Membran biyoreaktör sistemleri (MBR), bilinen aktif çamur sistemlerinin geliştirilmiş biçimidir. Biyolojik reaktörler ile membran teknolojisinin birleştirilmiş halidir. Biyolojik arıtma işleminin devamında, çöktürme havuzu yerine ultrafiltrasyon (UF) veya mikrofiltrasyon (MF) membranları kullanılarak, ayrıştırma evresi yapılmaktadır.

MEMBRAN ARITMA SİSTEMLERİNİN ÖNEMİ

Özellikle düşük alan gereksinimi ve daha yüksek arıtma ihtiyacı ile Membran arıtma teknolojileri günden güne oldukça önem kazanmaktadır.

MEMBRAN ARITMA SİSTEMLERİ İLE İLGİLİ DETAYLAR AMAÇLARI

Biyolojik anlamda parçalanabilir bileşenlerin, mikropların, bulanıklığın, partiküllerin, yüzey aktif maddelerin en aza indirgenmesi.

MBR ARITMA SİSTEMLERİ AYRINTILARI

Membran biyoreaktör tipi (MBR) atıksu arıtma tesisleri, bir membran ultrafiltre ve aerobik biyolojik arıtma reaktörünün bileşiminden oluşan yeni bir atıksu arıtma teknolojisini kullanır.

Biyolojik reaktör içine daldırılarak negatif basınçta çalışan daldırma tip membran filtre veya biyolojik arıtma gövdesinin dışına kurulan pozitif basınçta çalışan filtreler olarak uygulanabilen bu teknikte biyolojik arıtmadaki atıksu 0,2 mikron büyüklüğünde gözenekleri olan filtre dokusundan geçirilir. Atıksuda bu büyüklüğün üzerinde bulunan tüm katı maddeler tutulurken neredeyse hiç katı madde ve mikroorganizma içermeyen atıksu geri kazanılır. Filtre yüzeyinde sürekli sağlanan akış sayesinde filtrelenen katıların yüzeyde tutunup filtreyi tıkmasının önüne geçilir. Buna rağmen membran filtre dokusu üzerinde biriken atıklar, arıtılmış atıksuyla yapılan periyodik ters yıkama ve kimyasal temizleme süreçleriyle fiziksel ve kimyasal olarak filtreden sökülür. Bu atıklar tekrar biyolojik arıtma sürecine alınır.

Özellikle MBR tekniğinin kullanıldığı durumlarda yüksek arıtım verimliliğinin yanı sıra biyolojik arıtmada çökeltme havuzuna gerek kalmadığı gibi havalandırma havuzu da konvansiyel yöntemde olması gerekenin üçte biri kadar büyüklükte tasarlanabilir, böylece toplam yerleşim ve inşaat alanında % 70’in üzerinde tasarruf sağlanır.

MBR ARITMA SİSTEMLERİNİN KULLANIM ALANLARI

• 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

Membran seçimini etkileyen en önemli faktör, membranın akısıdır. Diğer önemli bir faktör de, membranın maliyetidir. Atıksuyun türüne bağlı olarak da, membran seçimi değişebilir. Arıtılacak atıksu geri kazanılacaksa, daha iyi kalitede su üreten membranlar seçilebilir. Büyük ölçekli tesislerde, maliyeti azaltmak için, maliyeti ucuz yeni membranlar geliştirilebilir. Ayrıca, membranların tıkanma eğilimi az olmalıdır ve kolay temizlenebilmelidirler.

MBR sistemlerinde, azot giderimi de yapılabilmektedir. Havalı reaktör öncesinde, anoksik bölme ilave edilebilmektedir. Anoksik bölme olmadan bile, havalı reaktördeki yüksek biyokütle konsantrasyonlarından dolayı, havalı reaktör içerisinde yer yer anoksik bölmeler oluşabilmekte ve konvansiyonel aktif çamur sistemlerine göre daha yüksek azot giderimleri meydana gelebilmektedir.

MBR-Sistemleri aşağıdaki alanlarda başarılı şekilde kullanılır:

• Atık suyun sulama amaçları için geri dönüşümü (Bakterilerin ve katı maddelerin giderimi)
• Atık suyun Endüstriyel kullanım amaçlı geri dönüşümü (Nanofiltrasyon, ters ozmos, UV ve ozon için ön artıma)
• Konvansiyonel atıksu tesislerinde kapasite artısı (Çamurun konsantrasyonun artırılması)
• Yeni atıksu arıtma tesislerinde yer tasarrufu için (Çamur konsantrasyonun artırılması ve son çöktürme havuzu kullanılmaması

MEMBRAN BİYOREAKTÖR SİSTEMLERİNİN AVANTAJ VE DEZAVANTAJLARI

Membran biyoreaktör sisteminin avantajları arasında; organik madde gideriminde yüksek ve-verimliliğe sahip olması, geliştirilmiş besi maddesi giderim stabilitesi, arıtımı zor olan atıklara uygulanabilmesi, düşük çamur üretimi, çıkış suyunun yüksek kalitede dezenfeksiyonu, yüksek yükleme hızı, daha az kirlenmiş çamur oluşumu ve reaktör için ihtiyaç duyulan alanın küçük olması sayılabilir.

Bunun yanı sıra, membran sistemlerinin bir takım dezavantajları da bulunmaktadır. MBR sistemlerinin uygulanmasına özgü kısıtlamalar, tesislerin ilk yatırım maliyetleriyle ve değişken maliyetleriyle (elektrik tüketimi ve membranların işletme süresi gibi) ilişkilidir. Bu durum bu teknolojinin özellikle büyük miktarlardaki atık-suların arıtımı için uygulanması hususunda bir dezavantaj oluşturmaktadır. Diğer taraftan, MBR‟nin kullanımı, çok daha katı deşarj kuralları söz konusu olduğunda veya suyun ıslah edilmesi gerektiğinde daha yerinde olacaktır.

Özellikle bu teknoloji membran ve membran prosesi maliyetlerinin düşmeye devam ettiği sürece daha da uygun maliyetli bir hal alacaktır.