Atıksu Biyolojik Arıtma Sistemlerinin İşletmesinde Artık Korkuya Son!
Aktif çamur prosesi atık su arıtımında çok önemli bir rol oynamaktadır ve hem yurt içinde hem de yurt dışında kapsamlı bir şekilde araştırılmaktadır. Atık su arıtımı sırasında aktif çamurun biyolojik aşamasını gözlemlemek ve biyolojik topluluktaki değişiklikleri analiz etmek, atık su arıtma sistemlerinin uzun-vadeli normal çalışması için önemli bir yol gösterici öneme sahiptir.
Bu makale, aktif çamur prosesinde biyolojik fazın gözlemlenmesine yönelik yöntemleri tanıtmakta ve atık su arıtma sistemlerinin etkin işletimi ve yönetimi için rehberlik sağlayarak atık su arıtmadaki gösterge rolünü tartışmaktadır.
Biyolojik aşama neden atık su sisteminin durumunu yansıtıyor?
Prensip, aktif çamurdaki mikroorganizmaların, protozoaların ve metazoaların havalandırma koşulları altında atık sudaki organik maddeyi oksitleyerek CO2 ve H2O'ya ayrıştırmasıdır. PO43-, NH3 ve H2S gibi bazı inorganik maddeler ayrıştırılır ve bu işlem sırasında ortaya çıkan enerji, mikroorganizmaların büyümesi ve çoğalması için kullanılır.
Atık suyun sürekli akışıyla biyolojik faz, atık su içinde sürekli olarak büyür ve çoğalır, sonunda belirli bozunma fonksiyonlarına sahip nispeten istikrarlı bir ekosistem oluşturur.
Bu istikrarlı ekosistemin oluşumu; sıcaklık, pH, organik yük, antibiyotik konsantrasyonu ve oksijen kaynağı dahil olmak üzere biyolojik aşamalar için uygun bir büyüme ortamından yararlanır. Atıksu arıtma sisteminde kontrol faktörleri değiştiğinde aktif çamurdaki çeşitli biyolojik fazların türleri, miktarları ve aktif fonksiyonları da buna bağlı olarak değişir.
Arıtma sistemindeki aktif çamurun biyolojik fazındaki değişiklikler, bir dereceye kadar atık su arıtma sisteminin işleyişinin kalitesini ve durumunu yansıtmaktadır.
Bu nedenle, atık su arıtma sistemindeki biyolojik fazların ve aktif çamurun miktarındaki değişiklikleri gözlemleyerek, arıtma sisteminin çalışma durumunu ve kalitesini anlayabilir ve biyolojik fazı değiştirecek şekilde çalışma koşullarını zamanında ayarlayarak arıtma sisteminin normal çalışmasının devamını sağlayabiliriz. Günümüzde atıksu arıtma sistemlerinde biyolojik fazın gözlemlenmesi su arıtma alanında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Aktif Çamurun Biyolojik Aşamasını Gözlemleme Yöntemleri
Aktif Çamurun Çökeltme Performansı
Taze aktif çamuru alın, 100 ml'lik dereceli bir silindire yerleştirin, belirli bir süre bekletin ve çamurun çökelme hızını, çamur-su arayüzünün temiz olup olmadığını ve süpernatantın şeffaf olup olmadığını vb. dikkatlice gözlemleyin.
Aktif Çamurun Biyolojik Aşamasının Gözlemlenmesi
Gözlemden önce numuneyi iyice karıştırın. Büyük-çaplı bir kantitatif pipet kullanarak (aktif çamura kolay erişim sağlar), numunenin 0,05 mL'sini bir cam slayt üzerine pipetleyin, üzerini lamel ile örtün ve mikroskop altında gözlemleyin. Başlangıçta, 100x büyütmede gözlemleyin ve topakların durumu, parçacık boyutu, sıkışma ve gözlenen protozoa ve metazoa popülasyonları dahil olmak üzere numunenin biyolojik fazına ilişkin bir ön bilgi edinmek için tüm görüş alanını inceleyin.
Biyolojik aşamadaki en büyük organizmaları tanımlayın çünkü bunlar büyük ölçüde çamurun kalma süresini gösterir. 100x büyütmede gözlem yetersiz olduğunda 400x büyütmeyi kullanın. Ağız parçaları, flagellar bağlanma pozisyonları ve sayıları, siliat siliyer bağlanma modelleri ve filamentli mantar büyümesi özellikle önemlidir; bunlar net gözlem için 400x veya daha yüksek büyütme gerektirir.
Aktif Çamur Biyolojik Aşama Gözleminin Belirleyici Rolü
Aktif Çamurun Yapısı
Aktif çamurun çeşitli fiziksel ve biyolojik özellikleri, atık su arıtma prosesinin operasyonel durumunu objektif olarak yansıtır.
Gözlem sırasında aktif çamur floklarının büyük, net kenarlı ve yoğun bir yapıya sahip olduğu, iyi adsorpsiyon ve çökelme özellikleri sergilediği tespit edilirse, bu, atık su arıtma sisteminin iyi çalıştığını ve sonraki arıtma proseslerinde çamur ve suyu etkili bir şekilde ayırabildiğini ve bunun sonucunda iyi bir atık su kalitesi elde edildiğini gösterir.
Floklar arasındaki suda askıda katı madde (SS) olup olmadığını gözlemleyin. Daha yüksek bir SS konsantrasyonu, atık sudaki büyük miktarda askıda katı maddeyi gösterir. Arıtma sistemi arızalandığında, çamur yapısı gevşer, topaklanmalar küçülür ve Terliksi Hayvan, Fasulye- Biçimli Solucanlar, Nefrotik Solucanlar, Amipler ve Trikomonas dahil olmak üzere çok sayıda protozoa ve metazoa ortaya çıkar. Bu, atık su kalitesini etkileyen zayıf çamur çökeltme performansını ve etkisiz çamur-su ayırma işlemini gösterir.
Biyolojik Faz Göstergesi
(1) Protozoa ve Metazoa'nın Belirleyici Rolü
Etkili Yük Göstergesi:
Normal çalışan aktif çamurda, biyolojik faz nispeten stabil kalır; protozoa esas olarak Entomopathia, Vorticostella ve Rotifers gibi türlerden oluşur. Ayı-gibi böcekler ve uğur böcekleri gibi daha yüksek metazoanların ortaya çıkması, atık su giriş yükünün düşük olduğunu gösterir. Arıtma sistemi uzun süre düşük yükte çalışıp yaşlanmaya girdiğinde rotifer ve nematod gibi mikro metazoanlar ortaya çıkacaktır.
Bu durumda çamur yükünün arttırılması gerekmektedir. Aktif çamurdaki protozoa sayısının normal duruma göre önemli ölçüde azalması ve düşük yük koşullarında ortaya çıkan çöpçüler gibi bazı protozoaların ortadan kalkması ve hiçbir metazoanın görünmemesi, giriş yükünün çok yüksek olduğunu ve amiplerin ve bazı küçük kamçılıların baskın olduğunu gösterir [2]. Bu noktada çamur yükünü azaltmak ve sistemin normal çalışmasını sürdürmek için atık su girişinin azaltılması ve çamur deşarjının azaltılması gibi önlemlerin alınması gerekmektedir.
Çözünmüş oksijen göstergesi:
Aktif çamurdaki çözünmüş oksijen yetersiz olduğunda sıklıkla Atorva, kükürt bakterileri, akrep ve neoformasyon gibi protozoalar ortaya çıkar. Aynı zamanda, yüksek yük ve yetersiz havalandırma altında çok sayıda küçük kamçılı ortaya çıkar. Bu sırada çözünmüş oksijenin arttırılması için havalandırmanın artırılması gibi önlemler alınmalıdır. Çözünmüş oksijen yüksek olduğunda amip, sarcodactylus ve rotiferler gibi organizmalar sıklıkla ortaya çıkar. Bu noktada çamur konsantrasyonunu arttırmak ve çamur yükünü azaltmak için havalandırmanın azaltılması, çamur geri dönüş oranının arttırılması gibi önlemlerin alınması gerekmektedir.
Atık Su pH Göstergesi:
Atık su oldukça alkali olduğunda, atık suyun bulanık olması, aktif çamurun parçalanması, protozoanın ölümü ve parçalanması ve arıtma verimliliğinin azalması gibi olaylar sıklıkla meydana gelir. Nötralize etmek için asitin zamanında eklenmesi gerekir. Asitlik çok güçlü olduğunda, aktif çamur arıtma tankında genellikle ekşi bir koku olur, arıtma verimliliği düşer ve çeşitli biyolojik fazların aktivitesi azalır. Şu anda, ayarlamak için zamanla alkali eklenmelidir.
(2) Aynı Organizmanın Popülasyon Boyutundaki Değişikliklerin Gösterge Rolü
Normal çalışma koşulları altında, atık su arıtma sistemi nispeten istikrarlı bir miktar ve organizma çeşitliliği sağlar. Tersine, organizma türleri ve miktarları önemli ölçüde dalgalandığında, bu, atık su arıtma sisteminin ortamında buna uygun değişiklikler yaşandığını gösterir.
Çamurda çok sayıda filamentli bakteri görüldüğünde, bu çamurun zaten kabardığını veya kabarmak üzere olduğunu gösterir. Bunlar arasında *Sphaerocephala*, *Thiobacillus benziiii*, *Nocardia* gibi bakteriler ve küfler bulunur. Filamentli bakterilerin büyümesini engellemek, sistemin çeşitli arıtma koşullarını ayarlamak ve arıtma sisteminin stabil çalışmasını sağlamak için ilgili önlemler derhal alınmalıdır.
Flok yapısı gevşek olduğunda, küçük floklar belirli rotiferler için besin haline gelir. Bol miktarda yiyecekle rotiferler aşırı çoğalır. Bu durumda çamurun yaşlanması ve su arıtma etkisi ile çamurun yaşlanmasının neden olduğu zararın ortadan kaldırılması için uygun çamur bertaraf tedbirlerinin alınması gerekmektedir. Tek hücreliler ve bazı mikro-hayvanlar toksinlere karşı, toksinlerin kendisinden daha duyarlıdır. Koruyucu lifler aktif çamurda önemli bir göstergedir. Bu tür çamurların hızlı bir şekilde azalması atık su içerisinde toksik maddelerin varlığına işaret eder. Zamanında ön tedavi gerektirir.
Özet
Aktif çamur, belirli bir bozunma fonksiyonuna sahip nispeten istikrarlı bir ekosistemdir. Bu istikrarlı ekosistemin oluşumu, biyolojik topluluk için uygun bir büyüme ortamından faydalanır. Atık su arıtma sistemindeki çevresel koşullar değiştiğinde, ilgili biyolojik topluluk da değişecektir. Biyolojik topluluktaki değişiklikler bir dereceye kadar atık su arıtma sisteminin kalitesini ve durumunu yansıtır.
Atıksu arıtma sistemlerinin işletimi ve yönetiminde, aktif çamurun biyolojik fazındaki değişiklikler gözlemlenerek sistemin operasyonel durumu incelenebilir. Bu, sorunların zamanında tespit edilmesine ve sürekli ve istikrarlı çalışmayı sağlayacak önlemlerin uygulanmasına olanak tanır. Ancak aktif çamurun biyolojik fazı, su kalitesi, arıtma prosesleri ve atık su türlerindeki farklılıklar nedeniyle farklı bölgeler ve atık su arıtma tesisleri arasında önemli ölçüde farklılık gösterir.
Bu nedenle pratikte belirli koşulların dikkate alınması ve uygun durumlarda su kalitesi değişiklikleri ile biyolojik faz değişiklikleri arasındaki ilişkinin incelenmesi önemlidir. Bu değişikliklerin gözlemlenmesi, atıksu arıtma tesislerinin işletimi ve yönetimine daha iyi yön verecektir.