Akademik Veri Yönetim Sistemi
Türken T. (Yürütücü), Köse Mutlu B., Özgün Erşahin H., Gülhan H., Koyuncu İ., Paşaoğlu M. E., et al.
TÜBİTAK Projesi, 2021 - 2022
Son yıllarda, arıtılması gereken su miktarlarının artması nedeniyle daha az yer kaplayan, ekonomik ve çıkış suyu kalitesi bakımından oldukça verimli olan yeni arıtma prosesleri üzerindeki araştırmalar yoğunlaşmıştır. Membran teknolojileri bu teknolojilerin başında gelmektedir. Özellikle evsel atıksu arıtma tesislerindeki klasik arıtım sistemlerinin yerine kullanılabilecek Membran Biyoreaktör (MBR) sistemleri hem ekonomik hemde kolay işletilebilir olmaları nedeniyle çok geniş bir çalışma alanı oluşturmuştur.
Membran biyoreaktör sistemleri (MBR), evsel ve endüstriyel atıksuların arıtımında yaygın olarak kullanılan, aktif çamur sistemi ile biyolojik parçalanmanın, membran filtrasyonu ile katı-sıvı ayırımının gerçekleştirildiği kombine arıtma sistemleridir. MBR prosesi temelde arıtılmış su ile aktif çamurun fiziksel olarak membran ile ayırımına dayanmaktadır. Sağladığı yüksek ayırım verimleri nedeniyle konvansiyonel evsel atıksu arıtma tesislerinde bulunan son çökeltim havuzunun yerine fiziksel ayırım sağlayan bir membran modülünün prosese batık veya harici olarak dahil edilmesiyle oluşan bir prosestir.
Yapılan araştırmalara göre Marmara Havzasından kaynaklı atıksu deşarjı 5 milyon m3 civarındadır (Çevre ve Orman Bakanlığı, 2021). Hızlı nüfus artışı ve sanayileşme ile birlikte önümüzdeki yıllarda bu atıksu deşarjının daha da artması ön görülmektedir. İstanbul özelinde yer problemlerinden dolayı atıksular sadece ön arıtma ile birlikte Marmara Denizine derin deniz deşarjı yapılmaktadır. Bunun yanı sıra atıksu oluşumunun fazla olduğu tekstil gibi endüstrilerde Marmara Denizinde noktasal kirlilik kaynağı oluşturmaktadır.
Günüzmüzde gelinen noktada klasik atıksu arıtma tesislerinin azot, fosfor giderimi sağlayacak şekilde revize edilmesi ve fazla su tüketen endüstrilerde atıksu geri kazanımı yapılacak düzeyde arıtma veriminin sağlanması gerekmektedir. Bu doğrultuda yeni teknolojiler kullanılmalı ve mümkünse yerli kaynaklardan faydalanarak tesis tasarımları ve ekipman seçimleri yapılması gerekmektedir. Bu şekilde çevre sektörü olarak yurtdışı bağımlılığı ortadan kaldırılması gerekmektedir.
Entegre sabit film aktif çamur (IFAS), geleneksel aktif çamur teknolojilerine göre çeşitli avantajlar sunan nispeten yeni bir atıksu arıtma teknolojisidir. Biyokütle büyümesini kolaylaştırmak ve arıtma sürecini güçlendirmek için aktif çamur tankına bağlı bir büyüme ortamı eklenir. Eklenen ortam sabit veya serbest yüzer olabilir. Teknoloji nispeten yenidir ve mevcut bir tesise yükseltme olarak kurulabilir veya yeni inşa edilebilir (Brentwood, 2009). IFAS arıtma işlemi, geleneksel aktif çamur ve biyofilm teknolojilerini tek bir reaktörde birleştirir. Mevcut sistemlere yeni havalandırma tankı eklemeye gerek kalmadan yaklaşık %40’a dayanan bir performans artışı sunar. IFAS, aktif çamur havuzuna yüksek yüzey alanı ekler. Bu ortam/yüzey alanı, ek biyokütle sağlar ve büyüyen mikroorganizma oranını arttırır. Bu, çamur yaşını arttırdığı gibi, arıtma veriminin de yüksek performanslı olmasını sağlar (Aqwıse, 2010).
Proje kapsamında MBR sistemi ile IFAS sistemi tek bir sistem içerisinde birleştirilerek membran sisteminin veriminin arıtırılması planlanmaktadır. Bu doğrultuda IFAS’ın sunduğu film sabitleme özelliğini kullanarak membran tankında düşük AKM ile filtrasyon yapılarak akıların artırılması sağlanacaktır. Bunun yanı sıra yüksek mikroorganizma tutunmasından dolayı düşük alanlarda yüksek verimde, hidrolik olarak çok daha fazla atıksu arıtımı yapılabilecektir. Bu durum özellikle yer problemi bulunan yerlerde klasik atıksu arıtma tesislerinin ileri biyolojik atıksu arıtma tesisine revizyonunda, kapasite artışlarında aynı hacimde çok daha fazla atıksu arıtımı yapmak için birçok avantaj sağlanacaktır.