Biological flu: Dized bed treatment of wastewater

Abstract

ÖZET Kentsel ve sanayi atık sularını arıtmak amacıyla fiziksel, biyolojik ve kimyasal yöntemler veya bunların, birlikte kullanımı söz konusu olabilmektedir. Biyolojik yöntemler daha ziyade kentsel atık suların arıtımında tercih edilmektedir. Bu çalışmada biyolojik akışkan yatak kullanılmıştır. Biyolojik akışkan yatak, biyolojik arıtmada yaygın olarak kullanılan aktif çamur ve sabit yatak yöntemlerinin kombinasyonuyla elde edilmektedir. Yöntem diğer metotlara kıyasla çeşitli üstünlüklere sahiptir. Bunların en önemlisi sistemde yüksek mikroorganizma derişimlerine çıkılabilmesidir. Bu avantaj birim yatak hacminde yüksek reaksiyon hızlarına ulaşılmasına imkan vermekte ve biyolojik akışkan yatak hacmi diğer yöntemlerde kullanılan reaktörlere oranla 1/10-1/50 civarında azalmakta dolayısıyla aynı arıtma verimi düşük maliyetle gerçekleştirilmektedir. Bu düşük hacimli reaktörler yerleştirme alam yönünden £80 tasarruf sağlamaktadır. Ek olarak, aktif mikroorganizma akışkan yatağın içinde kalmakta ve sonuçta aktif çamur yönteminde kullanılan pahalı sedimentasyon tankına ihtiyaç duyulmamaktadır. Bu avantajlarından ötürü biyolojik akışkan yatak, yüksek derişimi! atıkların arıtılması için ideal bir yöntemdir. Bu çalışmada yatak olarak 2.5 cm çapında 1 20 cm yüksekliğinde pyreks cam kolon kullanılmıştır. Havalandırma ise l.3 cm çapında 1 1 0 cm yüksekliğinde ince pyreks cam kolonda gerçekleştirilmiştir. Havalandırmada saf oksijen ve/veya hava kullanılmış, oksijenleme sistemi ters akım prensipine göre çalıştırılmıştır. Akışkan yatakta mikro organizma taşıyıcı madde olarak özgül alanı büyük aktif karbon (BACMu®) ve mikro organizma olarak da evsel atıklar için üretilmiş ticari bir karma kültür kullanılmıştır. Bu çalışmada elde edilen ana sonuçlar aşağıda özetlenmiştir:. En uygun taşıyıcı madde aktif karbon ( BACMU ®) olarak saptanmıştır.. Taze besleme hızı 7 L/saat'ten daha az tutulduğunda arıtım 890 oranında gerçekleşmektedir, (Taze besleme derişimi =1000 mg/L).. Sistem 1-1.5 saat civarında yatışkın duruma ulaşmaktadır.. Sistem biofilm özelliği açısından kanştırmalı kap, reaktant dağılımı açısından tıpa tipi reaktöre benzemektedir.. Maksimum arıtım için aktif film kalınlığı 1 07 jim olarak bulunmuştur.. Arıtım hızı, kontrol edilen pH' larda (4, 5, 6,7) değişim göstermezken, minimum mikroorganizma büyümesi için optimum pH 5 olarak bulunmuştur.VI. Kentsel atıkları, akışkan yat8kta arıtılması için hsv8 kullanmak mümkündür.. Optimum geri döngü oranı = 9.2 ( Taze besleme derişimi 870 mg/L, Oksijen). Optimum geri döngü oram ¦ 12.8 (Taze besleme derişimi 2600 mg/L, Oksijen). Optimum geri döngü oranı =9.2 (Taze besleme derişimi 870 mg/L, Hava). Optimum geri döngü oranı =9.2 (Ta2e besleme derişimi 2600 mg/L, Hava) Bu sonuçlara göre evsel atık suların hava kullanılarak etkin ve ucuz bir şekilde arıtılması mümkündür.

İli SUMMARY Municipal end Industrial wastewaters have been treated with physical, chemical and biological or with the combination of these techniques. The biological treatment of wastewater is the most widespread form of sewage treatment. In this research biological fluidized bed was used which is considered as a comparatively recent development. The biological fluidized bed process may be visualized as a combination of attached-growth and suspended growth systems. Several advantages have been claimed for biological fluidized bed systems over conventional systems. Without exception they derive from the ability to produce a high biomass concentration which retains in the biological fluidized bed. The very high biomass concentration achieved in FBBR results in a much higher volumetric rate of reaction and a reactor one tenth to one fifth of the size of conventional plant. There is therefore a significant reduction in the capital cost of the plant needed to achieve a given degree of treatment. Since the reactor is much smaller than conventional systems, the area of land needed is reduced by as much as 80 %. Also, a large (expensive) sedimentation tank, as used in activated-sludge processes, is not needed with FBBRs since the active biomass remains within the reactor and does not have to be separated from the treated liquor and recycled. The process is ideal for uprising overloaded treatment plants. The more `volume efficient` FBBR system could even be built inside the reactors of the existing plant enabling it to treat a higher flow or organic load. In this work, the reactor `FBBR` was made from Pyrex glass tube with an inside diameter of 2.5 cm and a length of 120 cm. The aeration was done in aeration column with an inside diameter of 1.3 cm and length of 1 10 cm by means of countercurrent-contact with pure oxygen or air. The main results obtained in this study are summarized below:. The activated carbon ( BACMU®) was the most suitable support material for fluidized bed.. Knowing the required effluent quality, results may help to choose the value of the fresh feed flow rate which have to be employed.. For organic load of 1 g/L glucose solution, removal percent over 90 % may be obtafned by keeping the fresh feed flow rate below ? L/hr.. System gains the steady state operation within 1-1.5 hr.İV. The system behaves like CSTR for btofilm media while plug flow reactor prevails for reactant wastewater.. Active film thickness for maximum removal rate is 1 07 nm.. Optimum pH for minimum growth is 5 while maximum removal rate is not function of pH at controlled pH's of 4, 5, 6 and 7.. Air was sufficient to treat domestic wastewater up to a concentration of B0D5 = 870 mg/L (Glucose solution). Optimum recycle ratios when using O2 and air for 870 mg/L (Glucose solution) as fresh feed concentration was found to be both 9.2.. Optimum recycle ratios when using O2 and air for 2600 mg/L (Olucose solution) as fresh feed concentration was found to be 1 2.8 and 9.2 respectively. According to these results, treatment of domestic wastewater may be accomplished economically the effectively through fluidized bed using air for oxygenation. However, column should be checked with real wastewater for complete adaptation.