Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 145. Sayı (Ağustos 2020)

Su ve Çevre Teknolojileri / Ağustos 2020 43 suvecevre.com landırılmaktadır. Bu sınıflandırmayı basite indirgenmiş bir tablo üzerinden yaparsak; Atıksu aerobik veya anaerobik biyoreaktöre girdiğinde biyolojik giderim başlamakta, biyoreaktör içine yerleştirilmiş membran kaseti ile de biyolojik parçalanmayla eş zamanlı membran ayırma işlemi gerçekleşmektedir. Ayırma işlemi membran kasetlerine bağlı vakum pompaları ile atıksuyun vakumlanıp membrandan geçmesinin sağlanması yani süzül- mesiyle gerçekleşir. Membran kasetinin biyoreaktörün içinde olduğu sistemler “Batık MBR” diye adlandırılmaktadır. Eğer membran kaseti ayrı bir tank içinde ve biyolojik arıtma son- rasında atıksu, membranın bulunduğu bu ayrı tanka geçiyor ise “Harici MBR” olarak adlandırılmaktadır. İkisi arasındaki seçimi belirleyen bazı temel koşullar vardır. Batık MBR’da akı düşüktür, havalandırma maliyeti yüksektir, genel işletme maliyeti düşüktür, ilk yatırım maliyeti yüksektir, membran temizlenme ihtiyacı daha düşüktür. Harici MBR’da ise, akı yüksektir buna karşın membranların temizlenme ihtiyacı fazladır, havalandırma maliyeti düşüktür, işletme maliyeti daha yüksek olup ilk yatırım maliyeti biraz daha düşüktür. Genel uygulamaya bakıldığında batık MBR sistemi daha fazla kullanılmaktadır. Aşağıdaki ilk şekil harici MBR sistemidir. Biyoreaktörde biyolojik arıtım sonrası ikinci bir tanka membran kaset yer- leştirilmiştir. İkinci şekilde ise membran kaset biyoreaktörün içine yerleştirilerek minimum alan kullanılmış ve daha kom- pakt bir yapıya ulaşmıştır. Son zamanlarda batık membran uygulamalarına ilave olarak toz aktif karbon da eklenmekte böylece atıksuda kirleticilerin adsorpsiyonu sayesinde gide- rilemeyen bazı maddelerin yüksek verimle giderilebilmesi sağlanmaktadır. Özellikle biyolojik parçalanabilirliği zor olan ilaç aktif maddesi içeren atıksularda MBR tankına toz aktif karbon ilavesi yapılabilmektedir. MBR’da işletme prosesinin çeşidine bakıldığında, aerobik veya anaerobik prosesin seçilmesine, atıksuyun karakteri- zasyonuna bakılıp karar verilmektedir. Kirletici yükü fazla olan gıda endüstrisi, şekerleme endüstrisi gibi endüstrilerin atıksularında anaerobik MBR seçilirken, daha düşük kirletici yükü içeren endüstrilerin atıksularında ve evsel atıksularda aerobik MBR seçilmektedir. MBR sisteminde kullanılacak membran modülü atıksudan giderilmesi istenen partikül madde boyutuna dolayısıyla AKM değerine bağlıdır. MBR sistemleri sadece atıksuyu arı- tıp deşarj etmeyi amaçlayan değil, atıksuyun geri kazanımı hedefleyen sistemlerdir. MBR ile atıksuyun geri kazanılacağı uygulama yerine göre (bahçe sulama, makine soğutma suyu, kazan-makine yıkama suyu vb.) membran çeşidine karar verilmekte ve mikrofiltrasyon ya da ultrafiltrasyon memb- ranları seçilmektedir. MBR sistemlerinde karşılaşılan ana problem membran- ların kirlenme sonucu tıkanması ve istenilen debide akı elde edilememesidir. Tıkanma standart bir tıkanma ise fiziksel yöntem ve kimyasal yıkama ile giderilir. Fiziksel yöntem; süzüntü suyu ya da havayla geri yıkama şeklinde yapılmak- tadır. Fiziksel yıkamada sistem çalışırken, yapılan ayarlamalar ile otomatik şekilde örneğin her 30 dk filtrasyonda 2 dakika geri yıkama şeklinde gerçekleşmektedir. Sistemin uzun süre- ler işletilmesinden kaynaklanan fiziksel yıkamayla gideri- lemeyen kirliliklerde ise; membran ve modülü birbirinden ayrılarak hipoklorit, sülfürik asit ile kimyasal yıkama işlemi uygulanmaktadır. Kimyasal yıkama ile giderilemeyen kirlilik, geri dönüşümsüz kirlilik olarak adlandırılmakta ve ancak membranların değişimiyle sistem çalışmaya devam edebil- mektedir. Atıksu karakterizasyonuna ve işletme koşullarına bağlı olarak membran ömürleri 6-10 yıl arası değişmektedir. MBR sistemlerinde avantaj ve dezavantajlara bakıldı- ğında; 10-30 g/L gibi yüksek biyokütle konsantrasyonlarında çalışmaya imkan vermesi, buna bağlı olarak uzun çamur yaşlarında (SRT) işletilebilmesi ve hidrolik bekleme süresinin Konfigürasyon İşletme Prosesi Membran Batık MBR Aerobik MBR Mikrofiltrasyon Modüllü Harici MBR Anaerobik MBR Ultrafiltrasyon Modüllü Şekil 1. Sırasıyla harici MBR ve batık MBR