agaclar.net

Geri Dön   agaclar.net > Üretim, Bakım, Düzenleme, Temel Malzemeler > Temel Konular (Toprak, Gübre, Tohum, Sulama)




Reklam


Cevapla
 
Bookmark and Share Dış Bağlantılar Konu Araçları Mod Seç
Eski 23-09-2010, 23:00   #1
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Atıksu Mikrobiyolojisi

Çevre kirliliği üzerinde oldukça çok tartışılması gereken bir konu. Örneğin hiç kimse kullanılan azotlu gübrelerin %50 sinin bir yıl içinde topraktan yıkanma, süzülme ve denitrifikasyon yolu ile, fosfatlı gübrelerin ancak 1/3'ünün ilk yıl bitki tarafından kullanılabildiğini (Bu durumda fosforlu gübreleri en azından 3 yılda bir kullanmak ile kirliliği bir ölçüde azaltacaktır.) bilmiyor.

Ben burada daha çok suyun biyolojik yoldan nasıl kirlendiği üzerine değineceğim. Umarım bu yazı kimyasal gübre ve pestisitlerin zararlarının anlaşılmasında bir nebzede olsa yardımcı olur.

Suyun kirliliği "İnsan Kirliliğine Eşdeğer" kirlilik ile ölçülüyor. Buna İKE sayısı deniyor. Örneğin bir sığırın kesilmesi ile oluşan İKE sayısı 21 olarak kabul ediliyor. Yani 21 insanın bir günde oluşturdukları evsel atıkların kirliliği ile bir sığırın kesilmesi ile oluşan kirlilik aynı düzeydedir. Buna benzer şekilde, 100 lt bira üretiminin İKE sayısı 100, 100 Kg peynir üretiminde İKE sayısı 130, 1 ton çamaşır yıkanmasında İKE sayısı 830, 1 ton maya üretiminin İKE sayısı 6300, 1 ton sütün işlenmesinin İKE sayısı 162, 1 ton kağıt üretiminin İKE sayısı 1000 dir.

Suyun kirliliğini ölçen başka parametrelerde var.
BOD (Biological Oxigen Deman - Biyolojik Oksijen Gereksinimi):Kirli bir suyun kendi içindeki mikroorganizmalar ile kendiliğinden temizlenmesi için gerekli olan oksijen miktarıdır. Ölçümler 20°C' de ve 5 gün süre içinde yapılır ve sonuç BOD5 olarak verilir. Örneğin bir su için BOD5 değerinin 50 olması bu suyun 20°C'de ve 5 gün içinde kendiliğinden temizlenmesi için 50 mg/lt (vaya 50 gr /m3=50 ppm) oksijene ihtiyaç olduğunu gösterir. Burada temizlenmekten kasıt "organik maddelerin mikroorganizmalar tarafından parçalanması" dır.Mikroorganizmalar organik maddeleri, CO2, H2O, NH3, veya NO3, H2S, veya SO4' a parçalarlar. Ortamda yeterli oksijen varsa kirliliği yaratan tüm organik maddeler oksidatif parçalanmaya uğratılabilir.

İçme sularında BOD değeri ölçülemeyecek kadar düşüktür. Temiz nehir sularında 1-3 olan BOD değeri kanalizasyon sistemlerinde 200-300 kadardır. 200 ton/gün pancar işleyen bir şeker fabrikası atık suyunda ise BOD değeri 10.000 - 20.000 dir.

BOD ölçümlerinde, başlangıç ve 5 gün sonraki oksijen değerleri bulunur. Aradaki fark mikroorganizmaların tükettiği oksijen miktarıdır. Çok kirli sularda BOD değeri 0 olarak bulunur. Bunun nedeni organik madde miktarının çok fazla olması nedeniyle bunu parçalayabilecek mikroorganizma bulunmamasıdır. Benzer şekilde, yüksek moleküllü organik maddeler (selüloz, DDT vb.) düşük konsantrasyonda olsalar dahi mikroorganizmalar tarafından kolayca parçalanamazlar. Bu tür sular oksidatif yöntemlerden çok anaerob yöntemlerle temizlenirler.

Tarımsal üretimin temel girdileri olan bitki koruma ilaçları ve kimyasal gübreler, önemli ölçüde çevre kirliliği oluştururlar. Bunlarda pestisitler önemli bir yer tutar.

Pestisitler; su ve su kenarlarındaki bitki ve böcek mücadelesi için ilacın doğrudan suya uygulanması, yağmur, sulama ve drenaj suları ile taşınma, ilaçlamada kullanılan alet ve ekipmanın yıkanması gibi çeşitli yollarla su ekosistemlerine karışabilirler.

Pestisit bir su ekosistemine ulaştığında sistem içinde dağılması formülüne, ilacın kimyasal özelliklerine ve ekosistemin fiziksel özelliklerine bağlıdır. Bazı ilaçlar suda çok iyi erirken, bazı inorganik tuzlar sudaki başka maddelerle, örneğin karbonatlarla birleşerek çökebilirler.

Diğer yandan, çeşitli yollarla sulara ilaç bulaşması genel olarak sudaki canlıları olumsuz yönde etkiler. Bu olumsuzluk zooplankton (hayvansal plankton) ve fitoplankton (bitkisel plankton) oluşumunun tümüyle engellenmesi, su bitki ve hayvanlarının ölmesi veya zarar görmesi gibi şekillerde olur. Bu kirlenmiş sularla sulanan bitkilerde gelişme eksikliği, bitki ve hayvan bünyesinde biriken ilaçların bunlarla beslenen insan, hayvan ve bitki bünyesine geçmesi de önemli bir olumsuzluktur.

Kimyasal gübrelerinde su ekoistemlerine geçmesi yağmur ve sulama-drenaj suları aracılığı ile olur. Su kirliliğine neden olan gübrelerden azot ve fosfor belirli düzeye kadar canlılar içi gerekli ise de belirli konsantrasyonların üzerinde olumsuz etki yapmaktadır. Bunların başlıca etkileri akarsu ve göllerde eutrofikasyon olayına neden olmalarıdır. Eutrofikasyon suda organik madde konsntrasyonunun artmasıdır. Fosfatlar, alglerin (yosunlar) gelişimini teşvik ederler. Algler yüksek solunum ile ortamdaki oksijeni tüketirler. Böylece ortamdaki diğer bitki ve hayvan türleri azalır, algler zamanla sekonder (ikinicil) kirlilik yapar. Azotun bir diğer olumsuzluğu, balıklar üzerinde toplu ölümlere varan doğrudan toksik etkisidir.

Atık sulardaki organik maddelerin zamanla yükselmesi oksijen varlığını azaltmakta, bu şekilde ekolojik denge tümüyle bozulmaktadır (eutrifikasyon). Temiz suya organik atık ilave edildiğinde sudaki oksijen miktarı giderek azalırken bakteri sayısında bir artış görülür. Balık ve protozoa sayısında organik madde artışına bağlı olarak önce bir artma olur, ancak oksijen iyice azalınca bunların sayıları hızla azalır. Kokuşma aşamasından önce balık sayısı sıfıra düşer. Kokuşma aşaması oksijenin sıfır olduğu anda başlar. Protozoa sayısı kokuşmanın ilerlemesi ile sıfıra düşer. Bakteri syısı maksimuma ulaşır. Kokuşmanın yani organik materyalin parçalanması sona erdiğinde (doğal veya teknolojik arıtım) oksijen miktarı artmaya başlar. Bir süre sonra bakteri sayısında azalma, protozoa ve balık sayısında artış olur.

Not: Bir sonraki yazıda bu kirlenmenin yine biyolojik yolla (oksidatif ve anaerobik yöntemler) nasıl temizleneceği üzerinde durulacaktır.

acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 28-10-2010, 10:32   #2
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Atıksu Mikrobiyolojisi

Forum gündemine Ergene'nin temizlenmesi gelen biyolojik arıtmanın ne olup olmadığını bilmeye gereksinim vardı. Çünkü bazı söylenenler havada kalıyor, dikkatli olmayan bir okuyucu için çelişkilere neden olabiliyordu. İşte bu nedenle bu başlıkta atıksu mikrobiyolojisine biraz yakından bakalım derim.

“Su bazen keskin, bazen güçlü, bazen asit, bazen acı, bazen tatlı, bazen yoğun, bazen duru, bazen acı verir ve salgın hastalık getirir, bazen sağlık verir, bazen zehirlidir.”

Leonardo da Vinci’nin yukarıda tanımladığı su, orman içindeki bir dereden şırıl şırıl akarken ne güzeldir, durup seyre dalarsınız. Ancak şehirlerden ve sanayi işletmelerinin içinden geçerken dayanılmaz kokusuyla, sizin hemen oradan uzaklaşmanıza neden olacak kadar keskin ve pis kokuludur. Bazen buhar, bazen çiğ, bazen yağmur, bazen kar, bazen dolu olur.

Sel olur, tufan olur, Nuh Tufanı adıyla, kutsal kitapların başat öyküsü olur. Tsunami olur bir kenti tümüyle yutar, binlerce yıl halkların belleğinde efsane olarak kalır. Batık kent Atlantis hikayesi çok yaygındır. İntihar edenler için kolay yöntem, cinayet işleyenler için cesedi gizleyerek suç ortağı olur.


Yani su her şeydir desek yeridir. Hiç bir madde suyun gösterdiği etki kadar bir etkiyi biyolojik olaylarda göstermez. Su hücre yapı taşı olması yanı sıra yaşam ortamıdır da. Fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri ve faktörleri biyolojik ve mikrobiyolojik olayları etkilemektedir.

Fiziksel olarak yoğunluğu , sıcaklığı, ısı içeriği, ışık geçirgenliği, yüzey alanı potansiyeli, diffuzyon ve ozmoz özellikleri ve çözme yeteneği , kimyasal olarak pH değeri, iletkenliği, bitki, hayvan ve tüm mikroorganizma varlığını da biyolojik unsur olarak alabiliriz.

İşte yaşamın temel kaynağı ve ilk canlılara yaşam ortamı sağlayan su, kullanılıp kirletildikten sonra temizlenmezse bir çok hastalığın ve ölümün (mikro canlılardan makro canlılara kadar) nedeni olur.

Normalde atıksuyu tarlalara akıtmak (ki ilk temizleme yöntemlerinden de birisidir), yerleşim yoğunluğunun 40 kişi / ha oranını aşmadığı sürece başarılı oldu. Ancak nüfus yoğunluğu arttıkça tarlalara akıtılan su toprağın onu özümseme katasitesinden daha yüksek olmaya başlar ve çürüme ve kokuşma olayları başlar.

1800'lü yılların sonlarına doğru artan sanayileşme sonucu, fabrikalar yeni işçi yerleşim blokları, evsel artıklar, sanayii de oluşan artıklar hepsi gelişi güzel atılmaya, dökülmeye tabi tutuldu. Artıklarnı yükü su ortamlarının da kendi kendini arıtma kapasitesinin üzerinde olduğu için buralarda da kokuşma başladı. Özelikle engebeli araziye sahip olmayan sanayi ülkelerinde suyun yavaş akması veya durgun gibi olması nedeni ile katı madde çökmesi, gazlaşma olayı hızlandı.

Hatta bu durum öyle bir noktaya erişirki, artık sudaki oksijen tamamen bittiği için suda canlı yaşamı sıfırlanır. 1800’lü yıllarda Paris'in atıksuları derişik şerbet gibi Seine nehrine akıyordu. Ana kollektörün döküldüğü yerde yaşam diye hiçbir şey yoktu. Burada o zaman 2000 yıllarına kadar ki, İzmir'in iç körfezindeki durum mevcuttu.

İngiltere’de 1847 yılında kurulan "River Pollution Commission" una 1848 yılında giren ve orada çalışan Sir Edward Frankland ise atıksu arıtılmasını ilk bilimsel olarak ele alan kişi oldu. Arazide sızdırma yöntemi ile atıksu arıtırken toprağın havalanması için yeterli bir aralığın bulunması gerektiğini belirledi. Böylece atıksu arıtma teknolojisinde "havalandırma"nın çok önemli ir işlem oluşu ilk defa ortaya konulmuş olundu. Bu yargısı ise onbeş sene sonra deneysel olarak da kanıtlandı. Manssachusetts Eyaletinin Lawrence Deneme tarlasında yapılan araştırmalar bunu bilimsel olarak ortaya koymuştur. Havalanmaya olanak vererek uygulanan yöntemle kirlilik yükü 5000 kişi/ha'a kadar çıkarılabilmiştir.

Kimyacı Dibdin ile Mühendis Santo Crimp (1892) Londra'da yapay olarak hazırlanmış dolgu kütleden atıksuyun sızdırılması yöntemini oluşturdular. Bu bilgi birikimlerinden hareketle Salford'lu İngiliz mühendis Corbett" Damlatmalı Filtre Yöntemini 1893 yılında buldu.

O günkü geliştirilmiş hali ile bugün hala kullanılmaktadır. O yıllarda birim ha alana olan yükleme 100 000 nüfusa çıkarıldı. Günümüzde ise bunun daha fazla olabileceği bilinmektedir. Bunu mutakiben biyodiks yöntemi geliştirildi.

Sir Frankland'ın anafikrinden hareketle, yani atıksuların mutlaka yeterli havalandırılması gerektiği, 1910 yılında New York"da Black ve Phelps başka yolu izlediler. Havuz yaptılar, havuzun içine de rabıtalar yerleştirdiler, böylece tahta rabıtaların yüzeyine mikroorganizmalar yerleşecek ve atıksuyu arıtacaklardı. Bu havzudaki ızgara rabıtalar "Batar veya Dalgıç Damlatmalı Filtre"nin ilk adımını, başlangıcını oluşturdu. Burada hem yerleşik, sabit; hem de serbest olan mikroorganizmalar işlev görüyorlardı.

Gerçek anlamda serbest yüzen biyomas oluşumu, yani aktif çamur sistemine geçiş ise, amerikalı kimyacı Clark'ın şişe deneylerinden sonra oldu. 1912 yılında Lawrence deney yerinde atıksuları havalandırarak arıtmaya çalıştı. Şişeleri iyi havalandırdıktan sonra doldurup, boşaltıyordu. Bunu belirli aralıklarla yapıyordu. Çamurları dipde bırakıyordu, kabın kenarlarında alglerin (yosun) ve bakterilerin yoğunlaştığını gözlemişti. Clark bu deneylerini İngiliz misafiri Fowler'e gösterdi. Fowler Manshester'a döndükten sonra, kimyacı Arden, asistanı Lockest ve mühendis Jones ile birlikte benzeri deneyler yaptı. Deney şişe veya kaplarını kaplayarak, önce alglerin oluşmasını önledi, böylece serbest yüzen bakterilerin bol sayıda oluşmasını sağladı.

Lockett arıtılmış atıksuyu hemen dökmedi, içindeki mikroorganizmaların (aktif çamurun=activated sludge) çökmesini bekledi. Lockett, Ardeni'in da yardımı ile "Aktif Çamur Yöntemini" bulmuş oldu. 1914 yılında ilk bilimsel bulgularını açıkladılar, yayınladılar. Ancak son çökeltim havuzunda oluşan çamurların hepsi aktif çamur havuzuna verilemiyordu ve fazla geliyordu. Bu sorunu çözememişti. Bunu çözmek ise İmhoff'a düştü. Fazla çamuru ön çökeltim havuzuna aldı, orada diğer çökecek maddelerle birlikte çöktürdü ve oluşan toplam çamuru da biyogaz elde etmek için çamur çürütme kulelerine gönderdi. Böylecede Aktif Çamur Yöntemi biyolojik atıksu arıtma yöntemi olarak kendini kabul ettirmiş oldu ve yaygınlaşmaya başladı.

Atıksuları evsel, endüstriyel diye ayırmak mümkündür. Önemli olan içeriğinin çözünmüş, çözünmemiş organik veya inorganik maddelerden oluşup oluşmadığıdır. Evsel atıksuyu, insan dışkıları, yemek artıkları, mutfak artıkları, çamaşır yıkama, temizlik suyu , v.b. olarak karakterize etmek olasıdır.

Evsel atıksuların içindeki organik maddelerin;
% 40 'ı azotlu bileşiklerdir (üre, protein),
% 50'si karbonhidratlar,
% 10'u yağlardır.


Bir kişi günde 47,6 g üre ; 45,5 g KM dışkı üretir. Ortalama olarak insan günde 10 g azot atar. Bir metreküp evsel atıksuda 80 g azot, 20 g P2O5 ve 60 g K2O bulunur.

Atıksuyun gübre değeri işte bu maddelerden kaynaklanmaktadır. Klasik atıksu arıtma tesislerinde çıkış sularında azot bileşikleri ve fosfatlar giderilmemiştir. Eliminasyonu gerçekleştirilmezse alıcı ortama verilen bu sular yüzeysel sularda ötrofikasyona (yani atıklarla gelen aşırı besin maddelerinin vejetasyonu uyarmasıyla göllerin çözünmüş oksijen yokluğu sonucunda ölmesine kadar gidebilen yaşlanma süreci) neden olurlar.

Küçük sanayii veya işletmelerin atık suları hammadde kazanımı veya bir malın üretimi sırasında oluşur. Evsel atıksu ile karıştırılması halinde ise ortaya oluşan suya kentsel veya komünal atıksu denir.

Bir işletmenin atıksuyu , diğer bir işletme ile aynı ürünü üretmiş olsalar bile , özellikleri aynı olmayabilir. Küçük sanayii ve işletmelerin suları toksik madde içermedikçe, evsel atıksularla birlikte işlem görebilir.

Bakteriler belirli miktardaki toksik maddelere adapte olabilirler. Ancak bunun belirli sınırları vardır. Fakat hiç bir zaman, sürekli olarak değişen atıksu miktarına ve kirlilik yüküne bakterilerin adaptasyonunu sağlamak kesinlikle olanaksızdır. Konsantrasyon şokları arıtma tesislerini olumsuz etkiler. Çok nadir durumda sanayii atıksuları, hiçbir ön işlem görmeden evsel atıksularla birlikte arıtılabilirler. Genelde mutlaka bir ön işlem görmesi gerekmektedir.

Sanayii atıksuları organik veya anorganik kirlilik içermektedir. Demir-çelik, maden işleyen sanayii, anorganik kirlilik üretirken; gıda sanayii, v.b. organik kirliliğe neden olmaktadır.

Tekstil, seluloz, ve ağaç işleyen tesisler ise çok kirli sular üretmektedirler. Organik madde azalması halinde evsel atıksuların ilavesi yerinde olmaktadır.

Suyun içinde bulunan anorganik maddeler, bazı istisnalar dışında, biyolojik işlemler için hiç uygun değildir. Ya kendileri doğrudan biyolojik olarak değerlendirilemezler, ya da bulundukları ortamda doğal biyolojik ayrışma proseslerini engellerler. Bu nedenle de tesislerde birinci kademe arıtmaya ihtiyaç vardır.

Mekanik arıtma
Mekanik arıtma sırasında kum , kömür tozu, ve diğer mineraller türü atıklar çöktürülürler. Bu anılan maddeler kanallardaki akış hızı < 0,5 m/s olması halinde şebekede birikebilirler. Bunun üzerine tutunan organik maddeler çürümeye başlar ve kokuşmalar meydana gelir. Bu nedenle de bir çok atıksu üretim kaynağında (işletme ve sanayii ) atıksu ön işleme tabi tutulduktan sonra, kanalizasyon şebekesine verilir.

Mezbaha, tabakhane, ve deri fabrikaları çok konsantre organik kirlilik maddeleri içeren atıksuya sahiptirler. Süt işleyen tesisler ve malt–bira fabrikaları, şeker ve nişasta fabrikaları sürekli olarak organik atık üretmektedirler. Atıksuların arıtılmasında aktif görev üstlenen mikroorganizmaların işlevleri daha kanalizasyon şebekesinde başlamaktadır. Bu nedenle de atıksuların arıtma tesislerine taze atıksu olarak ulaşmaları mutlaka sağlanmalıdır.

Atıksuyun içinde çözülmemiş veya çözülemeyen bileşikler de bulunur. Biyolojik olarak parçalanması olanaksız olan bu maddeler, aynı zaman da biyolojik proseslere de zarar vermektedir. Bu nedenle de bunların suyun içinden mutlaka uzaklaştırılması gerekmektedir.


Not: Bu yazının hazırlanmasında Ertuğrul Erdin Hoca'nın Mikroorganizmalar ve Atıksu Teknolojisine Genel Bir Bakış adlı ders notları ve Frank R. Spellman'ın Microbiology for Water/Wastewater Operators isimli kitabından yararlanılmıştır.


Düzenleyen acemi_caylak : 28-10-2010 saat 12:00
acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 28-10-2010, 19:45   #3
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Öncelikle bir konuyu netleştirmekte yarar var. Temiz su nedir ve atıksu temizlemesi hangi amaçla yapılmaktadır. Bildiğimiz temiz su içilebilir ve kullanılabilir sudur. Bu suyun temizliği ve kalitesinin belirli bir standartta olmasını sağlayan su uzmanları vardır. Bugün modern dünyada, basit bir kaç temizlik önlemiyle önlenebilen bir çok su kaynaklı hastalık seyrek görülse de, az gelişmiş ülkelerde bu türden hastalıklar hala çok yaygındır. Su kaynaklı hastalık ve bunlara neden mikroorganizmaların belli başlıcaları aşağıdadır.

Su ile ilgilenen uzmanlar, içilebilir suyun genel standartları karşılaması için, özellikle su kaynaklı patojen mikroorganizmaları çok iyi bilmeli ve hangi uygulamanın gerektiğine (örneğin klorlama) doğru karar verebilmelidirler.

Mikroorganizma Türü Hastalık
Bakteriyel  
Escherichia coli Kanlı İshal
Salmonella typhiKarahumma, Tifo
Salmonella spl.Gıda zehirlenmesi
Shigella sp. Gıda zehirlenmesi, dizanteri
Yersinia entercolitica Kızıl Ağız Hastalığı
Vibrio cholerae Kolera
Campylobacter jejuniCampylobacter enteritis
Bağırsak parazitleri (Protozoalar) 
Entamoeba histolytica Amipli Dizanteri
Giardia lamblia Giardiasis
Cryptosporidium Cryptosporidiosis
Viral  
Norwalk agent, Rotavirus, Enterovirus Çocuk felci, Aseptik menenjit, Herpajina
Hepatitis A, AdenovirusesInfeksiyöz hepatit, kronik solunum yolları hastalıkları, Konjonktivit İltihabı

Atıksu Temizleme Uzmanları ise, su kalitesi hakkında bilgi sahibi olsalarda, onlar su uzmanları kadar patojenlerin yok edilmesi, sudan tümüyle uzaklaştırılması ve miktarlarının azaltılması ile ilgilenmezler. Onlar mikroorganizmalardan yararlanarak sudaki organik bileşiklerin oranının düşürülmesine ve akarsulardaki organik madde oranını stabilize etmeye çalışırlar.

Atıksu temizleme uzmanları, mikroorganizmaların gelişmesinin kontrol altına alınmasıyla ilgili eğitilirler ve sudaki mikroorganizmaların hangisi var, hangisi yok ve hangi mikrooganizma hangi organik bileşiği parçalıyor bununla ilgilenirler. Böylece, akarsuya hangi uygulamanın yapılacağı ve bunu alacak akarsuyun içinde, mikroorganizmaların hızlıca organik atıkları parçalaması ve bitki kaynaklı yaşayabilir organizmaları değil, patojenik mikroorganizmaların sayısının azaltılmasını garantiye almak zorundadırlar.

Bu yüzden hangi mikroorganizma hangi mikroorganizmanın konukçusudur, hangi mikroorganizma hangi koşullarda gelişir, bunu çok iyi bilmek ve temel mikrobiyoloji bilgisine sahip olmak zorundadırlar. Üstelik sadece buda yeterli değildir biyokimya ve suyun akış hızı, sudaki çözünmüş oksijen miktarı vb. gibi kimya ve fizik bilgilerine de sahip olmak zorundadırlar.

Mikroorganizmanın çevresindeki ortam şartları da büyüme için çok önemlidir.

a) Organik madde içeriği
b) Etkileşme süresi


çok büyük önem arz eder.

Biyolojik arıtma sistemlerinde arıtılacak atık sulardaki organik madde içeriği mikroorganizmalarla etkileşim süresi arıtma verimi açısından son derece önemlidir. İyi bir arıtma verimi için mikroorganizma türleri ile organik madde muhtevası ile etkileşim süresinin tam bir uyum içinde olması gerekmektedir. Çevre mühendisleri (Atıksu Temizleme Uzmanları), biyolojik arıtma sistemlerinin tasarımında ve arıtma sistemlerinin işletme esnasında iyi bir verim elde edebilmek için mikroorganizmaların büyümelerini, ölümlerini ve bunların büyümesine etki eden faktörleri çok iyi bilmeleri gerekir.


Düzenleyen acemi_caylak : 30-10-2010 saat 01:07
acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 28-10-2010, 22:14   #4
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Gelişen teknoloji birlikte atıksular o kadar farklı organik veya inorganik bileşik içermekteki, bunu tek başına biyolojik arıtmayla çözmek mümkün gözükmüyor.

Bu yüzden mekanik arıtma, çökeltme, kimyasal arıtma, kum filtrasyonu, havalandırma, doldurma, daldırma ve damlatma sistemleri, biyolojik arıtma ve aktif çamur yöntemi, biyolojik çim yöntemlerinin birlikte kullanılması gerekir. Bütün bu tekniklerin bileşiminden oluşmayan bir atıksu temizleme projesi (helede debisi yüksek bir nehirde damlatma yöntemiyle uygulanıyorsa) başarılı olur mu tartışılır.

Sözü Ertuğrul Erdin Hoca'ya bırakalım.

Atıksular ve Kimyasallar

Evsel atıksular artık günümüzde kolay arıtılabilen su türünden değildir. Eskiden çoğunlukla insan idrarını ve dışkısını, vucut yağını, mutfak ve çamaşırdan gelen kirleri içerirken, bugün yapay temizleyicileri, silicileri de içermektedir. Bu yapay temizleyiciler, aynı zamanda arıtma tesislerindeki mikroorganizmalara da etki etmektedir. Bunun dışında ayrıca sanayiiden bir çok organik ve anorganik kirleticiler de atıksuya gelmektedir. Kimyacılar da sürekli yeni yeni maddeler bulmaktadırlar, bunların her biri de çevresel etki değerlendirilmesi yapılmadan piyasaya sunulması halinde büyük çevre sorunları yaratmaktadırlar.Aşağıda atıksu mikrobiyolojisi açısından çok önemli olan bazı toksik maddeler verilmiştir.

Toksik Madde Türü Ürün
Anorganik kökenli zehirli maddeler  
Asitler Hidroklorik asit, sülfürik asit
Bazlar Sodyum hidroksit, kalsiyum hidroksit
Oksitleyici maddeler Klor, hidrojen peroksit, ozon
Gaz halindeki maddeler Amonyak, hidrojen sülfür
Alkali ve toprak alkali tuzlar Berilyum, stronsiyum, potasyum tuzları, bakır, kurşun, çinko, krom, civa, kadmiyum, arsenik
Siyanürler Siyanür asiti, kloro siyanür
Organik kökenli zehirli maddeler  
Alifatik bileşikler Hidrokarbonlar, madeni yağlar
Aromatik bileşikler Hidrokarbonlar, benzol, fenol, toluol
Klorlu hidrokarbonlar Kloroform, klorobenzen, poliklorlu bifenil, vinil klorür, diklor fenol
Diğer halojenli bileşikler Triklorflormetan
Nitro bileşikleri Nitro benzen, nitrofenol, dinitro toluol
Nitriller Akril nitril
Kondanze hidrokarbonlar Benzopiren, naftalin, benzonatrasen

Atıksu arıtma tesislerine birçok toksik madde girmesine ragmen, arıtma tesisleri tamamen devre dışı kalmamaktadır. Az da olsa arıtma etkisi devam etmektedir. Yüzeysel sular bile oludukça çok miktardaki toksik maddelere karşı bir direnç gösterebilmektedir. Ancak bunun da bir sınırı vardır. Su ortamı mikroorganizma türünce çok zengin oluduğu için, türler değişen ekolojik koşullara uyum sağlamaya çalışmakta ve dirençli organizmalar da türlerinin neslini evrimleşmiş olarak sürdürmektedir. Ancak toksik maddenin konsantrasyonu sınırlayıcı olmaktadır.

Bu ara zehirin veya toksisitenin tanımını yapmak gerekir: "Su ortamında yaşayan canlıların yaşam belirtilerini sönümleyen, azaltan, metabolizma faaliyetlerini durduran düzeyde konsantre bulunan bir madde zehirdir." Bu
tanım toprak ve hava ortamı için de söylenebilir. Bu tanımda bir maddenin kimyasal yapısı ve birleşimi önemli değildir, özellikle onun canlılara etkisi esas alınmaktadır.

Zehirlerin mutlaka öldürmesi gerekmez, fakat öldürücü olabilir. Toksik etki basit engellemeden, öldürücülüğe kadar gidebilir, toksik maddeye karşı mikroorganizmanın tepkisi büyümeyi yavaşlatması ve çoğalmayı azaltması şeklinde olur. Biyokimyasal reaksiyonlar azalır, engellenir, dolayısıyla da oksijen tüketimi de azalmaktadır. Toksisitenin şiddetli olması halinde ise bakteriler ölmektedir. B0İ5 değeri bu durumda sıfır olur.

Eğer sadece biyoaktivite engellenirse, o zaman bakteriostatik etkiden söz edilir. Öldürücü olması halinde de bakterisid etkiden.

Bir maddenin bakteriye toksik etkisi, sadece onun konsantrasyonuna değil aynı zamanda diğer maddelerle karşılıklı etkileşimine de bağlıdır. Örneğin asit ve bazlar her biri kendi başlarına bakterilere toksik etki yapabilecekken, birlikte nötr etki yapmaktadırdlar. Bu ara zaman faktörü de çok önemli bir faktördür. Bitkilerin adaptasyonu için gerekli olan zaman, veya zehirin optimum değere ulaştığı süre olarak ele alınabilir. Zehir şokları bakterilere olumsuz etki yaparken, zehirlerin azar azar verilmesi, bakterilerin değişen ekolojik koşullara uyum sağlamasına olanak tanımaktadır. Bu durumda enzim sistemi değişmekte ve yeniden bir oluşuma, yapılanmaya gidilmektedir. Önceden toksik etki yapan H2S (hidrojen sülfür) ve fenol gibi maddeler, daha sonra bakteri besin maddesi olabilmektedir.

Toksik etki nedeni ile bozulan metabolizma kendini farklı farklı gösterebilir. Nitrifikasyon azalır, amonifikasyon artar. Suyun nitrit ve nitrat değerleri azalır.

Protozooalar bakteriler kadar dayanıklı değildir. Bakterilerde toksit etkinin belirtileri görülmeden, protozoolar çoktan ölmüştür bile.

Bakterideki toksik etki ise proteinin koagülasyonunda (pıhtılaşma), hücre duvarı büyümesinin durdurulmasında, DNA'nın ve protein sentezinin engellenmesinde kendini gösterir.

Her asit asititesi nedeni ile toksik etki yapmaz. pH değişimlerine karşı mikroorganizmalar duyarlı hareket ederler. Örneğin anaerobik işlemlerin metan fazındaki pH=6.8 kritik bir değer olarak kabul edilmektedir. Duruma göre aktif çamur tesisleri pH=5'e kadar bile çalışabilmektedir. Asidofil bakterilerin faaliyetleri sürmektedir. pH=2.7'de B0I5 in nötr reaksiyon koşullarına göre %65'inin ayrıştırıldığı saptanmıştır.

Sıcaklık ile pH arasındaki bağıntıya göre de biyokimyasal aktivite değişmektedir. 20 °C civarında yüksek pH ile aktivite iyi gidirken, 10 °C'de gitmemektedir. pH optimum değeri, biyolojik ayrışma için nötr ile pH= 7.5 aralığıdır.

Algler genel olarak yüksek pH değerlerine tahammül edebilirler, alg çiçeklenmesi sırasında tamponlayıcı kalsiyum bikarbonattan o kadar çok karbondioksit çekilirki hidroksitler artar ve pH=10 nun üzerine çıkar. pH değişimi de diğer toksik maddelerin toksititesini artırır. Örneğin amonyum iyonu düşük pH değerlerine sahip olan ortamlarda toksik etki yapmaz iken, yüksek pH değerlerinde dissosiye (pozitif ve negatif iyonlara ayrışma) olmayan amonyak açığa çıktığı için zehirliliği artmaktadır. Hidrojensülfürün davranışı ise amonyağınkinin tersidir. Artan pH değeri ile birlikte zehirliliği azalmaktadır. Kuvvetli oksitleyiciler mikroorganizmaları oksijen bombardımanına tabi tuttuğu için öldürücü etki yapmaktadır. Bu nedenle de dezenfeksiyon için oksijen kullanılmaktadır.

Atıksu arıtma tesislerinde aşırı mikroorganizma biyoması oluşması halinde mikroorganizmaları elimine etmek için, örneğin tıkanan damlatmalı filtreleri temizlemek amacı ile oksijen kullanılır. (Oksitleyicinin oksijeninden yararlanılır).

Ağır metallerin zehirliliği elektrokimyasal gerilime bağlıdır. Elektrokimyasal gerilim ne kadar pozitif ise, iyonun toksik etkisi de o kadar fazladır. Özellikle metalhidroksit çökeltilerinin oluşması sistemde büyük zararlara neden olmaktadır. Çözünürlüğü çok zor olan bu çökelti bileşikleri ölü veya canlı organizmaları kaplamakta ve onların kokuşmasına neden olmaktadır.

Ağır metaller hayvansal organizmalarda proteinlere koagülasyon etkisi yapmaktadırlar. Protoplazma yapısı bozulmakta, metabolizma durmakta, enzimler devre dışı bırakılmaktadır.

Algler ve yüksek bitkiler oldukça çok miktarda çinko, bakır gibi ağır metalleri depolayabilirler. Kül analizleri bu gerçeği ortaya koymaktadır. Aktif çamur ve biyolojik çimler de oldukça çok miktarda ağır metali absorbe etmektedirler.

Madeni yağlar sadece zor ayrışabilirlikle kalmamakta, aynı zamanda da mikroorgnazimaları ve biyolojik çimi ince bir film tabakası ile örtmektedirler. Metabolizma engellenmekte ve ayrıştırma verimi çok azalmaktadır. Madeni yağları parçalayan özel mikroorganizmalar üretilmekte ve bu amaç için kullanılmaktadır. Özellikle madeni yağla kirlenmiş sulara ve topraklara bu özel mikroorganizmalar verilmekte ve arıtma yapılmaktadır.

Deterjanlardan, özellikle katyonik tensidler bakterisid etki yapmakta ve ayrışmayı engellemektedir. Protozoolar ölmektedir. Büyük hayvanlara bile öldürücü etki edebilmektedir.


Düzenleyen malina : 29-10-2010 saat 00:46 Neden: Fotoğraf konuyla bağlantılı değil
acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 28-10-2010, 22:49   #5
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Lağım Suyunun Mekanik Temizlenmesi

Mekanik arıtmanın ilk aşamasında suda yüzen tahta, plastik, gaita (dışkı) gibi büyük katı parçalar basit parmaklık-ızgara sistemleri ile atıksudan ayrılır. Bu parçalar mekanik sistemlerle yakma merkezlerine iletilir. Katı parçalardan arındırılan su içinde halen %90-95 oranında kirli madde içeren bir çamur vardır. Bu çamur mekanik arındırma sisteminin ileriki aşamalarında sudan ayrılır.

Mekanik arıtma sistemlerinin ikinci aşaması kum tutma havuzlarıdır. Bu havuzlara aktarılan atık suyun akış hızı son derece yavaştır. Bu geçiş esnasında, büyük kum taneleri yerçekimi etkisi ile dibe çökerler. Daha küçük ve genellikle organik maddelerden oluşan küçük parçaçıkların çökelme hızları çok yavaş olduğundan, bu parçacıklar bu havuzlarda tutulmazlar.

Kaba parçalarından ve kumlardan temizlenen kirli su çökeltme hvuzlarına alınır. Bu havuzlar kanalizasyon işleminin yapısına göre sığ veya derin olabilir. Havuzlar şekil olarak konik veya dikdörtgen olur. Konik olanlar dibe doğru daralır. Dikdörtgen olanlarda ise suyun çıkış tarafına doğru azalan eğim vardır. Her iki sistemde de dibe çöken çamuru merkezi çamur toplama çukuruna veya yan kanallara ileten mekanik taşıyıcı aygıtlar bulunur.

Mekanik arıtma basamağının son aşaması yağ ayırma düzenidir. Lağım suyu içinde fazla miktarda sıvı ve katı yağlar varsa sisteme bir yağ ayırma düzeninin konulması gerekir. Lağım suları yağların yüzeyde toplanacağı şekilde çok yavaş olarak akıtılır. Aslında bunun en kolay çözümü, evsel atık yağların toplanması, benzin istasyonları, tamirhaneler, yağ fabrikaları vb. yerlere yağ ayırıcı sistemlerin konulmasıdır.

Mekanik temizlemenin çeşitli aşamalarından geçirilmiş olan lağım suyu başlangıca oranla oldukça temizlenmiştir. Ancak bu temizleme sadece yüzen ve çöken katı maddelerin ayrıştırılmasından ibarettir. Bu su halen çözünmüş halde düşük moleküllü proteinlerden, aminoasitlere, üreye ve şekerlere, pestisitlerden deterjanlara, asitlere, bazlara, tuzlara vb. kadar varan ve kirlilik yaratan maddeyi içermektedir.

acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 29-10-2010, 11:28   #6
Ağaç Dostu
 
bayindirmevki's Avatar
 
Giriş Tarihi: 22-07-2009
Şehir: istanbul
Mesajlar: 442
Alıntı:
Orijinal Mesaj Sahibi acemi_caylak
Çünkü bu satırların yazarının amacı, EM olsun, organik gübre olsun, biyochar olsun, insanların ihtiyacı olan ürünleri, basit yöntemlerle kendilerinin yapmasını teşvik etmektir.
Bu satırları onaylıyorum.

Dostum, seninle bir arada bulunduğum kısacık sürede 6 ayda anlayamadığım şeyleri 6 dakikada anlamamı sağladın. Bilgiyi anlaşılır kılarak hiç bir çıkar ummadan paylaşıp basit yöntemlerle yapılmasına teşvik etmenin canlı tanığı olmaktan onur duyuyorum.

Devam...


Düzenleyen bayindirmevki : 29-10-2010 saat 11:32 Neden: imla
bayindirmevki Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 29-10-2010, 12:29   #7
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-02-2008
Şehir: Tekirdağ
Mesajlar: 533
Sevgili Acemi,

Senin ve de forumdaki tüm arkadaşlarında çok iyi bildiği gibi denenmesi, uygulanması istenilen tüm yeni denemeler ve uygulamalar için elimdeki tüm üretim ekipmanları ve araziler ile, çalışanlarım adlarını sayamıyacağım tüm dostlarım ve de onların dostları emrinizdedir.

Trakyanın Aktif Mikroorganizmaları nın AĞAÇLAR NET ailesi tarafından üretilmesi için ben elimden geleni esirgemem. Ama Sarıcanın, Meymunun vede kabul ederse Sevgili GECE nin de aktif araştırma ve yönlendirme desteklerini isterim.

Sakın isimlerini saymadığım forumdaşlar alınmasın. Ben yakınımdakilerin isimlerini yazdım. (MESAFE OLARAK , GÖNÜLDAŞ OLARAK DEĞİL ) Ayrıca kim üretim konularında katkıda bulunmak ister ve de fikir verirse başımın üstünde yeri var.

Ben hammallık kısmını beceririm diye düşünsem de denemeler herkese açık olup kırmızı ya da beyaz enzimli çilingir sofralarımız katılımlarınız ile keyif bulacaktır.

CUMHURİYET BAYRAMINIZI KUTLAR, CUMHURİYET İLKE VE ÜLKÜLERİNİN DOĞRULTUSUNDA MUTLU GÜNLER DİLERİM.

Sevgiyle Kalın


Ben hammallığı severek yaparım

Sevgiyle kalın

Sevgiyle kalın.

ensar Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 29-10-2010, 12:53   #8
Ağaç Dostu
 
gece's Avatar
 
Giriş Tarihi: 22-02-2007
Şehir: İstanbul
Mesajlar: 1,648
Galeri: 32
Alıntı:
Orijinal Mesaj Sahibi ensar Mesajı Göster
...
Trakya'nın Aktif Mikroorganizmalarının AĞAÇLAR.NET ailesi tarafından üretilmesi için ben elimden geleni esirgemem. Ama Sarıcanın, Meymunun vede kabul ederse Sevgili GECE'nin de aktif araştırma ve yönlendirme desteklerini isterim.

...
Böyle güzel bir günde böyle güzel bir teklifi reddetmek mümkün mü?

Elimden gelen desteği vermeyi memnuniyetle kabul ediyor, çok teşekkür ediyorum.


gece
en önemli millî bayramımızda birlik ve dayanışma içeren çağrınıza diğer üyelerimizin de ilgisiz kalmayacağını düşünen forum kişisi

gece Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 29-10-2010, 13:10   #9
Ağaç Dostu
 
Sarıcan's Avatar
 
Giriş Tarihi: 28-11-2008
Şehir: Küçükyalı-ISTANBUL
Mesajlar: 1,500
Galeri: 32
Sevgili Ensar,

Yazılanları ve paylaşılanları zevkle okuyorum ama şunu belirteyim ki araştırma konusunda acemi çaylak kalan ben oldum. Sevgili acemi_caylak bu işi benden yüz adım ileriye götürdü. Ben artık peşinden yetişemiyorum. Yiğidi öldür ama hakkını yeme. Benim naçizane katkım bu koşuda ne kadar etkili olur bilemiyorum ama her türlü yardıma hazırım. Bu konuda en büyük katkıyı, yapılan teorik araştırmaları pratikte uygulayacak imkanı olan bahçesi, hayvanları veya bu uygulamaları yapacak koşullara uygun çevresi olan arkadaşlar verecektir. Yaptığım enzim bir yıldır balkonda duruyor hala bitiremedim. Bizimkisi balkonda hobiden öteye gidemiyor. Bu yüzden asıl bilgi birikimi sahada uygulama yapan arkadaşlarda. Daha detaylı paylaşımlarını bekliyoruz.

Sevgiler.

Sarıcan Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 29-10-2010, 14:41   #10
Ağaç Dostu
 
bayindirmevki's Avatar
 
Giriş Tarihi: 22-07-2009
Şehir: istanbul
Mesajlar: 442
Alıntı:
Orijinal Mesaj Sahibi Sarıcan Mesajı Göster
Sevgili Ensar,

Yazılanları ve paylaşılanları zevkle okuyorum ama şunu belirteyim ki araştırma konusunda acemi çaylak kalan ben oldum. Sevgili acemi_caylak bu işi benden yüz adım ileriye götürdü. Ben artık peşinden yetişemiyorum. Yiğidi öldür ama hakkını yeme. Benim naçizane katkım bu koşuda ne kadar etkili olur bilemiyorum ama her türlü yardıma hazırım. Bu konuda en büyük katkıyı, yapılan teorik araştırmaları pratikte uygulayacak imkanı olan bahçesi, hayvanları veya bu uygulamaları yapacak koşullara uygun çevresi olan arkadaşlar verecektir. Yaptığım enzim bir yıldır balkonda duruyor hala bitiremedim. Bizimkisi balkonda hobiden öteye gidemiyor. Bu yüzden asıl bilgi birikimi sahada uygulama yapan arkadaşlarda. Daha detaylı paylaşımlarını bekliyoruz.

Sevgiler.
Nasıl bir şeydir öğretin şunu. Saha da var, adam da. Bu işin Trova kolu olmaya adayım.

bayindirmevki Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 30-10-2010, 14:23   #11
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Kaldığımız yerden,

Mekanik Temizleme Devam

Çözünmemiş kollodial (suda asılı) haldeki yüksek moleküllü proteinler de mekanik temizleme basamağından geçer. Bu tip maddeler mekanik temizlenme uygulanmış su içerisinde yüzerek bulanıklığa neden olurlar. Bu suyun içinde, dışkıdan gelen bakteriler ayrı bir önem taşır. Normal insan dışkısının %20-30 kadarı hazmedilmemiş gıda maddeleri (posa), %30 kadarı bakteri, geri kalan kısmı ise sudur. Sağlıklı bir insan dışkısındaki, bakterilerin çok büyük bölümü E.coli’dir. Bununla beraber dışkı kökenli patojen bakteriler lağım arıtma sistemlerinde üzerinde en çok durulan unsurlardan birisidir.

Lağım bakterileri, lağım suyunun kendiliğinden temizlenmesi aşamasında azda olsa bir katkı yaparlar. Ancak lağım sularının bu bakterilerden de arındırılması gerekir. Arındırma sadece biyolojik temizleme basamağında yapılabilir.

Biyolojik temizleme basamağında, bakterilerden arındırma selektif (seçici) değildir. Normal ve patojen bakterilerin sayısında beraberce bir azalma sağlanır.

Arıtma sisteminin başarısını gösteren mikrobiyal bir standart yoktur. Arıtma sistemini terkeden temizlenmiş suda kolay saptanan E.coli’nin aranması genellikle arıtma sisteminin etkinliği üzerinde bir fikir verebilmektedir.

Lağım sularında mikrobiyal yükün asıl sorumlusu kuşkusuz evsel atıksu ssitemidir. Dışkıdaki yoğun bakteri sayısı biyolojik arıtma basamağına gelene kadar, önemli ölçüde düşer. Mekanik ön temizleme aşamasında, dışkının bir kısmının ayrılması, bakterilerin soğuk, yeterli besin maddesi bulamamak, oksijen yetersizliği gibi nedenlerle ölmesi, çökebilen parçacıklarla veya az da olsa kendiliğinden çökme, daha yüksek organizmalar tarafından yenilme bu sayı azalmasının başlıca nedenleridir.

Mekanik temizlemeden geçen su, biyolojik arıtma basamağına verilmeden kimyasal temizleme basamağından geçirilmelidir. Özellikle kimya sanayii atık sularının kimyasal temizleme basamağından geçirilmesi, biyolojik arıtma basamağının çalıştırılabilmesi bakımından zorunludur.

Kimyasal Arıtma

Kimyasal arıtmadan kasıt, tüm kimyasal maddelerden arındırma değil, biyolojik temizleme basamağında mikroorganizmalara zarar verebilecek kimyasal maddelerin çökeltilmesi ve/vaya nötralizisyanodur. Örneğin yüksek miktarda asitli sular nötralize edilebilir. Benzer şekilde pek çok kimyasal madde çeşitli reaksiyonlar ile nötralize edilebilir veya çökeltilebilir. Bu tip maddeleri içeren endüstriyel atıksular mutlaka genel kanalizasyon suyuna karışmadan önce kimyasal temizlemeye tabi tutulmalıdır.

Kimyasal arıtma sistemleri suda çözünmüş veya askıda halde bulunan maddelerin fiziksel durumunu değiştirerek çökelmelerini sağlamak üzere uygulanan arıtma prosesleridir. Kimyasal arıtma işleminde, uygun pH değerinde atıksuya kimyasal maddeler (koagülant, polielektrolit vb.) ilave edilmesi sonucu, çöktürülmek istenen maddeler çökeltilerek çamur halinde sudan ayrılır. Uygulamaları; nötralizasyon, koagülasyon ve flokülasyondur.

Nötralizasyon: Asidik ve bazik karakterdeki atıksuların uygun pH değerinin ayarlanması amacı ile yapılan asit veya baz ilavesi işlemidir. pH ayarlamada HCl (Hidro Klorik Asit), NaOH (Sodyum Hidroksit) ve kireç yaygın olarak kullanılmaktadır.

Koagülasyon (Pıhtılaştırma): Koagülant maddelerin uygun pH’da atıksuya ilave edilmesi ile atıksuyun bünyesindeki kolloidal ve askıda katı maddelerle birleşerek flok oluşturmaya hazır hale gelmesi işlemidir. Koagülant madde olarak en yaygın kullanılanlar FeCl3 (Demir üç klorür), Al2(SO4)3 (Alüm) ve FeSO4 (Demir sülfat)’tır.


Demir 3 klorür (FeCl3); genellikle çözeltisi halinde kullanılan iyi bir koagülanttır. %40 lık çözelti halinde kullanılmaktadır. Koyu kahve renklidir.


Sudaki eriyiği asidik özellikte olduğundan dolayı korozif (aşındırıcı) etki göstermektedir. Bu nedenle aside dayanıklı (plastik v.b) bidonlarda muhafaza edilmelidir. pH 6 ve 9 aralığında en uygun verim elde edilmektedir.

Alüminyum sülfatın çalışma aralığı su ve atıksuyun bulanıklık vb. değerlerine bağlı olarak 5.5 - 7.8 pH aralığı olarak kabul edilir. Alüm tatbiki sonrasında, demir sülfat ve demir 3 klorür' e oranla proses mekaniği üzerinde görsel kirlilik yaratmaması estetik açıdan tercih edilmesine neden olmaktadır.


% 1 çözelti halinde kullanıldığında pH’ ı 3.5 tir. Kuru halde korozif özelliği yoktur. Çözelti halindeyken korozif özellik gösterir. Genellikle % 6 lık çözelti halinde kullanılır. Korozif özelliğinden dolayı plastik, cam elyaf ya da paslanmaz çelik içerisinde bulundurulmalıdır.

Demir sülfat; yYüksek verimli bir arıtma kimyasalıdır. Demir sülfatın çalışma aralığı atıksuyun bulanıklık vb. değerlerine bağlı olarak 5 – 10 pH aralığı olarak kabul edilir.


Flokülasyon: Flokülasyon (yumaklaştırma), atıksuyun uygun hızda karıştırılması sonucunda koagülasyon işlemi ile oluşturulmuş küçük taneciklerin, birbiriyle birleşmesi ve kolay çökebilecek flokların oluşturulması işlemidir. Flokülasyonun gerçekleşmesi için suya polielektrolit ilave edilir.

Aşağıdaki şekilde, kimyasal ve biyolojik aıtma süreçlerinin şeması görülmektedir. Resmi bilgisayarınıza indirerek büyütürseniz daha iyi anlaşılıyor.

Name:  kimyasal-biyolojik-akim-semasi_3.jpg
Views: 13522
Size:  32.1 KB

acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 30-10-2010, 23:17   #12
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Biyolojik arıtmaya geçmeden önce arıtma sistemlerinin basamaklarını ve amaçlarını bir kez daha vurgulamakta yarar var.
Atıksuların arıtım derecesi amaca göre değişiklik göstermektedir. Atıksular arıtıldıktan sonra;

1- Alıcı ortama deşarj
2- Toprağa verme veya sulama
3- Geri kazanım/yeniden kullanım

gibi amaçlar için kullanılır. Dolayısıyla arıtım derecesi de amaca göre değişiklik göstermektedir.

Aşağıdaki tabloda, atıksu arıtımı amacıyla kullanılan arıtım metotlarının sınıflandırılması verilmiştir.

Arıtım derecesi Tanım
Ön arıtım (fiziksel arıtım) Tahta parçası, bez parçası gibi iri maddeleri ve yağ, kum gibi mekanik ekipmanlara zarar verecek maddelerin giderimi
Birincil arıtım AKM (askıdaki katı madde) ve çökelebilen organiklerin giderimi
İleri birincil arıtım Askıda ve çözünmüş organiklerin giderimi ve dezenfeksiyon
İkincil arıtım Kimyasal ilavesi veya filtrasyon ile ileri düzeyde AKM ve organik giderimi
Nütrient gideren ikincil arıtım Biyolojik ayrışabilir organiklerin, AKM’nin ve azot, fosforun giderimi
Üçüncül arıtım İkincil arıtım sonrası kalan AKM’nin filtrasyonla (kum filtresi) veya mikroeleklerle giderimi. Dezenfeksiyon veya nütrient arıtımı da burada sınıflandırabilir.
İleri arıtım Arıtılmış suyun tekrar kullanımı amacıyla ikincil arıtım sonrası organik ve AKM giderimi


Name:  evsel_atiksu_akis_diagrami.jpg
Views: 12365
Size:  73.0 KB

Name:  aritim_asamalari.jpg
Views: 12645
Size:  16.5 KB

Yaklaşık 20 yıl önce biyolojik nutrient (organik besin) giderimi (BNR) yeni teknoloji olarak bilinirdi. Fakat bugün birçok nedenden dolayı BNR konvensiyonel biyolojik arıtımın bir parçası olmuştur. Kimyasal metotlarla nutrinet giderimi, BNR’ye kıyasla çok daha pahalı olup ilave kimyasal ve aşırı çamur üretimi en önemli dezavantajlarıdır.

Geçmişte nutrient arıtımı sadece hassas bölgelerde uygulanırken, ötrofikasyon nedeniyle alıcı ortamların kalitesinin bozulmasıyla birçok yerde nutrient arıtımı uygulanmaya başlanmıştır. Ayrıca, çıkış sularından AKM (suda asılı yüzen katı made) giderimi amacıyla birçok yerde kum filtrelerinin kullanımı yaygın hale gelmiştir. Özellikle UV (Ultraviyole) ile dezenfeksiyon verimini arttırmak için filtrasyon çok sık kullanılan bir yöntemdir.

Yeni ve gelişmiş arıtma tesislerinde kullanılan bazı ileri arıtım metotları ise;
-Santrifüj ayırıcılar
-Yüksek hızlı çöktürücüler
-Membran biyoreaktörler
-Ultafiltrasyon, nanofiltrasyon ve ters ozmoz
-UV dezenfeksiyonu


şeklindedir.

Biyolojik Arıtma Sistemleri

Biyolojik arıtma atık su içerisindeki çözünmüş organik maddelerin bakteriyolojik faaliyetlerle ayrıştırılarak giderilmesi işlemidir. Bakterilerin arıtma işlemini gerçekleştirebilmeleri için pH, sıcaklık, çözünmüş oksijen, toksik maddeler gibi parametrelerin kontrol altında tutulması gerekmektedir.

Uygulamaları; aktif çamur sistemleri, biyofilm sistemleri, stabilizasyon havuzları, havalandırmalı lagünler ve damlatmalı filtrelerdir.

Mikroorganizmalar ile atıksuların arıtılması çok basit olarak;

Bakteriler+Organik Madde+Oksijen --> Daha Çok Bakteri Hücresi+CO2+H2O+NO3 + SO4

formülü ile gösterilebilir.

Hemen hepsi kollodial olan, ön temizlemede arıtılmamış ve büyük bir kısmı gerçek çözünür maddelerden oluşan organik maddeler, bakteriler için mükemmel bir besin kaynağı oluştururlar. Atıksu içerisinde doğal olarak bulunan bakteriler üremek zorundadırlar. Bunun sonucunda ise;

1- Çözünmüş maddelerin bir kısmı bakteri hücresi haline dönüşür. Yani asimile olur ve sonuçta biyokütle olarak sudan uzaklaşır.
2-Bakterilerin parçalanma metabolizması işlemleri (disimilasyon) sonucunda CO2, NO3 ve SO4 şeklinde son ürünler meydana gelir. Organik maddeler, sadece kısmen mineralize olur ve geri kalan kısmı bakteri hücresi haline dönüşür. Her iki reaksiyonun da aerob (oksijenli) koşullarda olması zorunludur. Aksi takdirde Hidrojen Sülfür (H2S) oluşumundan kaynaklanan kötü kokulu bir bozulma reaksiyonu meydana gelir.

Diğer yandan organik maddenin hiç olmazs az bir kısmının aerobik bakteriler vasıtasıyla okside olması istenirse atıksu içinde mevcut olan oksijen buna yeterli olmayacaktır. Zaten, atıksuyun taşınması sırasında, kanalizasyon içindeki bakteriyel faaliyet bu su içindeki oksijeni büyük ölçüde tüketmektedir. Atıksu temizleme tesislerine genellikle siyaha yakın renkte ve H2S kokulu bir çamur halinde gelmektedir. Bu durumda ön temizleme işleminden sonra suyun tekrar oksijence zengin hale getirilmesi için büyük gayret sarfedilmelidir, bu iş mümkün olduğunca ucuza yapılmalıdır.

Kum Filtrasyonu

Derin olmayan havuzların alt tarafına drenaj boruları yerleştirilerek, üstü yeterli yükseklikte ve uygun irilikteki kumla örtülür. Ön temizleme işlemi uygulanmış lağım suyu en ucuz oksijen temin sistemi olan, en fazla 20 cm yükseklikteki kaskatlardan (şelale) akarak yavaş yavaş toprağın altına doğru hareket eder ve bu sırada kum tabakasının üst tarafında kısa sürede yerleşen bakteriler vasıtasıyla oldukça iyi bir şekilde arıtılır. Havuz genellikle 12-24 saat sonra oksijen gereksinimini daha iyi karşılamak amacıyla geçici olarak kurumaya erkedilir (kesikli kum filtrasyonu). Bu tip tesisler bir çok büyük şehirde etkin bir şekilde uygulanmaktadır. Bu yöntemle 1 metrekarelik filtrasyon alanında, günde 1000 metreküp su arıtılabilmektedir. Bu sistem kuvvetli donlar dışında tatminkar bir şeklide çalışmaktadır. Bu şekilde temizlenmiş sular özellikle bakterilerden, kurt yumurtalarından ve benzerlerinden arındırılmış olmaktadır.

Kum filtrasyonu sisteminde tarla sistemi (atısuyun tarlalara akıtılması, bu yöntem günümüzde fazla kullanılmadığı için değinilmedi.) kadar geniş alanlara gereksinim yoktur ama buna rağmen yine de alan gereksinimi büyüktür.

Bu nedenle arazi tasarrufu amacıyla mümkün olduğu kadar çok temizleme katmanlarını üst üste kurma eğilimi artmaktadır. Bu ise doldurma, damlatma ve daldırma sistemleriyle mümkün olmaktadır.

Doldurma, Damlatma ve Daldırma Sistemi

Doldurma havuzları ark arkaya genellikle iki veya üç adet sıralanmış durumda olup, cüruf veya kok kömürü gibi kaba maddelerle veya kaba gözenekli taşlarla (aktif karbon, zeolit vb. de bu amaçla kullanılmaktadır.) doldurulmuştur. İlk önce havuzun birisi lağım suyu ile doldurulur ve suyun kirlilik derecesine göre 20 dakika ile 2 saat arasında bekletilir. Bu su birinci havuzdan ikinciye ve gerekirse üçüncü havuza alınmak suretiyle işleme devam edilir. Havuzların boşaltılmasıyla birlikte dolgu maddesinin gözenekleri derhal yine oksijenle dolar ve ikinci bir yüklemeye hazır hale getirilmiş olur.

Doldurma havuzları belli birü süre çalıştırıldıktan sonra dolgu maddeleri Zooglea denen sümüksü bir madde ile kaplanır. Zooglenın kelime anlamı yapışkan canlı kütle demektir. Bu isminden dolayı yanlış anlaşılabileceği gibi, özel bir lağım suyu organizması değildir. Burada söz konusu olan canlı kütle Enterobacter aerogenes, Corynebacterium laevaniforme, Escherichia ve Pseudomonas cinsleri, Nitrosomonas ve Nitrobacter, fekal streptokoklar gibi daha bir çok bakterinin oluşturduğu bir karışık floradır. Bunların çoğu sümüksü madde (mukus, mukoz) oluşturur ve bu nedenlede materyali kaplayan örtünün sağlam olmasına yol açar. Bunlar hemen hemen daima aerob yaşarlar. Ayrıca Zooglea’nın bileşimi, yer ve lağım suyu çeşidine göre önemli ölçüde değişmektedir. Mikrobiyologlar mevcut bakterilerin çeşit ve sayılarından suyun ne kadar kirli olduğunu ve suda hangi kirletici maddelerin bulunduğunu kolaylıkla saptayabilirler.

Zooglea suni olarak oluşturulamaz, kendiliğinden doğal olarak oluşur. Lağım suyu ile Zooglea arasındaki denge doğal olarak kurulur. Buna rağmen en azından bazı hallerde, parçalanma randımanının yönlendirilimesi mümkün olabilir. Bazı Nocardia cinsleri fenolleri parçalama yeteneğindedir. Bu mikroorganizmayı fenol içeren dökümhane atıksuyunda alıştırmak ve ondan sonra fenol parçalaması için Zooglea’ya ilave etmek mümkündür.

Zooglea içerisinde bakterilerden ayrı olarak genellikle Küfler, Algler, Protozoa ve yeterince kurt ve böcek larvalarıda bulunur. Aşırı miktarda olmamak kaydıyla böcek larvaları zararlı değildir.

Damlama tesisinde lağım suyu ve hava ile yükleme, doldurma sisteminde olduğu gibi kesikli değildir. Bunun yerine lağım suyu yavaşça, sabit veya dönen memelerden, kaba delikli materyalden oluşan çok katmanlı bir blok üzerine serpilir. Lağım suu yavaş yavaş aşağı inerken kovuklardan içeriye de hava dolar. Bu şekilde yeterli ve sürekli bir oksijen temini sağlanmış olur. Bu nedenle damlama tesisi kesiksiz olarak çalıştırılabilir.


Havalandırmalı daldırma tesisi lağım suyu ile doldurulduktan sonra alttan hava verilrek havalandırılır ve böylece lağım suyunun aynı zamanda sürekli hareketli olmasıda sağlanır.

Damlatma ve daldırma sisteminin beraber çalıştırılabileceği kombine tessilerde vardır. Bu tesiste Zooglea büyük, yuvarlak ve gözenekli plastik maddeden yapılmış plakalar üzerinde gelişir. Plakalar 2-3 m çapında olup, bir çoğu dikey olarak yan yana getirilmiş ve yatay olarak bir mil üzerine araları 15-20 mm olacak şekilde sıralanmışlardır. Bu plakalar yarısına kadar içinde lağım suyunun aktığı kanal içine daldırılır ve dakikada yarım ile bir devir yapacak kadar yavaş bir hızla döndürülür. Lağım suyuna dalma sırasında plakalar üzerinde oluşan Zooglea, lağım suyu ile dolar. Bunların biyolojik parçalanması ise suyun üstüne çıkıp hava ile temas ettiğinde vuku bulur. Havalandırma daldırma tesisi ve daldırmalı damlatma tesisi genellikle, temizleme havuzlarının önüne ve arkasına ayrı ayrı kurulur.

Damlatmalı filtre sistemleri akış diyagramı aşağıdaki gibidir.

Name:  damatmali_filtre.jpg
Views: 12612
Size:  51.9 KB

Name:  damatmali_filtre_1.jpg
Views: 11312
Size:  18.8 KB

Damlatmalı filtrelerin Avantaj ve Dezavantajları

Avantajları
-Bakımı kolaydır.
-Enerji ihtiyacı küçüktür.
-Değişen debi ve yüklere karşı fazla hassas değildirler.
-İyi nitrifikasyon olayı meydana gelir.

Dezavantajları


-Fazla arazi ihtiyacı vardır.
-Verim yönünden esnek değildir

Damlatmalı Filtrelerde Arıtımda Rol Oynayan Protozoalar


Damlatmalı filtrelerdeki protozoalar üç ayrı bölge içinde faaliyet gösterirler. Bu bölgelere göre de
protozoa türleri değişiklik gösterir. Bu bölgeler ve protozoa türleri aşağıdaki gibidir.

1. Filtrenin yüzey ve yüzeye yakın bölgelerinde;

Trepomonas agilis,
Budo putrunis,
Caolpidium colpoda,
Vorticella microstoma


2. Filtrenin orta kısımlarında

Opercularia coarctata,
Litonotus fasciola,
Uronema marium,
Paramecium caudatum


3. Filtrenin alt kısımlarında

Ameoba verrusosa,
Arcella vulgaris,
Aspidisca costata,
Euplotes charon


türleri yer alır.


Düzenleyen acemi_caylak : 31-10-2010 saat 09:58
acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 31-10-2010, 10:28   #13
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Biyodiskler

Biyodiskler ile arıtma sistemlerinin esası, diğer aerobik biyolojik arıtma sistemlerinde olduğu gibi mikroorganizma (bakteri) ile oksijen (BOİ5) arasındaki ilişkiye dayanır. Şekilden de görüleceği üzere, disk dönme esnasında su içinde olmayan kısmındaki bakteriler havadan oksijeni absorplar.

Name:  biyodisk.jpg
Views: 11222
Size:  18.0 KB

Disk dönünce oksijen ile temasta olur. Bu şekildeki bir arıtma sistemi diğer arıtma sistemlerinden farklı olarak komple bir arıtma sistemi oluşudur.
Biyodiskler ile arıtma sistemlerde, büyük yüzey alanına sahip olmak için disk yüzeyleri büyük ve bakterilerin yapışması (yani tutunabilmesi) için pürüzlü olarak dizayn edilirler. Temas alanınındaha fazla olması için de disk plakaları birbirine çok yakın olarak dizilirler.


Biyodisklerde Görülen Mikroorganizma Türleri

Biyodisklerin hakim mikroorganizmaları Bakteri ve Protozoalardır. Disk yüzeylerinde bakteriler koloni hainde yer alırlar. Kolonilerin kalınlığı artıkça protozoalar kolonilerin arasında yaşarlar. Koloni belli bir kalınlıktan sonra disk yüzeyinden kopar ve mikroorganizma biyokütleleride dipte çökererek uzaklaştırılmış olur.

Oksidasyon Havuzları (Lagoon veya Lagün)

Derinlikleri 1 ila 1,5 metre arasında değişen geniş yüzey alanına sahip havuz veya havuzlar sistemidir. Arıtma işlemleri basit olarak, atık suyun belli bir süre havuzda kalması esasına dayanır. Belli zaman aralıklarında da havuzun dip kısmında oluşan çamur uzaklaştırılır.

Oksidasyon havuzlarında ortama hiç enerji verilmez. Sadece havuza atıksu verilir ve kabarma-taşma ile deşarj edilir. Havuzda, yüzeyden rüzgârın da etkisiyle artan bir oksijen alış-verişi oluşur. Şekilde oksidasyon havuzlarındaki arıtma sistemi gösterilmiştir.

Name:  oksidasyon_havuzu.jpg
Views: 11138
Size:  17.4 KB

Oksidasyon Havuzlarındaki biyolojik Faaliyetler

Oksidasyon havuzlarında;

1- Atık suda gerekli besi maddesi var,
2- Havuzda çoğalma için başlangıç mikroorganizmaları var,


ise, mikroorganizmalar çoğalma mekanizmasını başlatırlar. Çoğalmanın bir enerji alışveriş olayı olduğunu biliyoruz. Dolayısıyla, mikroorganizmalar atıksudaki substratı kullanarak çoğalırlar. Havuzdaki mikroorganizmaların tür dağılımı, havuzun derinliği ve yeterli ışık diffuzyonunun olup olmasına göre farklılık gösterir.

Oksidasyon Havuzlarında Canlı Grupları: Oksidasyon havuzlarında,

1- Havuzun üst kısmında diffüze olabilen tabakada aerobik mikroorganizmalar,
2- Havuzun orta kısmında oksijen içeriğine göre fakültatif mikroorganizmalar,
3- Havuzun dip kısmında oksijenin nüfuz edemediği kısımlarında ve dip çamurunda ise, anaerobik mikroorganizmalar, oluşturmaktadır.

Üst tabakadaki aerobik mikroorganizmaların büyük bir çoğunluğunu fotosentez yapabilen algler oluşturur. Atık suyun bulanıklığı ışık geçirgenliğini azalttığı için, üst tabakanın hemen altındaki kısımlarda alglerin yerini bakteri ve protozoalar yer alır. Orta tabakalarda bakteriler, dip kısımda ise, bakteri ve funguslar arıtma işlemini yerine getirirler.

Oksidasyon havuzlarındaki canlı grupları arasında bir denge mevcuttur. Bu denge arıtma verimi ve sistemin işleyişi bakımından çok önemlidir. Ortam aerobik ise; bakteriler ile algler arasında hem besi maddesi alışverişi, hem de ortak yaşam söz konusudur. Aynı zamanda alglerin gündüz saatlerindeki hızlı faaliyetleri havuzun oksijen kapasitesinin artmasına neden olur. Şekil de bu ilişki gösterilmiştir.

Name:  oksidasyon_havuzu_2.jpg
Views: 10873
Size:  9.8 KB

Oksidasyon Havuzlarında Dengeyi Oluşturan Şartların Önemi

Okidasyon havuzlarında denge şartları aşağıda belirtilen hususlar açısından önemlidir.

- Gece saatlerinde, alglerin fotosentez yapamaması sonucu, oksijen azalır ve tükenirse ortamdaki canlı türü bozulur. (Bakteri-Alg dengesi) Sistemin bozulmaması için, sistemin özümleyebileyeceği sınır dışında atıksu verilmemelidir.

- Gündüz saatlerinde (bol güneşli bir gün) oksijen bakımından çok zengin olabilir. Bu durumda dip çamurundaki canlılar da özellikle metan bakterileri yaşamayacaktır. Bu nedenledir ki, az yüklenmiş havuzlar kokusuzdur.

- Mevsime bağlı olarak da oksidasyon havuzlarında bazı problemler meydana gelir. Sıcak iklimlerde, birim hacme verilen atıksu miktarı az olmalıdır. Atıksu miktarı arttıkça geniş arazi ihtiyacı ortaya çıkmaktadır.

- Bu arıtma sisteminde canlılar askıda olarak suda bulunurlar. Fazla veya yeterli miktarda ışık bulunmazsa, alglerin ölümü hızlanır. Ölen algler dibe çökerek ayrıştırılırlar.

- Askıda katı madde fazla ve BOİ5 de yüksek olduğu zaman, arıtmadan bir kısım organik madde ortama verilir. Dolayısıyla bu sistem gölde meydana gelen olaydan farklı değildir. Oksidasyon havuzlarına fazla atıksu verildiği zaman, bazı protozoa türleri yaşayamaz.

- Tesis yapıldıktan sonra fazla masrafı olmamamsı, küçük yerleşim bölgelerinde, nüfusu az olan yerlerde kullanılıyor.

- Arazi ihtiyacı büyük olması ve çıkış suyu standartlarını tutturamaması sebebiyle gelişmiş ülkelerdefazla yaygın değildir.

- Sıcak iklimlerde ve arazisi bol yerlerde kullanılmaktadır.

Oksidasyon Havuzlarındaki Bakteriler

Genellikle fakültatif nispeten aerobik bakteri topluluklarına çok sık rastlanır. Başlıca türler,

Pseudomonas sp.
Flavobacterium sp
Alcaligenes sp.


dir. Koliform grubu bakterilerin bu suda yaşama şansı yok. Dolayısıyla bu sistem bir anlamda koliform bakteri gidermektedir. Koliform bakterilerinin giderilmesinde, Sıcaklık, diğer hakim mikroorganizma türleri ve ortam şartları etkili oluyor.

Oksidasyon Havuzlarındaki Algler

Genellikle alg topluluklarına bilhassa ışık nüfuzunun olduğu bölgelerde çok sık rastlanır. Alglerden,

Euglena sp.
Chlorlla sp.
Scenedesmus sp.
Ankistredesmus sp.


türleri çok sık rastlanır.

Stabilizasyon havuzlarında nütrient miktarında azalma olursa, filamentli algler ortama hakim olurlar.

Filamentli alglerden,

Spirogyra sp.
Vaucheria sp.
Ulothrix sp.


türleri en çok rastlanan türlerdir.

Oksidasyon Havuzlarındaki Protozoalar

Stabilizasyon havuzlarındaki ortamda fazla besi maddesi olduğu zaman ise, hareketli protozoa türleri çok sık gözlenir. Bu türlerden,

Chilamonas sp.
Calpidium sp.
Paramecium sp.
Glaucoma sp.
Euplotes sp.


çok sık rastlanır.

Bu türlerin görülmesi, aynı zamanda stabilizasyon havuzlarına yüklemenin yüksek olduğunu gösterir. Böyle durumlarda ya hacim arttırılmalı veyahut yük azaltılmalıdır. Organik madde seviyesi düşük olduğu zamanlarda ise,

Vorticella sp.
Epistylis sp.


türlerine rastlanır. Bu türler ise sabit olarak hayatlarını idame ettirirler.

Oksidasyon havuzlarında fotosentez hızının şiddetini, dolayısıyla oksijen varlığı hakkında en iyi bilgiyi kabuklu mikroorganizmalar verir. Oksidasyon havuzlarında,

Rotifia sp. –Rotiferler
Dapnia sp. -Su piresi


ve kabuklu oganizmalar görüldüğü zaman, havuzun yüklemesinin az ve sistemin çalışmasının çok iyi olduğu görülür.

acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 31-10-2010, 14:37   #14
Ağaç Dostu
 
the_mc's Avatar
 
Giriş Tarihi: 29-12-2009
Şehir: Denizli
Mesajlar: 494
http://www.styd-cevreorman.gov.tr/aritma_tesisleri.htm

http://www.undp.org.tr/Gozlem3.aspx?WebSayfaNo=812

sazlardan yapılan doğal atık su tesisleri daha ekonomik sulama yapılacak araziler için daha uygun oluyor. su, çevreye tekrar kazandırılıyor. tabiatın su filtrelemesinin hızlandırılmışı gibi oluyor.

the_mc Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 01-11-2010, 07:11   #15
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Sn. the_mc,

Verdiğiniz bilgiler için çok teşekkürler. Bu konu, o kadar geniş bir konu ki bütün yöntemleri kısaca da olsa anlatmaya çalışıyorum. Çünkü ilk başlarda başarılı gözüken bir yöntem, atıksu miktarı ve sudaki kirlenme arttıkça yeterli olmayabiliyor. Konunun ileriki aşamalarında bu konuya da gireceğiz.

Aktif Çamur Yöntemi

Buraya kadar verilen biyolojik temizleme yöntemleri uzun süre hiçbir müdahale olmadan çalıştırılsa da zaman zaman durdurulup, temizlenmeleri gerekmektedir. Biyolojik kütle gittikçe artan bir tempo ile geliştiğinden, örneğin kum filtrasyonunda tıkanmalar görülür ve artık yeterince suyu filtre edemez. Damlatma ve daldırma tesislerinde ise Zooglea’yı taşıyan ortam gittikçe kalınlaşarak atık sudaki organik maddeleri iç kısımlarda sadece anaerobik olarak parçalamaya başlar. Bu nedenlerle belli aralarla zaman zaman tesisin temizlenmesi ve yeniden mikroorganizma popülasyonunun oluşturulması kaçınılmazdır.

Buna karşın, aktif çamur sistemi sürekli çalışan, en modern yöntemdir. Burada mikroorganizmalar bir dolgu materyali üzerinde değil atıksu içindeki çamur partikelleri üzerinde faaliyet göstermektedir. Ancak faaliyetleri çin mutlaka aerob yaşamak zorunda olduklarından ek bir havalandırma sistemine gerek duyarlar. Bu ise basınçlı hava ile sağlanır. Ancak pahalı olur. En gerçekçi yaklaşım ise lağım sularının uzun oksidasyon çukurlarında dolaştırılmasıdır. Çok nadir olarak kürekle açılmış basit çukurlar söz konusudur ki çoğu kez Dortmunt usülündeki Alg üretme tesisinde olduğu gibi kıvrımlı şekilde inşa edilir. Burada lağom suyu içine, yüzey paletleri, dönen fırçalar gibi sistemlerle kuvvetli bir hava akımı sağlanır.

Name:  aktif_camur_1.jpg
Views: 10747
Size:  34.6 KB

Name:  aktif_camur_semasi.jpg
Views: 11500
Size:  11.2 KB

Artık burada parçalanmayı kısıtlayan oksijen değil, başlangıçta az sayıda bulunan mikroorganizma popülasyonudur. Bunun ise önemli ölçüde artırılması zorunludur. Bu nedenle lağım suyu önce yeterince bakteri popülasyonu oluşuncaya kadar oksidasyon kanalında tutulur ve aktif çamurun oluşması sğlanır. Bu sağlandıktan sonra ise aktif çamur son arıtma havuzuna alınır. Bunun bir kısmı oksidasyon kanalına lağım suyu ile karıştırılarak geri verilir ve böylece daha baştan lağım suyunun mikroorganizma popülasyonu artırılır. Burada sadece çamurun fazlası arıtım siteminden ayrılır ve anaerobik çamur işleme kısmına verilir.

Aktif çamurun bileşiminin ve dozajının doğru bir şeklide ayarlanmasıyla bu tip oksidasyon kanalları 20.000 litre/metreküp kanal hacmi gibi yüksek verimli bir parçalama etkinliği gösterebilir.

Aktif çamurun kısmen geri verilmesiyle ayrıca, mikrobiyal populasyonun bileşimini etkileyip aynı tip bakterilerin üretilmesiyle arzulanan metabolizmaya da süreklilik kazandırılır.


Proses mikrobiyolojisi


Bir aktif çamur sisteminin verimli bir şekilde dizayn ve işletimi icin sistemde mikroorganizmaların gerekli olduğunu anlamak cok onemlidir. Doğada bakterilerin ana rolü diğer yaşayan organizmalardan üretilen organik maddeleri ayrıştırmaktır.

Aktif çamur prosesinde, bakteriler en önemli organizmalardır, cünkü organik materyallerin ayrışmasını sağlarlar. Bir kısım organik atık reaktörde veya havalandırma tankında aerobik ve fakultatif bakteriler tarafından enerji eldesi icin kullanılır.

Name:  akitif_camur_2.jpg
Views: 11339
Size:  20.1 KB

Genel olarak aktif camur prosesinde Pseudomonas, Zooglena, Achromobacter, Flavobacterium, Nocordia, Bdellovibrio, Mycobacterium cinsine ait bakteriler ve ayrıca nitrifikasyonda kullanılan Nitrosomonas ve Nitrobacter bulunur. Ek olarak Sphaerotilus, Beggiotoa, Thiothrix, Lecicothrix ve Geotrichum gibi değişik ipliksi formlar bulunabilir. Bakteriler ortamdaki organik atıkları azaltırken diğer mikroorganizmaların metabolik aktiviteleri de aktif camur sisteminde önemli bir rol oynar. Ortamdaki protozoalar floklaşmamış bakterileri, rotiferler ise kücük biyolojik flok partiküllerini tüketir.

Bakterilerin ortamdaki organik atığı mümkün olduğu kadar hızlı bir şekilde ayrıştırması onemli bir faktordür. Ayrıca tasfiye ünitesindeki biyolojik katıların etkili bir şekilde ayrılması icin biyolojik flok oluşumu önemlidir. Sistemdeki hücrelerin cell-residence süresinin artması sonucu biyolojik flokların cökelme karakteristikleri yükselir. Evsel atıkların etkili bir cökeltilmesi icin cell-residenc süresi (mikroorganizma bekleme zamanı veya camur yaşı) en az 3-4 gün ve tercihen 5-15 gün arasında olmalıdır.

Her ne kadar mükemmel flok oluşumu istense de, bazı durumlarda zayıf yumak oluşumu gözlenebilir. Bunun nedeni ise; zayıf yapılan havalandırma, sudaki zehirli maddeler veya ortamda bulunan Sphaerotilus, E. coli ve fungi gibi flamentus mikroorganizmalardan kaynaklanır.



Aktif çmur havuzunda oluşan biyolojik yumaklar, bazı durumlarda 1μm’den küçük iken, iyi yumak oluşan bir sistemde yumak boyutu 1000 μm (1 mm)’den büyük olabilir.

ATP ve dehidrogenase enzim aktivite analizleri göstermiştir ki, yumak içerisindeki toplam bakterilerin sadece %5-20’si canlıdır. Bazı çalışmalar ise; yumak içerisindekicanlı bakterilerin toplam bakterilerin sadece %1-3’ü olduğunu göstermiştir.

Biyolojik yumak içerisine oksijenin diffüzyonu sınırlı olduğundan, biyolojik yumak büyüdükçe yumak içerisindeki aktif aerobik bakteri sayısı azalmaktadır.

Name:  akitif_camur_3.jpg
Views: 11412
Size:  23.3 KB

Dolayısıyla, oksijen konsantrasyonuna bağlı olarak, yumak içerisindeki anoksik (oksijensiz) bölge oluşmaktadır. Genel olarak, biyoreaktör içerisinde oksijen konsantrasyonu 4 mg/L’yi geçerse anoksik bölge oluşumu engellenebilir.

Flok çok büyür ve reaktör içerisinde oksijen konsantrasyonu çok düşük olursa, yumak içerisinde zorunlu anaerobik metan üreten bakteriler ve sülfat indirgeyen bakteriler gelişebilir.

Dolayısıyla, aktif çamur prosesinden alınan bakteri, kurulacak olan anaerobik veyasülfat indirgeyen bakteriler için aşı olarak kullanabilir.

Aktif çamur içerisinde genellikle gram(-) bakteriler bulunmakta olup, bu bakteriler organik madde oksidasyonu ve nutrient gideriminden sorumludur. Ayrıca, ürettiği polisakarit ya da polimerik materyaller ile yumak oluşumuna da katkıda bulunur.

Aktif çamurda en çok Zooglea, Pseudomonas, Flavobacterium, Alcaligenes, Achromobacter, Corynebacterium, Comomonas, Brevibacterium, Acinetobacter, Bacillus türü bakteriler ve filamentli (ipliksi) bakteriler bulunur.

İpliksi bakteriler (Beggiatoa, Sphaerotilus) aktif çamur sistemlerinde şişkin çamur (sludge bulking) problemine yol açar.

Aktif çamur içerisindeki bakterilerin oranları tabloda verilmiştir.

Bakteri türü%
Comamanas pseudomonas 50
Alcaligenes 5.8
Pseudomonas (fluorescent group) 1.9
Paracoccus 11.5
Unidentified (tanımlanamayan – gram megatif rods) 1.9
Flavobacterium – Cytophaga 13.5
Bacillus1.9
Micrococcus1.9
Coryneform5.8
Arthrobacter1.9
Aureobacterium-Microbacterium1.9

G bakteri olarak bilinen gram negatif koklar aktif çamur prosesinde bulunabilirler. Bu bakteriler glikoz ve asetat varlığında bulunurlar. Genellikle düşük fosfat giderimi gözlenen sistemlerde bu bakteriler hakimlerdir.

Aktif çamur yumakları içerisinde ayrıca ototrofik bakterilerde bulunur. Bunlardan en önemlileri amonyumu nitrata dönüştüren nitrifikasyon yapan Nitrosamonas ve Nitrobacter bakterileridir. Ayrıca, fototrofik bakteriler de aktif çamur havuzlarında bulunur. Örneğin pembe, yeşil sülfür bakterileri.

Aktif çamur arıtma sistemlerinde filamentli mikroorganizmalar havalandırma havuzunda değil, çökeltim havuzunda problem oluştururlar. Çökelme olayı ise, doğrudan ortamdaki canlıların bir araya gelmesiyle ilgili bir olaydır. Aktif çamur sistemlerinde de mikroorganizma faaliyetleri sonucu kendiliğinden bir floklaşma ve yumaklaşma meydana gelmektedir. Aktif çamur prosesinde oluşan bir yumağın elektron mikroskobundaki görünümü aşağıdaki gibidir.

Name:  akitif_camur_4.jpg
Views: 10872
Size:  45.7 KB


Düzenleyen acemi_caylak : 01-11-2010 saat 09:29
acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 01-11-2010, 10:47   #16
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Aktif Çamur Yöntemi Devam,

Funguslar
Genellikle aktif çamur prosesi fungusların yaşaması icin ideal bir ortam değildir. Fakat, bazı ipliksi funguslar aktif camur yumakları icinde gözlenebilir. Funguslar genellikle düşük pH larda, toksik madde varlığında ve azot iceriği az olan atıksularda gözlenir. Aktif çamur havuzlarında en yaygın gozlenen fungus türleri; Geotrichum, Penicillium, Cephalosporium, Cladosporium, ve Alternaria dır.

Geotrichum’un fazla bulunması çamur kabarma (şişkin camur) problemine neden
olabilir.

Bazı çalışmalar fungusların nitrifikasyon yapabildiklerini de gostermiştir.

Protozoalar
Protozoa, aktif camurda bakterileri yiyerek beslenir. Toksik madde varlığı
protozoaları olumsuz etkileyebilir.

Aktif çamur havuzunda en çok görülen protozoalar;

Siliatlar (Ciliates)
Flalelatlar (Flagellates)
Rhizopoda (amoeba) ve
Rotiferler

dir.

Name:  ptotozoalar_2.jpg
Views: 11441
Size:  36.7 KB

Name:  protozoalar.jpg
Views: 12012
Size:  56.8 KB

Siliatlar adını hücre etrafındaki küçük kıllardan alır. Bu kılcıklar, besinleri organizmanın ağza benzeyen yapısına itmek icin kullanır. Siliatler, aktif çamur yumağından kopmuş, serbest dolaşan bakteriler uzerinden beslenir. Siliatler aktif çamur havuzlarında en çok bulunan protozoa grubudur. En onemlileri; Chilodonella, Paramecium ve Spirostomum dur.

Flagellalar ise, bir **** daha fazla flagellaya sahip olup hareket için bunları kullanır. Besinleri ağızları yoluyla veya hücre duvarına absorpsiyon ile alırlar.

Flagellalar ve siliatler genellikle yüksek bakteri konsantrayonu (>108 adet/ml) olması durumunda gözlenirler.

Protozoalar; bakteri, BOİ, askıda katı madde ve patojen giderimine katkıda bulunurlar. Aktif çamur havuzları çıkışında protozoa konsantrasyonu ile, KOİ ve askıda katı madde arasında ters orantı vardır. Protozoa olan arıtılmış sularda KOİ ve AKM konsantrasyonu düşüktür.

Diğer bir protozoa olan rotiferler, oldukça büyük organizmalardır. Çapları 100-500 μm arası değişebilir. Aktif çamur ve damlatmalı filtrelerde en cok gözlenen Rotiferlerin aktif camurda iki onemli rolü vardır;

1. Rotiferler serbest halde dolaşan bakteriler üzerinden geçinerek arıtılmış suyun berraklaşmasına yardım eder.
2. Ürettikleri maddeler ile bakterilerin yumak oluşumuna katkıda bulunurlar.


Name:  protozoalar_1.jpg
Views: 11174
Size:  31.1 KB

Havalandırma Havuzunda Organik Madde Oksidasyonu

Evsel atıksuda genellikle bir çok mikroorganizma türünün büyümesi için yeterli miktarda karbon, azot ve fosfor vardır. Bakterilerin büyüyebilmesi icin C:N:P oranı 100:5:1 olmalıdır.

Organik madde çözünmüş, koloidal ve partikül halde olabilir. Çözünmüş organikler heterotrof bakteriler tarafından hızlı bir şekilde hücre tarafından kullanılır.

Havalandırma havuzlarında kullanılan havalandırıcıların iki rolü vardır. Birincisi sisteme oksijen vermek, ikincisi ise sistemi karıştırarak bakteriler ile organik maddelerin temasını sağlamaktır.

Çözünmüş oksijen konsantrasyonu minimum 0,5-0,7 mg/L civarında olmalı ve 0,2 mg/L nin altına duşerse nitrifikasyon durur. Aktif camur sistemlerinin işletilmesinde ise, çözünmüş oksijen konsantrasyonu genellikle 2-4 mg/L arasında tutulur. Ancak oksijen mitrarının yüksekliği organik madde bozunmasını artıran en önemli etkendir.

Çamur Çökelmesi

Havalandırma tankından çıkan mikroorganizma ve su karışımı, çökeltme tankına alınarak, su ve çamur birbirinden ayrılır. Çöken çamurun bir kısmı havalandırma tankına geri döndürülerek, havalandırma tankındaki bakteri konsantrasyonu arttırılır. Geri kalan çamur ise, aerobik **** anaerobik çamur cürütücüye gönderilir.

Mikrobiyal hücreler, birbirine tutunarak yumak oluşturur ve yoğunluğu sudan fazla olan yumaklar çökelerek sudan ayrılır.

Mikroorganizmaların yumak oluşması ve agregatlaşması düşük substrat konsantrasyonlarında gercekleşir. Bunun nedeni ise, substrat sınırlı olup, bir grup bakterinin urettiği bir ara ürün diğer bir grup bakteri icin substrat kaynağıdır. Dolayısıyla, bakteriler birbirine ne kadar yakın durursa, hücre icine substrat alabilme olasılıkları o kadar artar. Bu nedenle, iyi çamur çökelmesi, arıtımın yüksek olduğu durumda gercekleşir.

Aktif çamur proseslerinde, iyi bir çamur çökelmesi olabilmesi icin çamur bekletme zamanının en az 3-4 gün olması gerekmektedir. Kötu çamur çökelmesi ayrıca, fiziksel parametrelerdeki (pH, sıcaklık, v.b) ani değişimlerden, nutrient eksikliğinden (azot, fosfor) ve toksik maddelerin (ağır metaller gibi) bulunmasından da kaynaklanabilir.

Aktif çamur tesislerinde, yumak oluşumu icin geliştirilmiş ve en çok kabul gören modele gore; filamentli bakteriler yumaklara bir bel kemiği oluşturur ve yumak oluşturan Zooglea türü bakteriler bu filamentli organizmalara tutunarak, yumaklar oluşur.

Fakat ipliksi mikroorganizmaların olmadığı, oldukca iyi yumaklara da rastlanmıştır. Dolayısıyla yukarıda bahsedilen model, bu tür yumakların oluşumunu açıklamada yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle başka bir alternatif model daha önerilmiştir. Bu alternatif modele göre; hücre ici organik depo maddeleri (poli hidroksi bütirik asit, PHB), yumak oluşumundan sorumludur. Ayrıca, hücre dışı polisakaritler ve hücre dışı gevşek kaygan salgı bakterilerin yumak oluşturmasında onemli rol oynar.

Dolayısıyla, en cok kabul gören model ikinci bahsedilen model olup, bakteriler tarafından üretilen hücre dışı polimerik maddelerin (EPS) yumak oluşumundan sorumlu olduğuna inanılmaktadır.

EPS bakterilerin içsel solunum fazında üretilmekte olup, mikroorganizmalar arasında bir köprü vazifesi görür. Dolayısıyla, mikroorganizmaların yumaklaşması ile, bakteriler tarafından üretilen EPS arasında bir korelasyon vardır.

Üretilen bu hücre dışı polimerler; karbonhidrat, protein, yağ ve az miktarda nukleik asitten meydana gelir ve biyodegradasyona karşı oldukça dayanıklıdır.

Yakın bir geçmişte, EPS’de en onemli maddenin protein olduğu vurgulanmıştır. Bunun nedeni ise; protein flok yüzeyinin negatif elektrik yüküne sahip olmasına neden olmaktadır.

Her ne kadar, EPS ve ipliksi bakteriler yumak oluşumu icin gerekli olsa da, fazla miktarda EPS üretimi ve ipliksi bakteri mevcudiyeti kötü çamur çokmesine neden olmaktadır. Fazla miktarda ipliksi bakteri üretiminden dolayı oluşan ve kötü çökme özelliğine sahip çamura, ipliksi kabarma (ipliksi şişkin çamur) (filamentous bulking) denirken, aşırı EPS üretiminden dolayı oluşan kötü çökelme ozelliğine sahip çamura ipliksi olmayan kabarma (non-filamentous bulking) denir.

Mikrobiyal flokulasyon; polielektrolit, demir veya aliminyum gibi koagulant tuzların ilavesi ile arttırılabilir. EPS ayrıca, atıksudan fosfor giderimine de katkıda bulunur.

Çamur çökelebilirliliği, geleneksel bir metot olan çamur hacim indeksi (CHİ) ölçümü ile belirlenir. Bunun icin havalandırma tankından alınan 1 L lik karışık çamur 30 dakika çökmeye bırakılır. 30 dakika sonunda 1 gram kuru çamurun kapladığı hacim olarak tanımlanan CHİ aşağıdaki formül ile hesaplanır.

CHİ (ml/g) = CH x 1000 / AKM

Burada,
CH = 30 dakika sonunda çöken çamurun mL cinsinden hacmi,
AKM = askıda katı madde konsantrasyonu (mg/L).

AKM konsantrasyonu 3500 mg/L den duşuk olan klasik aktif çamur tesisleri icin normal değer 50-150 mL/g olup, CHİ> 150 ise çamur kotu çökme ozelliğine sahiptir.


Düzenleyen acemi_caylak : 01-11-2010 saat 14:56
acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 01-11-2010, 16:32   #17
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Konunun daha kolay anlaşılması için, bazı terimlerin açıklamaları.

Terim Tanım
Metabolik fonksiyon
Aerobik Proses Oksijen varlığında gerçekleşen biyolojik arıtım prosesi
Anaerobik proses Oksijen yokluğunda gerçekleşen biyolojik arıtım prosesi
Anoksik proses Elektron alıcı olarak nitratın kullanıldığı biyolojik arıtım prosesi
Fakültatif proses Moleküler oksijen varlığında ve yokluğunda gerçekleşen biyolojik arıtım prosesi
Birleşik aerobik / anoksik / anaerobik prosesAerobik, anoksik ve anaerobik arıtım proseslerinin farklı kombinasyonlarda kullanılarak spesifik bir arıtım amacını gerçekleştirmek
Arıtım Prosesi  
Askıda-büyümeli prosesArıtımdan sorumlu bakterilerin askıda büyüdüğü arıtım prosesi
Bağlı büyümeli prosesArıtımdan sorumlu bakterilerin taş, aktif karbon, plastik gibi inert bir yüzeye yapışık olarak büyüdüğü arıtım prosesi
Birleşik prosesAskıda ve bağlı büyümenin bir arada kullanıldığı birleşik sistemler
Arıtım Fonksiyonu
Biyolojik nütrient giderimiBiyolojik arıtma tesislerinde azot ve fosforun giderildiği proseslerdir.
Biyolojik fosfor giderimiBiyolojik olarak fosforun mikroorganizmalarda biriktirilerek atıksudan giderildiği arıtım prosesidir.
Karbon kaynaklı BOİ giderimi Biyolojik olarak organik maddenin atık biyokütleye ve CO2’e dönüştürüldüğü arıtım prosesidir. Burada azotun amonyağa dönüştürüldüğü kabul edilir.
NitrifikasyonAmonyumun, iki aşamada nitrata dönüştürüldüğü proseslerdir.
DenitrifikasyonNitratın elektron alıcı olarak kullanılarak azota indirgendiği biyolojik proseslerdir.
StabilizasyonBiyolojik arıtım sonucu oluşan çamurun aerobik veya anaerobik olarak arıtılarak stabilize edildiği ve Zarasız hale getirildiği proseslerdir.
Substrat Biyolojik arıtımda organik madde veya nütriente verilen isimdir. Genellikle biyolojik arıtımda sınırlayıcı maddeye verilen isimdir. Örneğin organik maddenin giderildiği biyolojik arıtımda organik madde substrat iken, nitrifikasyonda amonyum substrattır.

acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 01-11-2010, 18:22   #18
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Atıksu konusundan dolayı, çevre mühendisliği konularına fazla bulaşınca, aşağıdaki güzel anekdotu buldum.

YTÜ öğretim üyesi Y.Doç.Dr.Gürdal KANAT'ın kişisel sayfasından alıntıdır.

Bir Mühendisin Hatırası

Beni çok etkileyen bir olay olduğu için bu yazıyı yazmaya karar verdim. Bir yaz günü akrabalarımla, trafikte sıkıntılı bir yolculuktan sonra Ömerli Barajı kıyısındaki Emirli köyü yakınında piknik yapmaya gitmiştik. Burada bizimle beraber çok sayıda araba, insan ve daha önceki haftalardan kalma çöpler vardı. 4-5 yıl önce de buraya gelmiştim. O zamanlar etrafta çöp olup olmadığına hiç dikkat etmemiştim. "Acaba şimdilerde eğitim seviyesi düşük insanlar araba sahibi oldu da buraya pikniğe mi geliyor" diye düşündüm. Ama hayır, biz de gelmiştik ve hepimiz eğitimliydik; bir mühendis, bir banka müdürü ve bir banka müdür muavini. Ağaçların arasında birkaç kirli poşeti kenara çekerek diğer insanlar gibi biz de kilimlerimizi serdik. Acıktığımız için sadece pişireceğimiz etleri düşünüyorduk. Akşam olupta insanlar ayrılırken tükettikleri şeylerin artıklarını poşetlere koymuşlardı (iyi bir çevrecilik örneği gibi görünüyordu). Peki poşetleri ne yapacaklardı? Tabii ki arabalarının temiz bagajlarına pis kokulu çöpleri koyacak değillerdi. Yine de insaflıydılar. Poşetleri oturdukları yerde bırakmıyor, ıssız bir yer arıyorlardı. Piknikten sonra ayrılırken bana da poşetleri uzaklaştırmak düştü. Civarda yüzlerce çöp poşeti varken enişteme çöpleri yanımıza, arabaya alalım diyemedim ve ben de ıssız bir köşeye bırakıverdim. Eve dönünce kendi kendime düşündüm. Acaba bu kadar insan arasından sadece ben mi, oradaki çöplerin toplanmadığı takdirde yıllarca (hatta torunlarımıza kadar) bozulmadan durabileceğini, zararlı veya zehirli bir atık varsa yağmurla içme suyu gölüne (Ömerli Barajı en büyük hacimli Içme suyu kaynağımızdır) karışabileceğini biliyordum. Acaba diğer insanlar da biliyorlarmıydı? Biliyorsa çöplerini ne yapmaları gerekirdi? Evlerimizin her tarafını gece gündüz temizlerken, tek bir çöpü dahi yerde bırakmaz toplarken kamu alanlarını, hemde içme suyumuzu temin ettiğimiz bir alanı hangi hakla pisletiyorduk. Şahsi malımız olmayan sokaklarımız, okullarımız, piknik alanlarımız bizim değil mi??? Dünyanın zengin sayılabilecek ülkelerindeniz ama gelişememiş bir ülkesiyiz. Ben şimdi oradaki çöplerin ne olacağını merak ediyorum. Insanlar bizim gibi oturacakları yerde bir kaç çöpü uzaklaştırıp piknik mi yapacak, yoksa "burası kirlenmiş, başka bir yere gidelim" mi diyecek.

acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 02-11-2010, 15:39   #19
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
İleri Arıtım Teknikleri

İleri arıtım teknikleri aşağıdaki tabloda gösterildiği gibi çok çeşitlir. Ancak biz daha çok azot ve fosfor giderimi üzerinde duracağız. Nitrifikasyon ve denitrifiksyon üzerinde Mikrobiyoloji ve Toprak konusunda gereğince durulduğu için burada nitrifikasyon ve denitrifikasyonunn kimyasal formüllerine yer verilmeyecektir.

Name:  ileri_aritma_teknikleri_1.jpg
Views: 11325
Size:  64.0 KB
Name:  ileri_aritma_teknikleri_2.jpg
Views: 11079
Size:  35.0 KB

Azot (N) Giderimi

Azot kimyasal-fiziksel (kırılma noktası klorlaması, yüksek pH’da amonyum giderimi) veya biyolojik yollarla giderilebilir. Azot gideriminde nitrifikasyon ve denitrifikasyon işlemleri birlikte kullanılır.

Askıda büyümenin gerçekleştiği reaktörlerde nitrifikasyon

Nitrifikasyondan sorumlu bakterilerin klasik aktif çamur ünitesindeki miktarları farklılıklar gösterebilir. Koch vd. (2001), aktif çamur ünitesinde nitrifikasyon bakterilerinin toplam bakterilere oranının %2-3 olduğunu vurgulamıştır. Diosini vd. (2002) tarafından yapılan çalışmada ise; amonyum oksitleyen Nitrosomonas bakterilerinin aktif çamur ünitesindeki oranı sadece %0.0033 iken nitrit oksitleyen Nitrospira’nın oranının %0.39 olduğu gösterilmiştir. Dolayısıyla, toplam bakteri popülasyonu içerisinde nitrifikasyon yapan bakterilerin sayısı oldukça az olup, bu durum dizayn ve modellerde dikkate alınması gerekmektedir.

Nitrifikasyon hızı birçok faktöre bağlıdır. Bunlardan en önemlileri; pH, oksijen konsantrasyonu, BOİ5/TKN oranı ve toksik maddelerin mevcut olup olmamasıdır. Nitrifikasyon bakterileri, heterotrof bakterilerinden daha yavaş büyümekte olup, nitrifikasyonun gerçekleşmesi için yüksek çamur yaşlarına ihtiyaç duyulur. Genellikle, çamur yaşını 4 günden fazla olan sistemlerde nitrifikasyon gözlenir. İki tür nitrifikasyon sistemi mevcuttur.

Birleşik karbon oksidayon-nitrifikasyon sistemi (Tek kademeli sistem): Bu sistemde aynı reaktör içinde hem karbon oksidasyonu hem de nitrifikasyon gerçekleştirilir. Bu nedenle, BOİ5/TKN oranı yüksek olup, nitrifikasyon yapan bakterilerin toplam bakteri popülasyonuna oranı düşüktür.

İki-kademeli sistemler: Bu sistemlerde karbon oksidasyonu ve nitrifikasyon iki ayrı tankta gerçekleştirilir. İlk basamakta karbon oksitlenir, ikinci basamakta ise nitrifikasyon gerçekleştirilir.

Askıda büyümenin gerçekleştiği reaktörlerde denitrifikasyon

Azot giderimi için nitrifkasyondan sonra denitrifikasyon basamağı zorunludur. Nitrat konsantrasyonu (>1mg/L) genellikle yarı doygunluk sabitinden (Ks (veya Km) = 0.08 mg/L) yüksek olup, denitrifikasyon hızı nitrat konsantrasyonundan bağımsız olup hız bakteri konsantrasyonuna ve elektron verici (atıksudaki organik madde veya dışarıdan ilave edilen metanol) konsantrasyonuna bağlıdır. Karbon oksidasyonu, nitrifikasyon ve denitrifikasyon içeren klasik aktif çamur sistemi şekilde gösterilmiştir.

Name:  azot_giderimi_1.jpg
Views: 10906
Size:  31.0 KB

Şekilde gösterilen sistem dışında daha komplike ve etkili sistemler geliştirilmiştir. Bunlardan en önemlileri aşağıda olup ayrıntılarına girilmeyecektir.

Bardenfo prosesi
Sharon-Anammox Prosesi
CANON prosesi


Düzenleyen acemi_caylak : 02-11-2010 saat 16:38
acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 02-11-2010, 15:50   #20
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Fosfat (PO4) Giderimi

Atıksu arıtma tesislerinde fosfat kimyasal (demir ve alüm tuzları kullanılarak) veya biyolojik yollarla giderilir. Kimyasal yönteme önceki bölümlerde değinilmişti.

Fosfat giderimi için kullanılan bütün biyoteknolojik yöntemlerde anaerobik ve aerobik kademeler kullanılır. Anaerobik şartlarda serbest bırakılan fosfor, aerobik ortamda hücre içine alınır.

Anaerobik/Oksik (A/O) proses

A/O prosesi, klasik aktif çamur prosesinin modifiye bir şeklidir. Klasik aktif çamur havuzundan önce bir anaerobik tank (bekleme zamanı 0.5-1 saat) kullanılması ile oluşturulmuştur.

Name:  Fosfat_Giderim_A-O_Prosesi.jpg
Views: 11189
Size:  16.3 KB

Anaerobik şartlarda fosfat hidroliz sonucunda serbest bırakılır. Bu yolla oluşturulan enerji ortamdan organik madde (BOİ) almak için kullanılır. Aerobik ortamda ise, çözünmüş fosfat bakteriler tarafından alınarak fosfatlar sentezlenir ve bu işlem için gerekli enerji organik maddelerin oksitlenmesinden sağlanır.

Sistemin performansının yüksek olması için çamur yaşının düşük ve organik madde konsantrasyonunun yüksek olması gerekmektedir.

UCT (University of Capetown) Prosesi

UCT prosesi anaerobik, anoksik ve aerobik tanklar içerir. Ayrıca, sistem sonunda birde çökeltme tankı mevcuttur. Anaerobik tankta, kesin anaerobik koşulların olması için, çamur çökeltme tankından direk olarak anaerobik tanka verilmez ve önce anoksik tanka verilerek nitratın giderilmesi sağlanır.

Name:  Fosfat_Giderim_UCT_Prosesi.jpg
Views: 11676
Size:  16.0 KB


PhoStrip Prosesi

PhoStrip prosesi bir sidestream prosesidir. Burada fosfat biyolojik ve kimyasal olarak giderilir. Bu proseste geri devir çamuru anaerobik fosfat bırakıcı denen bir anaerobik tanka alınır. Bu tankta çamurdan fosfat salınır ve fosfor açısından zengin olan üst durusu kirec ile muamele edilerek, fosfat kimyasal olarak çöktürülür. Anaerobik tankta bekletme zamanı genellikle 5-20 saattir. PhoStrip prosesinde fosfat aerobik tankta bakteriler tarafından hücre icine alınır. Bunun icin aerobik tankta oksijen konsantrasyonu 2 mg/L nin üzerinde olmalıdır. PhoStrip prosesi ile düşük (12-15) BOİ5/P oranlarında bile yüksek fosfat giderimi mümkün olup fosfat konsantrasyonu genellikle <1 mg/L’dir.

Name:  Fosfat_Giderimi_Photostrip_Prosesi.jpg
Views: 10994
Size:  23.6 KB

A2/O Prosesi

Bu proseste hem fosfat hem de azot giderimi mümkündür.

Name:  Fosfat_Giderim_A2O_Prosesi.jpg
Views: 10270
Size:  12.1 KB

Not: Son 4 mesajdaki yazıların hazırlanmasında Harran Üniversitesi Öğretim Üyesi Doç. Dr. Erkan Şahinkaya'nın Çevre Mikrobiyolojisi ders notları (Gabriel Bitton'un Wastewater Microbiology kitabından bire bir çevrilmiş.) ve Dokuz Eylül Üniversitesi Prof. Dr. İzzet ÖZTÜRK, Dr. Hacer TİMUR ve Dr. Ufuk KOŞKAN'ın ATIKSU ARITIMININ ESASLARI kitaplarından yararlanılmıştır.

acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 03-11-2010, 22:15   #21
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Stabilizasyon Havuzları

Stabilizasyon havuzları insanlar tarafından kullanılan en eski arıtma sistemidir.

Stabilizasyon havuzları, oksidasyon havuzları ya da stabilizasyon lagünleri olarak da bilinir.

Stabilizasyon havuzları, ikincil arıtım ya da üçüncül arıtım amacıyla kullanılabilir.

2002 yılında yapılan bir çalışmaya göre, sadece ABD’de 7000 stabilizasyon havuzu bulunmaktadır.

Stabilizasyon havuzları; fakültatif, aerobik, anaerobik, havalandırmalı, yüksek hızlı havalandırmalı ve olgunlaştırma havuzları olarak sınıflandırılmakla beraber, genel olarak aerobik, fakültatif ve anaerobik olarak sınıflandırılır.

Fakültatif Havuzlar

Fakültatif stabilizasyon havuzları en çok kullanılan stabilizasyon havuzu çeşididir.

Name:  fakültative_pond.jpg
Views: 10271
Size:  53.8 KB

Name:  lagoon.jpg
Views: 10205
Size:  21.1 KB

Atıksu arıtımı hem aerobik hem de anaerobik koşullarda gerçekleşir. Fakültatif havuzlarin derinliği 1-2,5 m arasında değişir. Havuzun en üst tarafı aerobik, ortası fakültatif, dip kısmı ise anaerobiktir. Havuzda bekletme zamanı 5 ila 30 gün arasında değişir. Bu havuzların en önemli avantajı ucuz ve kolay işletimleridir. Dezavantajları ise, çok yer işgal etmeleri ve özellikle H2S üretiminden kaynaklanan koku problemi, sinek oluşumudur.

Fakültatif havuzların biyolojisi

Oksidasyon havuzlarında arıtım asıl olarak bakteri ve alglerin faliyetleri sonucunda gerçekleşir. Atık arıtımı; aerobik, fakültafif ve anaerobik mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilir. Bu havuzlar, katıların dipte birikerek anaerobik olarak arıtılmalarını sağlar.

Okisdasyon havuzlarında, alg ve heterotrofik bakteriler dışında; ototrofik bakteriler ve zooplanktonlarda rol oynar.

Fotik zon (ışık alan bölge) da biyolojik aktivite: Işık alan bölgede fotosentez bir çok alg tarafından (yeşil alg, öglana ve diatoms) gerçekleştirilir.

Fakültatif havuzlarda klorofil-a konsantrasyonu 500 ile 2000 mg/L arasında değişebilir. En yaygın görünen alg türleri; Chlamydomonas, Euglena, Chlorella, Scenedesmus, Microactinium, Oscillatoria, ve Microcystis’dir.

Name:  stabilizationponds05.jpg
Views: 10125
Size:  33.1 KB

Name:  fakültatif_havuzlarin_mikrobiyolojisi.jpg
Views: 10021
Size:  31.6 KB

Hangi alg türünün baskın olacağı bir çok faktöre bağlıdır. Genellikle, bulanık sularda hareketli algler baskındır. Çünkü bulanık sularda, ışığa doğru yönelerek gelen ışığı optimal şekilde kullanabilir. Alg fotosentezi, sıcaklığa ve ışığa bağlıdır.

Alg konsantrasyonunun yüksek olması durumunda ışık geçirgenliği 0,5 m
civarındadır. Ayrıca rüzgar; aerobik oksidasyonlara oksijen sağlaması, ototrofik ve heterotrofik mikroorganizmalar arasında gaz ve nutrient akışını sağlaması nedeniyle önemlidir. Havuzda rüzgarın olmaması durumunda, aerobik koşulların sağlanması, havuz ile atmosfer arasında ve heterotrof ile ototroflar arasında gaz akışının sağlanması zor olabilir. Bu durum özellikle, sıcak iklimlerde gözlenen stratifikasyon (tohumların çimlenebilmesi için gerekli olan soğuklama ihtiyacı) sonucunda gözlenir.

Stratifikasyon; farklı katmanlar arasındaki sıcaklık farkından oluşur. Üst kısımda daha sıcak olan ve epilimnion denen kısım, alt kısında ise; daha soğuk olan ve hipolimnion denen kısım bulunur.

Name:  stratifikasyon.jpg
Views: 9942
Size:  32.7 KB

Epilimnion ve hipolimnion arasındaki bölge ise termoklin olarak bilinir ve bu bölgede sıcaklık aniden düşer.

Algler ayrıca, azot ve fosfat kullanarak; azot, fosfor konsantrasyonunun düşmesine de yardımcı olurlar. Bazıları (mavi-yeşil algler) azotu bağlayabilirler, bazıları ise azotu; amonyum ve nitrat olarak alarak kullanırlar. Fotosentez özellikle alkalinitesi düşük suların pH değerinin artmasına sebep olur. Bu durum nutrient giderimi için uygun koşulların oluşmasına yardımcı olur. Örrneğin, yüksek pH değerlerinde fosfat, kalsiyum fosfat olarak çökelir ve amonyum amonyak olarak atmosfere karışır.

Ayrıca, alglerin fotosentez sonucu ürettikleri oksijen heterotrofik bakteriler
tarafından kullanılır. Gündüz güneşli saatlerde oksijen konsantrasyonu en yüksek değerindeyken akşama doğru oksijen konsantrasyonu azalır. (Geceleri kokunun artmasının temel nedeni budur.)

Oksidasyon havuzlarında ayrıca fotosentetik bakterilerde bulunur. Bunlar, H2S’i (H2O yerine) elektron verici olarak kullanır ve kükürt (S) üretirler. Böylece, koku problemine neden olan H2S gazı giderilmiş olur.

Oksidasyon havuzlarındaki alglerin aktiviteleri bakteri aktivitesi sonucu üretilen H2S ve amonyak nedeniyle düşebilir.

Heterotrofik aktivite

Heterotrof bakteriler, oksidasyon havuzlarında organik madde gideriminden sorumlu asıl mikroorganizmalardır. Fungusların ve protozoaların organik madde giderimindeki etkileri çok daha azdır.

Heterotrof bakterilerin aktiviteleri sonucunda üretilen CO2 ve amonyum, fosfat gibi inorganik maddelerde algler için besin kaynağı olup, alglerde fotosentez ile bakterilerin ihtiyacı duyacağı oksijeni üretirler.

Ölü algler ve bakteriler dibe çökerek burada çamur tabakası oluştururlar. Bu çamur tabakasında anaerobik koşullar oluşur. Tabandaki anaerobik bakteri aktiviteleri sonucunda metan, H2S, CO2 ve N2 (azot) gazı üretilir.

Sülfat indirgeyen bakterilerin H2S üretmelerinin sonucu olarak, oksidasyon havuzlarında fotosentetik bakteri olan mor sülfür bakterileri (purple sulfur bacteria) gelişebilir.

Fotosentetik bakteriler genellikle fakültatif havuzlarda alg tabakasının alt kısmında gelişir. Bu oldukça öemlidir çünkü anaerobik bakteriler tarafından üretilen H2S sülfür bakterileri tarafından kullanılarak alglerin sülfür toksisitesine maruz kalmasını engellerler.

Oksidasyon havuzlarının işletilmesinde en önemli problem, havuz çıkışındaki alg ve bakterilerin yumak oluşturmamaları ve çok düşük çökelme hızlarına sahip olmalarıdır. Havuz çıkışında biyokütleden dolayı çok az KOİ ve BOİ giderimi gözlenebilir. Çünkü çıkıştaki biyokütlede çürüyerek oksijen tüketimine ve BOİ ye neden olur. Bu nedenle bu biyokütleyi sudan ayırmak için özel tedbirlerin alınması gerekebilir.

Bunlardan en önemlileri mikrofiltrasyon, kum filtresinden geçirme, kimyasal çökeltme sayılabilir.

Zooplanktonların aktiviteleri

Zooplanktonlar algler ve bakteriler üzerinden geçinerek oksidasyon havuzunda alg ve bakteri populasyonunu kontrol etmede oldukça önemlidir.

Dolayısıyla, zooplanktonların oksidasyon havuzunda bulanıklık azaltıcı önemli bir rolü vardır.

Fakat zooplanktonlar stratifikasyonun gözlendiği havuzlarda olumsuz şekilde etkilenebilirler. Bunun nedeni ise, havuzun üst tarafında artan alg aktivitesi nedeniyle pH değerlerinin yükselmesi ve amonyak konsantrasyonunun artmasıdır.

Sıcaklığın Oksidasyon Havuzlarının İşletilmesi Üzerine Etkileri

Oksidasyon havuzlarında sıcaklık, hem alglerin hem de heterotrof bakterilerin aktivitelerini önemli ölçüde etkiler. Ayrıca sıcaklık tabana çöken çamurdaki anaerobik bakterilerin aktivitelerini de önemli derecede etkilemektedir.

15 °C’nin altındaki sıcaklıklarda metanojenik aktivite ve çamur hacminde herhangi bir azalma gözlenmez.

Soğuk havalarda güneş ışığının az olması nedeniyle fotosentetik aktivite azalır ve havuz anaerobik koşullarda olabilir. Bu nedenle havuzlara BOİ yüklemesi kış aylarında azaltılmalıdır. Örrnek olarak, kışın havuzlara BOİ yüklemesi 2,2 g BOİ5/m2.gün civarında tutulması gerekirken bu değer yaz aylarında 5,6 g BOİ5/m2.gün değerine kadar çıkarılabilir.

Sıcak iklimlerde havuz çıkışında BOİ konsantrasyonu 30 mg/L civarında olmasına rağmen alg nedeniyle havuz çıkışında askıda katı madde konsantrasyonu yüksektir.

Oksidasyon Havuzlarında Askıda Katı Madde, Azot ve Fosfor Giderimi

Oksidasyon havuzlarında genellikle aşırı alg büyümesi ve atıksudaki askıdaki katılardan dolayı katı madde içeriği yüksektir.

Algler havuz çıkış suyundan giderilmeden alıcı ortama verilmeleri durumunda alıcı ortamlarda oksijen tüketimine neden olabilirler. Dolayısıyla, havuz çıkışındaki alglerin kum filtrelerinden geçirme, mikrofiltrasyon veya yapay sulak alanlardan geçirmek (sazlari su kamışı ve su mercimeği ile doğal arıtma - ileride ayrıntılı olarak değinilecek) suretiyle sudan ayrılmaları gerekmektedir. Çıkışta bulanıklığın çok düşük olması istenirse, havuz çıkış suyu kimyasal koagülasyon ve çöktürme (bazen ilave olarak kum filtresi) prosesinden geçirilebilir. Fakat bu pahalı bir işlemdir.

Havuzlarda, azot giderimi bir çok mekanizma ile olmaktadır. Bunlardan en
önemlileri; nitrifikasyon/denitrifikasyon, amonyak olarak buharlaşma, alg alımı gibi.

Oksidasyon havuzlarında genellikle azot giderimi %40-80 arasındadır.

Fosfat giderimi ise daha düşük olup ortalama olarak %25 civarındadır. Fosfat giderimini arttırmak için havuza kireç, demir ya da alüm ilavesi yapılabilir.

Diğer Havuz Çeşitleri

Aerobik havuzlar: Aerobik havuzlar genellikle çok sığ olarak inşa edilirler (0,3-0,5 m) ve karıştırılarak hem ışığın tüm havuz derinliğine difüz etmesi hem de ilave oksijen transferi sağlanır. Aerobik havuzlarda bekleme zamanı genellikle 3-5 gün civarındadır.

Havalandırmalı lagünler: Havalandırmalı lagünler genellikle 2-6 m derinliğinde olup bekleme zamanı 10 günden düşüktür. Genellikle kirlilik yükü yüksek evsel atıksuların arıtımında kullanılır. Mekanik olarak havalandırılırlar. BOİ giderim verimi; verilen hava miktarına, sıcaklığa, atıksuyun çeşidine bağlı olmakla beraber genellikle 5 günlük bir bekleme zamanında %85 arıtım elde edilebilmektedir.

Anaerobik Lagünler: 2,5-9 m derinliğinde olup, genellikle yüksek bekleme zamanına (20-50 gün) ihtiyaç duyarlar. Bu havuzlar genellikle yüksek organik madde konsantrasyonuna sahip atıksular iiçn bir ön arıtım şeklinde düşünülürler.

Organik maddeler anaerobik şartlarda CH4, CO2 gibi gazlara dönütürülür.

Bu havuzlar mekanik bir ekipmana ihtiyaç duymamakla beraber, genellikle çamur üretimleri de düşüktür. En önemli dezavantajları ise, özellikle sülfat indirgeyen bakterilerin aktiviteleri nedeniyle üretilen H2S’den kaynaklanan kokudur. Bu havuzlarda atıksu arıtımı 10 °C’nin altında tamamen durur.

Karakteristik olarak düşük BOİ konsantrasyonuna sahip evsel atıksuların arıtımı için uygun değillerdir.

Olgunlaşma (maturasyon) veya üçüncül havuzlar: Genellikle 1-2 m derinliğinde olup, aktif çamur veya damlatmalı filtrelerden çıkan atıksuların üçüncül arıtımları için kullanılır. Bekleme zamanı genellikle 20 gün civarındadır. Oksijen, alg büyümesi ve mekanik ekipmanlar ile sağlanarak nitrifikasyon da hedeflenir. İkincil arıtımdan sonra kullanılan olgunlaştırma havuzlarının asıl amacı, atıksuda ilave BOİ ve nutrient giderimi sağlamak, ayrıca patojen bakterilerin ilave olarak inaktive edilmesidir.

Oksidasyon Havuzlarında Patojen Giderimi

Oksidasyon havuzlarında patojenlerin giderimi ya da inaktive edilmesi bir çok faktöre bağlı olup bunlardan önemlileri; sıcaklık, güneş ışığı, pH, makro bakteriler tarafından kullanım, çökelebilen katılara patojenlerin tutunarak giderilmesi.

Bakteriyel patojenlerin giderilmesinde önemli faktörler

Oksidasyon havuzları önemli derecede (%90-99) indikatör organizma ve patojen giderebilme kapasitesine sahiptir.

Oksidasyon havuzlarında fekal koliform giderimi sıcaklık, bekleme zamanı ve pH ile artmakta iken, giriş BOİ5 değeri ve derinlikle azalmaktadır.

Koliform gideriminde diğer önemli faktörler ise; havalandırma, algler tarafından üretilen antibakteriyel hücre dışı bileşikler, nutrient tüketimi ve güneş ışığı yoğunluğudur.

Oksidasyon havuzlarında etkili bakteri giderimi için bir çok neden vardır;

1. Uzun bekleme zamanı

2. Fotosentez sonucu artan pH. Genellikle fekal koliform konsantrasyonu pH değerinin 9’un üzerine çıkmasıyla azalır. Yapılan bir çalışmada, Chlorella ve E.coli’nin birlikte büyümeleri incelenmiştir. Yapılan çalışmada fotosentez sonucu artan pH’ya bağlı olarak E.coli konsantrasyonunda ciddi bir azalma gözlenmişken, pH değerinin 7,5’de sabit tutulması durumunda ise Chlorella ve E.coli birlikte yaşayabilmişlerdir.

3. Zooplanktonlar tarafından bakterilerin yenilmesi bakteri popülasyonunu önemli ölçüde azaltabilir.

4. Güneş ışığı ile inaktive edilmesi: Aquatik (sucul) ortamda koliform grubu organizmaların ve diğer bakterilerin giderilmesinde UV-B (dalga boyu 280-320 nm)’nin önemli rol oynamasına rağmen, daha geniş dalga boyları da bakterilerin inaktivasyonunda rol oynayabilir. UV ışığı genellikle su kolonundan iyi bir şekilde geçemediği için, görünür ışık bakterilerin ölümünde etkilidir. Görünür ışığın koliform giderme veriminin artan oksijen konsantrasyonu ve artan pH ile arttığı bilinmektedir.


Düzenleyen acemi_caylak : 04-11-2010 saat 09:06
acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 04-11-2010, 16:31   #22
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Çamur Arıtımı

Atıksu arıtma sistemi çamur, kum ve köpük tutma birimlerini de ihtiva eder. Arıtma işlemi sonunda çıkan çamur genellikle sıvı veya yarı katı formda olup kullanılan prosese ve işletmeye bağlı olarak %0.25-12 oranında katı içermektedir. Çıkan çamur hacimce büyük olup, işlenmesi ve bertarafı atıksu arıtma alanında oldukça karmaşık bir problem olarak karşımıza çıkmaktadır. Çamur probleminin karmaşık olmasının başlıca sebepleri,

1. Arıtılmamış atıksu içindeki önemli miktarlarda koku veren maddeler,
2. Biyolojik arıtmada oluşan ve uzaklaştırılması gereken çamurun, ham atıksu içerisindeki organik maddelerden farklı bir yapıda, bozunma ve kokuşma eğiliminde olması,
3. Çamurun sadece küçük bir kısmının katı madde, büyük bir kısmının ise sudan oluşması, bu yüzden büyük hacimler işgal etmesi, olarak özetlenebilir.

Name:  active_sludge_a.jpg
Views: 9907
Size:  11.7 KB

Arıtma tipine ve amacına göre, arıtma çamurlarının cinsleri farklılık gösterir.

Bunlar;

- Çökebilen katı maddelerin oluşturduğu ön çökeltim çamurları,
- Kimyasal arıtma ve koagülasyon sonucu oluşan kimyasal çamurlar,
- Biyolojik arıtma işlemleri sonucu oluşan biyolojik çamur,
- İçme suyu arıtma işlemleri sonucu oluşan inorganik çamurlar,

olarak sıralanabilir.

Atık bünyesinde kirleticileri üç grup altında toplamak mümkündür. Bunlar;

- Çökebilen katı maddeler,
- Askıda katı maddeler,
- Çözünmüş katı maddeler,


Name:  active_sludge.jpg
Views: 9974
Size:  39.7 KB

olarak ifade edilir.
Çamur arıtma metotları aşağıdaki tabloda özetlenmiştir.

İşletme, proses ve arıtma metotları Fonksiyonları
Birincil İşlemler 
Çamur öğütme Boyut küçültme
Kum ayırma Kum ayırma
Çamur karıştırma Karıştırma
Çamur saklama Depolama-saklama
Yoğunlaştırıcı 
Graviteli yoğunlaştırıcıHacim Azaltma
Flotasyonlu yoğunlaştırıcıHacim Azaltma
Santrifüjlü yoğunlaştırıcıHacim Azaltma
Bantlı yoğunlaştırıcıHacim Azaltma
Döner elekli yoğunlaştırıcıHacim Azaltma
Stabilizasyon 
Kireç stabilizasyonu Stabilizasyon
Isıl işlem Stabilizasyon
Havasız çürütme Stabilizasyon, kütle azaltma
Havalı çürütme Stabilizasyon, kütle azaltma
Kompostlaştırma Stabilizasyon, ürün giderimi
Şartlandırma 
Kimyasal şartlandırma Çamur şartlandırma
Termal (ısıl) Çamur şartlandırma
Dezenfeksiyon 
Pastörizasyon Dezenfeksiyon
Uzun-süreli saklamaDezenfeksiyon
Susuzlaştırma 
Vakum filtre Hacim azaltma
Santrifüj Hacim azaltma
Bant filtre Hacim azaltma
Pres filtre Hacim azaltma
Çamur kurutma yatakları Hacim azaltma
Çamur lagünleri Saklama ve Hacim azaltma
Isıl kurutma 
Flaş kurutucu Kütle ve hacim azaltma
Sprey kurutucu Kütle ve hacim azaltma
Döner tamburlu kurutucu Kütle ve hacim azaltma
Çok hücreli kurutucu Kütle ve hacim azaltma
Çoklu etkili buharlaştırıcı Kütle ve hacim azaltma
Termal Azaltma 
Çok hücreli yakıcı Hacim azaltma, kaynak geri kazanımı
Akışkan yataklı yakıcı Hacim azaltma
Katı atıklarla birlikte yakma Hacim azaltma
Islak-hava oksidasyonu Stabilizasyon, hacim azaltma
Derin şaft reaktörü Stabilizasyon, hacim azaltma
Nihai bertaraf 
Arazide arıtma Son uzaklaştırma
Dağıtım ve pazarlama Faydalı kullanım
Kimyasal sabitleme Faydalı kullanım, son uzaklaştırma
Düzenli depolama Son uzaklaştırma
Lagünlerde biriktirme Hacim azaltma,son uzaklaştırma


Name:  active_sludge_1.jpg
Views: 9888
Size:  58.6 KB

Name:  active_sludge_2.jpg
Views: 9778
Size:  38.1 KB

Yoğunlaştırma (Thickening)

Yoğunlaştırmanın amacı, çamurun katı içeriğini arttırmak ve suyun bir kısmını uzaklaştırmaktır.
Bu amaçla katının tabana çöktürüldüğü çöktürme tankları veya kimyasal ilaveli veya ilavesiz santrifüjler kullanılabilir.
Çamur yoğunlaştırma sonucunda, katı içeriği %12’ye kadar arttırılabilir.
Yoğunlaştırma sonucunda çamurun hacmi azalarak hem sonraki arıtım basamaklarının hacminin azalması sağlanır, hem de çamurun tesis içinde pompa ile iletimi daha ucuza mal olur.

Susuzlaştırma

Çamur, filtrasyon ya da kurutma yatakları kullanılarak susuzlaştırılır. Filtrasyon, yoğunlaştırmadan çok daha etkili bir proses olup, biyolojik veya kimyasal olarak stabil hale gelmiş çamurun katı içeriğini daha fazla arttırmak ve suyunu almak için uygulanır.

Filtrasyonda, özel kumaş ya da filtrasyon membranları kullanılır. Bu amaçla çamura basınç uygulanarak küçük gözenek çapına sahip kumaş filtreden geçirilir.

Çamur, son işlem olarak yakılmadan veya toprağa gömülmeden önce susuzlaştırma işlemine tabi tutularak katı içeriği arttırılır.

Şartlandırıcı kimyasalların kullanılması durumunda, susuzlaştırma işleminden sonra çamurun katı içeriği çamur çeşidine ve filtrasyon moduna bağlı olarak %20- 40 arası olur.
Çamurdan ayrılan sud
a BOİ konsantrasyonu çok yüksek olup, bu su arıtma tesisinin başına tekrar gönderilerek arıtımı sağlanır.

Çamur susuzlaştırmada diğer bir yöntem ise, kurutma yataklarına sermektir. Çamur kurutma yataklarına serilen çamur 10-60 günlük bir bekleme süresi sonunda katı içeriği %40 civarında olur. Çamur kurutma yataklarının performansı hava sıcaklığından ve yağış durumundan önemli ölçüde etkilenir.
Çamur kuruduktan sonra mekanik olarak ya da manuel olarak kurutma yataklarından uzaklaştırılır.

Şartlandırma

Şartlandırma, çamurdan katıların daha iyi ayrılması için uygulanan yöntemlerin genel adıdır. Şartlandırma genellikle, kimyasal ilavesi veya ısı müdahalesi ile gerçekleştirilir.

Kimyasal arıtım, şartlandırıcıların ilavesi ile çamurun filtre edilebilirliliğinin arttırılması amacıyla yapılır. Bu amaç için kullanılan kimyasallar inorganik tuzlar (alüm, FeCI2, FeCI3 veya kireç) veya polielektrolit denen sentetik organik polimerlerdir.

Çamur ayrıca basınç (1000-2000 kPa) altında yüksek sıcaklıklarda (175-230 °C) ısı ile şartlandırılabilir. Bu işlem sonrasında da çamurun filtre edilebilirliği artar.

Stabilizasyon

Stabilizasyonun amacı; çamur hacmini azaltmak, kokusunu gidermek, çamurun organik içeriğini azaltmak ve çamuru halk sağlığı açısından daha emniyetli bir hale getirmek olarak sıralanabilir.
Çamur stabilizasyonu için çeşitli yöntemler kullanılabilir;
- Anaerobik çürütme
- Aerobik çürütme
- Kompostlaştırma
- Kireç stabilizasyonu
- Isı ile müdahale


Anaerobik çürütme

Çamurun anaerobik şartlar altında, genellikle mezofilik şartlarda arıtımıdır.

Çamur içerisinde bulunan organiklerin ve bakterilerin çürümesiyle CO2 ve CH4 gazı oluşur. Oluşan metan gazı ısı veya elektrik elde etmek amacıyla kullanılabilir.

Aerobik çürütme

Aerobik çürütme çamurun üstü açık 3-6 m derinliğinde bir tankta hava veya oksijen verilmesini içerir.

Kötü kokuların oluşumunun engellenmesi için oksijen konsantrasyonunun en az 1 mg/L civarında olması gerekmektedir.

Çürütücüde çamur bekletme zamanı 12-60 gün arasında değişir. Mikroorganizmalar aerobik ortamda organikleri parçalayarak MLVSS (Tam karışımlı sıvıdaki askıdaki uçucu katı madde) konsantrasyonunun %40-50 azalması sağlanır.

Organik maddelerin tüketilmesiyle beraber, mikroorganizmalar, içsel solunum fazına girerler. Tankta ayrıca nitrifikasyon da meydana gelerek, NH4+ NO3-‘ a dönüşür.

Sonuç olarak çamur katı içeriğinde azalma meydana gelir.

Stabilize olmuş çamur çökelmeye bırakılır ve üst duru suyu yüksek miktarda organik ve inorganik madde içerdiğinden arıtma tesisinin başına tekrar gönderilir. Stabilize olmuş çamurun üst duru suyunda genellikle BOİ = 100-500 mg/L, Nitrat = 200-500 mg/L, toplam P = 50 – 200 mg/L’dir.

Aerobik çürütmede önemli bir buluş “kendi kendini ısıtan termofilik aerobik çürütme” (autoheated thermophilic aerobic digestion) prosesidir. Bu proseste çamur mikroorganizmalarının organik maddeleri parçalamasından dolayı oluşan serbest enerjiden dolayı ısı üretir. Organik maddelerin oksidasyonu sonucu oluşan enerjinin büyük kısmı ısı olarak serbest bırakılır. Birincil ve ikincil çamurların çürütülmesinden dolayı oluşan ısı enerjisi yaklaşık 25kcal/L’dir.

Biyolojik oksidasyonla üretilen ısının büyük bir kısmı çamur havalandırılması sırasında kaybedilir. Dolayısıyla “autoheating” (kendi kendini ısıtma) gerçekleşebilmesi için; sistemde yeterli miktarda kolay parçalanabilir organik olmalı, biyoreaktorün iyi bir şekilde izole edilmiş olması ve oksijen transfer veriminin en az %10’a çıkarılması gereklidir.

Aerobik çürütmenin avantajları; düşük kurulum maliyeti, kolay işletim ve kokusuz stabilize olmuş çamur üretimidir. Dezavantajları ise; oksijen sağlamak için yüksek enerji maliyeti, üretilen çamurun düşük susuzlaştırma kapasitesi ve sistem performansının ilklim ve hava durumuna bağlı olması.

acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 04-11-2010, 16:35   #23
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Kompostlaştırma

Kompostlaştırma prosesinsin asıl hedefi, stabilize olmuş organik madde üretimi, koku giderimi ve patojen ve parazitlerin giderilmesidir.

Kompostlaştırma esas olarak çeşitli su tutucu (bulking agent) maddelerin ilavesi ile beraber, karışımın hava varlığında stabilize edilmesi, kürleme işlemi, bulking agentların geri kazanımı için elekten geçirme ve oluşan kompostu depolama adımlarını içerir. Üç tür kompostlaştırma çeşidi vardır;

1- Aerobik durgun yığın prosesi (Aerobic static pile process): Bu proses gelelikle ABD de kullanılmaktadır. Suyu alınmış çamur (arıtılmamış, aerobik olarak arıtılmış veya anaerobik olarak arıtılmış) su tutucu malzemeler (bulking agent) ile karıştırılır. Su tutucu malzeme olarak; tahta artıkları (talaş gibi), yaprak, mısır koçanı, ağaç artığı, fındık ve pirinç kabuğu veya kurutulmuş çamur kullanılabilir. Su tutucu malzeme olarak en çok tahta veya ağaç artıkları kullanılır.


Name:  active_sludge_3.jpg
Views: 10778
Size:  31.2 KB

Bu malzemenin C/N oranı ve su tutma kapasitesi yüksektir. Su tutucu malzeme, çamuru yapısal olarak sağlamlaştırır ve yığın halinde kalmasını sağlar. Ayrıca, kompostlaştırma işlemi süresince havalanmasına yardımcı olur. Çamur yığını, inceltilmiş kompostla kaplanarak, hem kokunun oluşması engellenir hem de yığın içerisinde yüksek sıcaklıkların oluşmasına yardımcı olur. Yığının havalandırılması, 21 gün boyunca blover (hava akımı yaratma) ve difüzörler yardımıyla yapılır. Bu süre sonunda yığın en az 30 gün kur işlemi için bırakılır, kurutulur ve daha sonra eğer mümkünse su tutucu malzeme geri kazanılır.

2- Windrow Prosesi: Bu proseste suyu alınmış çamur su tutucu malzemeler ile karıştırılarak, windrow denilen 1-2 m yüksekliğindeki dar yığınlar oluşturulur. Kompostlaşma zamanı 30-60 gündür. Havalandırma windrowun haftada 2-3 defa karıştırılmasıyla yapılır. İlave olarak havalandırma işlemi de yapılabilir.

Name:  active_sludge_4.jpg
Views: 10788
Size:  57.3 KB

3- Kapalı sistemler: Bu sistemler, daha iyi sıcaklık kontrolu ve oksijen konsantrasyonunu yüksek tutmak için kapalıdırlar. Diğer önemli bir avantajları ise, koku probleminin oluşması engellenmiş olur. Fakat bu tür sistemlerin ilk yatırım maliyetleri daha yüksektir.

Proses Mikrobiyolojisi
Kompostlaştırma prosesi, organik maddelerin aerobik bakteriler tarafından nemli bir ortamda sıcak ortamda degradasyonundan (biyolojik parçalanma) ibarettir.

Kompostlaşma sonunda oluşan ürün, kararlı bir ürün (organik içeriği daha fazla parçalanmayan ve zararsız) olup toprak iyileştirici malzeme, gübre veya balık yemi olarak kullanılabilir.

Ayrıca bu proseste, patojen bakteriler önemli ölçüde zararsız hale getirilebilir ve organik azot ve fosfor bitkilerin daha kolay kullanabilecekleri inorganik azot ve fosfor formlarına donüştürülür.

Kompostlaşma prosesi, kendi kendini ısıtan bir proses olup, yığın içerisinde sıcaklık yükselmesi spesifik bakteri grupları tarafından gerçekleştirilen bir çok basamaktan meydana gelir.

1- İlk (latent) Faz: Mikroorganizmaların kompost koşullarına uyum sağlama aşaması
2- Mezofilik Faz: Organik maddenin parçalanmasını takiben sıcaklığın mezofilik sıcaklık aralığına yükseldiği fazdır.
3- Termofilik Faz: Termofilik bakteri, mantar ve aktinomisetlerin büyümeye başladığı fazdır. Bu fazda organik maddeler yüksek hızlarda parçalanırlar.
4- Soğuma Fazı: Bu süreçte, sıcaklık düşer ve tekrar mezofilik bakteriler ortama hakim olurlar.
5- Olgunlaşma (maturation) fazı: bu fazda, sıcaklık normal hava sıcaklığına düşer. Bu fazda daha yüksek yapılı organizmalar(Protozoa, rotiferler, nematotlar) ortama hakim olurlar. Nitrifikasyon bakterileri sıcaklığa duyarlı olduklarından, nitrifikasyon daha çok bu safhada gerçekleşir.

Kompostlaşma işleminde mikrobiyal faliyetler oldukça hızlı olup, kompost içindeki sıcaklığın 55 °C’ye çıkması sadece birkaç gün alır. Termofilik safha, susbstrat bitene kadar devam eder ve termofilik safhada ısı dışarı verilir.

Kompostlaşmayı Etkileyen Faktörler

Çeşitli fiziksel ve kimyasal faktörler kompostlaşma performansını etkilemektedir. Bunlardan en önemlileri, sıcaklık, nem, pH, havalandırma, çamurun karbon ve azot içeriği, kompostlanan çamurun özelliği.

Sıcaklık: Bu atığın kompostlanmasını etkileyen en önemli faktördür. Sıcaklık, atığın nem içeriği ve havalandırılması ayarlanarak düzenlenebilir.

Yapılan çalışmalarda, kompostlaşma için en uygun sıcaklığın 55-60 °C olduğu ve 60 °C’yi geçmemesi gerektiği vurgulanmaktadır.

Yüksek sıcaklıklar patojen bakterilerin ölum hızlarını arttırmaktadır. Aerobik yığın (pile) sistemlerinde iyi bir bakteri giderimi için sıcaklığın 55 °C veya daha yüksek sıcaklıklarda en az üç gün boyunca sürdürülmesi gerekmektedir.

Havalandırma

Havalandırma aerobik mikroorganzimalara oksijen sağlar. Ayrıca, yığın sıcaklığını kontrol etmeye, yığından fazla nemin azaltılmasına ve istenmeyen gazların uzaklaştırılmasına da yardımcı olur.

Kompostun karıştırılma sıklığı, kompost içerisindeki besinlerin, gazların ve nemin homojen dağılmasına yardımcı olur. Karıştırma sıklığının arttırılması kompost içerisindeki sıcaklığın önemli derecede artmasına ve komposttaki termofilik fazın uzamasına sebep olur.

Nem

Kompostlaşma sırasında nem de önemli bir parametredir. Optimum nem içeriği %50-60 arasında olmalıdır. Özellikle kapalı kompost sistemlerinde nem içeriğinin %65 den yüksek olması istenmez.

Diğer Faktörler

Kompostlaşma sırasında organiklerin en iyi derecede parçalanabilmeleri için nutrient içeriğinin uygun olması gerekmektedir. Optimum C/N oranı 25/1 civarındadır. Kompost içerisindeki ağır metal konsantrasyonları, hem kompost mikroorganizmalarına zehirli etki yapmaması için hem de kompostun farklı amaçlar için kullanımına yönelik standart değerlere uygunluğunu test etmek amacıyla izlenmelidir.

Kompostlaştırmanın avantaj ve dezavantajlarıKompostlaşma sonucu oluşan ürün iyi bir nutrient kaynağı olup, toprak iyileştirici malzeme olarak kullanılabilir.

Kompostlaşma, patojenik bakterilerin giderilmesi için iyi bir yöntemdir. Dezavantajı ise; çok zaman alan, uğraştırıcı bir prosestir.

Çamur Arıtımında Patojen ve Parazit Giderimi

Daha öncede açıklandığı gibi, atıksu arıtımda patojenik bakteriler tamamen elimine edilemez ve bazıları arıtım sırasında oluşan çamura tutunarak son çökeltme havuzlarında çöker ve uzaklaştırılan çamur içinde yuksek miktarda patojen bakteriler bulunabilir. Dolayısıyla, çamurda bulunan patojen bakterilerin inaktive edilmesi halk sağlığı için gereklidir.

Çamurda Bulunan Patojen ve Parazitler

Çamurda bulunabilecek en önemli patojenler; Salmonella, Shigella, Campylobacter, Yersinia, Leptospira ve patojenik E.coli’dir. Ayrıca Ascaris gibi helminth parazitleri de çamurda bulunur. ABD’de atıksu arıtma tesisleri çamurları 40 CRF par 503 (1993) yönetmeliğine göre kullanılmakta veya bertaraf edilmektedir. Bu yönetmelikte çamur kalitesine göre aşağıdaki şekilde sınıflandırılmıştır:

A Sınıfı (Class A) : Bu sınıfa giren çamurlar oldukça emniyetli olup, her hangi bir sınırlama olmadan kullanılabilir. Çamurun bu sınıfa girebilmesi için aşağıdaki şartları sağlaması gerekmektedir:

1- 1 g çamurda fekal koliform sayısı 103 MPN (EMS)’dan küçük olmalıdır.
2- 4 g kuru çamurda Salmonella sayısı 3 X MPN (EMS) den küçük omalı
3- 4 g kuru çamurda virüs sayısı 1 PFU’dan ve helminth yumurtası 1 den az olmalı.

İkinci sınıf (Class B) çamurların serildiği alanlara ise; bir yıl süresince halkın girmesine müsaade edilmez.

Arıtılan Çamurların Tarım Amacıyla Kullanılması

Aerobik çürütme (15 °C’de 60 gün, 20 °C’de 40 gün), anaerobik çürütme (20 °C’de 60 gün, 35-55 °C’de 15 gün), kireç ile stabilizasyon (pH 12’de iki saat), kompostlaşma gibi çamur arıtma tekniklerinin kullanılması sonucunda çamurda patojen bakteri sayısı önemli miktarda azalır.

Yukarda sayılan işlemelerden her hangi biri ile arıtılmış çamurların toprağa uygulanmasına izin verilir. Fakat bu uygulamanın yapıldığı alanlarda 18 ay boyunca bitki ekimine, insanların tüketeceği yiyecek sağlayan hayvanların en az bir ay boyunca otlanmasına ve insanların en az bir yıl boyunca bu bölgelere girmesine müsaade edilmez.

Isı ile arıtılan (180 °C’de 30 dakika), yüksek sıcaklıkta kompostlaşma, termofilik aerobik çürütme (55-60 °C’de 10 gün) ve ısı ile kurutmanın uygulandığı çamur arıtma sistemlerinde patojen giderimi oldukça yüksek olup, bakteriyolojik açıdan güvenilir çamur üretilir. Bu proseslerden üretilen çamurlar, yenilebilir ürünlerin yetiştirildiği tarım arazilerinde dahi toprağa karıştırılabilir. Bu proseslerden çıkmış çamurların toprağa uygulanmasında herhangi bir sınırlama yoktur.

Farklı Çamur Arıtma Proseslerinde Patojen ve Parazit Giderme Verimleri

Anaerobik Çürütmede Patojen ve İndikatör Organizma Giderimi: Anaerobik çürütmede, bekletme zamanı, sıcaklık ve çamur yükleme hızı gibi işletme parametreleri patojen giderimi üzerine önemli etkisi vardır.

Anaerobik çürütmede 1-3-log patojen ve indikator bakteri giderimi gözlenir.

Yapılan bir çalışmada, 22 gün bekletme zamanına sahip bir anaerobik çürütme tankında 2,3-log fekal koliform giderimi, 32 günlük bir bekletme zamanına sahip anaerobik çürütücü de ise; 2,9-log fekal koliform giderimi sağlanmıştır.

Klasik anaerobik çürütme tek aşamalı olmaktadır. İki kademeli modern anaerobik çürütücülerde ise, daha yüksek patojen ve fekal koliform giderimleri söz konusu olabilmektedir. Mesela, çamur bekletme zamanı 10 gün olan iki kademeli bir çürütücüde fekal koliform giderimi oldukça yüksektir. Fakat, 5-6 anaerobik çürütücü de yapılan çalışmalara göre, Salmonella giderimi A Sınıfı çamur özelliklerini sağlayamamakta ve Salmonella konsantrasyonu 4 çamurda 3 MPN’dan büyük olduğu gözlenmiştir.

Aerobik Çürütmede Patojen ve İndikatör Organizma Giderimi Dünyanın bir çok yerinde anaerobik çamur çürütme yaygın olarak kullanılsa da, özellikle küçük arıtma tesislerinde arıtılan çamuru toprak iyileştirici olarak kullanmak amacıyla patojen gidermede oldukça etkin ve daha az kompleks olan aerobik çürütücüler de kullanılmaktadır.

Florida’ da bulanan üç arıtma tesisinde yapılan çalışmalarda, aerobik çürütücüden sonra arıtılmış çamurda Salmonella miktarının 0.8-33 MPN/g çamur civarında olduğu bulunmuştur.

Aerobik çürütücülerde patojen ve indikatör organizma giderimi bekleme zamanına ve sıcaklığa bağlıdır.

İndikatör organizmaların (fekal koliform ve fecal streptococci) giderimi sıcaklığın 20 °C’den 40 °C’ye artmasıyla hızlanmaktadır.

Enterik virüs (polivirus, coxsackie B3) giderimi ise daha çok sıcaklığa bağlıdır.

Mezofilik aerobik çürütmenin parazit yumurtası olan (Ascaris) gideriminde etkili olmadığı bulunmuştur. Sıcaklığın 45 °C’nin üzerinde olduğu aerobik çürütücülerde patojen giderimi anaerobik mezofilik çürütücülerden çok daha iyidir.

Parazitler içinde benzer trendler gözlenmiş olup, 48-55 °C arası canlı parazit yumurtasının kalmadığı gözlenmiştir.

Sonuç olarak, kendi kendini ısıtan aerobik çamur çürütücülerin patojen ve virüs içermeyen çamur ürettikleri söylenebilir.

İki Aşamalı Çürütme Sisteminde Patojen ve İndikatör Organizma Giderimi

İki aşamalı sistem (dual digestion system)’de birinci aşamada aerobik ikinci aşamada ise anaerobik çürütme işlemi kullanılır.

Birinci aşamada üzeri kapalı ve saf oksijenin kullanıldığı bir gün bekleme zamanı olan aerobik çürütücü kullanılır. Aerobik çürütücüde ısı üretilir ve üretilen ısı sayesinde ortam sıcaklığı 55 °C civarına ulaşır.

İkinci aşamada ise; 8 günlük bekleme zamanı olan bir anaerobik çamur çürütücü kullanılır.

Bu sistemde patojen bakteri ve indikatör organizma giderimi birinci aşamada daha iyidir. Bu sistemde gerçekleştirilen indikatör organizma giderimi diğer anaerobik çürütücü, kireç ile nötralizasyon ve mezofilik kompostlaşmadan daha yüksektir.

Isı Enerjisi Kullanarak Patojen ve İndikatör Organizma Giderimi

Isı ile patojen ve indikator organizma gidermek için, çamur 70 °C sıcaklılığa en az yarım saat maruz bırakılır.

Pahalı bir sistemdir, fakat helminth yumurtası, bakteri ve virüs patojenlerinin gideriminde oldukça etkilidir.

Bazı durumlarda sistemi ekonomik yapmak için, daha düşük sıcaklıklar daha uzun süre uygulanabilir.

Örneğin, Ascaris 55 °C’de iki saat içerinde tamamen giderilebilir.
Yapılan çalışmalarda, ısı ile arıtımın yüksek pH’larda daha etkili olduğu gözlenmiştir. Bunun nedeni ise, yüksek pH’larda amonyak konsantrasyonunun artmasıdır.

Kompostlaştırma ile Patojen ve İndikatör Organizma Giderimi
Kompostun toprak iyileştirici olarak kullanılmasında insan sağlığı açısından iki önemli nokta vardır;

1- Oluşan kompost içindeki patojenlerin insan sağlığına etkisi
2- Oluşan ikincil patojenlerin (mantar, aktinomiset) kompost tesisinde çalışanlara etkisi.


Kompostlaşan çamurda patojen mikroorganizma sayısını etkileyen en önemli parametre sıcaklıktır. Fakat kompost materyali oldukça heterojen olup, kompost biyokütlesi içerisinde sıcaklığı homojen tutmak oldukça zordur.
Bu heterojen yapı ve ısının heterojen dağılımı, kompostlaşma ile patojenlerin tamamen yok edilmesini oldukça zor hale getirmektedir.

Yapılan çalışmalara göre, havalandırılan sabit yığın sistemlerinde en az üç gün boyunca sıcaklık 55 °C’de; windrow prosesinde en az 15 gün boyunca sıcaklığın 55 °C’de tutulması gerekmektedir.

Bu proses fekal streptokok haricindeki indikatör organizmaları ve Salmonella, Shigella gibi patojenleri gidermede etkilidir.

Fakat Salmonella gibi patojenlerin kompostlaşma sırasında tekrar büyüdüğü gözlenmiştir.

Salmonella’nın yeniden büyümesi nem içeriğine bağlı olup nem içeriği %20’yi geçtiğinde büyüme başlaya bilir. Ayrıca, sıcaklık ve C/N oranı da onemli olup 20 – 40 °C arası ve C/N oranı 15/1’den büyükse yeniden büyüme gözlenir.

Bazı araştırmacılar, kompostlaşma sırasında mikrobiyal aktivitenin düşmemesi için sıcaklığın 60 °C’nin altında tutulması gerektiğini vurgulamaktadır. Fakat artan sıcaklıkla daha iyi patojen giderildiği bilinmektedir.

Aspergillus fumigatus gibi bazı patojenik mantarlar, 30-45 °C arasında kompostun üst kısmında büyüyebilirler. Sıcaklık 60 °C’yi aşarsa, bunların sayısı önemli derecede azalır. Bu patojen mantarlar kompost tesislerinde çalışan işçilerde sağlık problemleri oluşturabilir ve özellikle ciğerlere zarar verebilir.

Dolayısıyla, mantarlar tarafından üretilen zararlı sporları solumamak için kompost tesisinde çalışan işçiler koruyucu maske giymelidirler.

Kireç ile stabilizasyon
Kireç CaO veya Ca(OH)2 olarak kullanılabilir. Ucuz bir kimyasal olup artıma tesislerinde flokulant olarak veya koku kontrolünde kullanılır.

Kireç ile stabilzasyon işleminde, çamur ile kireç çözeltisi karıştırılır ve pH değeri 12 civarına getirilir. Kireç eklendikten sonra etkili bir patojen giderimi için temas süresi en az 2 saat alınır.

Bu arıtma prosesinde 3- 6-log indikatör bakteri giderimi sağlanabilir. İyi bir giderim elde etmek için pH değerinin en az 10,5’e çıkarılması gerekmektedir.

Almanya’da yapılan bir çalışmada pH 12,8’de 3 saat temas süresi sonunda
Salmonella’nın tamamen giderildiği belirlenmiştir.

Virüslerin tamamen giderilmesi için ise yaklaşık 12 saatlik bir temas süresine ihtiyaç vardır.


Düzenleyen acemi_caylak : 05-11-2010 saat 16:29
acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Eski 08-11-2010, 16:29   #24
Ağaç Dostu
 
Giriş Tarihi: 29-11-2009
Şehir: İstanbul - Gaziantep
Mesajlar: 1,194
Arıtma Çamurlarının Anaerobik Olarak Çürütülmesi

Arıtma tesislerinde oluşan çamurlarlı stabilize etmek (organik madde miktarını azaltmak ve patojenleri öldürmek) için en çok kullanılan yöntem anaerobik çürütmedir.

Anaerobik çürütme bir çok mikrobiyal proses icermekte olup, sonuç olarak organik maddeler CO2 ve metan (CH4)’a dönüşür.

İşletme koşullarına bağlı olarak, çamurların anaerobik çürütülmesi sonucunda %35-60 uçucu katı giderimi sağlanabilir.

Anaerobik çürütmeden sorumlu canlılar bakteriler ve metanojenik arke lerdir (Archaea türü).

Anaerobik arıtım prosesi, çamurların arıtımına ilave olarak özellikle organik içeriği yüksek endüstriyel atıksuların arıtımında da kullanılmaktadır.

Anaerobik çürütmenin, aerobik çürütmeye kıyasla bir çok avantajı vardır;

1- Anaerobik çürütmede elektron alıcısı CO2 dir. CO2 atıksuda mevcut olup dışarıdan sağlanması gerekmez. Fakat aerobik çürütmede, elektron alıcısı olarak oksijen (O2) kullanılmakta olup sisteme oksijenin verilmesi gerekir. Bu ise aerobik çürütmeyi pahalı bir sistem yapmaktadır.

2- Anaerobik arıtım sonucunda üretilen bakteri miktarı, aerobik arıtıma kıyasla 3- 20 kat daha azdır. Bunun nedeni ise; anaerobik arıtım sonucunda üretilen enerjinin aerobik arıtıma kıyasla cok düşük olmasıdır. Aerobik ortamda, bakterilerin kullanıldığı organik maddenin yaklaşık %50’si biyokütleye dönüştürülür. Anaerobik ortamda ise, kullanılan organik maddelerin sadece %5’i biyokütleye dönüşür. Örneğin, 1 ton KOİ’nin anaerobik arıtımı sonucunda 20-150 kg biyokütle oluşurken, aerobik ortamda ise; 400-600 kg biyokütle oluşur.


3-Anaerobik arıtım sonucunda üretilen metan gazı, yanabilen bir gaz olup enerji üretimi için kullanılabilir. 9000 kcal/m3 metan enerji üretilir.

4- Anaerobik arıtımda enerji gerekimi daha azdır.

5- Anaerobik arıtım özellikle konsantre endustriyel atıksuların arıtımı için uygundur.

6- Anaerobik reaktörler uzun süre besinsiz kalsa da anaerobik bakteriler aktivitelerini kaybetmezler.

7- Aerobik olarak arıtımı zor olan klorlu organik bileşiklerin bazıları, anaerobik ortamda arıtılabilir.

Sayılan avantajlarının yanı sıra, anaerobik çürütme prosesinin bazı dezavantajları da vardır;

1- Aerobik proseslerden daha yavaştır.

2- Toksik bileşikler ile sistemin bozulması daha kolay olabilir.

3- Sistemin işletmeye alınması (düşük bakteri üretimi nedeniyle) uzun zaman alabilir.

4- Xenobiotik bileşiklerin (zehirli) anaerobik şartlarda redüktive olarak indirgenmesi için gereken organik madde miktarı, aerobik şartlara xenobiotik bileşiklerin kometabolizma ile arıtımı için gereken organik madde miktarından daha fazladır.

Anaerobik Çürütme Prosesi

Tek Aşamalı (single-stage) Çürütme
Anaerobik çürütücüler, büyükfermentasyon tankları olup, sistem; atıksu giriş cıkışı ve gaz toplama sisteminden meydana gelir.

Tek aşamalı çürütücüler karıştırılmaz.
Bu sistemde çamur arıtımı ve çökelmesi aynı tankta gerçekleşir.
Tanktaki çamurda çökme sonucunda, çeşitli fazlar oluşur; çürümüş çamur, aktif olarak çürümekte olan çamur, üst duru faz, köpük tabakası ve gaz.

Çamurun sürekli olarak karıştırıldığı ve ısıtıldığı iki aşamalı sistemlerin verimi daha yüksektir.

Name:  anaerobik_curutme.jpg
Views: 10297
Size:  29.0 KB

İki Aşamalı (Kademeli) Çürütücü
Bu tip çürütücülerde iki tank arka arkaya kullanılır. İlk çürütücü, sürekli olarak karıştırılır ve ısıtılır. Boylece, çamurun en uygun koşullarda çürümesi sağlanmış olur. İkinci tankta ise, çamurun çökmesi ve çekilerek sistemden uzaklaştırılmadan önce depolanması amaçlanır.

İki kademeli sistemler, daha etkili olup, daha yüksek çamur yüklemeleri ve düşük hidrolik bekletme zamanlarında sistemin çalıştırılması mümkündür.

Name:  anaerobik_curutme_2.jpg
Views: 10686
Size:  24.4 KB

Proses Mikrobiyolojisi
Anaerobik çürütme bircok aşamadan meydana gelen ve bircok bakteri ile metanojenik arkelerin sorumlu olduğu bir prosestir.

Proseste, bir çok bakteri birbirleriyle etkileşim içinde olup, bir grup bakterinin varlığı, başka bir grup bakteri tarafından üretilen ürüne bağlıdır.

Anaerobik çürütme çok genel olarak aşağıdaki formül ile özetlenebilir;

Organik Madde --> CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S

Bazı protozoa ve mantarlar anaerobik reaktörlerde gözlense de, genel olarak bakteri ve metanojenik arkeler sistemde dominant mikroorganizmalardır.

Anaerobik olarak çamurların çürütülmesi işleminde ilk basamak olan hidroliz ve fermentasyon aşamasından sorumlu birçok zorunlu anaerobik ve fakültatif anerobik bakteri (Bacteroides, Bifidobacterium, Clostridium, Lactobacillus, Streptcoccus) görev yapar.

Çamurların anerobik olarak çürütülmesinde dört grup organizma gorev yapar ve bu organizmalar birbirleriyle synerjistik ilişki içindedir.


Hidroliz Bakterileri
Bu gruptaki bakteriler kompleks organik moleküllerin (protein, seluloz, lignin, yağ) amino asit, glikoz, yağ asidi ve gliserol gibi monomer moleküllere dönüştürülmesinde görev alırlar. Oluşturulan monomerler bir sonraki bakteri grubu için besin kaynağı görevini görür.
Kompleks moleküllerin hidrolizinde hücre dışı enzimler görev alırlar. En önemlileri; selülaz (cellulases), proteaz (proteases) ve lipaz (lipases).

Hidroliz basamağı oldukça yavaş olup, kompleks atıkların (özellikle selüloz ve lignin içeren atıkların) anaerobik çürütülmesinde hidroliz basamağı hız sınırlayan basamaktır.

Name:  anaerobik_curutme_1.jpg
Views: 11359
Size:  44.7 KB

Fermentatif Asidojenik Bakteriler
Asidojenik (asit üreten) bakteriler (Clostridium gibi) şeker, amino asit ve yağ asitlerini organik asitlere (asetik, formik, laktik, butrik **** succinic asit), alkollere ve ketonlara (etanol, metanol, gliserol, aseton), asetat, CO2 ve H2’ye dönüştürur.

Oluşan ürün bakteri ceşidine ve işletme koşullarına bağlı olarak değişir.

Asetojenik Bakteriler
Syntrobacter wolinii ve Syntrophomonas wolfei gibi asetojenik bakteriler, yağ asitlerini (propiyonik asit ve bütürik asit gibi) ve alkolleri asetat, hidrojen ve CO2’e dönüştürür. Bu ürünler metanojenik arkeler tarafından kullanılır.

Yağ asitlerinin dönüşümü için düşük H2 konsantrasyonları gereklidir. Yüksek H2 basınçlarında, asetat üretimi azalarak substrat propiyonik asit, bütürik asit ve etanole dönüşerek metan üretimi düşebilir.

Asetojenik bakteriler ile metanojenik arkeler arasında simbiyotik bir ilişki vardır. Metan üreten bakteriler, H2’ni kullanarak H2 basıncını azaltır. Boylece, asetat üretimini arttırır.

Online olarak, ucucu yağ asitleri ve H2 ölçülerek, anaerobik reaktorün performansı izlenebilir.

Aşağıdaki reaksiyonlarla; etanol, propiyonik asit ve bütürik asit, asetojenik bakteriler tarafından asetata dönüştürülür.

Ethanol + Su --> Asetik Asit + Hidrojen
CH3CH2OH + H2O --> CH3COOH + 2H2

Propiyonik Asit + Su --> Asetik Asit + Karbon Dioksit + Hidrojen
CH3CH2COOH + 2H2O --> CH3COOH + CO2 + 3H2

Bütürik Asit + Su --> Asetik Asit + Hidrojen
CH3CH2CH2COOH + 2H2O --> 2CH3COOH + 2H2

Asetojenik bakteriler, metanojenik bakterilerden çok daha hızlı çalışır.

Metanojenler
Metanojenik bakteriler anaerobik ortamlarda bulunur ve organik asitleri kullanarak metan gazı üretir.

Metanojenik bakteriler oldukça yavaş büyüyen arkelerdir. Metanojenik bakterilerin generation zamanı (ikilenme zamanı) 35 °C’de 3 gün, 10 °C’de ise 50 gündür.

Metanojenler, sadece bazı substratları kullanabilirler. Bunlar; asetat, H2,CO2, format, metanol ve metilamin.

Bütün bu substratlar mthylCoM (CH3-S-CoM)’e indirgenir ve bu madde MthylCoM redüktaz enzimi ile metan (CH4) gazına dönüştürulur.

Metanojenler iki alt gruba ayrılırlar.
1. Hidrojen kullanan kemolitotrofik metanojenler: Bu grup bakteriler hidrojen ve karbondioksit kullanarak metan üretirler.

CO2 + 4H2 --> CH4 + 2H2O

Bunlar ototrofik olup, karbon kaynağı olarak CO2’i, enerji kaynağı olarak da hidrojeni (H2) kullanırlar.

2. Asetotrofik metanojenler: Methanosarcina, Methanothrix ve Methanosaeta bu gruba giren önemli metanojenlerdir. Genellikle üretilen metanın 2/3’ü asetatın substrat olarak kullanılması sonucu üretilir. Kalan 1/3’u ise CO2 ve hidrojenin kullanılması sonucu üretilir.
Metanojenler, arke adı verilen ayrı bir alem içersinde sınıflandırılmakta olup; arkeler bakterilerden aşağıdaki özellikleriyle ayrılır;
- Arkelerin hücre duvar yapısı bakterilerden farklıdır. Örneğin, metanojenlerin hücre duvarında peptoglikan tabakası bulunmaz.
- Hücre zarı yapısı bakterilerden farklı olup, eter bağlarıyla gliserole birleşmiş hidrokarbon zincirlerinden oluşur.
Metanojenler özel bir ko-enzim olan F420’ye sahip olup metabolizimde bu koenzim elektron taşıyıcı olarak davranır. Metanojenler ayrıca, nikel içeren özel bir koenzim olan F430’a da sahiptir.
- Metanojenler, zorunlu anaerob bakteriler olup oksijen yokluğunda yaşarlar. Bu nedenle, dip çamurlarda, düzenli depolama sahalarında, anaerobik çürütücülerde bulunur. Metan üretiminde anahtar bir rolü olan metil koenzim M (methyl coenzyme M) görev alır.
- Metanojenlerin ribozoma ait RNA baz dizisi bakteri ve ökaryotlardan farklıdır.

Anaerobik Çürütmede Verimini Etkileyen Faktörler
Anaerobik çürütmenin verimi; sıcaklık, pH, bekleme zamanı, kimyasal kompozisyon, sülfat indirgeyen ve metan üreten bakteriler arasındaki yarış ve toksik madde varlığı gibi faktörlerden etkilenir.

1-Sıcaklık: Metan üretimi doğada 0 ile 97 °C arasında gözlenmiştir. Her nekadar psikrofilik (düşük sıcaklıkta yaşayan bakteriler) metanojenler izole edilememiş ise de; 50-75 °C’de yüksek sıcaklıktaki su kaynaklarında yaşayan metanojenlere rastlanmıştır.

Methanothermus fervidus İzlanda’da 63-97 °C arasında ki bir sıcak su kaynağında bulunmuştur.

Atıksu arıtma tesislerinde, anaerobik çamur çürütme işlemi mezofilik sıcaklık aralığında gerçekleştirilmekte olup genellikle 25-40 °C arasında gerçekleştirilir. Mezofilik anaeroblar için optimum sıcaklık ise; 37 °C’dir.

Termofilik anaerobik çürütme ise 50-65 °C arasında gerçekleştirilmektedir. Termofilik anaerobik çürütücüler, mezofilik çürütücülerden daha yüksek organik yükleme hızlarında çalıştırılabilmektedirler. Ayrıca, patojen bakteri giderim verimleri, mezofiliklere kıyasla çok daha iyidir. En önemli dezavantajları ise, toksik maddelere karşı oldukca hassastırlar.

Asidojenik (asit üreten bakteriler) bakterilere kıyasla, metan üreten bakteriler çok daha yavaş büuyüdükleri için sıcaklık değişimlerinden çok cabuk etkilenebilirler. Sıcaklığın düşmesiyle, metan üreten bakterilerin büyüme hızları düşmesinden dolayı, ortamda bulunan uçucu yağ asidi konsantrasyonu da artar. Dolayısıyla, iyi bir performans için mezofilik çürütücüler, 30-35 °C arasında işletilmelidir.

2-Bekleme zamanı: Gerekli olan hidrolik bekleme zamanı, atıksu karakteristiğine ve sıcaklığa bağlı olup, optimum performans için hidrolik bekletme zamanının yeteri derecede uzun olması gerekmektedir. Bakterilerin bir yüzeye yapışarak büyüdüğü biyofilm çürütücülerde bekletme zamanı yaklaşık 10 gün iken, askıda büyümenin gerçekleştiği klasik çürütücüler daha uzun bekletme zamanlarına ihtiyaç duyarlar (10-60 gün). Mezofilik ve termofilik çürütücüler için en çok tercih edilen bekletme zamanları ise 25-35 gün arasında değişir.

3-pH: Bir çok metanojenik bakteri pH 6.7-7.4 arasında calışmakta olup, optimum pH 7-7.2 arasıdır. Metanojenlerin aktiviteleri, pH 6 civarında tamamen durabilir. Anaerobik çürütücülerde, asit üreten bakterilerin gelişmesi pH değerlerinin düşmesine neden olmaktadır. Normal koşullarda, metan üreten bakteriler tarafından bikarbonat üretilerek bu asit nöralize edilir. Kötu çevresel koşullarda ise; bu notralizasyon hadisesi tamamen kötü etkilenerek, metan üretiminin durmasına neden olabilir.

Asit, asit üreten bakterilere kıyasla, metan üreten bakterilere çok daha zararlıdır. Uçucu yağ asidi konsantrasyonundaki artış, sistem performansının olumsuz şekilde etkilendiğini ve sistemin durma eğilimine gireceğinin ön habercisidir.

Dolayısıyla, anaerobik reaktörlerde, uçucu yağ asidi ile toplam alkalinite oranı sistemin durumu hakkında önemli bilgi vermektedir. Yapılan çalışmalara göre bu oran 0.1 değerinin altında olması gerekmektedir.

Sistemde her zaman yeterli alkalinitenin olduğundan emin olabilmek için bazı durumlarda sisteme dışarıdan alkalinite verilir. Bu amaçla; kirec, sodyum hidroksit veya sodyum bikarbonat kullanılabilir.

4-Atıksuyun Kompozisyonu: Metanojenler; karbonhidrat, protein, yağ ve kompleks organik bileşiklerden metan gazı üretebilirler. Fakat lignin, parafin gibi bazı bileşikler anaerobik bakteriler tarafından zor parçalanırlar.

Anaerobik sisteme verilen atıksu nutrient bakımından dengeli olmalı, yani azot ve fosfat bakteri büyümesi için yeterli miktarda bulunmalıdır. İdeal bir anaerobik arıtım için sistemde karbon : azot : fosfat (C:N:P) oranı 700:5:1 olmalıdır. Fakat bazı araştırmacılar; atıksuda C/N oranının 25-30/1 civarında olması gerektiğini belirtmektedir.

İyonlaşmamış sülfit (H2S) her ne kadar metanojenlere toksik etki yapsa da kükürt anaerobik bakteriler için gerekli bir inorganiktir. Ayrıca, metanojenler kobalt, molibden, nikel gibi metallere de ihtiyac duyarlar. Yapılan çalışmalarda 10 μM nikel ilavesinin anaerobik çürütücüde metan üretimini önemli miktarda arttırdığı bulunmuştur. Ayrıca nikel ilavesi ile metanojenlerin asetat kullanım hızlarının 2 den 10 g asetat/(g.UAKM.gün)’e yükseldiği belirtilmiştir. Nikel, biyogaz üretiminde gerekli bir ko-faktor olan F430’un yapısında bulunmaktadır.

5-Metanojenler ve Sülfat İndirgeyen Bakteriler Arasındaki Rekabet: Metanojenler ve sülfat indirgeyen bakteriler elektron verici olarak kullanılan asetat ve hidrojen (H2) için yarışırlar.

Yapılan kinetik calışmalarda, sülfat indirgeyen bakterilerin asetat için Ks değerinin 9,5 mg/L olduğu, metanojenler için ise Ks değerinin 32,8 mg/L olduğu belirtilmiştir. Dolayısıyla, düşük asetat konsantrasyonlarında ortama sllfat indirgeyen bakteriler hakim olur ve asetatın kullanımından dolayı oluşan elektronlar sülfata giderek sülfatın indirgenmesine neden olur.
Metan üreten arkeler ile sülfat indirgeyen bakteriler arasındaki rekabetin galibini, KOİ/sülfat oranı belirler. KOİ/sülfat oranı 1.7-2.7 arasındayken her iki grup canlı arasında kıyasıya bir rekabet mevcut iken; bu değerin yükselmesi metan bakterilerinin düşmesi ise sülfat indirgeyen bakterilerin galibiyetiyle sonuclanır.

6-Oksijen: Metanojenler, zorunlu anaerobik olup, oksijenden olumsuz olarak etkilenirler. Fakat granül haldeki bakteriler, oksijenin toksik etkisine daha toleranslı olabilir.

7-Amonyak: İyonize olmamış halde (NH3) amonyak, sülfat üreten bakterilere oldukça toksik etki yapabilmektedir. Amonyak 1500-3000 mg/L arasında metan üreten bakterilere oldukca toksik etki yapabilmektedir. Yüksek pH değerlerinde iyonize olmamış amonyak kosantrasyonu artacağından pH amonyak toksisitesinde önemli bir etkendir.
NH4+ <--> NH3 + H+

8-Ucucu Yağ Asitleri: Nötral pH değerlerinde asetik ve bütürik asit gibi uçucu yağ asitleri metanojenlere toksik değildir. Propiyonik asit ise, hem metanojenlere hem de asit üreten bakterilere toksik etki yapmaktadır.

9-Sülfür: Sülfür anaerobik reaktorlerde en çok gözlenen toksik maddelerden biridir. Sülfat indirgeyen bakteriler tarafından üretilir. İyonize olmamış sülfür (H2S) yüksüz olduğu için hücre zarından kolayca geçebilir ve metanojenlere oldukca zararlıdır.

Yüklü sülfür bileşikleri ise (HS-, S-2) hücre zarından kolay geçemezler ve daha az zararlıdır. H2S’in oluşumu tamamen pH’ya bağlı olup, düşük pH değerlerinde H2S, yüksek pH değerlerinde ise HS- oluşur.

H2S <--> HS- + H+ <--> S-2 + H+

acemi_caylak Çevrimdışı   Alıntı Yaparak Cevapla Başa Dön
Cevapla

Konu Araçları
Mod Seç

Gönderme Kuralları
Yeni konu gönderemezsiniz
Konulara yanıt veremezsiniz
Ek dosya yükleyemezsiniz
Kendi gönderilerinizi düzenleyemezsiniz

BB code Açık
Smilies Açık
[IMG] Kodu Açık
HTML Kodu Kapalı
Trackbacks are Açık
Pingbacks are Açık
Refbacks are Açık



Forum saati Türkiye saatine göredir. GMT +2. Şu an saat: 01:44.
(Türkiye için GMT +2 seçilmelidir.)


Forum vBulletin Version 3.8.5 Copyright ©2000 - 2014, Jelsoft Enterprises Ltd.
Search Engine Optimization by vBSEO 3.6.0
agaclar.net © 2004 - 2014