Membran teknolojisi, daha az hammadde, enerji ve su tüketimi sağlayarak atıksu ve katı atık minimizasyonu sağlanması açısından oldukça önemlidir. Membran prosesleri, su arıtımı, geri devir proses suyu, tekrar kullanım ve yan ürün kazanımı için endsütriyel alanlarda uygulanabilirbir potansiyeldir. Su , evsel ve endüstriyel alanlarda farklı karaktersitiklere sahip membran ayırma prosesleri kullanılmaktadır.
Bu proseslerin birbirinden çok farkı olmalarına rağmen kesintisiz ve otomatik işletme sağlayan sürekli proseseler şeklinde kullanılabilmeleri veya günün belli bir saatinde kesikli olarak işletilebilmeleri , özellikle endüstriyel ve geri kazanma amacı ile önemli bir üstünlük sağlamaktadır.Bu sistemler modüler olarak tasarlanabilmektedir, boyut sınırlandırılmasını ortadan kaldırmaktadır.Ayrıca bu sistemlerin üretilen su başına kapladığı alan küçük olduğundan az alan kaplaması , taşınabilir olması nedeni ile mobil işletim imkanı ve şok yüklemelrde daha az etkilenme üstünlükleri sağlamaktadır.
Mikrofiltrasyon (MF)Prosesi
Mikrofiltrasyon mebranları 0,05-2 µm arasında değişen gözenek çaplarıyla çözeltilerden partikülleri, virüsleri ve bakterileri başta olmak üzere sahip oldukları gözenek çapından büyük tüm maddeleri gidermek için kullanılmaktadır. MF membranlarıdaki ayırma mekanizması ,fiziksel olarak elekten geçirme prensibine dayanmaktadır.Yani, partiküllerin üzerinde çeşitli elektriksel yük ve adsorpsiyon etkileri bulunsada ayırma işlemi temek olarak gözenek boyutlarına göre yapılmaktadır.Gözenek çapından büyük maddelere mebran yüzeyinde tutunmaktadır.
Ultrafilitrasyon (UF)Prosesi
Ultrafilitrasyon ( UF) , 1-100 nm gözenek çaplarıa sahip memranlar olup makromoleküler , kolloidleri, askıda katı maddeleri , abkterileri, virüsleri ve molekül ağırlıkları 1000 Da’dan büyük maddeleri ayırmak için kullanılmaktadır.Bu maddeler osmatik basınç oluştursalar bile bu sadece bar mertebelerinde olup , UF prosesinde ayırma işlemi 1-10 bar arasında değişen hidrostatik basınç farkı sağlamaktadır.UF membran seçiciliği ayırmak istenen maddenin boyut farkına , bileşenlerin yüzey yüküne , membranın özelliklerine ve bunun yanında hidrodinamik şartlara bağlıdır.
UF membranları ,yüzey sularının arıtımında doğrudan kullanılabilmekte veya koagülasyon ve flokülasyon sistemleri ile entegre olarak kullanılabilmektedir.
Ultrafiltrasyon tekniği su arıtımında kendi başına veya ozmos öncesinde uygulanabilmektedir. Ultrafiltrasyon modülleri, 0,01 mikron por çapına sahip membran yapısı ile kimyasal kullanımına gerek kalmadan bakteri, virüs ve diğer mikroorganizmalar için tam bir bariyer görevi görür. Yani bu por çapından büyük tüm partikülleri geri çevirir. 1 NTU’ dan daha düşük bulanıklığı olan sularda, organik madde giderimi için mükemmel bir filtrasyon yöntemidir.
Nanofiltrasyon (NF) Prosesi
Nanofiltrasyon membranı ,ultrafilitrasyon ve ters osmoz membranları arasında bulunan bir membran türüdür. Nanofiltrayon , Film Tectarafından besleme akımındaki bazı iyonik maddelerin bilinerek geçişine izin veren seçici bir ters ozmos prosesi şeklinde tanımlanabilir.Nanofilitrasyon membranları , yaklaşık olarak 1-10 nm lik bir molekül ağırlık engelleme sınırına tekabil edecek şekilde üretilmekte olup genel olarak 200-1000Da gibi düşük molekül ağırlıklarına sahip organik çözeltilerin ayırımında kullanılmaktadır.
Nanofilitrasyon prosesi ,ters osmaza nazaran düşük enerji ihtiyacı nedeni ile , dezenfeksiyon yan ürünleri oluşumuna yol açan organik maddelerin yüzeysel sulardan giderimi için dünyaca kabul görmüştür.Yüzey suyunun NF membranlarına uygulanması durumunda , doğal organik bileşikler nispeten gözenek boyutuna nazaran daha büyük moleküllere sahip olduğundan elek mekanizması ile giderilir.
MBR Teknolojileri Kullanım Alanları
Arıtma tesislerinden çıkan suyun deşarj edilecekleri yer ile ilgili çeşitli sorunlar oluşmaktadır. Arıtma tesislerine çevre izni verilir iken genellikle Su kirliği kontrol yönetmeliğinde belirtilen deşarj limitlerine göre izinler verilmektedir. Ancak alıcı ortam olarak dere yatağı , akarsu olmayan yerlerde arıtma tesislerinden çıkan arıtılmış suların sulama suyu olarak kullanılması zorunluluk haline gelmektedir.Arıtma tesisinden çıkan arıtılmış suların Çevre Bakanlığı tarafından 20 Mart 2010 CUMARTESİ tarih ve 27527sayılı ATIKSU ARITMA TESİSLERİ TEKNİK USULLER TEBLİĞİ nde belirtilen ;
Tablo E7.1 Sulamada geri kullanılacak arıtılmış atıksuların sınıflandırılması
| Geri kazanım türü | Arıtma tipi | Geri kazanılmış suyun kalitesia | İzleme periyodu | Uygulama mesafesib |
| Sınıf A | ||||
| a-Tarımsal sulama: Ticari olarak işlenmeyen gıda ürünleril
b-Kentsel alanların sulanması |
||||
| a)Yüzeysel ve yağmurlama sulama ile sulanan ve ham olarak direkt olarak yenilebilen her tür gıda ürünü
b)Her türlü yeşil alan sulaması (Parklar, golf sahaları vb.) |
-İkincil arıtmac
-Filtrasyond -Dezenfeksiyone |
-pH=6-9
-BOİ5 < 20 mg/L -Bulanıklık < 2 NTUf -Fekal koliform: 0/100 mLg,h -Bazı durumlarda, spesifik virüs, protozoa ve helmint analizi istenebilir. -Bakiye klor > 1 mg/Li |
-pH: Haftalık
-BOİ5: Haftalık -Bulanıklık: Sürekli -Koliform: günlük -Bakiye klor: sürekli |
İçme suyu temin edilen kuyulara en az 50 m mesafede |
| Açıklamalar:
-Tarımsal sulamada tavsiye edilen ağır metal analizlerine dikkat edilmelidir. -Standarları sağlamak üzere filtrasyon öncesinde koagülant ilavesi yapılabilir. -Geri kullanılacak arıtılmış atıksu renksiz ve kokusuz olmalıdır. -Virüs ve diğer parazitlerin yok edilmesi için daha uzun dezenfeksiyon temas süreleri kullanılabilir. -Arıtılmış atıksu dağıtım sisteminde (en son uygulama noktasında) bakiye klor değeri 0.5 mg/L’nin üzerinde olmalıdır. -Virüs ve diğer parazitlerin yok edilmesi için daha uzun dezenfeksiyon temas süreleri kullanılabilir. -Yüksek nütrient içeriği besinleri büyüme aşamasında etkileyebilir. |
||||
| Sınıf B | ||||
| a-Tarımsal sulama: Ticari olarak işlenen gıda ürünlerim
b-Girişi kısıtlı sulama alanları c- Tarımsal sulama: Gıda ürünü olmayan bitkiler |
||||
| a)Meyve bahçeleri ve üzüm bağları gibi ürünlerin salma sulama ile sulanması
b)Çim üretimi ve kültür tarımı gibi halkın girişinin kısıtlı olduğu yerler c)Otlak hayvanları için mera sulaması |
-İkincil arıtmac
-Dezenfeksiyone |
-pH=6-9
-BOİ5 < 30 mg/L -AKM < 30 mg/L -Fekal koliform < 200 ad/100 mLg,j,k -Bazı durumlarda, spesifik virüs, protozoa ve helmint analizi istenebilir. -Bakiye klor > 1 mg/Li |
-pH: Haftalık
-BOİ5: Haftalık -AKM: günlük -Koliform: günlük -Bakiye klor: sürekli |
-İçme suyu temin edilen kuyulara en az 90 m mesafede.
-Yağmurlama sulama yapılıyor ise halkın bulunduğu ortama en az 30 m mesafede |
| Açıklamalar:
-Tarımsal sulama için tavsiye edilen limitlerde gözönünde bulundurulmalıdır. -Püstkürtmeli sulama yapılıyor ise AKM < 30 mg/L olmalıdır. -Yüksek nütrient içeriği besinleri büyüme aşamasında etkileyebilir. -Süt hayvanlarının meralara girişi sulama yapıldıktan 15 gün sonra olmalıdır. Bu süre kısa olması gerektiği durumlarda, fekal koliform değeri en fazla 14 ad/100 mL olabilir. |
||||
Tablo E7.1 Sulamada geri kullanılacak arıtılmış atık suların sınıflandırılması belirtilen deşarj limitlerinin sağlanabilmesi için arıtılmış suyun kum filtresi ve aktif karbon filtresinden geçirilmesi tek başına yeterli değildir. Arıtılmış suyun Tablo E7.1 de belirtilen deşarj limitlerinin sağlanması amacı ile Membran teknolojileri kullanılması gerekmektedir.
Damla Arıtma ve Çevre Teknolojileri atık suyun Membran prosesler kullanılarak geri kazanılması ve sulama suyu olarak kullanılması konularında faaliyet göstermektedir.
