7 Aralık 2010 | TEKNÄ°K MAKALE 35. Sayı (Kasım - Aralık 2010)

Dünyamızın son 100-150 yıllık gelişimi göz önüne alındığında insan nüfusu artışıyla ve gelişen teknolojiyle birlikte her türlü yeraltı, yerüstü, ve denizsel kaynaklarının (inorganik, organik) hızla tüketildiği, yeni ürünlerin ortaya çıkarıldığı, geri dönüşümün yapılmadığı ve genellikle oluşan atıkların gelişigüzel doğaya bırakıldığı bir dönemi kapsamaktadır. Süleyman Övez / İstanbul Teknik Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü
1. GiriÅŸ

Dünyamızın son 100-150 yıllık geliÅŸimi göz önüne alındığında insan nüfusu artışıyla ve geliÅŸen teknolojiyle birlikte her türlü yeraltı, yerüstü, ve denizsel kaynaklarının (inorganik, organik) hızla tüketildiÄŸi, yeni ürünlerin ortaya çıkarıldığı, geri dönüşümün yapılmadığı ve genellikle oluÅŸan atıkların geliÅŸigüzel doÄŸaya bırakıldığı bir dönemi kapsamaktadır. Bu dönem içerisinde günümüzde hissedilen en büyük problem global kirlenme ve ekolojik dengelerin bozulması sonucunda oluÅŸan iklimsel deÄŸiÅŸikler ve çevre kalitesindeki azalmalardır. Bu doÄŸal olmayan deÄŸiÅŸikliklerin canlı yaÅŸamını ve ekolojik dengeleri olumsuz etkilemesi ve deÄŸiÅŸtirmesiyle insanlar probleme neden olan konularda birçok çözüm yolu aramış ve aramaya devam etmektedir. Bunlar içerisinde insanların yaÅŸama ve üretme döngüsü içerisinde ortaya çıkardığı atıklar büyük problemler yaratmış ve bunları daha akılcı ve çevreci görüş içerisinde ortadan kaldırma veya forum deÄŸiÅŸtirme yollarını ve yöntemlerini geliÅŸtirmeye çalışmış ve çalışmaktadır. Bu atıkların çevreye zarar vermeden arıtılması ekolojik, ekonomik ve akılcı çözümler ile uzaklaÅŸtırılması büyük önem taşımakta, ulusal ve uluslararası pek çok kanun ve düzenleme ile göz önünde bulundurulmaktadır. Evsel veya endüstriyel atıklar çok çeÅŸitli kirleticileri taşımasıyla birlikte, genelde organik kirlenme bu atıkların büyük bir kısmını teÅŸkil etmektedir. Bu kaynakların uygun ve ekolojik bir yolla arıtılması ve tekrar kullanılabilir hale getirilmesi pek çok ulusal ve uluslararası kanun ve yönetmeliklerle teÅŸvik edilmektedir. Arıtma sistemleri de geliÅŸen teknoloji ile birlikte geliÅŸmekte ve alternatif, ekolojik, ekonomik çözümler her geçen gün artmaktadır. Bu çözümler içerisinde (1900 baÅŸlarında ilk defa uygulamaya konulmuÅŸ aktif çamur sistemleri) günümüze kadar büyük oranda uygulama ÅŸansı bulmuÅŸ, dünya çapında artık neredeyse sayısız denecek kadar evsel ve endüstriyel atıksuyun arıtılmasında uygulanmış aktif çamur arıtma sistemleri, biyolojik arıtma sistemlerinin önemli bir kısmını oluÅŸturmaktadır. Bu sistemler, özellikle organik madde ve askıda katı madde arıtımı ve uzaklaÅŸtırmasında dünyada yaygın bir ÅŸekilde kullanılmaktadır. AB 91/271 direktifinde belirtilen ve istenilen ÅŸekliyle (nüfusu 2000’den fazla olan yerleÅŸimler için 2005 yılına kadar) en azından askıda katı madde (AKM) ve biyolojik oksijen ihtiyacı (BOÄ°) parametrelerinin genellikle etkili olarak arıtılabildiÄŸi sistemlerdir. Bu direktifin gerektirdiÄŸi AKM ve BOÄ° parametreleri, aktif çamur sistemlerinin temel olarak hedef aldığı parametrelerdir ve ülkemiz de dahil, dünyanın pek çok ülkesinde geniÅŸ uygulamalar bulmuÅŸ arıtma sistemleridir. Bu arıtma sistemleri yıllar içerisinde pek çok yeni konfigürasyonları ve proses uygulamaları ile sürekli geliÅŸme göstermekle birlikte, ilk geliÅŸtirildikleri ve uygulamaya konulmalarından günümüze kadar geçen zaman içerisinde hemen hemen her birisinde ortaya çıkan en önemli problemlerden bir tanesi çamur kabarması ve köpük problemidir.

 

Özellikle filamentli mikroorganizmaların neden olduğu kabarma problemi her bir biyolojik arıtma sisteminde ve özellikle daha sık ve ciddi bir problem olarak aktif çamur arıtma sistemlerinde periyodik olarak ortaya çıkmakta ve arıtma sistemlerinin performansını düşürerek işletim problemlerine neden olmaktadır. Oldukça maliyetli altyapı tesisleri olan arıtma sistemlerinin (burada özellikle aktif çamur sistemleri hedef alınmıştır) böylesine bir problemle aktif ve verimli kullanım ömürleri içerisinde defalarca bu probleme maruz kaldıkları bilinmektedir. Bir mühendislik uygulaması olarak tasarlanmış bu sistemlerin böylesine ciddi problemlerle karşı karşıya kalması ve bilinen yöntemlerle kontrol altına alınması, uygulanan metotlar bakımından incelendiğinde hiç de uygulanabilir metotlar olmadığını ortaya çıkarmaktadır. Daha doğrusu arıtma sistemi işleten operatörler ve mühendisler, uygulamalarda büyük problemler yaşamakta, çözüm olarak uyguladıkları yöntemlerden ya sonuç alamamakta veya uygulamanın oldukça geç kalmasından dolayı problem yaşamaktadırlar. Bu problemin farkına varılması durumunda, zaten problem oldukça ilerlemiş, iyileştirilmesi ve önlenmesi ancak sistemin diğer bileşenlerinde yapılan değişiklik ve biyolojik parametre ve türlere yapılan zararlı uygulamalarla geçici olarak önlenebilmektedir. Böylesine maliyetli sistemlerin acil durumları karşısında yapılacak uygulamalarının olmaması ve kontrol parametrelerinin göz önüne alınmamış olması bu sistemlerin er veya geç senede bir veya daha çok (genelde her mevsim başlarında) kabarma problemi ile karşı karşıya kalması ve büyük işletim problemleriyle yüz yüze gelmesi anlamı taşımaktadır. Maliyet bakımından incelendiğinde ortalama 100.000 nüfuslu bir evsel atıksu arıtma tesisinin maliyeti kişi başına ortalama 40-50 dolardan yaklaşık 4-5 milyon dolara mal olmakta ve sonrasında kabarma ve köpük problemi ortaya çıkması durumunda problem çevresel açıdan çok daha büyük boyutlara gelebilmektedir (Kişisel Konuşmalar, 2010). Bu durumlarda genelde alıcı ortamlara aşırı miktarda mikroorganizma kaçağı gündeme gelmekte, çevre kalitesinde ve halk sağlığı (örneğin enfeksiyon hastalıkları, bulaşıcı hastalık taşıyan su ürünleri, derelerin veya yüzey sularının enfeksiyonla doğal ekolojik yapılarının bozulması vd.) açısından çok daha maliyetli problemler gündeme gelebilmektedir. Oluşan bu türdeki problemlerin arkasından yatırımı yapılan arıtma sistemlerinin fayda mı yoksa zarar mı getirdiği sorgulanabilir.

 

Çamur kabarması ve köpük problemi, filamentli mikroorganizmaların genelde filamentli

bakterilerin neden olduğu önemli bir biyolojik fazla çoğalma (filamentli mikroorganizma ve

flok yapıcı organizmaların orantısızlığı) ve katı maddelerin (genelde flokların ve askıdaki katı

maddelerin) fiziksel çökelme problemi (çökelmeme) oluÅŸması durumudur. Literatürde verilen ÅŸekliyle bu problem filamentlerin sayısının fazla artması sonucunda birim hacimde yüzey alanının çok artması ve çamur yoÄŸunluÄŸunun suyun (süpernatantın) yoÄŸunluÄŸuna eÅŸit veya daha az yoÄŸunluÄŸa ulaÅŸması durumunda ortaya çıkmaktadır. Katı ve sıvı faz ayırımı yapılabilmesi normal gravitasyon çökelmesiyle mümkün olamamakta, katı-sıvı ayırımı hemen hemen hiç oluÅŸmamaktadır. Bu durum kolaylıkla yapılabilen Ä°mhoff Hunisinde çökelme analizi ve çamur hacim indeksi (ÇHÄ°) analiziyle görülebilmektedir. Filamentli mikroorganizmaların normal bir flok yapısında olması gereken miktarlarıyla, problem oluÅŸturmaya baÅŸladığı durumlardaki miktarları belirlenmiÅŸ ve flok başına düşen filament sayısı 5’ten fazla ise (mikroskop altında incelenen flok ta “sıklıkla her flokta 5 adetten fazla görünme”) bu durum genelde kabarma ve köpük problemi ile özdeÅŸleÅŸtirilmiÅŸtir. Bu sayılar flok başına belirtilen 5 adetin çok çok üzerine çıktığı ve 100’lerle ifade edilen miktarlara ulaşıldığı pek çok araÅŸtırmada analiz edilerek ifade edilmiÅŸtir (Jenkind vd., 1993). Bu arada flokların büyüklüğü ve makro düzey yapılarındaki farklılıklar da, çamur çökelmesi probleminin önemli parametrelerinin başında gelmektedir. Özellikle flokların küçük (≤150 μm), orta (150-500 μm) ve büyük (≥500 μm) boyutlarında olması, flok başına 1-5 filamentli mikroorganizma barındırması, zoogleal yapının “gevÅŸek” veya “sıkı” olması katı-sıvı ayırımında büyük önem taşımaktadır (Jenkind vd., 1993; Sezgin, vd., 1977).

 

Biyolojik arıtma sistemlerinde kabarma ve köpük problemi oluşmasının, pek çok bilinen ve

bilinmeyen parametreyle ilişkili olduğu bilinmektedir. Filamentli mikroorganizmaların

kontrolsüz çoğalmasına, flok yapıcı, serbest, askıda ve tutulu büyüme ve çoğalma gösteren

pek çok diğer mikroorganizmanın ortadan kalkmasına veya aşırı çoğalmasına neden olabilecek yüzlerce parametre bilinmekle beraber, belli başlı ana parametreler içerisinde atıksu karakterizasyonu ve yapısı, nutrientlerin (azot ve fosfor) konsantrasyonu, çamur yaşı ve

bekletme süresi, yağ ve gres miktarı, havalandırma havuzu içindeki çözünmüş oksijen değeri,

sülfür konsantrasyonu, pH gibi parametrelerin birçok arıtma sisteminin kabarma ve köpük

problemiyle karşı karşıya kalmasında önemli etkilere sahip olduğu vurgulanmıştır (Bitton, 1994, Jenkins vd.,1993). Bu parametreler her bir tesiste genelde zaman zaman kontrol dışına çıkabilmekte ve hangi parametrelerin bu problemli durumu tetiklediği tam olarak anlaşılamamıştır. Bu parametrelerden birisinin veya birden fazlasının kontrol dışına çıkması

(azlığında veya çokluğunda) kabarma ve köpürme problemini teşvik edebilecek koşulları oluşturmasını sağlayabilmektedir. Ancak bu durumun oluşması açık kanıtlarla ortaya henüz konulamamıştır. Bahsedilen parametrelerin neden olabileceği söylenmekte, ancak hangi koşullarla beraber oluştuğu ortaya çıkarılamamaktadır. Bunların dışında ülkeden ülkeye, mevsimlere, meteorolojik değişikliklere ve coğrafik koşullara bağlı olarak farklı durumlar ortaya çıkabilmektedir. Bu durumlar genelde mühendislik açısından arıtma tesislerinin dizaynında pek de göz önüne alınan parametreler değildir; ki zaten doğal olarak bu parametrelerin değişkenliği kontrol edilebilecek durumda değildir. Ancak canlı türlerinin çeşitliliğinin kontrolü ve ekosistemlerini kontrol eden parametrelerin sürekli değişiklik içerisinde bulunması dolayısıyla çok bilinmeyenli, neredeyse sonsuz parametrenin kontrolü anlamı taşımaktadır ki bu da pratikte neredeyse imkansız ve çözümü mümkün olmayan problem haline gelmektedir. Bu durumda arıtma sistemleri için yapılan model çalışmaları da ancak belli sayıda parametreyi göz önüne almakta ve çok daha fazlasını göz ardı etmektedir. Bunun sonucunda biyolojik olarak neredeyse kontrolsüz bir sistem işletilmeye çalışılmakta ve sonuç olarak kabarma ve köpük probleminin ortaya çıkması kaçınılmaz olmaktadır.

 

Üzerinde önemle durulması gereken konu, arıtma sistemlerinde bulunan baskın türlerin tespiti ve tür belirlemesidir. Bu konu arıtma sistemlerinde gözden kaçmakla birlikte tür çeşitliliği arıtma sisteminin performansını ve problemlerin ortaya çıkmasını önemli derecede etkilemektedir. Tür çeşitliliği ve sayısı filamentli mikroorganizmaların sistemi kabarma ve köpük problemine götürüp götürmeyeceğini, katı-sıvı ayırımının olup olamayacağını belirlemektedir. Pek çok filamentli türü bilinmekle birlikte ülkemizde özellikle Gordonia spp.

(Nocardia spp.) ve Microthrix parvicella türleri hem kabarma hem de köpük oluÅŸturmaları bakımından öne çıkmaktadırlar. Bu türlerin birlikte bulunma durumlarında ise problem çok daha ciddi olarak gündeme gelmektedir. Bazı türler ise çok daha fazla sayılara ulaÅŸmasına raÄŸmen katı-sıvı ayırımında bu türlere kıyasla daha iyi sonuçlar verebilmektedirler. Bu durumda Jenkins’in ve Eikelboom’un filamentli mikroorganizma sayısı ve kabarma problemi iliÅŸkili sınıflandırma için verdikleri deÄŸerleri fazlasıyla aÅŸtıkları halde çökelme problemi

yaratmamaktadırlar (Jenkins, vd., 1993; Eikelboom 1977). Örneğin düz filamentli, oldukça iri

sayılan Nostocoida limicola II türü flok başına düşen sayısı 20’leri geçse dahi çökelme özelliÄŸi gösterebilmektedir. Ancak bu sayılara Gordonia spp. ve M. parvicella gibi türler ulaÅŸtığında çökelme problemi ciddi olarak yaÅŸanmaktadır (Övez ve Orhon 2005). Bu türlerin tek tek oluÅŸturduÄŸu problemler ciddi olsa da birden fazla türün birlikte olduÄŸu sistemlerde çok daha ciddi, önlenmesi ve iyileÅŸtirilmesi çok daha zor olmaktadır.

 

Bu bildiride biyolojik aktif çamur sistemlerinde sıklıkla görülen ve fazlaca önlem alınmayan çamur kabarması ve köpük problemi gündeme getirilmek istenmiş ve uzun yıllar arıtma sistemlerinden alınan örneklerin incelenmesi ve kabarma ve köpük problemi oluşan arıtma

sistemlerinin problemleri ortaya konulmaya çalışılmıştır. Bu araştırmada mikrobiyolojik açıdan incelenen arıtma sistemlerinin aktif çamur yapıları, filamentli mikroorganizma durumları ve çökelme özellikleri ortaya çıkarılmaya çalışılmıştır. Bu bildiri ile ayrıca arıtma tesisi tasarımı yapan, inşaa eden ve işleten sorumlu mühendis, araştırmacı, operatör, teknik eleman ve yasal sorumluların konuya dikkatleri çekilmek istenmiştir. Her bir arıtma tesisinin kendine özgü biyolojik işletim parametrelerinin olduğu ve problemin kontrol edilemez duruma gelmeden önce belirlenerek gerekli önlemler için araştırma ve çalışma yapmaları önerilmektedir.

 

2. Materyal ve Metot

Bu bildiride sunulan analiz sonuçları yaklaşık 12 yıl gibi bir zaman aralığı içerisinde incelenen ve araÅŸtırılan çeÅŸitli evsel ve endüstriyel arıtma tesislerinden, özellikle kabarma ve köpük probleminin oluÅŸtuÄŸu veya oluÅŸmaya baÅŸlamadan az zaman önceki durumlarında alınan örneklere veya laboratuvar ortamında sürdürülen araÅŸtırmalarda kullanılan reaktörlerden alınan örneklere dayanmaktadır. Ä°ncelenen atıksu arıtma tesisleri Ä°stanbul ve civarında evsel atıksu arıtan tesisler ile yine Ä°stanbul ve Adapazarı’nda bulunan çeÅŸitli tekstil, deri, deterjan ve

şampuan, gıda endüstrilerine ait bulunmaktadır. Örneklemelere, genelde haftada 2 defa olmak

üzere ve sistemin genel performans durumunun yerinde yapılması şeklinde yürütülmesiyle

genelde 2-3 haftalık sürelerde devam edilmiÅŸtir. Bu örnekler arıtma sistemlerinin havalandırma havuzlarından alınmış ayrıca arıtma sisteminde sistemin genel durumu, köpük yapısı, rengi ve hacmi incelenmiÅŸtir. Alınan örneklerin laboratucarda mikroskobik incelemeleri genelde 3 preperat hazırlanması ile yapılmıştır. Bunlardan ilki orijinal numunenin canlı olarak genelde 10’luk ve 20’lik objektiflerle (100 ve 200 büyütme altında) yapılan genel görüntüsünü, ökaryotik mikroorganizmaların (protozoa, rotifer, nematod gibi) durumunu, flok yapısını ve filamentli mikroorganizmaların görüntüsünü almak için kullanılmıştır. Canlı muayenelerde, mikroskobun aydınlık saha ve faz kontrast sistemlerinden faydalanılmıştır. Ä°kinci preparata Gram boyama, üçüncü preparata ise Neisser boyama metodu uygulanmıştır. Preparatların boyanmasından sonra mikroskopta aydınlık saha altında (4X, 10X, 20X, 40X, ve 100X’lik objektifler kullanılmak üzere) inceleme ve görüntüleme sistemi ile mikrofotoÄŸrafların alınması çalışması yapılmıştır. Bu çalışmalarda kullanılan mikroskop Olympus BX60 model araÅŸtırma mikroskobu olup, sistem bir Ä°kegami görüntüleme sistemi ve Spot analiz programı ile desteklenmiÅŸtir. Bu inceleme ve analizlerden elde edilen sonuçlar ve resimler literatürde verilen (Jenkins vd., 1993 ve Eikelboom, 1977) mikroorganizmalar ile karşılaÅŸtırılmış ve tanımlanmaya çalışılmıştır. Alınan örneklerde yapılan diÄŸer bir analizde, 1 litrelik havalandırma havuzu numunesinin imhoff hunisine dökülerek 30 dakika ve 2 saatlik çökelme özelliÄŸi incelenmiÅŸ ve buradan Çamur Hacim Ä°ndeksi (ÇHÄ°) deÄŸerinin hesaplanması yapılmıştır.

 

Bazı çok ciddi kabarma ve köpük oluşumu durumlarında atıksu arıtma sisteminin genel giriş

atıksu karakterizasyonunda önemli değişikliklerin olup olmadığını kontrol etmek üzere giriş

suyu numunelerinde kimyasal oksijen ihtiyacı, azot, fosfor, yağ ve gres, sülfür ve pH gibi

parametrelerin analizleri Standard Metotlar 1998’e göre yapılmıştır (APHA, 1998).

 

3. Sonuçlar

Yaklaşık 10 yıl üzerinde bir zaman diliminde incelenen tesislerin genelde her yıl en az bir defa kabarma ve köpük problemiyle karşı karşıya kaldığı gözlenmiş ve yetkililerle yapılan konuşma ve bilgilenmelerden, bu problemlerin belirli zamanlarda çok daha ciddi olarak ortaya çıktığı öğrenilmiştir. Her bir tesisin kendisine özgü problemi çok da inceleme yapmadan literatürden öğrendikleri uygulamaları belirli bir sistematiğe dayandırmaksızın ve kendi arıtma sistemlerindeki mikroorganizmaları tanımadan gelişigüzel çözmeye çalışmışlardır. Bu durumların çok ciddi boyutlara ulaşması durumunda, tesis işletilmesinin mümkün olamadığı durumlarda, bazı tesislerin problemi çözmek ve bu durumdan kurtulmak için illegal olarak havalandırma havuzunu alıcı ortama boşalttığı durumlar ile karşılaşılmıştır. Elbette bu problem çözülmemiş, bir zaman periyodu sonunda tesis yine aynı problemle karşı karşıya kalmıştır.

 

Elde edilen sonuçlar açısından incelendiğinde, aktif çamur sistemlerinde flok yapısının, katı

madde-sıvı ayırımının oluÅŸabilmesinde en önemli faktör olduÄŸu gözlenmiÅŸtir. Ä°yi çökelebilen bir aktif çamurun flok yapısı genelde “sıkı” görüntülü birkaç saplı veya serbest yüzen protozoalarla ve birkaç adet filamentli mikroorganizmayla zenginleÅŸmiÅŸ, yaklaşık 200 μm’den daha büyük çaplı floklardan oluÅŸmaktadır. Böyle bir flok yapısı Åžekil 1’de görülmektedir. Flok yapısı “gevÅŸek” “süngerimsi” yapılı ve çap büyüklüğü genelde 100 μm’den küçük olan arıtma sistemlerinde ise katı-sıvı ayırımı problemi genelde görülmektedir.

 

EÄŸer flok başına düşen filament sayısı da normal bir flokta olması gereken 3-5 filamentten fazla ise, önemli bir problemle karşı karşıya kalması söz konusu olmaktadır. Bu tipte bir flok yapısı Åžekil 2’de görülmektedir. Bu görüntü ve yapıdaki aktif çamur flokların, genelde çökelme ve ÇHÄ° deÄŸerleri iyi karakter göstermekte ve sistemin iÅŸleyiÅŸinde bir problem olarak ortaya çıkmamaktadır. Ancak bu tip flok yapılarında dahi flok içerisinde filamentli mikroorganizmaların zoogleal matriks yuva içerisinde ve her an uygun koÅŸullar oluÅŸtuÄŸunda büyük bir hızla çoÄŸalmaya hazır vaziyette (Åžekil 3) bekler durumda bulunmaktadır. Ä°yi

karakterli aktif çamur yapıları Åžekil 4, Åžekil 5 ve Åžekil 6’da görülmektedir. Bu görüntü ve

yapılardaki filamentli mikroorganizma sayı ve türleri ile serbest bakteri, protozoa,

nitrifikasyonda önemli rolleri olan tetrad (4’lü paket) ve sarsina (küp ÅŸekilli) bakteri grupları

görülmektedir. Bu şekillerin alındığı görüntü koşulları ÇHİ değerlerinin genelde 100 ml/g

değerinden küçük değerlerde ortaya çıkmakta ve çöktürme tankında sıvı-katı fazı ayırımı

işleminde önemli bir problem ortaya çıkmamakta, çıkış suyu kalitesinde BOİ ve AKM değerleri genelde arzulanan seviyelere düşmektedir.

 

Çeşitli evsel ve endüstriyel atıkların arıtımında kullanılan aktif çamur sistemlerinin

performanslarının kötüye gittiÄŸi durumlarda gözlenen en belirgin özellik, flok yapılarının genelde “gevÅŸek” ve küçük flok boyutlarından oluÅŸmasında veya Åžekil 7’de görüldüğü gibi flok yapısının pamuksu veya bulutsu bir yapıya dönüşmesinden anlaşılmaktadır. Ayrıca bu flokları, belli baÅŸlı filamentli mikroorganizma türleri (bakteri veya mantar) inanılmaz sayı ve çeÅŸitlilikte sarıp bir aÄŸ içerisine almaktadır. Bu durumda özellikle floklar arasında oluÅŸan filament köprüleri yüzey alanlarını çok artırmakta ve ÇHÄ° deÄŸerlerinin çökelme ve kabarma probleminin oluÅŸtuÄŸu 150 ml/g deÄŸerlerini fazlasıyla aÅŸtığı görülmektedir. Bu durumlarda genelde filament sayıları ve tür çeÅŸitliliÄŸi dikkati çekmekte, bu türlerin genelde literatürde verilen türlerden farklı morfolojik yapı ve boyut farklarının bulunduÄŸu gözlenmektedir. BirçoÄŸu literatürde verilen (Jenkins, vd., 1993; Eikelboom, 1977) türlerden oldukça farklı özellikler göstermektedir (Åžekil 8, Åžekil 9 ve Åžekil 10). Bu numunelerin incelenmesi ve analizinden elde edilen sonuçlar bakımından elde edilen en önemli sonuç, kabarma ve köpük probleminin genelde 2’den fazla filamentli mikroorganizmaların birlikte bulunduÄŸu koÅŸullarda oluÅŸtuÄŸudur (Åžekil 11 ve Åžekil 12).

 

ÅžEKÄ°LLER

 

Arıtma tesislerinin yerinde yapılan ölçüm ve incelemeleri sırasında köpük miktarının genelde 50 cm’yi geçtiÄŸi ve yer yer 1,5 metreye kadar ulaÅŸtığı durumlar gözlenmiÅŸtir. Öyle ki çoÄŸu kez kabarma ve köpük probleminin maksimum koÅŸullara ulaÅŸtığı zamanlarda, aktif çamurun

havalandırma havuzundan dışarıya taştığı görülmüştür. Bu durumlarda arıtma tesisi civarında ve ekipmanlarında önemli problemler ortaya çıkmakta, operatörler, sistemi kontrol altına alabilmek için önemli miktarda zaman, malzeme ve kimyasal madde harcamaktadırlar. Bu duruma özellikle daha sık olarak kış aylarının sonunda, mart ve nisan aylarında rastlanılmaktadır.

 

4. DeÄŸerlendirme

Uzun yıllara dayanan bu araştırma ve incelemelerden elde edilen en önemli sonuç, her bir

biyolojik aktif çamur arıtma tesisinin periyodik olarak çamur kabarması ve köpük problemine

maruz kaldığının tespitidir. Problemin defalarca belli zaman aralıklarıyla tekrarladığı, diğer bir söyleyişle sürekli olarak sistem içerisinde tekrarlandığı, iyileştirme ve düzeltme uygulamalarıyla belli belirsiz bir şekilde kontrol altına alınabilse de, önlemlerin kaldırılması

durumunda tekrarladığı görülmektedir. Bu yönüyle bakıldığında sonuç olarak: Filamentli kabarma ve köpürme probleminde etkin bir iyileştirme uygulamasının olmadığı, her bir tesisin kontrolünün önemli araştırma ve incelemelerle ortaya konulabileceği, sistem içerisindeki tür tespitinin muhakkak yapılması gerektiği ve her bir tesisin zaman içerisinde periyodik olarak bu problemle yüzleşeceği tespit edilmiştir. Önemli ekonomik maliyetlerle kurulan bu tesislerin iyi ve arzulanan düzeyde işletilebilmesi için biyolojik faktörlerin muhakkak göz önüne alınması sadece mühendislik dizayn parametrelerinin yeterli olmadığı, bugüne kadar kurulan ve işletilen tesislerin verim ve performanslarından anlaşılmaktadır. Her bir biyolojik arıtma tesisinin mikrobiyolojik karakterizasyon çalışmasının yapılması arıtma sistemlerinin iyi performans göstermesine yardım edeceği ve sistemin biyolojik ve mühendislik parametrelerinin birlikte uyumlu olarak işletilmesiyle çok daha sürdürülebilir tesis işletmelerine ulaşılabileceği düşünülmektedir.

 

Bu bildiri ile araştırmacıların, mühendislerin ve arıtma tesisi operatörlerinin dikkatinin ekonomik olarak oldukça büyük yatırımlar ile tesis edilen arıtma tesislerinin yukarıda

bahsedilen mikrobiyolojik çalışmalara ve araştırmalara yönlendirilerek, biyolojik arıtma

tesislerinin verimli olarak çalıştırılması hedeflenmektedir. Acil durumlar oluşmadan, acil eylem uygulamalarının oluşturulmuş olmasının önemi vurgulanmak istenmekte ve incelemelerin bir an önce yapılmasının önemi vurgulanmaktadır.

 

Kaynaklar

APHA (1998). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th Edition, American Public Health Association, Washington, DC.

Bitton, G. (1994). Wastewater Microbiology, A John Wiley and Sons, Inc., Publication, Newyork.

Eikelboom, D.H. (1977). Identification of Filamentous Organisms in Bulking Activated Sludge, Prog. Water Technol., 8, 153.

Jenkins, D., Richard, M.G., Daigger, G.T. (1993). Manuel on the Causes and Control of Activated Sludge Bulking and Foaming, 2.nd Edition, Lewis Publishers, Chelsea, Michigan.

Kişisel Konuşmalar, (2010). MASS Arıtma Sistemleri İnşaat Sanayi ve Ticaret Ltd Şirketi Yetkilileri.

Övez, S., ve Orhon, D. (2005). Microbial Ecology of Bulking and Foaming Activated Sludge Treating Tannery Wastewater, J. Environ. Sci. Health, Part A, A40(1), 50-63.

Sezgin, M., Jenkins D., Parker, D.S. (1978). A Unified Theory of Filamentous Activated Sludge Bulking, J.Water Polln. Control Federation., 50, 362.

 

Süleyman Övez / İstanbul Teknik Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü

 

---

R E K L A M