Biyofilme dayalı ardışık kesikli reaktörlerde biyolojik nütrient giderim performansının belirlenmesi

Bu çalışmada hareketli yataklı ardışık kesikli biyofilm reaktör (HYAKBR)'lerde organik madde, azot ve fosfor giderim performansı üzerinde askıda taşıyıcı malzeme doldurma oranı, hidrolik bekleme süresi, çamur yaşı ve atıksu bileşimi etkisi incelenmiştir. Aynı şartlarda klasik ardışık kesikli reaktör (KAKR) de işletilmiştir. Çalışma 4 adet ardışık kesikli reaktörde yürütülmüştür. R1 reaktörü malzemesiz, R2, R3 ve R4 reaktörü sırasıyla %30, %50 ve %65 oranında taşıyıcı malzeme doldurularak çalıştırılmıştır. Reaktörler anaerobik/aerobik/anoksik ve anaerobik/aerobik/anoksik/aerobik fazlarda çalıştırılmıştır.Anaerobik/aerobik/anoksik fazlarda 12 saatlik döngü süresi ve 1000 mg/L KOİ, 50 mg/L NH4-N ve 15 mg/L PO4-P içeren asetatlı sentetik atıksu ile en yüksek giderim verimleri 10 günlük çamur yaşında elde edilmiştir. R1, R2, R3 ve R4 reaktöründe KOİ giderim verimi sırasıyla %93, %95, %94 ve %94, TİN giderim verimi %69, %88, %87 ve %89 ve PO4-P giderim verimi %13, %23, %19 ve %17 olarak bulunmuştur. 8 saatlik döngü süresi kullanıldığında KOİ giderim verimi %85'e kadar düşmüştür. R1, R2, R3 ve R4 reaktöründe NH4-N giderim verimi sırasıyla %31, %20, %17 ve %11'e ve PO4-P giderim verimi sırasıyla %23, %22, %21 ve %11'e kadar düşmüştür. 8 saatlik döngü süresi ve 500 mg/L KOİ, 50 mg/L NH4-N ve 15 mg/L PO4-P içeren asetatlı atıksu ile R1, R2, R3 ve R4 reaktöründe KOİ giderim verimi sırasıyla %85-94, %88-92, %84-92 ve %84-92 arasında değişmiştir. NH4-N ve PO4-P giderim verimi düşük bulunmuştur. 250 mg/L KOİ, 50 mg/L NH4-N ve 10 mg/L PO4-P içeren asetatlı atıksu ile R1 ve R2 reaktöründe KOİ giderim verimi sırasıyla %80-93 ve %57-89 aralığında seyretmiştir. NH4-N giderim verimi %6'a kadar düşmüştür. PO4-P giderim verimi %12 ve %17'nin altında bulunmuştur. 125 mg/L KOİ, 50 mg/L NH4-N ve 5 mg/L PO4-P içeren asetatlı atıksu ile R3 reaktöründe KOİ giderim verimi %33-64 aralığında değişmiştir. NH4-N ve PO4-P verimi sırasıyla %14 ve %16'nin altında bulunmuştur. 500 mg/L KOİ, 25 mg/L NH4-N ve 5 mg/L PO4-P içeren asetatlı atıksu ile işletilen R4 reaktöründe KOİ ve NH4-N giderim verimi sırasıyla %82-91 ve %15-43 arasında bulunmuştur. PO4-P verimi %16 olmuştur.Anaerobik/aerobik/anoksik fazlarda 6 saatlik döngü süresi ve 1000 mg/L KOİ, 50 mg/L NH4-N ve 15 mg/L PO4-P içeren glukozlu sentetik atıksu ile işletilen R1, R2, R3 ve R4 reaktöründe KOİ giderim verimi sırasıyla ortalama %88, %85, %76 ve %83 olarak gözlenmiştir. NH4-N giderim verimi %79, %79, %76 ve %72 ve PO4-P verimi %50, %52, %53 ve %51 olarak bulunmuştur. NH4-N konsantrasyonu 100 mg/L'e çıkarıldığında R1, R2, R3 ve R4 reaktöründe KOİ giderim verimi sırasıyla %59, %58, %67 ve %62 olmuştur. NH4-N giderim verimi %10'a kadar düşmüş ve PO4-P verimi %20 olmuştur.Anaerobik/aerobik/anoksik fazlarda 8 saatlik döngü süresi ve evsel atıksu ile tüm reaktörlerde NH4-N giderimi ortalama %96 üzerinde bulunmuştur. HYAKBR'lerde PO4-P verimi KAKR'den daha yüksek bulunmuştur. Anaerobik/aerobik/anoksik/aerobik fazlarda 8 saatlik döngü süresi ile tüm reaktörlerde NH4-N giderimi %99'nın üzerinde elde edilmiştir. Anoksik fazda karbon kaynağı yeterince bulunduğunda çıkış NO3-N konsantrasyonu 1 mg/L'nin altına düşmüştür. R1, R2, R3 ve R4 reaktöründe PO4-P verimi sırasıyla %81-85, %88-95, %94-95 ve %70-90 aralığında değişmiştir. 6 saatlik döngü süresi ile NH4-N giderimi tüm reaktörlerde %90 üzerinde bulunmuştur. PO4-P verimi %50-93, %78-94, %89-95 ve %84-94 aralığında değişmiştir. Anaerobik/aerobik/anoksik/ aerobik fazlar ile giderim verimleri anaerobik/aerobik/anoksik fazlarınkinden daha iyi bulunmuştur. Denitrifikasyon için gerekli C/N oranı 4 g KOİ/g NO3-N olarak bulunmuştur.Anahtar Kelimeler: hareketli yataklı ardışık kesikli biyofilm reaktör, nutrient giderimi, atıksu