Membran biyoreaktörde respirometrik yöntem ile kinetik ve stokiayometrik katsayıların belirlenmesi

Abstract

MEMBRAN BİYOREAKTÖRDE RESPİROMETRİK YÖNTEM İLE KİNETİK VE STOKİYOMETRİK KATSAYILARIN BELİRLENMESİ Abdulkadir ÇAĞLAK Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi Tez Danışmanı: Prof. Dr. Güleda ENGİN Evsel ve endüstriyel atıksuların ortamlara deşarjlarından önce kirliliğinin azaltılması ya da giderilmesi için en yaygın yol biyolojik olarak arıtılmalarıdır. Atıksu arıtma sistemlerinin en çok bilineni de aktif çamur prosesleridir. Atıksuyun aktif çamur ile biyolojik olarak arıtılması atıksudaki çözünmüş organik ve inorganik maddeleri gidermek, kolloidal ve çökelmeyen katıları koagüle etmektir. Membran biyoreaktör sistemleri konvansiyonel aktif çamur proseslerine göre; yüksek biyokütle konsantrasyonları içerebilmeleri, yüksek organik yükü karşılayabilmeleri, düşük F/M oranlarında çalışabilmeleri ve şok yüklemelere daha dirençli olma gibi avantajlara sahiptir. Bu nedenle farklı endüstrilerin atıksuları veya bu edndüstrileri temsil edebilecek sentetik atıksuların arıtma çalışmaları membran biyoreaktörlerde yapılabilmektedir. Farklı C/N oranlarına sahip olan sentetik atıksuların arıtıldığı ve farklı çamur yaşlarında işletilen membran biyoreaktör sisteminde mikroorganizmaların aktiviteleri, çoğalma hızları, oksijen tüketim hızları farklı olmaktadır. Sabit sıcaklık, basınç ve gaz debisi altında aerobik biyolojik arıtma sistemlerindeki aktif çamurun aktivitesi çözünmüş oksijen konsantrasyonu ile direkt olarak alakalıdır. Böylece sistemdeki çözünmüş oksijen konsantrasyonun izlenmesi ile sistemdeki mikroorganizmaların performansı belirlenebilir. Aerobik koşullardaki aktif çamurun xii performansını belirlemek için oksijen kullanım hızından faydalanılarak kullanılan yöntem respirometrik metot olarak tanımlanmaktadır. Bu çalışmada gerçek atıksuları temsil edebilecek nitelikteki farklı C/N oranlarına sahip sentetik atıksuları arıtan membran biyoreaktörlerdeki aktif çamurların respirometrik yöntem ile kinetik ve stokiyometrik parametrelerini belirleme çalışması yapılmıştır. C/N oranının değişmesiyle mikroorganizmaların substrat kullanım hızları, oksijen tüketim hızları ve çoğalma hızlarının farklı olduğu görülmüştür. Elde edilen parametreler değerlendirildiğinde sentetik atıksuların gerçek atıksuları temsil ettiği sonucuna ulaşılmıştır.