Proses Tanımlaması

HYBR prosesinin gelişiminin arkasındaki fikir, hem aktif çamur prosesinin hem de biyofilm proseslerinin kötü özelliklerini içermeksizin en iyi özelliklerini benimsemesi, düşük yük kaybına ve yüksek spesifik biyofilm yüzeyine sahip sürekli olarak işletilen, tıkanmayan biyofilm bir reaktöre sahip olmasıdır.

Çoğu biyofilm reaktörlerinin aksine HYBR, biyokütle büyümesi için tüm tank hacmini kullanmaktadır. Reaktör hacmi tamamen karıştırılmakta, sonuç olarak reaktörde ölü veya kullanılmayan yer kalmamaktadır. Aktif çamur reaktörlerinin aksine herhangi bir çamur geri devrine ihtiyaç yoktur. Bu, reaktörün su hacmi içinde serbest olarak hareket eden ve reaktör çıkış noktasında bir elek düzeneği ile reaktör içinde korunan taşıyıcı

malzeme üzerinde biyofilm geli

gibi aerobik, anoksik veya anaerobik prosesler

Şekil 3.1. HYBR sistemlerinin

Aerobik HYBR’de biyofilm ta

havalandırması ile hareket ettirilmektedir. Anoksik ve a taşıyıcılar mekanik taşıyıcılar ile

tanklarda iyi karıştırma sağ

kaba kabarcıklı difüzörler, günde birkaç kez birkaç saniyelik hava üfleyerek temel sıvıyı karıştırmak için yerleştirilebilmektedir. Ta

reaktörlerde korunmaktadır. Karı

ettirmektedir. Fırçalama hareketi tıkanmayı önlemektedir.

Hareketli yataklı biyofilm reaktörlerde biyokütle atıksuda serbestçe hareket eden, ızgara ile tankta tutulan küçük plastik ta

Saf biyofilm reaktörlerde biyokütle sadece ta

reaktörlerde aynı tank içinde hem biyofilm hem de askıda aktif çamur mevcuttur. Hem genişletilmiş poliüretan gibi gözenekli malzemeler hem de polietilen ve polipropilen gibi gözeneksiz malzemelere sahip farklı tip yüzen ta

geliştirilmiştir.

Hareketli yataklı biyofilm proses birçok farklı uygulama için kullanılmaktadır. Azot giderimi (Hem vd., 1994; Ødegaard

organik madde giderimi (Ødegaard

Ødegaard, 1999; Helness ve Ødegaard, 2001, Helness, 2007) değerlendirmek için araştırmalar yürütülmektedir

malzeme üzerinde biyofilm gelişimiyle sağlanmaktadır. Reaktör Şekil gibi aerobik, anoksik veya anaerobik prosesler şeklinde kullanılmaktadır.

sistemlerinin şematik diyagramı (Ødegaard vd., 1994)

Aerobik HYBR’de biyofilm taşıyıcılar sıkıştırılmış hava veya oksijen havalandırması ile hareket ettirilmektedir. Anoksik ve anaerobik proseslerde

şıyıcılar ile hareket halinde korunmaktadır. Anoksik ve anaerobik tırma sağlamak ve çamur kabarmasını önlemek için zaman kontrollü kaba kabarcıklı difüzörler, günde birkaç kez birkaç saniyelik hava üfleyerek temel sıvıyı

tirilebilmektedir. Taşıyıcılar reaktör çıkışına bir elek yerle

reaktörlerde korunmaktadır. Karıştırma eleğin yüzeyinde taşıyıcıları sürekli olarak hareket ettirmektedir. Fırçalama hareketi tıkanmayı önlemektedir.

Hareketli yataklı biyofilm reaktörlerde biyokütle atıksuda serbestçe hareket eden, ızgara ile tankta tutulan küçük plastik taşıyıcılar üzerinde biyofilm olarak geli

Saf biyofilm reaktörlerde biyokütle sadece taşıyıcılar üzerinde gelişmektedir, oy

reaktörlerde aynı tank içinde hem biyofilm hem de askıda aktif çamur mevcuttur. Hem poliüretan gibi gözenekli malzemeler hem de polietilen ve polipropilen gibi gözeneksiz malzemelere sahip farklı tip yüzen taşıyıcılar ile çe

Hareketli yataklı biyofilm proses birçok farklı uygulama için kullanılmaktadır. Azot ., 1994; Ødegaard vd., 1994; Rusten vd., 1994; Rusten

(Ødegaard vd., 2000) ve biyolojik fosfor giderimi Helness ve Ødegaard, 2001, Helness, 2007) bakımından

ştırmalar yürütülmektedir.

ekil 3.1’de gösterildiği eklinde kullanılmaktadır.

., 1994).

hava veya oksijen erobik proseslerde biyofilm maktadır. Anoksik ve anaerobik için zaman kontrollü kaba kabarcıklı difüzörler, günde birkaç kez birkaç saniyelik hava üfleyerek temel sıvıyı ına bir elek yerleştirilerek ıyıcıları sürekli olarak hareket

Hareketli yataklı biyofilm reaktörlerde biyokütle atıksuda serbestçe hareket eden, ıyıcılar üzerinde biyofilm olarak gelişmektedir. şmektedir, oysaki hibrit reaktörlerde aynı tank içinde hem biyofilm hem de askıda aktif çamur mevcuttur. Hem poliüretan gibi gözenekli malzemeler hem de polietilen ve polipropilen gibi ıyıcılar ile çeşitli prosesler Hareketli yataklı biyofilm proses birçok farklı uygulama için kullanılmaktadır. Azot Rusten vd., 1995), giderimi (Helness ve bakımından prosesi

Verilen hacim reaktör kapasitesi doldurma derecesi basitçe değiştirilerek ayarlanabilir. Kirlenmiş veya kırılmış difüzörlere ulaşma; diğer reaktörlere taşıyıcı malzemeler pompalanarak sağlanabilmektedir (Ødegaard vd., 1994; Rusten vd., 1997).

Pek çok bağlı büyüme sistemleriyle karşılaştırılan HYBR prosesinin bazı avantajları şunlardır:

1. Reaktör yüksek spesifik yüzey alanına sahip biyofilm taşıyıcılar kullanılarak çok kompakt olabilmektedir.

2. Sistem tıkanmaz ve periyodik geri yıkamaya ihtiyaç yoktur. 3. Sürekli işletim sağlamaktadır.

4. Sistemin işletimi kolaydır.

5. Son çökelticiler hacim olarak azaltılabilir. 6. Biyokütle geri devir ihtiyacı yoktur.

7. Sabit yataklı biyofilm reaktörler ile karşılaştırıldığında reaktör boyunca yük kayıpları düşüktür.

8. Filtre kanallaması yoktur. Yani reaktörün tüm hacmi etkili olarak kullanılmaktadır.

9. Sistemin mevcut olan atıksu arıtma tesislerini yenilemesi kolaydır.

10. Bunlar yeni tanklar inşa etmeksizin mevcut olan aşırı yüklü aktif çamur tesislerini iyileştirmek için kullanılabilir.

11. Geniş aralıktaki farklı atıksuların biyolojik arıtımında faydalı olduğu ispatlanmıştır

12. Sonuçlar taşıyıcılar üzerindeki bağlı biyokütlenin yüksek biyolojik aktivite gerçekleştirdiğini ve çok canlı olduğunu göstermektedir (Ødegaard vd., 1994; Pastorelli vd., 1997; Rusten vd., 1997; Andreottola vd., 2000; Münch vd., 2000; Rodgers ve Zhan, 2003; Comett-Ambriz vd., 2003; Wessman vd., 2004).

Biyolojik nutrient gideriminde hareketli yataklı reaktörün iki temel dezavantajı taşıyıcı malzeme için yatırım maliyeti ve yüksek nitrifikasyon hızlarını korumak için gerekli olan yüksek Ç.O seviyesinde işletme ihtiyacıdır (Münch vd., 2000).

Esnekliğinden ve yüksek giderim kapasitesinden dolayı hareketli yataklı biyofilm reaktör nitrifikasyona ulaşmak için arıtma tesislerini iyileştirmede ilgi gören bir alternatiftir (Ǽsøy vd., 1998). Aktif çamur tankının HYBR’e dönüşümü birkaç haftada yürütülebilen çok sınırlı bir çalışmaya (mevcut tankların bölünmesi, ızgaraların kurulması ve son olarak havalandırma sisteminin kurulması) gerek duymaktadır. Temel yatırım maliyetleri patenli

olan taşıyıcılardan dolayıdır. Biyofilmin ilk gelişmesi birkaç haftada olabilir. Bu fazın süresi tesis kışın başlatılmışsa veya modifiye edilmişse daha fazladır. Bu süreden sonra, taşıyıcıların temizlenmesine ve yeniden doldurulmasına gerek yoktur. Çünkü aşırı biyofilm reaktörün türbülansı ile zaten giderilmekte ve son çökelme tankında veya flotasyon tankında çıkış suyundan ayrılmaktadır (Falletti ve Conte, 2007).

Biyofilm proseslerde taşıyıcıların daha yüksek yüzey alanı absorblama ve büyüme için mikroorganizmalara daha fazla alan sağlayabilir. Belirli bir boyuta kadar taşıyıcı konsantrasyonu veya doldurma oranı ne kadar yüksek olursa reaktörlerde daha fazla biyokütle kalır. Bununla birlikte daha yoğun ve daha ince biyofilm oluşturan taşıyıcı konsantrasyon artışının partikül/partikül aşınmasına yol açabildiği bulunmuştur. Daha yüksek taşıyıcı konsantrasyonu altında elde edilen daha ince biyofilm daha yüksek biyofilm aktivitesine sahiptir. Birim biyokütle başına daha yüksek kirletici giderim verimi göstermektedir. Ancak, çok yüksek taşıyıcı konsantrasyonu biyofilmden kopan çok fazla mikroorganizmaya yol açacak ve daha sonra reaktörde biyokütle azalmasına yol açacaktır. Bu arada, taşıyıcı konsantrasyonu çok yüksek olduğunda taşıyıcıların akışkanlaşması zor olacak ve taşıyıcıları askıda tutmak için daha fazla havalandırma debisi gerekecektir. Bu biyofilm prosesin işletme maliyetini artıracaktır (Wang vd., 2005).

Doldurma oranı ve biyofilm taşıyıcıların spesifik yüzey alanı iki temel tasarım parametresidir. Doldurma oranı toplam reaktör hacminin %30-70’i aralığındadır. Taşıyıcıların serbest olarak hareket ettirilebilmesi için doldurma oranının %70’in altında olması önerilmektedir. Ancak taşıyıcı bunun altında ihtiyaç duyulduğu kadar kullanılabilir (Ødegaard, 2000; Rusten vd., 2006). Rusten vd. (1992)’e göre parçacıklar arasında sık sık olan çarpışma ile meydana gelen biyofilm aşınmasından dolayı düzgün plastik maddelerin dışında biyofilm gelişimi olmadığı için biyofilm taşıyıcılarn yüzey alanı iç (korunan) yüzey esas alınarak hesaplanmaktadır (Rodgers ve Zhan, 2003).

Wang vd. (2005), askıda taşıyıcı biyofilm reaktörde organik madde oksidasyonu ve nitrifikasyon kapasitesi üzerinde taşıyıcı konsantrasyonunun etkisini araştırmışlardır. %10’dan %75’e kadar değişen doldurma oranında reaktörleri polivinil klorür taşıyıcı malzeme ile doldurmuşlardır. Hidrolik bekleme süresi 1 saat ve giriş KOİ 100 mg/L ve amonyum 20 mg/L olduğunda %70 KOİ giderim verimi ve %30 amonyum giderim hızı ile optimum taşıyıcı konsantrasyonu %50 olmuştur.