Aktif Çamur Sistemlerinin Modellenmesinde Substrat Depolama Kavramı

Abstract

Aktif çamur sistemleri için substrat depolama kavramı son dönemlerde önemli bir proses olarak kabul edilmektedir ve bu kavram aktif çamur modellemesine Aktif Çamur Modeli No.3 (ASM3) ile dahil edilmiştir. Bu çerçevede, ASM3 organik karbon ve azot giderimi için detaylı olarak incelenmiştir. Aktif Çamur Modeli No.3 (ASM3)de yer alan en önemli parametrelerden biri olan depolama dönüşüm oranının belirlenmesi için deneysel bir yöntem ortaya konmuştur. Substrat kompozisyonunun ve özellikle kültür kompozisyonunun anoksik koşullar altında gözlenen respirometrik tepkiler üerindeki etkileri ele alınmıştır. ASM3 parametrelerini hesaplamak için respirometrik kesikli deneyler bu çalışmada son derece uygun olarak kullanılmış ve modele ait önemli kinetik ve stokiyometrik katsayılar asetat için aerobik ve anoksik koşullarda başarılı bir biçimde belirlenmiştir. Gerçek durum uygulamaları ve model parametrelerinin belirlenmesi için gerçekleştirilen kesikli deneyleri daha iyi değerlendirebilmek için, ASM3 depolama ve çoğalma proseslerinin tanımları açışından modifiye edilmiştir. Aktif çamur modellemesinde hidroliz olabilen substratların ayrışma prosesleri de bu çalışma kapsamında araştırılmıştır. Bu çalışma ayrıca, partiküler yerel patates nişatası ve çözünen nişastanın model substratlar olarak kullanılması ile, yavaş ayrışan KOİ bileşeni için simültane çoğalma ve depolama kavramını da içeren uygun modelleme tekniklerini inceleyerek ve bu teknikleri ortaya koymuştur.

Substrate storage under dynamic conditions is recently regarded as a significant process for activated sludge system and has been incorporated into activated sludge modeling by with Activated Sludge Model No. 3 (ASM3). In this context, ASM3 was investigated in detail for organic carbon and nitrogen removal. An experimental procedure was developed for the respirometric determination of bacterial storage yield as defined in the Activated Sludge Model No. 3. The effect of substrate composition and specifically culture composition on the observed respirometric responses under anoxic conditions were examined. ASM3 parameters and the main kinetic and stoichiometric model coefficients were successfully and uniquely determined for aerobic and anoxic conditions for acetate. In order to have better predictions for real case applications and batch tests for model parameter determination ASM3 was modified in terms of storage and growth process descriptions. The study also explored the conversion processes of hydrolysable substrates by activated sludge in the context of activated sludge modeling. This study investigates and presents appropriate modeling techniques for slowly biodegradable COD fraction with simultaneous storage and growth concept, using particulate native potato starch and soluble starch as model substrates.