Aeration Aeration çerek mikro organizmalara ulaşmak zorundadır. Havalandırma sistemlerinin temel amacı mikroorganizmalara gerekli oksijeni sağlamaktır. Bu nedenle oksijenin mikroorganizmalara taşındığı konveksiyonla oluşan 2. faz daha önemlidir. Screwpeller çark her iki fazda da maksimum verimi sağlamak için özel olarak tasarlanmışlardır. Sıvıdan aktif çamur floklanna olan oksijen transferi konvektif difüzyonla sağlanmaktadır. Konvektif Difüzyon aşağıdaki koşullara bağlıdır. a. Temas Yüzeyi b. Parçacıklar Arasındaki Hız c. Difüzyon için Etkileşim Gücü Screwpeller çarklı aeratör ile havalandırılan bir havuzda konvektif difüzyon için gerekli her üç koşulda mevcuttur. a. Temas Yüzeyi: İyi çalışan bir arıtma tesisindeki aeratör, homojen çamur floklan sağlayarak floklar ile oksijen arasındaki temas yüzeyini optimum seviyede tutar. b. Parçacıklar Arasındaki Hız: Çok yüksek hızlarda su çıkışı çok türbülanslı bir yüzey oluştur ve havalandırma havuzunda çok fazla mikro türbülanslar meydana gelir. Bu iki alt faz aşağıdaki şekilde tanımlanabilir. 1. Havayla Temas Koridoru: Havalandırıcıda oluşan yüksek çıkış hızı çok küçük su damlacıkları oluşturur ve aktif çamur flokları çok ince bir sıvı tabaka ile kaplanır. 2. Havalandırma havuzundaki mikro türbülanslar küçük flokların çok hızlı bir şekilde her yöne hareket etmesini sağlar. c. Etkileşim Gücü: Aktif çamur floklarındaki oksijen konsantrasyonu ile çevreleyen atıksuyun oksijen konsantrasyonu arasındaki fark etkileşim gücünü ortaya çıkarır. Bu durumu 3 alt fazda inceleyebiliriz. 8Qj SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • SAYI 3 1. Havayla Temas Koridoru: Havalandırma havuzunun tabanından pompalan aktif çamur flokları hemen hemen tamamıyla anoksiktir. Yukarı pompalanan aktif çamur flokları ortamdaki doymuş hava ile temas ettirilir. Etkileşim gücü 10 °C'de 9,17 mg'a karşı 0-0,5 mg/lt.dir. Çok ince sıvı tabakası havayla, aktif çamur flokları arasında çok hızlı oksijen transferi sağlar. 2. Havalandırma havuzundaki mikro turbülanslar, mikroorganizmaların çok hızlı hareketini sağlar. Büyük temas yüzeyi, bu çok hızlı hareketlerle birleştiğinde, mikroorganizmalara olan oksijen transferini çok daha etkili hale getirir. 3. 1. ve 2. alt fazlar arasında su yüzeyinde bir geçiş fazı meydana gelir. Su yüzeyine spreyin çarpmasıyla oluşan etki hidrolik sıçramaya ve su yüzeyinin yer değiştirmesine neden olur. Su yüzeyinin altında bulunan mikroorganizmalar yüzeye çıkarak hava ile temas ederler. Bu fazda ela 1. ve 2. fazda olduğu gibi bir transfer kombinasyonu vardır. Havalandırma havuzunda oluşan yüksek türbülans sayesinde, oksijen kolaylıkla flokların merkezine penetre olur. Bunun iki önemli ek avantajı vardır. 1. Floğun tamamı aerobiktir, böylece maksimum biyolojik aktiviteden faydalanılır. 2. Flok membranına nüfuz etmek için Screwpeller çarklı aeratör havalandırma havuzunda yüksek bir kısmi basınca ihtiyaç duymaz. Diğer hiçbir parametreyi değiştirmeden 0.5 mg/lt ve 2.0 mg/lt oksijen seviyelerini esas alarak hesaplama yaptığımızda bu sayede kazanılan enerji net bir şekilde karşımıza çıkar. (9.2-0.5 )/(9.2-2.0) = 1.2 = % 20 Düşük hızlı havalandırıcıların ve membran difüzör sistemlerinin temiz su testlerinde niçin daha verimli çıktıklarını bu karşılık aktif çamurdaki uygulamalarda Screwpeller çarklı yüksek hızlı aeratörlerin niçin daha verimli olduğunun sebebini bu durum açıklar. Screwpeller çarklı yüksek hızlı aeratörler aktif çamurda gerçek koşullar için tasarlanmıştır. Tüm bunlara ek olarak bu avantaj havuz içerisindeki mikroorganizmalann oksijen alma hızını ve konsantrasyonunu artırır. Aşağıdaki testler yapılarak kanıtlanmıştır. - Gerçek koşullarda membran difüzör sistemleri ve düşük hızlı ha valandırıcılarla karşılaştırmalı yapılan testlerde - Aşağıda açıklanan metotla aktif çamurda yapılan durağan durum testlerinde. - Diğer sistemlerle karşılaştırmalı yapılan spesifik enerji tüketimi (kWh/kg BOİ) testlerinde. Gerçek koşullar için durağan durum oksijen transfer test prosedürü Kararlı haldeki oksijen transfer verimi (kgO2/kWh) aşağıdaki eşitlik kullanılarak hesaplanır. Ro * 9,2 * V Verim = ------------ a * (~ *CsrCo) * 1,024fl•2oı * N T Aktif çamur karışımının ·c olarak sıcaklığı a Relatif transfer sabiti ~ Relatif Doyma Sabiti CsT: Test Sıcaklığı ve Basıncında temiz suyun çözünmüş oksijen doyma konsantrasyonu (mg/1) C0 : Havuzda 1 metre derinlikte ve yan duvarlardan 1 metre uzaklıktaki rastgele bir noktadaki ortalama çözünmüş oksijen konsantrasyonu V Havalandırma havuzu Hacmi N Motor klemenslerincle tüketilen enerji R0 : Oksijen alma oranı ( mgO/1.h) Havuz girişi kesilir ve çözünmüş oksijen konsantrasyonu sabitlenene, endogeneus solunum oluşuna kadar havalandırıcılar sürekli olarak çalıştırılır. Rastgele noktalardan alınan numunelerle oksijen alma oranı tespit edilir. Bu ölçüm kalibre edilmiş çözünmüş oksijen probunun manyetik bir karıştırıcıya konmuş küçük bir BOİ şişesine yerleştirilmesi ile
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=