Ardışık kesirli reaktörlerde biyolojik aşırı fosfor giderimi

Tüm gelişmiş ülkelerde azot ve fosfor deşarj standartlarının giderek sıkılaşması, bu standartlara ulaşabilmek için kullanılacak arıtma yönteminin güvenilirliğinin yam sıra ekonomik ve uygulanabilir olması gerekliliğini de beraberinde getirmektedir. Biyolojik aşın fosfor giderimi ise son yıllarda önem kazanmaya başlayan ve düşük maliyeti sayesinde kimyasal fosfor giderimine alternatif olabilecek bir arıtma yöntemidir. Fakat mekanizması ve etkili kontrol proseslerinin tam olarak anlaşılamamış olması nedeniyle teknolojiye uyarlanmaları ülkemizde henüz yeterli düzeye ulaşmamıştır. Ardışık kesikli reaktör sistemleri ise biyolojik fosfor giderimi için ekonomik bir çözüm olma potansiyelinin yam sıra laboratuvar ölçeğinde kontrol ve ayarlanabilme imkanı sayesinde BAFG mekanizmasının karmaşık yapısının incelenmesi için çok uygun sistemlerdir. Bu iki noktadan hareketle bu çalışmada BAFG mekanizması, işletme koşullarının iyi tanımlandığı ardışık kesikli bir reaktörde, özellikle atıksu özelliğinin sistem üzerindeki etkileri yönünden incelenerek prosesin daha iyi anlaşılabilmesinde önemli noktalar ortaya konulmuştur. Ayrıca AKR sistemlerinin BAFG amacıyla kullanımına yönelik pratik uygulamalar açısından reaktörün farklı işletme koşullarında çalıştırılmasının etkileri değerlendirilmiştir. Deney sonuçlan değerlendirildiğinde anaerobik/aerobik laboratuvar ölçekli AKR'de protein, asetat ve glukoz içeren sentetik atıksu kullanılarak yüksek fosfor giderme verimlerine ulaşılabildiği görülmektedir. Sistemin KOİ kısıtlayıcı şartlarda çalıştınlması ile çamurun fosfor içeriğinin %16 gibi yüksek değerlere ulaşması mümkün olmaktadır. İyi fosfor gideriminin gerçekleştiği ve anaerobik bölgede salınan fosfor miktannın yüksek olduğu durumlarda UAKM/AKM oranı fosfor içeriğine bağlı olarak 0.6 civannda gözlenmiş olup, fosfor giderme özelliğinin bozulduğu durumlarda bu oran 0.8 - 0.9 değerlerine yükselmiştir. Atıksudaki asetat yüzdesinin azalması ve glukoz yüzdesinin artması sonucu anaerobik bölgede salman fosfor miktarının ve fosfor giderme veriminin düştüğü gözlenmiştir. Buradan anaerobik bölgede polifosfat enerjisini kullanarak substrat depolayan Poly P organizmalannın azalarak polifosfat enerjisi kullanmadan da anaerobik bölgede canlı kalabilen bakterilerin ortamda hakim olduğu sonucu çıkmaktadır. Bu sonuç BAFG sistemleri için anaerobik bölgede fermentasyon ürünlerinin varlığının önemini vurgulamaktadır. Substrat olarak sadece asetat kullanılarak yapılan kesikli deneyler de bu sonucu destekler nitelikte olup, salman fosforun kullanılan asetata mol oranı sistemdeki Poly P organizmalannın fraksiyonuna bağlı olarak 0.03-1. 75 gibi çok geniş bir aralıkta değişmiştir. Aerobik bölgede fosfor alımının birinci derece kinetiğine uygun olarak gerçekleştiği ve anaerobik sürenin fosfor şahmı için yeterli uzunlukta olması halinde aerobik sürenin uzatılması ile fosfor giderimde artma gözlenmekle birlikte fosfor alım hızının zamanla katlanarak azalması söz konusu olmaktadır. Bu nedenle reaktördeki anaerobik ve aerobik faz sürelerinin optimizasyonu önem taşımaktadır. Konuyla ilgili yapılacak model simülasyonu deneysel sonuçların değerlendirilmesini daha anlamlı hale getirecektir. XV