Ardışık kesitli reaktörlerde sızıntı sularından biyolojik azot gideriminin modellenmesi

Yerleşim bölgelerinde her gün tonlarca oluşan katı atıkların bertarafında en yaygın kullanılan yöntem düzenli depolamadır. Düzenli depolama alanlarından kaynaklanan sızıntı sularının arıtılması ise, çevredeki yeraltı suyunun ve yüzey suların korunması açısından önemlidir. Yüksek konsantrasyonlarda organik karbon ve azot içeren sızıntı sularının arıtılmasında yöntem seçimi sırasında, depo alanının faydalı ömrü göz önünde bulundurulmalı ve sızıntı suyunun depo alanı yaşıyla değiştiği unutulmamalıdır. Bu çalışmada, Kemerburgaz Katı Atık Depolama Alanı'ndan kaynaklanan sızıntı sularında yürütülmüş olan arıtılabilirlik çalışmasına ait veriler kullanılarak, modelleme yapılmıştır. Çalışma, yürütülen arıtılabilirlik çalışmasının ikinci safhasını oluşturan, Ardışık Kesikli Reaktörde biyolojik azot giderimi için, model yaklaşımlarının belirlenmesi, modelleme çalışması ön bilgilerinin ortaya konması, model yaklaşımlarının sızıntı suyundaki bileşenlere uygulanması, model sonuçlarının eldesi ve model sonuçlarıyla deneysel verilerin karşılaştırmasının yapılması safhalarını kapsamaktadır. Anaerobik ön arıtma görmüş sızıntı suyundan biyolojik azot giderimi aerobik, anoksik ve aerobik döngüde işletilen AKR için modellenmiştir. Modelleme yaklaşımları olarak İçsel Solunum Modeli ve ASM1 kullanılmışlar. Her iki yaklaşıma ait kütle dengesi denklemleri yazıldıktan sonra, reaktördeki işletme şartlan yardımıyla, model basitleştirilmiştir. Modelleme çalışmasına başlamadan önce sistemin giriş koşullan belirlenmiştir. Ayrıca kullanılacak olan bazı kinetik katsayılarda ve dönüşüm oranlarında iki model arasındaki yaklaşım farkından kaynaklanan dönüşümler irdelenmiştir. Basitleştirilmiş modele göre Q-Basic programlama dilinde, ardışık kesikli reaktördeki doldurma ve bunu takip eden reaksiyon evresi için, her iki yaklaşıma göre iki ayrı program yazılmıştır. Böylelikle kullanılan yaklaşımların deneysel verileri ne derecede sağladığının saptanması amaçlanmıştır. Deneysel verilerle model sonuçlarının karşılaştırılması yapılmış ve modellemede kullanılan yaklaşımların uygunluğu denenmiştir. Ardışık kesikli reaktörde, anaerobik ön arıtma görmüş sızıntı suyundan biyolojik azot gideriminde İçsel Solunum Modeli ile ASM1 Modeli deneysel verilere aynı oranda uyum göstermişlerdir. Her iki modelden elde edilen sonuca göre birinci aerobik evrenin uzundur ve reaktördeki amonyak evre sona ermeden çok önce bitmektedir. Çıkış suyunun İSKİ kanala deşarj standardını sağlamaması nedeniyle, sistemin kinetik ve stokiometrik katsayılarını değiştirmeden, sadece evre sürelerini değiştirerek ve en sona bir anoksik evre ekleyerek, bir çevrim yaklaşımı denenmiştir. Birinci aerobik evre 2, ikinci aerobik evre ise 1/2 saat kısaltılmış ve toplam 2,5 saatlik bu süre anoksik evreler boyunca değerlendirilmiştir. Reaksiyon evresinin en sonundaki anoksik evreden sonra, azot gazı çıkışı nedeniyle meydana gelebilecek çamur yükselmesi problemini önlemek amacıyla, bir 15 dakikalık havalandırma yapılması uygun görülmüştür. Bunun sonucu olarak İSKİ kanala deşarj standardının azot parametresiyle ilgili olan deşarj limitinin sağlanacağı öngörülmüştür. xı Ut İTÜİÖtKOGHf. TfM JttraSTLİ