İleri Biyolojik Atıksu Arıtma Tesisi prensip olarak Azot – Fosfor giderimli ileri biyolojik bir prosese sahiptir. Damla Arıtma ve Çevre Teknolojileri İleri biyolojik arıtma tesisleri projelendirme, mekanik ekipman imalat ve montajları, arıtma tesislerinin rehabilitasyonu ve işletme konularında uzman teknik kadromuz ile çalışmalar yapmaktadır.
İleri Biyolojik Atıksu Arıtma Tesisi modellerin bazıları aşağıda gibidir.
- A2O Prosesi
- Bardenpho Prosesi
- UCT Prosesi
1-A2O Prosesi
A2O prosesi, AO prosesinin bir modifikasyonu olup, denitrifikasyon için anoksik bölüm de içerdiği için hem fosfor hem de azot giderimi sağlanmaktadır. Suyun anoksik bölümde kalma zamanı yaklaşık olarak bir saattir. Anoksik bölümde çözünmüş oksijen düşüktür, ancak nitrit ve nitrat formundaki kimyasal bağlı oksijen havalı bölümden geri devirle sisteme verilmektedir. Çıkışta filtrasyon olmaksızın, 2 mg/l’den daha az fosfor konsantrasyonu olabilmektedir. Çıkış suyunun filtrasyonu ile fosfor konsantrasyonu 1.5 mg/l’den daha düşük değerlere inebilir.
A2O prosesinin genel akış diyagramı verilmiştir.
- Bardenpho Prosesi (Beş Basamaklı)
Azot gideriminde kullanılan Bardenpho prosesine, fosforu da gidermek amacıyla beşinci basamak konularak elde edilen bir prosestir. Beş basamaklı sistemde aerobik, anaerobik ve anoksik bölümler fosfor, azot ve karbon gideriminde rol oynarlar. İkinci anoksik bölüm, aerobik bölümde oluşan nitratı elektron alıcı, içsel organik karbonu ise elektron verici olarak kullanıp ilave denitrifikasyon sağlamaktadır. Son aerobik bölüm ise kalıntı azot gazını çözeltiden sıyırmak ve son çöktürücüde fosfor açığa çıkmasını en aza indirmek için kullanılmaktadır. Prosesin genel akış diyagramı Şekil’4de gösterilmiştir.
Bardenpho Prosesi Genel Akış Diyagramı ;
3- UCT (University of Cape Town) Prosesi
Cape Town üniversitesi tarafından geliştirilen UCT prosesi, A2/O prosesine benzemekte olup atıksu geri devrin aerobik bölüm yerine anoksik bölüme ve iç geri devrin anoksik bölümden anaerobik bölüme doğru olması gibi farklılıkları vardır. Aktif çamurun anoksik bölüme geri döndürülmesi ile nitrat anaerobik bölüme girmez, böylece anaerobik bölümde fosforun daha iyi açığa çıkması sağlanır. İç geri devir ise, anaerobik bölümde organik kullanımı artışını sağlamaktadır. Anoksik karışımın geri devri, anaerobik bölümde fermantasyon hızı için optimum şartları sağlamaktadır. UCT prosesinin genel akış diyagramı Şekil 5’de verilmiştir.
Denitrifikasyon/Nitrifikasyon (Carrausel Tipi) prosesi birbirini sırayla takip eden birer anaerobik ve anoksik + aerobik + anoksik + aerobik havuz ile bir çökeltme havuzundan ve çökeltme çamurundan anaerobik havuzun girişine akan çamur geri dönüş bağlantısından oluşur. Anoksik ve aerobik havuzlar için Carrausel tipi havuzlar seçilmiş olup, geri devir havuz içerisinde içsel olarak sağlanmıştır. Ancak UCT prosesi için sisteme ilaveten içcel geri devir pompaları koyulmuştur.
Atık sudaki fosfor bileşiklerinin giderilmesi amacı ile biyolojik prosesin başlangıcında anaerobik bir ortam oluşturulmuştur. Bu bölümde ortamda erimiş haldeki BOİ’ nin geri devir çamuru ile karıştırılarak polifosfat ihtiva eden mikroorganizmaların polifosfatı hidrolize ederek BOİ kütlesini kendi bünyesine alması amaçlanmıştır. Bu proses ile fosfat hidrolize edilerek inorganik fosfata dönüşür ve sudaki erimiş fosfat miktarı artar. Oksik (aerobik) bölgede ise bu mikroorganizmalar daha önce absorbe edilmiş BOİ’ yi okside ederek sudaki fosfatı giderirler. Aerobik havuzda aynı zamanda organik azot bileşikleri, oksijen yardımıyla sırasıyla nitrit ve nitrata yükseltgenir (Nitrifikasyon). Anoksik havuzda ise
denitrifikasyon prosesi gerçekleşir. Denitrifikasyon sırasında gerekli olan karbon ihtiyacını karşılamak için bu ünite nitrifikasyondan önceye konmuş ve nitrifikasyon çıkışı geri dönüş içsel olarak sağlanmıştır.
UCT Prosesi Genel Akış Diyagramı
BİO-P PROSESİ
Bio-P prosesi, bazı bakteri türlerinin büyük miktardaki çözünebilir orto fosfatı çözünemeyen polifosfat formunda hücre içinde depolayabilmesine dayanır. Bu, bio-P proses kapasitesinin aktif çamur prosesi içindeki bio-P bakterilerinin miktarına ve bu miktarın çamur içinde artma eğilimine bağlı olduğu anlamına gelmektedir. Depolanmış poli fosfat fosfat ve enerji kaynağı olarak ele alınır ve bazı proses şartlarında bu aktif çamur içinde bulunan fosfat depolayan organizmaların yetişmesine olanak tanır.
Bio-P prosesinin oluşması için birinci şart oksijen ve nitratın olmadığı anaerobik bölgede ( tank veya faz) giriş suyu ile aktif çamurun karıştırılmasıdır. Fosfat depolayan organizmalar anaerobik şartlar altında substratı asetat ve diğer uçucu yağ asitleri şeklinde alıp PHB (poli-hidroksi-bütürat) gibi karbon içeren depo ürünlerine çevirirler. Asetat ve diğer uçucu yağ asitleri atık suda mevcuttur veya anaerobik ortam altında hidroliz reaksiyonları ve asidifikasyon ile oluşurlar. Substrat alınımı ve PHB eldesi için gerekli enerji polifosfatın parçalanmasından elde edilir. Bu parçalanma sonucu fosfat ortafosfat formunda suya salınır.
Şekil–1:Anaerobik ve aerobik temasa bağlı olarak BOİ ve P giderimi
Aerobik ve anoksik şartlar altında PHB formunda bulunan karbon rezervleri oksijen veya nitrat ile oksitlenirler. Açığa çıkan enerji fosfat depolayan organizmaların orta fosfatı sudan alması, hücre içinde poli fosfat formunda depolaması ve çoğalmaları için kullanılır. Atıksu içinde bulunan fosfat bu organizmaların çoğalmaları aracılığı ile sudan uzaklaştırılır.
Anaerobik veya anoksik faz süresince fosfat depolayan organizmalar dışındaki diğer organizmaların çoğalmaları için substrat(asetat veya uçucu yağ asitleri) kullanmaya yok denecek kadar veya çok az uygundurlar. Fazla çamurun uzaklaştırılması ile aktif çamurda sabit çamur miktarı korunarak depolanmış fosfat arıtma sisteminden uzaklaştırılır.
Bunun yanında anaerobik bölgeye oksijen ve nitrat girişi olmamalıdır. Bu bölgede oksijen 0.5 mg/L yi kesinlikle aşmamalıdır. Nitrat içeren yan akımlar da verimi büyük ölçüde etkileyecektir. Bunlar elektron alıcısı olarak kullanılıp, fosfor gideren organizmalar için gerekli substrat miktarını azaltacaklardır.
