FBE- Çevre Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Konu "Activated sludge" ile FBE- Çevre Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeAktif çamur sistemlerinde substrat inhibisyonunun modellenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997) Meriç, Süreyya ; Tünay, Olcay ; 68868 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringBu çalışmada, endüstriyel atıksuların biyolojik arıtımında karşılaşılan temel problemlerden biri olan substrat inhibisyonu mekanizmasını açıklayan yeni bir matematik model geliştirilmiştir. Birinci bölümde, aktif çamur sisteminde substrat inhibisyonunun önemi vurgulanmış, öne sürülen modellerin bu olayı açıklamada yetersiz kalması nedeniyle yeni bir model geliştirilmesi gereği ortaya konarak çalışmanın amaç ve kapsamı açıklanmıştır. İkinci bölümde, aktif çamurda substrat giderim esasları ve kinetiği mevcut bilgiler dahilinde özetlenmiştir. Çoğalma kinetiğinin enzim mekanizması ile ilişkisi ve yaygın olarak kanlaşılan inhibisyon türleri hakkında genel bilgiler verilmiş, bu inhibisyon türleri için enzim mekanizmasından yola çıkarak oluşturulan modeller açıklanmıştır. Üçüncü bölümde, substrat inhibisyonunun tanımı yapılmış, substrat inhibisyonu ile ilgili gerek enzim mekanizması bazlı matematik modeller ile gerekse deney sonuçlarına göre en uygun eğriyi geçirme metodu uygulanarak oluşturulmuş ampirik modeller özetlenmiştir. Ayrıca, ürün oluşumu ve ürün inhibisyonu ile ilgili modeller ve çalışmalar da Özetlenmiştir. Substrat inhibisyonu ile ilgili yapılmış çeşitli deneysel veya teorik bazlı çalışmalar özetlenmiş ve değerlendirmeleri yapılmıştır. Dördüncü bölümde, aktif çamurda substrat inhibisyonunun ürün oluşum adımı ile kısıtlandığı kabulü ile oluşturulan yeni bir model tanımlanmıştır. Önerilen modelin iki aşamada teorik bazlı irdelemesi yapılmış, elde edilen sonuçlar özetlenmiştir. Beşinci bölümde, bu çalışmada önerilen modelin literatürdeki deneysel verilerden yararlanılarak kontrolü yapılmıştır. Bu kontrolde kullanılan literatür verilerinin seçim esasları ve kontrol yöntemi hakkında bilgi verilmiş, elde edilen sonuçlara göre modelin değerlendirmesi yapılmıştır. Altıncı bölümde, oluşturulan yeni modelin teorik irdeleme ve deneysel sonuçlarla karşılaştırılmasından yola çıkılarak varılan sonuçlar ve öneriler özetlenmiştir.
-
ÖgeAktif çamurda çoklu substrat gideriminin modellenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997) Eremektar, Gülen ; Tünay, Olcay ; 66426 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringBu çalışmada aktif çamur sistemlerinde çoklu substrat gideriminin incelenmesi ve değerlendirilmesi yapılarak bir modelleme yaklaşımı oluşturmak hedeflenmiştir. Birinci bölümde, aktif çamur proseslerinde çoklu substrat giderimi modellemesinin önemi vurgulanmış, çalışmanın amacı açıklanmıştır. İkinci bölümde çoklu substrat giderimi mekanizmasını açıklamak ve konu ile ilgili tanımlan ortaya koymak amaçlanmıştır. Bunun için önce çoğu fiziksel ve matematiksel olarak ifade edilmiş ve deneysel olarak geçerliği büyük ölçüde tanımlanmış kavramlara yer verilmiştir. Sonra çoklu substrat giderim mekanizması ile ilgili kavramlar açıklanarak, literatüre geçmiş çalışmalar ve geliştirilen modeller anlatılmıştır. Üçüncü bölümde, aktif çamurda giderilmesi çoğalma adımı ile kısıtlanan ve çoklu substrat gideriminin mekanizmaları cinsinden birbirleri ile etkileşimi olmayan substratlar esas alınarak oluşturulan model tanımlanmış ve irdelemesi yapılmıştır. Dördüncü bölümde, önerilen modeli değerlendirmek için yapılan deneysel çalışmalar verilmiştir. Deney çalışmaları sonucunda sistemlerin Monod sabitleri belirlenerek modele uygulanmıştır. Ayrıca önerilen modelin değerlendirilmesi önce teorik bazlı yapılmış daha sonra yapılan deney sonuçlan ile uyumluluğu belirlenmiştir. Beşinci bölümde teklif edilen model ile elde edilen sonuçların değerlendirilmesi yapılarak öneriler getirilmiştir.
-
ÖgeAktif çamurda çözünmüş kalıcı ürün oluşumu modeli(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1988) Artan, Nazik ; Tünay, Olcay ; 14073 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringBu çalışmada aktif çamur sistemlerinde çözünmüş ürün oluşumu mekanizmasını da içeren bir matematik model geliş tirilmiştir. Birinci bölümde, aktif çamur sistemlerinin tasarım ve işletilmesinde model kullanmanın önemi vurgulanmış, kon- vansiyonel modellerin özellikle çıkış KOI konsantrasyonunun bulunmasında yetersiz kalması nedeniyle yeni bir model ge liştirilmesi gereği ortaya konmuştur. Çalışmanın amaç ve kapsamı açıklanmıştır. ikinci bölümde, aerobik arıtmanın temel prensipleri ele alınmış ve aktif çamur kinetiği ve stokiometrisi hak kında daha önce yapılmış çalışmalar değerlendirilmiştir. Bu bölümde özellikle aktif çamurda çözünmüş ürün oluşumu süreci üzerinde durulmuş, ürünlerin yapıları ayrıştırıla- bilirlikleri araştırılmış ve mikrobiyoloji literatüründe ürün oluşumu için verilen kinetik ifadelerin aktif çamura uygulanabilirliği tartışılmıştır. Üçüncü bölümde, aktif çamur modelleri tarihsel ge lişimi içinde ele alınmış ve her modelin vurguladığı ve ihmal ettiği konular açıklanmıştır. Dördüncü bölümde,. aktif çamurda substrat ve biyokit- le ölçümünde kullanılan parametrelerin anlamı üzerinde durulmuş ve bunların model değişkenleri olan büyüklükleri ne derece yansıttığı tartışılmıştır. Aktif. çamur modelle rinde kullanılan kinetik katsayıların hesaplanma yöntemleri ele alınmış ve bulunan sabitlerin ölçüm yöntemlerinden nasıl etkilendiği araştırılmıştır. Beşinci bölümde, bu çalışmada geliştirilen "çözünmüş kalıcı ürün oluşumu" modeli anlatılmış ve çeşitli tipteki reaktörler için belirlenen model denklemlerinin çözümü verilmiştir. Altıncı bölümde, model yardımı ile elde edilen so nuçların bir değerlendirmesi yapılmış ve son bölümde çalış mada elde edilen sonuçlar özetlenmiştir.
-
ÖgeAralıklı havalandırmalı sürekli aktif çamur sistemlerinde azot gideriminin modellenmesi ve tasarımı(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1999) Hanhan, Oytun ; Orhon, Derin ; 100683 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringSon yıllarda özellikle layısal alanlarda ve hassas bölgelerde nutrient deşarjına yönelik standartlar giderek sıkılaştınlmaktadn-. Bu nedenle yeni kurulan atıksu arıtma tesislerinin bu esasa göre tasarlanması ve karbon giderimine çalışan eski tesislerin geliştirilerek azot giderimine çalışır duruma getirilmesi büyük önem taşımaktadır. Ortama verilen oksijeni kontrol ederek tek bir reaktörde değişken olarak aerobik, anoksik ortamlar oluşturmak sureti ile azot giderimi sağlamak mümkündür. Tek çamurlu aralıklı havalandırmalı sürekli aktif çamur sistemleri olarak adlandırılan bu sistemlerin en önemli avantajlarından biri azot giderimi tek bir hacimde gerçekleştiğinden karbon giderimine çalışan mevcut tesislere reaktör hacmi, boru vb. gibi ilave yatırımlar gerektirmeden uygulanabilmeleridir. Bu sistemler dışarıdan karbon kaynağı ilavesi ve nitrat geri devri ihtiyacını da ortadan kaldırdıklarından tek çamurlu önde ya da sonda denitrifikasyon sistemlerine göre belirgin üstünlük taşırlar. Aralıklı havalandırmalı aktif çamur sistemlerinin ilk yatırım ve işletme maliyeti diğer azot gideren sürekli sistemlere göre daha düşüktür. Aralıklı havalandırılan sistemde bir çevrim, birbirini takip eden aerobik ve anoksik fazlardan oluşur. Sistemin havalandınldığı aerobik fazda amonyak azotu nitrata dönüşür havalandırmanın kesildiği anoksik fazda nitrat, azot gazına indirgenir. Çıkış konsantrasyonları da buna bağlı olarak salınım gösterirler. Sistemin kararlı dengeye ulaşmasından sonra bir çevrimden diğerine çıkış konsantrasyonları sabit kalır. Sistemin spesifik parametreleri bir çevrim boyunca sistemin havalandınldığı zaman fraksiyonunu ifade eden havalandırma oranı AF ve bir çevrim süresinin hidrolik bekletme süresme oranını ifade eden çevrim süresi oranı CTR dır. Azot giderimine çalışan aralıklı havalandırmalı sürekli sistemler ile ilgili deneysel araştırmalar, sistem parametrelerinin proses performansı üzerine etkisi ve elde edilen azot giderim verimleri üzerine yoğunlaşmaktadır. Sistemin modellenmesine yönelik çalışmalar bulunmakla birlikte bu araştırmalarda dizayn parametreleri ile model arasındaki gerekli ilişki kurulmamıştır. Karşılaşılan problemler deneme yanılma metodu baz alınarak çözülmeye çalışılmakta ve temel prensipler dikkate alınmamaktadır. Sistem halen ampirik yaklaşımlar çerçevesinde dizayn edilmektedir. Bu kapsamda, bu çalışmanın amacı aralıklı havalandırmalı aktif çamur sistemlerinde xiii azot giderim mekanizmasının esaslarının incelenmesi ve sistem tasarımı için güncel ve rasyonel yaklaşımın geliştirilmesidir. Tam karışımlı aerobik anoksik değişken sistemlerin doğru dizayn edilebilmesi ancak çok bileşenli modeller yardımıyla mümkündür. Bu çalışmada çok bileşenli Orhon, Artan modeli baz alınarak kesikli havalandırmalı aerobik anoksik aktif çamur sistemler için bir tasarım modeli geüştirilrniştir. Model simulasyonu çerçevesinde değişen tasarım ve işletme parametreleri için sistemin davranışı incelenmiştir. Model sistem parametrelerinin optimizasyounun sağlamak üzere revize edilmiş ve revizyon modeli destekli aralıklı havalandırmalı sürekli aktif çamur sistemlerinde azot giderimi için spesifik ve rasyonel bir dizayn prosedürü geliştilmiştir. Bu prosedür baz alınarak uygulanan sayısal bir dizayn örneği de çalışmada yer almaktadır. Sonuç olarak aralıklı havalandırmalı sürekli aktif çamur sistemleri sundukları ekonomik alternatif ve diğer azot giderim sistemlerine kıyasla sağladıkları yüksek giderim verimi nedeniyle tavsiye edilmektedir. Ancak bu sistemlerin dizaynının mevcut ampirik yaklaşımlar ötesinde rasyonel bir baza dayandırılması ve sistem mekanizmasının temel prensiplerinin anlaşılması gerekmektedir. Bu çalışma çerçevesinde aralıklı havalandırmalı klasik aktif çamur sistemleri için geliştirilen model simulasyonu ile sistem parametreleri ve sistem mekanizması incelenmiş ve sistem için spesifik bir dizayn prosedürü oluşturulmuştur.
-
ÖgeBiyoreaktör verimlerine akım şartlarının etkisinin araştırılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1987) Kınacı, Cumali ; Karpuzcu, Mehmet ; 14033 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringAtıksuda kirliliği meydana getiren bileşenlerden organik maddelerin, kendilerini ayrıştıracak mikroor ganizmalarla yeterli bir süre temas etmeleri gerek tiğinden, biyolojik reaktörlerde arıtma verimiyle akım şartları' arasında sıkı bir ilişki vardır. Bu çalışmada' aktif çamur reaktörleri akım modellerine göre incelenmiş, piston akımlı reaktörler için yeni bir model geliştirilmiş, yüksek kirlilikte lif levha endüstrisi atıksularının orijinleri, özellikleri", - aktif' çamur metoduna göre arıtım esasları ve kinetik katsayıları tesbit edilmiş ve deneysel çalışma ile elde edilen sonuçlar incelenen akım modellerine uygulanmıştır. Çalışmanın birinci bölümünde konuya genel bir giriş yapılmış, biyoreaktörlere ait akım modelleriyle ilgili literatürde mevcut temel çalışmalar hakkında özet bilgi verilmiş ve kısaca çalışmanın maksadı belirtilmiştir. İkinci bölümde esas olarak aktif çamur reaktörleri tanıtılmıştır o Biyoreaktörlerde meydana gelen olayların mikrobiyolojik esaslarını tanımlayan ifadeler özetlenmiş ve kütle korunum denklemleri vasıta sıyla tam karışımlı reaktörleri karakterize eden denklemlerin birinci mertebe ve Monod kinetiği için el de edilişi ayrı ayrı gösterilmiştir. Seri bağlı tam karışımlı reaktörler birinci mertebe kinetiği ve Monod kinetiği için ayrı ayrı incelenmiş, (X /X), (© /©) ve r arasındaki bağıntı grafik olarak göste rilmiştir,, Birinci mertebe ve Monod kinetiğine göre piston akımlı reaktör denklemleri çıkarılmıştır» Pis ton akımlı reaktörler için genel bir kabul gören Lawrence-McCarty modeli üzerinde özellikle durulmuş tur. Üçüncü bölümde piston akımlı reaktörler için geliştirilen yeni modelin dayandığı temel esaslar belirtildikten sonra, kütle korunum denklemleri X kullanılarak reaktör çıkışında biyokütle ve organik madde konsantrasyonlarını veren yeni ifadeler geliştirilmiştir. Elde edilen yeni denklemlerin, bilgisayar tekniklerinin de kullanıldığı çözüm tekniği verilmiş, ayrıca, yeni modele göre çamur yaşını hesaplamaya yarayan yeni bir ifade elde edilmiştir. Geliştirilen modelle Lawrence-McCarty modeli mukayese edilmiş, yeni modele göre hidrolik bekletme süresinin ve reaktör hacminin hesap esasları ve bilgisayar programı verilmiştir. Dördüncü bölümde lif levha endüstrisinin özel likleri, atıksularınm kaynakları, miktarları, karak- tersitikleri ve arıtılması ile ilgili daha önce yapıl mış çalışmalar özetlenmiştir. Ayrıca SEKA Bolu Mües- sesesi'nde yapılan çalışmanın maksadı açıklanmış, de ney tesisatı- tanıtılmış, deney sonuçları değerlendirilmiş ve fabrika atıksularını karakterize edebilecek kinetik katsayılar hesaplanmıştır» Beşinci bölümde lif levha atıksuları üzerinde yapılan deneysel çalışma ile elde edilen sonuçlar kullanılarak, bu atıksuların tam karışımlı ve piston akımlı reaktörlerde arıtılması haline ait nümerik uygulama yapılmıştır. Nümerik uygulamada özellikle tam karışımlı hal ile Lawrence-McCarty modeli ve yeni mo delle dizayn esasları üzerinde durulmuş ve bu üç mo delden elde edilen sonuçlar mukaeyese edilerek yorum lanmış tır o Altıncı bölümde bu çalışmada elde edilen sonuç lar Özetlenmiştir.
-
ÖgeExperimental assessment of heterotrophic endogenous decay and denitrification kinetics using hydrolyzed carbon sources(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2000) Avcıoğlu, Ebru ; Orhon, Derin ; 100805 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental Engineeringİçsel solunum metabolizması, asimilasyon ve büyüme için gerekli enerji kaynağı ve yapı taşı olarak görev yapan dış kaynakların yokluğunda organizma tarafından sürdürülen tüm kimyasal aktiviteler şeklinde tanımlanabilir. Dış çevrede bulunan su, oksijen, ve karbon ve azot kaynaklı olmayan mineral tuzlar içsel solunum mekanizmasına katkıda bulunabilirler. Böylelikle içsel solunum metabolizması, aç hücredeki kimyasal aktiviteler şeklinde özetlenebilir. İçsel solunum, aktif çamur sistemlerinde oluşan çamur miktarı ve elektron alıcısı ihtiyacını belirlemesi açısından önemli bir kontrol mekanizmasıdır. Çamur arıtımında yaygın olarak kullanılan aerobik çamur çürütmesi işleminde gerekli oksijen miktarı, tamamıyla içsel solunum ihtiyacından kaynaklanmaktadır. Özellikle yazlık yerleşim bölgelerinde yaygın olarak kullanılan ve bir aktif çamur modifikasyonu olan uzatmalı havalandırma prosesi de içsel solunum fazında çalıştırılmaktadır. Biyolojik azot arıtımında sıkça kullanılan Bardenpho prosesinin post denitrifikasyon ünitesinde karbon ihtiyacı, içsel solunum mekanizması sonucu salınan karbon ile karşılanmaktadır. Görüldüğü gibi içsel solunum mekanizması mühendislik uygulamaları açısından büyük önem taşımasına rağmen literatürde bu konuda hem deneysel belirleme hem de modelleme uygulamaları açısından yeterli bilgiye rastlanmamaktadır. Bu tez çalışmasının ilk araştırma konusunu içsel solunum katsayısının deneysel olarak belirlenmesi oluşturmaktadır. Bu amaçla, öncelikle literatürde mevcut ve 1976 yılında Marais ve Ekama tarafından önerilen deneysel yöntem uygulanmıştır. Bu yöntem, içsel solunum fazında çalıştırılan kesikli bir aktif çamur sisteminde 10 ila 20 gün boyunca oksijen tüketim hızı (OTH) ölçümlerinin izlenmesine dayanmaktadır. Yöntem, et işleme endüstrisi ve deri endüstrisi atıksulanna, ve evsel kökenli atıksulara uygulanmış ve bu uygulama sonucunda gözlenen en büyük aksaklık içsel solunum fazında elde edilen oldukça düşük (2-8 mg CVl.saat) OTH değerlerinin mevcut oksijen metre teknolojisi ile bu yöntemin gerektirdiği titizlikte ölçülememesi olmuştur. Elde edilen deneysel veriler gözlenmesi beklenen lineer trende uygun olmayarak, önemli ölçüde salınımlar göstermiştir. Buna bağlı istatistiksel analiz sonuçlarının korelasyon yüzdesi ise oldukça düşüktür. Deney başlangıcında yavaş ayrışan partiküler organik maddenin hidrolizine bağlı olarak daha yüksek nümerik değerler elde edilmiştir. Bu değerler, içsel solunum fazında elde edilen daha düşük değerler ile uyum sağlamadığı için, gözönüne alınan süreye bağlı olarak birbirinden farklı içsel solunum hızı (bu) değerleri elde edilmiştir. Bu gözlemlere dayanarak, mevcut yöntemin kullanımı ile elde edilen deney sonuçlarının bilimsel bir araştırmanın gerektirdiği güvenilirlikte olmadığı sonucuna varılmıştır. Bu noktadan hareketle, alternatif bir yönjem arayışına gidilmiş ve bu tez kapsamında yeni bir yöntem önerilmesi uygun görülmüştür. XXVI Önerilen yöntemin temeli mevcut yöntemin getirdiği aksaklıkları gidermeye yöneliktir. Yöntemin amacı, kısıtlayıcı olmayan bir çoğalma ortamı sağlanması ve bu şekilde biyokütlenin aktivitesindeki azalımın içsel solunuma oranla oldukça yüksek bir ölçekte izlenmesidir. Deneysel yöntem, deney süresi boyunca aerobik fazda bir 'ana' bir de 'besleme' reaktörü işletilmesini içerir. Ana reaktör deney süresi boyunca içsel solunum fazında çalıştırılmaktadır. Besleme reaktörü ise istenilen aralıklarda (tercihen günlük) işleme konur ve ana reaktörden transfer edilen biyokütle ile beslenir. Maksimum büyüme koşullarını sağlamak amacıyla, besleme reaktörüne miktarı önceden belirlenmiş kolay ayrışabilir nitelikte substrat ile ana reaktörden aktarılan sabit hacimde askıda katı madde eklenir. Besleme reaktöründe OTH değerleri yaklaşık sabit bir değerin gözlendiği ilk plato boyunca izlenir. Aynı prosedür 't' süresi sonunda kurulacak bir besleme reaktörüne yine ana reaktörden transfer edilen sabit hacimde askıda katı madde, ve sabit miktarda kolay ayrışabilir nitelikli substrat eklenmesiyle tekrarlanır, 't' süresi sonunda gözlenecek ilk OTH plato değeri biyokütlenin azalan aktivitesine bağlı olarak deney başlangıcında elde edilen plato değerinden daha düşük olacaktır. Deney prosedürünün 10 ila 20 gün boyunca tekrarı ile elde edilecek ilk platoya ait OTH değerleri zamana karşı çizildiğinde, grafiğin eğimi aerobik içsel solunum hızı olan bn değerini verecektir. Aynı yöntem çerçevesinde, anoksik ortamda çalıştırılacak ana ve besleme reaktörlerinden elde edilecek nitrat tüketim hızı (NTH) profillerinin benzer şekilde değerlendirilmesiyle anoksik içsel solunum katsayısı (bno) elde edilebilecektir. Önerilen yöntem evsel atıksulara aklime edilmiş aktif çamur kültürleri üzerinde uygulanmıştır. 20 ± 1° C'de beş set ve 10 ± 1° C'de bir set deney yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar aşağıdaki şekilde özetlenebilir: 1. bu için beş set deney sonucu elde edilen aritmetik ortalama 0.08 l/gün, aynı setlerden elde edilen bno değerlerinin aritmetik ortalaması ise 0.05 1/gün'dür. 2. 10 + 1° C'de yapılan tek deneme sonucunda bu ve buo değerleri için 0.04 l/gün değeri elde edilmiştir 3. Deneysel verilerin istatistiki değerlendirmesi deney setleri içindeki ve aynı sıcaklıkta yapılan farklı deney setleri arasındaki tutarlılığın oldukça yüksek olduğunu göstermektedir 4. 20 ± 1° C'de anoksik ve aerobik elektron alıcısı tüketim hızlarının karşılaştırması sonucu elde edilen T|e faktörü 0.6 olarak bulunmuştur. Bu değerin pratikteki anlamı, aynı verimi elde etmek için gereken anoksik çürütme tank hacminin gerekli aerobik tank hacminin yaklaşık iki katı olması gerektiğidir Elde edilen bu ve r|E değerlerinin literatürdeki değerlerden oldukça düşük olduğu gözlenmiştir. Bu farkın atıksu özelliklerindeki değişikliklerden ya da literatürde mevcut yöntemin uygulanması sonucu ortaya çıkan ve yukarıda sözü geçen aksaklıklardan kaynaklandığı düşünülmektedir. Anoksik içsel solunum katsayısı (bm) için ise, literatürde bu katsayı için bir belirleme yöntemi bulunmaması nedeniyle, bir karşılaştırma yapmak mümkün olamamaktadır. Bu tez çerçevesinde önerilen aerobik ve anoksik heterotrofik içsel solunum katsayısının bulunmasına yönelik yöntem yalnızca evsel nitelikli atıksulara aklime olmuş biyokütle için uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlan desteklemesi açısından, XXV11 yöntemin değişik sıcaklıklarda hem evsel hem de endüstriyel nitelikli atıksulara aklime olmuş biyokütle üzerinde uygulanmasında yarar görülmektedir. Deneysel çalışmanın ikinci aşamasını evsel kaynaklı ön çöktürme çamurunun karbon kaynağı olarak kullanıldığı ortamlarda denitrifîkasyon kinetiğinin incelenmesi oluşturmaktadır. Evsel kaynaklı ön çöktürme çamuru genel olarak uçucu yağ asitleri, karbonhidratlar, alkoller, peptonlar ve aminoasitleri içerir. Uçucu yağ asitlerinin oluşumu için ön çöktürme çamurunun hidrolizi yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Bu asitlerin tesis içinde üretilmesi yeterli miktarda kısa zincirli organik substrat içeren endüstriyel atıksulann bulunmadığı durumlarda daha büyük avantaj sağlamaktadır. Uçucu yağ asitleri başlıca asetik, propionik, n-bütirik, izo-bütirik, n- valerik, izo-valerik ve kaproik asitleri içerir. Fosfor ve azot gideren bakteriler için ideal substrat olarak kabul edilmeleri nedeniyle uçucu yağ asitleri biyolojik nutrient giderimi proseslerinde yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Biyolojik çamur hidrolizi son yıllarda pratikte sıkça uygulanmaktadır. Bu prosesin biyolojik nutrient giderimini % 10 ila 15 oranında artırdığı düşünülmektedir. Kolay ayrışabilir organik maddenin depolanabilmesi ve gerektiği durumlarda kullanılabilmesi proses stabilitesini önemli ölçüde artırmaktadır. Bu ürünlerin tesis içinde üretilmesi metanol gibi dışarıdan eklenen karbon kaynaklarının maliyeti ile karşılaştırıldığında avantaj sağlamaktadır. Ayrıca bu yol ile, tesiste gerekli reaktör hacimleri azalacak ve arıtma kapasitesi hacim artışı olmaksızın artacaktır. Ön çöktürme çamurunun denitrifîkasyon verimini araştırmak amacıyla bir ön çöktürme tankının geri devir hattından elde edilen çamur ile literatürde kolay ayrışabilir karbon kaynaklan arasında en iyi örneklerden biri olarak kabul edilen asetat, denitrifîkasyon hızları bazında karşılaştınlmıştır. Karşılaştırma amacıyla yapılan paralel kesikli deneylerde ortama önceden seçilen ve eşit miktarda kolay ayrışabilir KOİ eşdeğeri substrat eklenmiştir. Denitrifîkasyon hızlarının yanısıra kolay ayrışabilir substrat konsantrasyonu (Ss) da denitrifîkasyon deneylerinin verim açısından değerlendirilmesinde incelenmiştir. Deneysel çalışmalar sonucu süzülmüş ön çöktürme çamuru ve asetat ile elde edilen denitrifikasyon hızlarının (ki) birbirine oldukça yakın olduğu görülmüştür. Bu yöndeki bulgulara literatürde de sıkça rastlanmaktadır. Ancak elde edilen denitrifikasyon hızlan literatürde rastlanan değerler ile karşılaştmldığında daha yüksektir. Bunun nedeni olarak denitrifikasyon hızlannın literatürde olduğu gibi uçucu askıda katı madde bazında değil biyokütlenin aktif fraksiyonu bazında ifade edilmesi gösterilebilir. Asetat ve ön çöktürme çamurunun karşılaştınlması ile elde edilen deneysel veri sonuçlan için, literatürde sıkça kullanılan İçsel Solunum Modeli (İSM) ve daha yakın bir tarihte sunulmuş olan Aktif Çamur Modeli No 3 (ASM3) ile simülasyon çalışmalan yapılmıştır. ASM3, yapısında İSM 'den farklı olarak, depolama ve depolanan ürünlerin solunumu olarak adlandınlan ve enerji tüketen iki farklı proses içermektedir. Depolama prosesi, kolay aynşabilir organik maddenin Xsto olarak tanımlanan hücre içi ürünlere dönüştürülmesini kapsar. Bu ürünlerin genel içeriği polihidroksialkanlar (PHA) ve glikojendir. Depolanan ürünlerin solunumu ise içsel solunum mekanizmasına benzer şekilde depolanmış ürünlerin aynşmasmı içerir. ASM3 modelinde yavaş aynşan partiküler maddenin hidrolizi Xsto üzerindeki XXV111 çoğalma hızına oranla daha hızlı gerçekleşmekte, bu nedenle İSM'nin aksine, hidroliz kademesi hız kısıtlayıcı adım olarak kabul edilmemektedir. Deneysel olarak elde edilen verilerin, içsel solunum modeli simülasyon sonuçları ile uyum içinde olduğu görülmüştür. Model çalışmaları sonucunda asetat için maksimum çoğalma hızı {fi h) değeri 6 l/gün ve anoksik dönüşüm oranı (Yhd) 0.58 g KOİ/g KOİ olarak elde edilmiştir. Süzülmüş ön çöktürme çamuru için ise fi h için 6 ile 6.5 l/gün, YHD için ise 0.62 g KOİ/g KOİ ile 0.66 g KOİ/g KOİ aralığında değerler kullanılmıştır. Bu değerlerin ön çöktürme çamuru için değişkenlik göstermesinin, ön çöktürme tankının işletiminde görülebilecek istikrarsızlığa ve/veya ön çöktürme çamurunun içeriğinde oluşabilecek değişikliklere bağlı olduğu düşünülmektedir. Elde edilen fiu değerleri, içsel solunum modelinde evsel atıksu için öngörülen fin değerine (6 l/gün) oldukça yakındır. Yhd değerleri ise aynı modelde yine evsel atıksu için öngörülen Yh değerinden (0.67 g KOİ/g KOİ) daha düşüktür. Literatürdeki bulgular da anoksik dönüşüm oranının aerobik dönüşüm oranına göre daha düşük olduğu yönündedir. Asetatın evsel atıksu içindeki kolay ayrışabilir organik madde fraksiyonunun önemli bir kısmını oluşturduğu düşünülürse, simülasyon sonuçlarının içsel solunum modelinde öngörülen değerler ile tutarlı olduğu söylenebilir. Öte yandan, süzülmüş ön çöktürme çamuru için elektron alıcısı tüketim profilinin ikinci fazında elde edilen hızın içsel solunum hızına oranla daha yüksek olduğu, bu bulgunun ise çamur yapısında mevcut olabilecek yavaş hidroliz olabilen fraksiyonun (Sh) varlığıyla açıklanabileceği düşünülmüştür. İçsel solunum modeli bu bağlamda değerlendirildiğinde, deney sonuçlarının model ile son derece uyumlu olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlar gözönüne alındığında, içsel solunum modeli yapısındaki prosesler ile, birbirine benzer nitelikte iki karbon kaynağı için birbiri ile uyumlu değerlere sahip parametreler kullanılarak, elektron alıcısı tüketim profilleri açıklanabilmektedir. ASM3, model yapısındaki proses sayısını artınken KOİ fraksiyonları tanımına basitlik getirmektedir. İçsel solunum modelinde Ss fraksiyonu respirometrik yöntemlerle belirlenirken, ASM3, 0.45 um'den süzülmüş miktarın inert fraksiyon dışındaki kısmını kolay ayrışabilir organik madde olarak yorumlamaktadır. Bu kapsamda, içsel solunum modelinde yavaş hidroliz olabilen fraksiyon, Sh, olarak yorumlanan kısım ASM3'te kolay ayrışabilir KOİ olarak kabul edilmekte ve Ss içeriği ön çöktürme çamuru gibi birden fazla KOİ fraksiyonu içeren sistemler için, içsel solunum modeline göre daha yüksek olmaktadır. Bu çerçevede, asetat ve süzülmüş ön çöktürme çamuru için deneysel elektron alıcısı tüketim profilleri benzerlik gösterirken, ASM3 simülasyonunda kullanılan, depolama prosesi için anoksik dönüşüm oranı, Ystod, ve depolama hızı, ksTO gibi profile en fazla etkisi olan parametrelerin değerleri, Ss tanımındaki farklılıktan dolayı değişiklik göstermektedir. Buna göre, asetat için Ystod değeri 0.63 g KOİ/g KOİ iken süzülmüş ön çöktürme çamuru için bu değer 0.78 g KOİ/g KOİ ile 0.8 g KOİ/g KOİ arasındadır. Ön çöktürme çamuru için bulunan değerler ASM3'te öngörülen Ystod değerlerine uyum sağlamaktadır. Öte yandan, asetat için uygun depolama hızı değeri 12 g KOİ/g KOİgün iken süzülmüş ön çöktürme çamuru için elde edilen hızlar 16 ile 20 g KOİ/g KOİgün arasında değişiklik göstermektedir. Her iki durumda da depolama hızlan modelde öngörülen depolama hızına göre (5 g KOİ/g KOİgün) oldukça yüksektir. Deney sonuçlanndan da görüldüğü gibi içeriğinde asetatın da XXIX yeraldığı ön çöktürme çamuru denitrifikasyon için karbon kaynağı olarak değerlendirildiğinde asetat ile benzer performans göstermiştir. Ancak, her iki karbon kaynağına ait deney sonuçlan ASM3 için simüle edildiğinde önemli model parametrelerinin içsel solunum modelinde gözlenenin aksine, asetat ve çamur için birbirleriyle tutarlı olmadığı görülmüştür. ASM3 için yapılan simülasyon çalışmalarından da görüldüğü gibi depolama ürünlerinin izlenmesi model yorumu açısından büyük önem taşımaktadır. Bu çerçevede oluşturulacak bir veri tabanıyla, depolama prosesiyle ilgili stokiometrik ve kinetik büyüklüklerin belirlenmesi de mümkün olacaktır.