Verimli bir atık su biyolojik arıtma teknolojisi olan MBBR (hareketli yataklı biyofilm reaktörü) teknolojisi, benzersiz avantajları nedeniyle dünya çapında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak yüksek tuzluluk, yüksek pH, düşük sıcaklık vb. gibi bazı aşırı ortamlarda MBBR dolgularının performansının stabil olup olmadığı ve kirleticileri etkili bir şekilde giderip gideremediği her zaman sıcak bir araştırma konusu olmuştur.
Yüksek tuzluluk ortamı:
Mikrobiyal aktivitenin engellenmesi: Yüksek tuzluluk ortamı, hücre zarlarının yapısını bozacak, mikroorganizmaların büyümesini ve metabolik aktivitesini engelleyecek ve biyofilm oluşumunu etkileyecektir.
Dolgu malzemelerinin korozyonu: Bazı tuz iyonları dolgu malzemelerini aşındırabilir, dolgu malzemelerinin spesifik yüzey alanını ve gözenekliliğini azaltabilir ve dolayısıyla biyofilmlerin tutunmasını ve büyümesini etkileyebilir.
Yüksek pH ortamı:
Mikrobiyal topluluklardaki değişiklikler: Aşırı pH, mikroorganizmaların topluluk yapısını değiştirecektir. Yalnızca asit ve alkaliye dirençli mikroorganizmalar hayatta kalabilir ve bu da biyolojik bozunmanın etkinliğini sınırlar.
Dolgu malzemesi özelliklerinde değişiklikler: Yüksek pH'lı ortamlar, dolgu malzemelerinin çözünme, genleşme veya büzülme gibi fiziksel özelliklerinde değişikliklere neden olarak dolguların performansını etkileyebilir.
Düşük sıcaklık ortamı:
Mikroorganizmaların metabolizma hızının azalması: Düşük sıcaklık, mikroorganizmaların metabolizma hızını azaltacak ve organik maddenin bozunma hızını etkileyecektir.
Yavaş biyofilm oluşumu: Düşük sıcaklık koşullarında biyofilmin oluşum hızı yavaştır, bu da sistemin başlatılmasını ve kararlı çalışmasını etkiler.
Tuza dayanıklı dolgu maddelerinin geliştirilmesi: Araştırmacılar, yüksek tuzluluk ortamlarında dolgu maddelerinin stabilitesini artıran, modifiye edilmiş polimer dolgu maddeleri, seramik dolgu maddeleri vb. gibi çeşitli tuza dayanıklı dolgu maddeleri geliştirdiler.
Aside ve alkaliye dirençli mikroorganizmaların taranması: Tarama ve evcilleştirme yoluyla, stabil biyofilmler oluşturmak için asit ve alkaliye dirençli mikrobiyal türler elde edilebilir.
Düşük sıcaklık biyoreaktörlerinin optimizasyonu: Havalandırma hacminin arttırılması ve hidrolik kesme kuvvetinin arttırılması gibi reaktörün yapısını ve proses parametrelerini optimize ederek, düşük sıcaklık koşulları altında biyolojik reaksiyonların verimliliği arttırılabilir.
Yüksek konsantrasyonlu organik atık suyun arıtımı: MBBR teknolojisi, özellikle yüksek tuzluluk ve yüksek pH'a sahip endüstriyel atık su arıtımı gibi bazı ekstrem ortamlarda, yüksek konsantrasyonlu organik atık suyun arıtılmasında avantajlara sahiptir.
Aşırı ortamlarda biyolojik iyileştirme: MBBR teknolojisi, özellikle tuzlu-alkali topraklar, asidik maden atıksuları vb. gibi bazı aşırı ortamlarda kirlenmiş toprak ve suyun biyolojik olarak arıtılması için kullanılabilir.
Kutup ve derin deniz ortamlarında kirlilik kontrolü: MBBR teknolojisi, kutup ve derin deniz gibi zorlu ortamlarda kirlilik kontrolünde potansiyel uygulama değerine sahiptir.
Aşırı çevreye dayanıklı yeni dolgu maddelerinin araştırılması ve geliştirilmesi: Daha yüksek spesifik yüzey alanına, daha güçlü mekanik dayanıma ve daha fazla korozyon direncine sahip yeni dolgu malzemeleri geliştirin.
Ekstrem ortamlardaki mikrobiyal topluluklar üzerine araştırma: Ekstrem ortamlardaki mikroorganizmaların ekolojik özelliklerinin derinlemesine incelenmesi, etkili mikrobiyal türlerin taranması ve yetiştirilmesi.
MBBR sürecinin optimizasyonu: Sistemin kararlılığını ve verimliliğini artırmak için farklı ekstrem ortamlar için MBBR süreç parametrelerini optimize edin.
Diğer teknolojilerle birleştirmenin uygulanması: Arıtma verimliliğini artırmak ve maliyetleri azaltmak için MBBR teknolojisini membran ayırma teknolojisi, elektrokimyasal teknoloji vb. gibi diğer teknolojilerle birleştirin.