Ardışık Kesikli Reaktörlerde Çoklu Doldurma Yöntemiyle Azot Gideriminin Optimizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, ardışık kesikli reaktörlerde biyolojik azot giderimi gerçekleştirilen sistemlerden, mevcut atıksu karakterizasyonu ve seçilen işletme koşullarında, optimum azot gideriminin sağlanması için uygulanabilecek işletme alternatifleri ve bu işletme alternatiflerinin tasarımının gerçekleştirilmesinde kullanılabilecek stokiyometrik hesap yöntemi elde edilmiştir. Ardışık kesikli reaktörlerde işletme koşullarının seçilmesinde sağlanan esneklik alternatiflerin uygulanmasında kolaylık sağlamakla beraber geri devir oranının sürekli sistemlerden farklı olarak belirli kısıtlar altında seçilebiliyor olması özellikle önde denitrifikasyon sistemlerinde azot giderim potansiyelinin tümüyle kullanılamaması problemini oluşturmaktadır. Bu potansiyelin kullanılabilmesi sadece işletme koşullarında değişiklik yapılarak çoklu doldurmalı anoksik periyodlar sayesinde mümkün olmaktadır. Geliştirilen hesap yöntemi, ardışık kesikli reaktörlerde önde denitrifikasyon, ikili veya üçlü doldurmalı anoksik periyodların kullanıldığı çoklu doldurma yöntemlerinin hesap sistematiğini kapsamaktadır. Belirli atıksu karakterizasyonu ve işletme koşulları için stokiyometrik hesap yöntemi ile elde edilen sonuçlar, ASM2d aktif çamur modelinin AQUASIM programında işletilen matematik simülasyonundan ve laboratuvar çalışmalarından elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılarak mühendislik açısından yeterli yakınlığın sağlandığı belirlenmiştir. Elde edilen stokiyometrik hesap yönteminin daha pratik kullanılabilmesi ve uygun tasarım alternatiflerinin seçilmesinde kolaylık sağlanması amacıyla Microsoft Visual Basic kullanılarak bir yazılım geliştirilmiştir.

In this study, the operating condition alternatives for optimal removal efficiencies in sequencing batch reactors performing biological nitrogen removal are studied and stoichiometric design calculation procedures for these alternatives are developed. Sequencing batch reactors provide the flexibility of operating condition choices required for these alternatives. However for sequencing batch reactors, the possible range of recycle ratio choices are limited when compared to continuous flow systems. As a result of this limitation, nitrogen removal potential cannot be fully utilized, especially in pre-denitrification systems. Operating condition modifications should be performed by using multiple filled anoxic periods for this potential to be fully utilized. The developed calculation procedures include calculation methods for nitrogen removal systems, operated as pre-denitrification, dual or triple filled alternatives of multiple mixed fill conditions. The resutls obtained from these calculation procedures are compared with the results obtained from ASM2d activated sludge models run with AQUASIM software and with the results from the laboratory study. The comparison indicated that all of the results are in required correlation with each other. Microsoft Visual Basic is used for the development of a software which enables stoichiometric calculation methods to be used practically and which lets the suitable operating conditions to be selected easily