Membran Biyoreaktör Sistemleri(MBR)
Biyolojik arıtım tekniklerinden olan ve aktif çamur süreçlerini membran ayırma süreçleri ile birleştiren bir arıtım teknolojisidir. Tarihine bakıldığına ilk membran biyoreaktörler, Dorr-Oliver tarafından 1960 yılların sonlarında ticari olarak geliştirilmiştir. Teknolojinin gelişmesi ile atık suların geri kazanılma ihtiyacı, biyolojik atık suların arıtma sistemlerinin gelişmesine neden olmaktadır. Bu gelişim de günümüze gelinceye dek tasarım olarak üç temel nesli ortaya çıkarmış ardında ise dördüncü nesli de geliştirme aşamasında olmaktadır. Bu sistemin amacı, evsel ve endüstriyel içerikli atık suların iyi kalitede arıtılması ile geri kazanılmasında kullanılmaktadır. Membran biyoreaktör sistemleri kullanılarak yüksek kalitede arıtılmış sular elde edilmekte olup tesisler içinde gerekli olan su ihtiyacı azalmaktadır.
Membran biyoreaktör sistemleri, hollow fiber ya da flat sheet tip olarak üretilmektedir. Bu sistemin bir parçası biyolojik arıtma reaktörlerin içerisinde batık olarak çalışma yaparlar. Biyolojik arıtma reaktörleri içinde oluşan aktif çamurların yoğunluğu membran biyoreaktörlerin daha verimli çalışmasını sağlamaktadır.
Membran biyoreaktör teknolojilerine ait uygulamalar hem dünyada hem de ülkemizde hızlı bir şekilde artmaktadır. Bunun nedeni ise kullanım alanların artmış olmasıdır. Bu kullanım alanları; evsel ve endüstriyel nitelikli atık suların geri kazanımı, Konvansiyonel tesislerin aynı ya da daha az alanı kullanmasına bağlı kapasite artırımı ile yüksek kirliliğe sahip olan suların arıtımında ve artırma tesisleri yapılacak olan alanların küçük olduğu tesislerde kullanılmaktadır.
Membran Biyoreaktör Arıtma Nedir?
Arıtma tesislerinde ihtiyaç duyulan arazi maliyetleri düşünüldüğünde, arıtma yapılacak alanın daha küçük olması ve buradan yüksek verim elde edilmek istenmektedir. Bu gereksinimler de yeni artıma teknolojilerini içeren membran biyoreaktörlerin oluşmasını sağlamıştır.
Atık su arıtımında sadece membran uygulamasının kullanımı çok maliyetli olması ile konvansiyonel sistemlerle de düşük enerji değerlerinin sağlanmaması ve atık su arıtımı için geri kazanımın önemli oluşu membran gelişimine bir basamak olmaktadır.
İlk olarak 1994 yılında kentsel atık suların arıtımında 500/100 ml toplam koli form olarak ve 100/100 ml fekal koli form enerji standartlarını sağlamak için dünya da ilk gerçek ölçekli membran biyoreaktör tesisini İngiltere Porlock’ta kurulmuştur.
Membran Biyoreaktör Arıtma Sistemleri Nasıl Çalışır?
Membran biyoreaktör sistemlerinin çalışmasında biyolojik reaktör içine daldırması yapılarak negatif basınçta çalışan daldırma tip membran filtre ve biyolojik arıtma gövdesi dışına kurulumu yapılan pozitif basınçta çalışan filtreler olarak uygulanabilen teknikte biyolojik arıtmadaki atık sular 0,2 mikron büyülüklerde gözenekleri olan filtre dokusundan geçerler.Atık sularda bu büyüklüğün üzerinde bulunan katı maddelerin hepsi tutulurken aynı zamanda mikroorganizmaların girişine izin verilmez ve böylece atık su geri kazanılmış olur. Filtre yüzeylerinde sürekli sağlanan akış nedeniyle filtrelenen katıların yüzeylerde tutunup filtreyi tıkamasının önüne geçilmektedir. Membran filtre dokusunun üzerinde biriken tüm atıklar, arıtılmış olan atık sularla filtreden sökülerek tekrardan arıtma sürecine girerler.