MBR Sistemleri

MBR sistemi, Membran Biyoreaktörler (MBR) biyolojik arıtım prosesi ile yarı geçirgen membran teknolojisini birleştiren atıksu arıtımında kullanılan ileri arıtım sistemidir. Biyolojik arıtmadan sonra, çöktürme havuzu yerine ultrafiltrasyon (UF) veya mikrofiltrasyon (MF) membranları kullanılarak, ayırma işlemi yapılmaktadır.

MBR sistemi konvansiyonel biyolojik arıtım proseslerine kıyasla çok daha az yer kaplayan ve daha düşük biyolojik parçalanabilirliğe sahip olan atıksular için yüksek kimyasal oksijen ihtiyacı giderim verimliliğine sahip sistemlerdir. Bunun yanı sıra Membran Biyoreaktör sisteminde yüksek oranda (yaklaşık %98) BOI giderimi, tam nitrifikasyon ve oransal denitrifikasyon ile kaliteli çıkış suyu sağlanır. Gözle görülür derecede askıda katı madde giderimi sağlanır. MBR sistemi ile arıtılmış olan atıksuyun bulanıklık değerleri düşüktür. Az yer kaplaması sayesinde arazi maliyetlerinin yüksek olduğu bölgelerde büyük oranda tercih edilmektedir.

Evsel atık su arıtma konvansiyonel arıtımı genellikle üç aşamalı bir süreçten oluşmaktadır. Atıksuda bulunan askıda katı maddelerin çöktürülmesini, ardından sırasıyla organik maddenin aerobik arıtımı ve biyokütlenin giderilmesi için ikinci bir çöktürme işlemi yapılır. Bu reaktör, konvansiyonel aktif çamur prosesi ile benzer şekilde işletilmesine rağmen bu arıtma sisteminde son çöktürme tankına gerek duyulmamaktadır.

MBR sistemi, hidrolik ve çamur bekletme sürelerinin birbirinden farklı olmasına imkan sağlamaktadır. Böylece tüm çamur MBR sistemi içinde tutularak çamur yaşının yeterince uzun olması sağlanır. Biyokütlenin klasik çökeltme havuzlarında oluşan askıda katı madde kaçışları tamamen ortadan kalkmakta ve arıtılmış olan çıkış suyu kalitesi oldukça yüksektir. Etkin gözenek boyutu genellikle 0,1 μm altında olması sebebiyle temiz ve önemli ölçüde dezenfekte edilmiş çıkış suyu üretimi yapılmaktadır. Biyokütleyi daha fazla konsantre ederek gerekli tank boyutunun düşmesini ve biyolojik arıtım proses verimliliği artmaktadır. Ayrıca bu sistemlerde, biyolojik arıtımın biyokütle kaybı ve şişmeden dolayı başarısızlıkla sonuçlanma oluşmaz.

Sonuç olarak çıkış suyu kalitesi, konvansiyonel proseslerin arıttığından önemli ölçüde daha yüksek olup, dezenfeksiyon gibi daha ileri bir üçüncül arıtma işlemlerine ihtiyaç kalmaz.

Membran Biyoreaktör Prosesinin Uygulama Kriterleri

Membran uygulamalarında tercih edilen membran modülleri, mikrofiltrasyon, ultrafiltrasyon, nano filtrasyon ve ters ozmos olarak sınıflandırılır. Membran Biyoreaktör sistemlerinde ise polimerik veya seramik membranların kullanıldığı mikrofiltrasyon ve ultrafiltrasyondur modülleridir.

 MBR Sisteminin Avantajları

• Son çökeltim tankına ihtiyaç kalmaz,
• Üçüncül filtrasyon uygulamalarına gerek kalmaz. Bu sayede tesis için gerekli alan ihtiyacı daha azdır.
• Diğer sistemlerdeki son çökeltim tanklarından farklı olarak katı madde arıtımının kalitesi sistemdeki askıda katı madde konsantrasyonu ve kalitesi birbirinden bağımsızdır.
• Sistemde iyi çamur ve çamur çökme özelliği beklenmediğinden uzaktan otomatik kontrol için uygundur.
• Yüksek çamur bekletme yaşları ile tasarlanmadığı için çamur miktarı daha az oluşur.
• Daha fazla hacimsel yükleme ve çamur arıtmada düşük maliyet sağlanır.
• MBR üniteleri biyolojik arıtmaya ve aynı zamanda dezenfeksiyona kimyasal kullanılmaksızın imkan vermektedir.
• UF kalitesinde son ürün elde edildiği için yeniden kullanıma uygundur, daha yüksek kalitede su elde etmek için Ters Ozmos besleme suyu olarak kullanılabilir.
• İleri otomasyon seviyesi, daha az iş gücü imkanı vardır.
• Modüler konseptin aşamalı kuruluma olanak verilir.
• Çeşitli büyüklük ve kapasitelere adaptasyonun kolaylığı sağlanır.
• Konteynır haline getirilebilme imkanı vardır.
• Kolay taşınım ve kolay kurulum yapılır.

MBR Sisteminin Kullanım Alanları

• Evsel ve endüstriyel nitelikli atıksuların ileri arıtımı
• Özellikle su havzalarına deşarj limitlerinin söz konusu olduğu durumlar
• Yüksek kirlilik içeren suların arıtımı
• Atıksulardan sulama suyu elde edilmesi ve geri kazanım projeleri
• Konvansiyel yöntemler için yerleşim alanının yetersiz kaldığı projeler
• Kapasite artışlarında atıksu arıtma tesisinin yetersiz kaldığı projeler
• Yüksek su tüketimi olan proseslerde atık suyun geri kazanımı
• Konvansiyonel tesislerde aynı veya daha az alanı kullanarak kapasite arttırımı
• Eski tesislerin modernizasyonu
• Arıtma Tesisi yapılacak alanın küçük olduğu tesisler

MBR sistemi ile aktif çamur sistemi kıyaslanarak avantaj ve dezavantajları aşağıda sıralanmıştır. Klasik bir aktif çamur sistemine göre avantajları;

• Yüksek hijyen standartları ile birlikte, ideal çıkış suyu kalitesi,
• Düşük reaktör hacmi,
• Düşük alan gereksinimi,
• Düşük miktarda ve aralıklı periyotlarla oluşan çamur miktarı,
• Daha yüksek seviyede azot giderimi.

Klasik bir aktif çamur sistemine göre dezavantajları;

• Yüksek ilk yatırım maliyeti,
• Yüksek işletme maliyeti,
• Membranların tıkanmasını önlemek amacıyla, kimyasal ile periyodik yapılma gereksinimi.

ÖZELLİKLERİ ve AVANTAJLARI

• Kendi kendini düzenleyen biyokütleye sahiptir.
• Kapasite artışı sağlayan tasarım.
• İşletimsel düzenleme gerektirmez, sadece ekipman bakımı gerekli olur.
• Yükleme farklılıklarının fazla olması durumunda bile dengeli.
• Daha az alan kaplar.
• Uygun maliyetli; geleneksel uygulamalara oranla düşük yatırım ve işletme maliyeti sağlar.
• Tek geçişli arıtma.
• Birçok uygulama alanına sahiptir.
• Kompakt ve son derece basit biyolojik bir arıtma sistemidir.
• Esnek tasarım; hemen hemen tüm aktif çamur prosesine uygulanabilir.
• Kararlı işletme; toksiklenme veya taşkın gibi durumlarda biyofilm tamamen etkilenmez ve sistem daha hızlı toparlanır.
• Düşük çamur yaşı ve düşük sıcaklıklarda bile kararlı nitrifikasyon sağlar.

Uygulama Alanları

• Atık su arıtma tesisi kapasite artışında uygulanır.
• Atık su arıtma tesisi iyileştirme uygulamaları (çıkış suyunda daha yüksek kalite talebi) için kullanılır.
• Biyolojik nutrient gideriminde uygulanır.
• Endüstriyel atık su arıtımı,
• Evsel atık su arıtımı

MBR sistemi