BİYOLOJİK ARITMA
Biyolojik arıtma atıksuda bulunan organik kirleticilerin, mikroorganizmalar
tarafından besin ve enerji kaynağı olarak kullanılmak suretiyle atıksudan
uzaklaştırılmaları esasına dayanmaktadır. Biyolojik arıtma ile Biyokimyasal
süreçlerin sonunda, ayrışabilen organik madde elektron verip yükseltgenerek
(oksitlenme) kararlı son ürün olan CO2 ve H2O’ya dönüşmektedir. Dolayısı ile
ayrışabilen organik maddelerin bir kısmı biyokütleye, diğer kısmı ise enerjiye
çevrilmektedir.
Biyolojik arıtmada kullanılan en yaygın yöntem aktif çamur sistemleridir. Bu
sistem organik kirliliğin, askıda tutulan mikroorganizmalar (heterotrofik bakteriler)
yardımıyla giderildiği bir arıtma metodudur.
Deşarj standartlarına bağlı olarak aktif çamur sistemleri karbonlu organik madde
giderimi ve nitrifikasyon, denitrifikasyon; aşırı biyolojik fosfor giderimi için uygun
reaktör konfigürasyonları ile etkin olarak çalıştırılabilir ve proses şartlarına bağlı
olarak aktif çamur reaktörü havalı, anoksik ve havasız şartlarda olabilir. Son çöktürme
tankında çökelen çamur aktif çamur havuzuna geri devrettirilmek sureti ile uygun
biyokütle konsantrasyonu sağlanmış olur. Öngörülen biyokütle miktarından fazlası ise
fazla çamur olarak sistemden atılır.
Havalı prosesler oksijenli ortamda organik madde giderimi ve/veya nitrifikasyon
prosesleri için kullanılmaktadır. Nitrifikasyon prosesinde ototrof bakteriler amonyum
azotunu oksijenli ortamda nitrata kadar yükseltgemektedir. Bu prosesler,
mikroorganizmaların konumuna göre askıda çoğalma, yüzeyde çoğalma ve ikisinin
birlikte uygulandığı kombine sistemler olarak sınıflandırılır. Birden fazla prosesin
ardarda kullanıldığı ardışık sistemler de mevcuttur.
Aktif Çamur Sistemi
Bu arıtma sisteminde ön arıtmadan geçirilmiş atıksu havalandırma tanklarına
alınır. Bu tanklara dışarıdan oksijen verilerek (yüzeysel havalandırıcılar veya difüzör
havalandırıcılar ile) aerobik mikroorganizmaların atıksu içindeki çözünmüş ve kolloid
organik maddeleri ayrıştırarak arıtım işlemini gerçekleştirmesi temin edilir.
Ardışık Kesikli Reaktörler
Ardışık kesikli reaktörler (AKR), özellikle küçük ve orta nüfuslu yerleşim
yerlerinde yaygın olarak kullanılan aktif çamur sistemleridir. Atıksu miktarına bağlı
olarak ardışık kesikli reaktörler de tek ya da birden çok reaktör paralel olarak
kullanılabilir. Ardışık kesikli reaktörler, 1) doldurma, 2) havalandırma/karıştırma, 3)
çöktürme, 4) boşaltma ve 5) dinlendirme fazlarından oluşmaktadır. Bu fazların
sürelerinin toplamı çevrim süresini vermektedir. Fazların süreleri ayarlanarak organik
karbon, biyolojik azot ve fosfor giderimi sağlanabilir. Doldurma/karıştırma ve
havalandırma fazlarının (sürelerinin) farklı şekillerde uygulanması ile etkin organik
karbon ve biyolojik nütrient giderimi sağlanabilmektedir. Örneğin organik karbon
kaynağı sağlamak için doldurma süresi havalandırma/karıştırma fazı boyunca
sürdürülebilir. Fazlardan boş faz, paralel çalıştırılan AKR sistemlerinin faz sürelerinin
ayarlanmasında ve fazla çamur atılması işlemleri için kullanılmaktadır.
AKR sistemlerinde reaktörün başlangıç ve doldurma hacmi arasındaki oran
ayarlanarak nitrat geri devri yapılmış olur. Reaktördeki havasız koşulların oluşabilmesi
için nitratın olmaması gerekmektedir. Biyolojik fosfor giderimine yönelik olarak
havasız koşulları sağlayacak işletme düzenine (nitrat geri devrinin azaltılması,
atıksudaki uçucu yağ asiti (VFA) potansiyelinin kullanılması, uygun karıştırma süreleri
vb) ihtiyaç duyulmaktadır.