Geleneksel ve çok bileşenli modelleme yöntemlerindeki içsel solunum katsayısının çamur üretimine etkisinin karşılaştırılması

Yıl 2010, Cilt: 20 Sayı: 2, 79 - 88, 31.12.2010

Didem Okutman Taş Emel Topuz Betül Gencel Derin Orhon

Öz

Aktif çamur sistemlerinin modellenmesinde günümüzde kullanılan yöntemler geleneksel aktif çamur modellenmesi ve çok bileşenli aktif çamur modellemesi şeklinde sınıflandırılabilmektedir. Geleneksel aktif çamur modellenmesi, çözünmüş oksijene ilaveten, karbon yapıdaki besi maddesi ve biyokütle olmak üzere sadece iki ana bileşenden oluşmaktadır ve biyokütlenin içsel solunum katsayısına (kd) bağlı olarak azalması toplam uçucu askıda katı madde üzerinden verilmektedir. Aktif çamur modellenmesinde, sistemde oluşacak çamurun giriş atıksu karakterizasyonuna önemli ölçüde bağlı olduğu
ve bu nedenle de modelleme kapsamında sadece iki parametreden ziyade çok bileşenli aktif çamur modellenmesinin gerekliliği yapılan birçok çalışma sonucunda ortaya konulmuştur. Çok bileşenli aktif çamur modellemesinde, geleneksel sistemden farklı olarak, biyokütle heterotrofik biyokütle olarak tanımlanmakta ve biyokütledeki azalma içsel solunum katsayısına (bH) bağlı olarak ifade edilmektedir. Bu çalışma kapsamında, geleneksel aktif çamur modellenmesi ile çok bileşenli modelleme yaklaşımı detaylı bir şekilde incelenip, partiküler bileşenlerin oluşum ve davranışına etki eden unsurlar ele alınmış ve bu bağlamda aktif çamur sistemlerinde oluşan fazla çamur miktarlarının hesabında her iki modelleme yaklaşımı ile elde edilebilecek veriler değerlendirilmiştir. Geleneksel aktif çamur modellemesinde, sistemde oluşan bütün çamur için bir içsel solunum katsayısı verilmekte ve buna bağlı olarak çamur azalması hesaplanmaktadır. Buna karşılık çok bileşenli aktif çamur modellenmesinde ise çamurun bileşenleri tanımlanabilmekte ve içsel solunum katsayısı sadece heterotrofik biyokütle için tanımlanabilmektedir. Bu nedenle geleneksel metodla elde edilen çamur üretim miktarı çok bileşenli aktif çamur modellenmesinden elde edilen çamur miktarından daha az olarak hesaplanmaktadır. Bu bağlamda eğer geleneksel aktif çamur modellemesi kullanılarak çamur hesabı yapılacak ise, içsel solunum katsayısı (kd) sabit alınmayıp aktif biyokütleye bağlı bir değişken olarak ele alınmalıdır.

Anahtar Kelimeler

Aktif çamur, bH, çamur oluşumu, içsel solunum katsayısı, kd, modelleme

Kaynakça

• Dold, P.L. ve Marais, G.v.R., (1986). Evaluation of the general activated sludge model proposed by the IAWPRC Task Group, Water Science and Technology, 18, 63-89.
• Henze, M. ve Loosdrecht, M.C.M., (1999). Maintenance, endogenous respiration, lysis, decay and predation, Water Science and Technology, 39, 107-117.
• Marais, G.v.R. ve Ekama, G.A., (1976) The activated sludge process, Part l-Steady state behavior, Water SA, 2, 163-200.
• Okutman Tas, D., Karahan, O., Insel, G., Ovez, S., Orhon, D. ve Spanjers, H., (2009). Biodegradability and denitrification potential of settleable chemical oxygen demand in domestic wastewater, Water Environment Research, 81, 715-727.
• Orhon, D. ve Artan, N., (1994). Modelling of activated sludge systems, Technomic Publishing Co., Lancaster PA.
• Orhon, D., Germirli Babuna, F. ve Karahan, O., (2008). Industrial wastewater treatment by activated sludge treatment, IWA Publishing.
• Porges, N., Jasewıcz, L. ve Hoover, S.R., (1953). A microbiological process report. Aerobic treatment of dairy waste, Journal of Applied Microbiology, 1, 262-270.
• Warner, A.P.C., Ekama, G.A. ve Marais, G.V.R. (1986). The activated sludge process-IV: application of the general kinetic model to anoxic-aerobic digestion of waste activated sludge, Water Research, 20, 943-958.