Farklı gözenek boyutu ve materyaller ile üretilmiş dinamik membran destek tabakalarının evsel atıksuların arıtımında kullanımı / Utilization of dynamic membrane support layers produced withdifferent pore sizes and materials in the treatment of domesticwastes

Abstract

Dinamik Membran bir taşıyıcı destek malzeme üzerinde gelişen ve büyük çoğunluğu mikroorganizmalardan oluşan tabakanın bir membran gibi davranması durumudur. Bu çalışmada, iki farklı tekstil malzemesi (gözenek çapları 140 ve 200 µm- ve 0.01 m2 aktif filtrasyon alanı) olası dinamik membran oluşturma özellikleri için test edildi. Bu amaçla, 15 L aerobik reaktörler paralel olarak çalıştırıldı. Başlangıç döneminde (103 gün), MLVSS 8000 mg/L'ye ulaştı ve HRT 1 gündü. 166 günlük çalışma sırasında, 500 mg/L KOI, 50 mg/L toplam azot ve 42 mg/L toplam fosfor içeren atıksu arıtılmış ve 140 ve 200 µm'lik reaktörler için %84 ve 79 oranlarında KOİ giderimi sağlamıştır. Bu reaktörlerdeki nitrifikasyon oranı ise sırasıyla %78 ve 74 olup kek tabakası oluşumunun ardından yüksek nitrifikasyon ve KOİ giderim oranları elde edilmiştir. Sonuçlar, yüksek MLVSS konsantrasyonlarında (8000 mg/L) 140 ve 200 µm dinamik membran biyoreaktörleriyle atık suyun etkin şekilde filtrelenmesinin mümkün olduğunu göstermektedir. Ayrıca yapılan ayrı bir çalışmada 122 gün boyunca iki özdeş 7 litrelik aktif çamur sistemi birbirine paralel olarak işletilmiştir. Çalışmada ultrafiltrasyon membran ve gözenek çapı 200 µm olan 3 boyutlu yazıcı ile üretilmiş 3D dinamik membran modülleri (0.018 m2) kullanılmıştır. Çalışma iki ayrı aşamada gerçekleştirilmiştir. Bu aşamalardan ilkinde reaktörler laboratuvar ortamında sentetik atık su ile KOİ 500 mg/L olacak şekilde işletilmiş ve UAKM 8000 mg/L'ye ulaştıktan sonra ikinci aşamada reaktörlere ultrafiltrasyon ve farklı gözenek geometrilerine sahip 3D dinamik membran modülleri takılarak 2 gün boyunca işletilmiştir. İşetme sonucunda ultrafiltrasyon ve 3D dinamik membran modüllerinin KOİ ve bulanıklık gideriminde % 99 verim ile giderimin olduğunu göstermiştir. Tez çalışmasına ek bir çalışma olarak fırça modifiye biyoreaktör kullanılarak paraleli olan diğer bir reaktöre fırça eklenmeden 610 dakikalık süreçte KOİ giderimi izlenmiştir. Düz işletilen reaktörde KOİ giderimi olmaz iken fırça modifiye biyoreaktörde başlangıçta 225 mg/L olan KOİ %62 giderildiği gözlenmiştir.