Aktif çamur flokları ve mikroorganizmaları .1 Aktif çamur floklarının karakteristikleri .1 Aktif çamur floklarının karakteristikleri

Aktif çamur flokları yaşayan ve ölü bakteriyel hücrelerin konglomeratlarıdır, genellikle filamentli türler, yoğunlaşmış tuzlar, tutulmuş inorganik partiküller (kum) ve organik lifler içerirler. Bir çamur matriksi tarafından bir arada tutulurlar, hücre çevresinde polimerik elemanlar bulundurular ve bunu sağlayan kimyasal bağlı kütlelerdir. Bu bağlı kütleler Ca+2 gibi 2 değerli katyonlar alabilirler ve önemli bir rol oynarlar serbest yaşayan bakteriler, protozoalar ve yüksek sayıdaki organizmalar floklar çevresinde ve su ile floklar arasında ortaya çıkarlar.

Yaşayan hücrelerin yüzdesi yüksek yüklü arıtma tesislerinde çamur yükünü yükseltir. Yaşayan ve ölü hücreler arasındaki fark genellikle görüntü ya da diğer hiçbir yolla ayırt edilemezler. Bu yalnızca gelişmiş araştırmalar uygulanarak sağlanabilir.

Proses operatörleri hızlı çöken, kuvvetli yoğunlaşmış flokları tercih ederler. Pratikte bu ―ideal flok‖ daima sağlanamaz. Flok kalitesinin izlenmesi, mikroskobik çamur araştırmasının önemli bir görüşüdür (Ozturk,2007).

2.6.4.2 Morfolojik karakteristikler Şekil

Aktif çamur floklarının şekilleri düzensizliği gidermek için daha fazla ya da daha az dairesel olarak değiştirilebilir. Floklarının çökelme hızının azalması düzensiz şekilli olmalarına bağlıdır. Daireleşmiş floklar genellikle çok zor sağlanır. Birçok tesiste 30 floklar dairesele yakın ya da daha azdır. Bu çoğunlukla rastlanan flok tipidir. Floklar bazen belirgin ve düzensiz şekillenmektedir (Ozturk, 2007).

Yapı

Flok yapısını tanımlarken en önemli noktalar şu şekilde belirlenebilir;

Yoğun floklar; içlerinde kapalı bir yığından diğerine giden bakteriler bulunur.

Floklar genellikle kahverengidir.

Açık floklar; içinde su akışı olan flok partikülleri vardır. Eğer daha seyrekse, floklar daha hızlı çöker.

69

Havalandırma kombinasyonu ve 0,3 kg BOI / kg MLSS.gün den küçük bir çamur yükü ile yoğun floklar sağlanmaktadır, bu durumda filamentli bakteriler ortaya çıkmaktadır. Yüksek çamur yükü ve bu havalandırma sistemi ile floklar genellikle düzensiz şekillenmiştir ve sonuç olarak daha açıktırlar.

Eğer yüzey aeratörleri uygulanmaktaysa daha az yoğun flok oluşmaktadır. Bunlar genellikle belirgindir. Çeşitli küçük flok partiküllerinin içeriği ana floğu oluşturur.

Bu aeratör yanındaki bölgedeki türbülansın sonucudur. Böylece floklar daha küçük parçalara ayrışmaktadır (Ozturk, 2007).

Direnç

Mikroskobik çamur araştırması gerçekleştirilirken; dayanıklı ve zayıf floklar arasında bir ayrım yapılmalıdır. Dayanıklı bir flok bir yere bağlıdır; floğun kendindeki ve çevresindeki sıvı farklı biçimde ayrılmıştır. Bu ayrım zayıf bir flokta yapılamaz; flokla sıvı arasındaki ara yüzeyin yeri kesinlikle tanımlanamaz; çünkü eğer bakteri floklarla sınırlanırsa; bu kesin bir durum değildir ve birçok hücre flok kenarlarında ortaya çıkar. Zayıf floklar kolaylıkla zarar görebilirler. 31 Bakteriler flokları şekillendirir; bu yüzden onlar zayıf nutrientlerin bulunduğu bir çevrede yaşamlarını sürdürebilirler. Flokların direnci temelde çamur yükü uygulamasına dayanmaktadır: yüksek çamur yükü daha zayıf flok oluşturmaktadır. Popülasyondaki bu çözüm Gram boyama sonuçları tarafından kanıtlanmaktadır. Yüksek yüklü tesislerden kaynaklanan floklar en çok Gram negatif bakterileri içermektedir. Birçok Gram pozitif hücreleri oluşmuşsa; düşük bir çamur yükü uygulanmış demektir. Gram pozitif bakteriler hidrofobik hücre yüzeyi içermektedir. Bunun sonucu olarak; onlar bir diğer bakteriye bağlı olarak tercihen de su fazı içinde asılı şekilde bulunmaktadırlar (Ozturk,2007).

Boyut

Bir çamur floğunun boyutu yerine bağlıdır. Makroskobik çamur floklarının boyutu çamur çöktüğü zaman şekillenmektedir fakat bu hedeflenen bir durum değildir. 10 mm‘lik makroskobik çaplar hiç kohezyon olmadığında zorluk gösteriler ve kolay parçalanmazlar. Düşük miktardaki konglomeratlar; daha küçük partikül miktarlarını içerirler (gerçek aktif çamur flokları gibi). Bu flokların boyutları 10 μm‘den 20 μm‘ye kadar değişebilir; bazen mm‘den daha da küçük olurlar. Flokların çapları standart bir mikrometre tarafından belirlenmektedir. Üç boyut sınıfı ayırt edicidir:

70 Küçük floklar: çap < 25 μm

Orta boyutlu floklar: çap 25-250 μm Geniş floklar: çap > 250 μm

Eğer genişlerse; yoğun flokların çökelmesi daha hızlıdır. Verilen aktif çamur içindeki flok boyutları uyuşmazlık gösterir. Küçük floklar neredeyse her zaman ortaya çıkarlar. Eğer yüzdeleri çok yüksek değilse; çamur battaniyesi içinde tutularak sudan uzaklaştırılmaktadırlar (son arıtma). Küçük flokların yüksek bir yüzdesi (%25) çamur içindeki boşaltmayla ve akışla sonuçlanabilir.

Havalandırma sistemi kullanımı arıtma tesisi içindeki flok boyutu üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Yüzey aeratörleri kullanıldığı zaman flokların boyutu 25 μm‘den 32 250 μm‘ye ulaşabilir. Havayla temas etmek flokları genişletir (oran: 25-1000 μm;

genellikle > 500 μm).

Küçük flokların yüksek yüzdesi ( % 20-30) herhangi bir arıtma tesisi için farklı nedenlere sahip olabilir:

Akış içindeki kompleks etmenler. Her bileşen floktan iki değerli katyonları çeker, onların daha küçük partiküllere ayrılmasına neden olur.

Aşırı derecede düşük bir çamur yükü (< 0.025 kg BOİ / kg MLSS.gün).

Floklar; flok içindeki hücrelerin çevresindeki polimerik kapsüllerin indirgenmesi/ tüketiminden dolayı parçalara ayrılır.

Havalandırma tankı içindeki aşırı türbülanslı şartlar.

Al tuzlarının eklenmesi. Alüminyum iyonları flok içindeki (hidrofobik) hücrelerin yüzey özelliklerini büyük olasılıkla değiştirir.

Çamurun zehirlenmesi.

2.6.4.3 Flok kompozisyonu Çeşitlilik

Bir çamur floğu genellikle mikro-organizmaların belli bir oranını içermektedir. Bu geniş tür çeşitliği sayesinde, bir aktif çamur sistemi çok değişkendir ve birçok farklı bileşen aynı anda tespit edilebilmektedir. Tür çeşitliliği mikroskobik (x100 objektif) olarak görülebilmektedir.

71

Çeşitliliğin küçük bir oranı ile tesis daha yararlanılabilir hale gelmektedir, çünkü işletim performansı tamamen bakteriyel yükün sınırlı bir miktarının fonksiyonuna bağlıdır. Eğer türlerin geniş bir oranı varsa; fonksiyona son veren bakterinin rolü sıklıkla diğer organizmalar tarafından üstlenilebilmektedir. 33 Düşük çeşitlilik yalnızca dengesiz bir akış (spesifik nutrientlerin eksikliği) ile beslenmiş endüstriyel arıtma tesislerinin yüksek yüklerinde sağlanmaktadır. Bu seyrek olarak gerçekleşen bir durumdur ve bu yüzden analiz şekillerinden bahsedilmemektedir.