Membran biyoreaktörlerde venturi enjektörü kullanılarak işletme şartlarının iyileştirilmesinin araştırılması

Atıksu arıtımında membran biyoreaktörlerin (MBR) kullanılmasının pek çok avantajı bulunmaktadır. Bunlar kısaca, daha kaliteli çıkış akımının sağlanması, daha az yer gerektirmesi, modüler olması ve daha az atık çamuru üretmesi olarak sıralanabilir. Bu avantajlarından dolayı MBR teknolojisinin uygulama alanları artmakta, kurulan tesislerin kapasitesi sürekli olarak gelişmekte ve bunların geliştirilmesine yönelik pek çok araştırma yapılmaktadır. Buna karşın MBR teknolojisinin çeşitli dezavantajları da bulunmaktadır. Atıksu arıtımında kullanılan membranların yüzey ve gözeneklerinin zamanla tıkanması, diğer bir deyişle membran kirlenmesi, MBR'lerin önemli dezavantajlarından biridir. Membranlar kirlendikçe sistemin enerji kullanım verimi düşmekte, dolayısıyla sistemin arıtma maliyetleri artmaktadır. Bu durum MBR'lerin işletme maliyetini önemli oranda arttırmaktadır. MBR'lerin en önemli dezavantajı olan membran kirlenmesini azaltmak için, daha az kirlenen membranların üretilmesi, yeni membran modüllerinin geliştirilmesi ve işletme şartlarının optimize edilmesi konusunda pek çok araştırma yapılmaktadır. Bu çalışmada laboratuvar ölçekli batık bir MBR'de yeni bir havalandırma şeklinin membran kirliliğini azaltma ve oksijen transfer verimini arttırmadaki etkinliği araştırılmıştır. Bu kapsamda batık bir MBR'ye bir venturi enjektörü entegre edilerek, gerekli havanın sisteme kendiliğinden girmesi sağlanmıştır. Venturi enjektörü sayesinde elde edilen jet akımı, membran yüzeyine yöneltilerek membran yüzeyinin daha etkili bir şekilde temizlenmesi amaçlanmıştır. Yapılan sentetik ve gerçek atıksu çalışmalarında, aynı hava miktarı venturi enjektörü ile sağlandığında MBR'deki çözünmüş oksijen konsantrasyonunun blower ile sağlanandan çok daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Membran kirliliği çalışmalarından, aynı akı ve havalandırma hızında venturi enjektörü kullanılan sistemde transmembran basıncı (TMP) gelişim hızının çok daha düşük olduğu, sistem akısı arttıkça blower ve venturi havalandırma sistemleri arasındaki farkın daha çok arttığı gözlenmiştir. Buna paralel olarak, eşit şartlar altında venturi sisteminin çalışmada belirlenen maksimum çalışma TMP değerine blower sisteminden çok daha geç ulaştığı gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Venturi, membran biyoreaktör, kirlenme, havalandırma