Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 175. Sayı (Şubat 2023)

34 SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • Şubat / 2023 ÇEVİRI K um filtreleri, doğru şekilde işletilmeleri duru- munda, ön arıtmanın ilk basamağı olarak UF ve RO membranları öncesinde yaygın olarak başarı ile kullanılmaktadır. Bu fitreler, düşük maliyeti ve kolay bakımı ile avantajlıdır. Bununla birlikte yeni teknolojilerden yararlanarak önemli iyileştirmeler de gerçekleştirilebilir. Silis kumu, bakterilerin gelişimi ve üremesi için ideal bir ortam oluşturur; bundan yararlanarak kum filtreleri, “biyolojik filtreler” olarak, içme suyu arıtımında yavaş yataklı filtreler şeklinde kullanılmaktadır. Bu filtrelerde, filtrasyon esnasında su akış hızı 0.1 m/h civarındadır. Ancak doğrusal hız 5 – 10 m/h’e çıktığında fitre içindeki biyodinamikler ve mikrobiyoloji değişmeye başlamaktadır. Yavaş yataklı filtreler içsel solunum durumundadır. Bu filtreler kendi içinde stabil bir ekosistem olarak tanımlana- bilir. Fakat “su filtrasyon hızı” arttığında sistemde biyolojik stabilite bozulur. İlk başlarda kum filtreleri çok iyi su kalitesi sağlayabilir. Başlangıçta, kum filtresinde heterot- rofik bakteriler organik karbonu karbon kaynağı olarak kullanarak kolonileştir. Büyüme fazında bu bakteriler kum filtresinin performansını iyileştirir. Bu dönem, suyun sıcaklığına ve çözünmüş organik madde konsatrasyonuna bağlı olarak birkaç haftadan on iki aya kadar sürebilir. Bu süre sonunda, heterotrofik bakteriler filtre içinde var olan tüm yaşam alanını kullanır, biyofilm tabakası gelişmeye ve bakterilerin tür çeşitliliği artmaya başlar. Bu aşamada, bakteriler kum yüzeyinden suyun filtreden geçişi ile kaçmaya başlarlar. Bununla beraber bakteri seviyesi ve çözünmüş organik madde, filtre çıkışındaki suda filtre Membran Önündeki Filtrelerde Biyolojik Kirlenme ve AFM Aktif Filtre Malzemesi ile Bunun Önlenmesi girişindeki suya göre genellikte daha düşüktür. Biyofilm bir bitkiye, planktonik bakteri de biyofilmin tohumuna benzetilebilir. Biyofilmin suya bakteri salması normaldir. Gerçekte, bakterinin filtre edilen suya salınması bakteri tarafından senkronize ediliyor da olabilir. Bu, filtrenin performansını iyileştiren mükemmel doğal bir prosesdir, fakat bu esnada kum filtresi, filtre edilmiş suya aralıklarla yüksek konsantrasyonda bakteri salar. Biyofilmdeki “bakteri tür çeşitliliği” zamanla sürekli olarak artar ve birkaç ay sonrasında ototrofik bakteriler kendini göstermeye başlar. Bu bakteriler, inorganik kar- bondan organik karbon üretir. Bu türler normalde kum filtresi yatağının alt tabakalarında görülmeye başlarlar ve heterotrofik bakterilere göre daha yavaş gelişirler. Ancak, su kalitesi üzerinde olumsuz etkiler gösterirler. Kum mineralize olur (taşlaşmaya başlar), bakteri aljinat bazlı bir biyofilm matriksi oluşturmaya başlar, ayrıca da biyofilme ek koruma sağlayan peteksi bir mineral yapı oluşturur. Kum taneciklerinin yapısı bu biyomineralizasyon sebebi ile değişmeye başlar, aljinat bazlı üretim artar ve kum gittikçe daha az stabil olur. Böylece kum filtresi, tek amacı çok bakteri üretmek olan bir fabrikaya dönüşür. Bu aşamada azot fikse edici bakteriler, filtre yatağının alt kısmında ototrof bakterilerin yanında oluşmaya başlarlar. Bakterilerin ekolojik çeşitliliği arttıkça, organik madde üretimi de artar. Kum filtreleri böylece filtre giri- şinden daha çok katı ve organik madde üretmeye başlarlar. Buradaki problem, sürekli bulanıklık ölçümü olmayan filtrelerde bu ani salınımların fark edilememesidir. Su ve hava ile ters yıkama, biyofilmin bir kısmını filt- Yazan: DR. HOWARD DRYDEN Çeviri: ŞEBNEM AYBİGE BARLAS ÖKOTEK Yönetim Kurulu Başkan Yardımcısı