Özet:
Başlıca kirleticilerden biri olan azotlu birleşikler, alıcı sularda öncelikle ötrofikasyon olmak üzere çeşitli çevre kirliliği problemi yaratarak insan sağlığını tehdit etmektedir. Ülkemizde hiç bir gübre fabrikası azot içeren atık sularını arıtacak tesise sahip değildir. Bu çalışmada, Gemlik Gübre Fabrikasına ait, yüksek oranda amonyum ve nitrat azotu (NH+4-N ve NOyN) içeren atık suyun biyolojik arıtımını gerçekleştirmek üzere tasarlanan ardışık nitrifikasyon-denitrifikasyon sisteminin etrafında kütle denklikleri kurularak elde edilen diferansiyel eşitlikler 4.derece Runge-Kutta algoritması ile bilgisayarda çözümlenmiş ve sistemin dinamik davranışı teorik olarak incelenmiştir. Tasarlanan kombine sistem, atıksu deşarj standartlarını rahatlıkla karşılayacak şekilde, hacimleri Vı=780 m3 ve V2=2700 m3 olmak üzere nitrifikasyon ve denitrifikasyonun ardarda gerçekleştiği iki reaktör ve bunlara ait her biri 1900 m3 hacminde iki çöktürücü tanktan oluşmuştur. Nitrifikasyon reaktörüne, ortamın çözünmüş oksijen derişimini sürekli olarak 4 mg/l'de sabit tutmak için, günde 5141 kg oksijen beslenmesi gerekmektedir. Nitrifikasyon çöktürücüsünde çözünmüş oksijen olmadığı için, reaksiyon olmazken, denitrifikasyon ünitesine ait çöktürücüdeki anoksik ortam nedeniyle, çamurun çökeldiği bölgede tepkime devam etmektedir. Mikroorganizmaların karbon ihtiyacını karşılamak üzere, nitrifikasyon reaktörüne günde 10100 kg bikarbonat, denitrifikasyon reaktörüne ise günde 5248 kg metanol beslenmesi gerekmektedir.. Sistem davranışının dinamik çözümüne göre, atık su besleme hızı ile NHVN ve NOyN derişimlerinde kararlı hal koşullarına göre yaklaşık % 20 değişime kadar sistemde istenmeyen büyük değişiklikler olmamakta, çıkış değerleri atık su kriterlerinin altında kalmaktadır. Bunun nedeni ise geri döngü oranlarının ve çamur yaşlarının tasarım sırasında büyük seçilmesidir. Atık su besleme debisinde meydana gelecek azalmalar nedeniyle metanol derişminin sistem çıkışındaki istenmeyen artışı, denitrifikasyon beslemesinde yapılacak NOVN ölçümleri ve metanolün bu parametre bazında oranlı olarak beslenmesi ile kontrol edilebilir.
