Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 121. Sayı (Ağustos 2018)

Su ve Çevre Teknolojileri / Ağustos 2018 29 suvecevre.com bir kararsızlık söz konusu ise reaktörde optimum çevre şartları sağlanarak ve pH dikkatlice izlenerek eski işletme koşullarına kısa sürede ulaşılır. Uzun süreli ve ciddi kararsızlıklar söz konusu ise, dengesizliğin sebebi ortadan kaldı- rılarak pH kontrolü yapılsa dahi arıtmayı gerçekleştiren, zarar görmüş mikroor- ganizmaların kararlı haldeki sistemden beklenen verimi sağlayacak miktara ulaşmaları, tıpkı alıştırma döneminde olduğu gibi uzunca bir zaman isteye- bilir. Havasız sistemlerde, uçucu asit yükselmesi ve pH düşmesi ile ortam- daki H2 kısmi basıncı arasında yakın bir ilişki bulunmaktadır. Reaktördeki H₂’nin kısmi basıncı 10-4 atmosferi aştığında propiyonik asitin asetik aside parçalan- ması durmakta ve bunun sonucunda TUA konsantrasyonu yükselerek metan gazı üretimi safhası zarar görmekte- dir. Bu hal özellikle çamur yaşının 10 günden az olduğunda ortaya çıkmak- tadır. Havasız şartlardaki reaktörlerde H2 kısmi basıncı izlenebildiği taktirde daha reaktörde pH düşmeden önce sis- temin kararlılığının bozulmaya başladığı an tespit edilerek gerekli müdahale bir gün önce yapılabilir. Dolayısıyla pH’ın düşmesi reaktördeki düzensizliğin baş- langıcını değil sonucunu yansıtmakta ve takriben bir günlük bir gecikmeye yol açmaktadır. Bu şekilde hidrojen iyonu konsantrasyonu izlenebilmesi halinde daha etkili bir proses kontrolü sağlanabilir. Herhangi bir sebeple kararsızlılığını yitiren bir anaerobik reaktörde, denge- sizlik ilk önce sistemdeki TUA konsant- rasyonunun artması sonucu pH da ani bir düşüş ile kendini gösterir. pH’daki düşüşü bir süre sonra (takriben bir gün) alkalinitedeki ani bir azalma izler. Bu sırada metan gazı üretiminin yavaş- laması dolayısıyla gaz debisinde ve gazdaki metan yüzdesinde bir azalma gözlenir. Bunların sonucu olarak da çıkıştaki KOI konsantrasyonu artar ve sistemin verimi düşer. 4.2.2. Prosesteki Kararsızlıkların Kaynakları ve Çözüm Yolları Sistemde kısa ve uzun süreli olmak üzere iki tür kararsızlık gözlenir. Kısa süreli kararsızlıklar; • Ekipman arızaları • Sıcaklıktaki ani değişiklikler • Organik yükteki ani artış veya • Atığın bileşimindeki değişikliklerden ileri gelebilir. Uzun süreli karasızlıklar ise; • Atıksu içerisindeki zararlı maddelerden • Arıtılan atıksuyun veya reaktörün pH'sındaki ani düşüşlerden veya • Alıştırma devresindeki mikroorganizmaların çoğalma hızlarının yavaş oluşu gibi faktörlerin biri veya birkaçının sonucundan olabilir. 4.2.3. Havasız Reaktörlerde Prosesin YenidenKararlı Hale Getirilmesi Proses stabilitesi bozulan bir hava- sız reaktörün tekrar kararlı hale getirile- bilmesi için başlıca dört esas safhadan oluşan bir çözüm yöntemi izlenebilir. Bu safhalar; • pH’nın nötr değer civarına getirilmesi • Kararsızlığa sebep olan etkilerin belirlenmesi • Kararsızlığın sebeplerinin uygun tedbirlerle giderilmesi • Sistem kararlı duruma gelinceye kadar pH’nın dikkatli izlenmesi. Reaktördeki kararsızlık sonucu 6,4 ve daha aşağıya doğru düşen pH’nın yeniden uygun seviyelere yükseltile- bilmesi için kireç kullanılabilir. Kireç ilavesinin pH’nın 6.5 ve daha aşağıya düştüğü durumlarda yapılması gerekli- dir. pH’nın 6.5'den büyük olması halinde kirecin sudaki çözünürlüğü hemen hemen sıfıra yaklaştığından bundan sonra ilave edilecek kireç CaCO3 ola- rak çökeleceğinden bir faydası olma- yacaktır. Kirecin diğer bir mahzuru da kalsiyum ortamdaki fosforu kalsiyum orto fosfat olarak kendine bağlayarak nütrient eksikliğine sebep olmasıdır. Endüstri tipi havasız reaktörlerde pH kontrolü genellikle sodyum hidroksit, NaOH, ve sodyum bikarbonat, NaHCO3, birlikte kullanılarak sağlanılmaktadır. Gerekli HCO3 alkalinitesi ise NaHCO3 ilave etmek sureti ile ayrıca sağlanır. Herhangi bir çökelti vermediği için NaHCO3 alkalinite sağlayıcı madde olarak uygundur. Ancak, pH nın fazla düştüğü anlarda NaOH ile birlikte kulla- nıldığında Na konsantrasyonunun kritik değeri aşıp aşmadığına dikkat edilmeli- dir.Bu durumda NaHCO3 yerine KHCO3 veya NH4HCO3 kullanılabilir. Kararsızlık gözlenen bir reaktörde bazı hallerde fazla HCO3 ilave edilerek pH’nın ayarlanmasına ve organik yükün önemli oranda azaltılmasına, hatta beslemenin durdurulmasına rağmen sistemdeki uçucu asit konsantrasyonu düşmeyebilir. Bu uçucu asidin propi- yonik asit ağırlıklı olduğunu gösterir. Böyle durumlarda, reaktörde birikmiş uçucu asidin süratle yıkanmasını sağla- mak üzere sistemi iyice seyreltilmiş ve hatta bazen musluk suyu ile beslenmesi yoluna gidilebilir. Reaktördeki uçucu asit konsantrasyonunun asetik asit ağır- lıklı olması halinde organik yükün azal- tılması veya beslenmenin durdurulması ile birlikte mikroorganizmalarca hızla tüketilerek normal seviyelere düşer. Uçucu asit konsantrasyonu normale döndüğünde organik yük tekrar tedrici olarak artırılabilir. Gaz debisindeki düşme ve metan yüzdesindeki azalma havasız reaktör- lerdeki dengesizliğin iyi bir gösterge- sidir. Özellikle metan gazı yüzdesinin %65’in altına düşmesi ileri derecede bir dengesizliğin göstergesidir. İyi işletilen bir reaktörde normalde metan yüzdesi %70 üzerindedir. Seyreltik atıkların arı- tılması halinde oluşan CO2 çözünmesi sebebiyle bu oran daha da yüksektir. l Devam edecek...