Öz yÜksek lİsans evsel atiksularin aritilmasinda …stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin...

95
I ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA ARITMA VERİMİ – ENERJİ İLİŞKİSİNİN İNCELENMESİ Himmet Erkin AZMAN ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANA BİLİM DALI YÜKSEK LİSANS TEZİ Danışman : Prof.Dr. Ahmet YÜCEER Yıl : 2005, Sayfa : 87 Jüri : Prof.Dr. Ahmet YÜCEER Doç. Dr. İlyas DEHRİ Doç. Dr. Mesut BAŞIBÜYÜK Bu çalışmada, çalışan bir evsel atıksu arıtma tesisinde tesisin giriş ve çıkışlarındaki dizayn ve işletme parametrelerine bakılarak karşılaştırmalar ve sistemin ekonomik analizi yapılmıştır. Ankara Merkezi Atıksu Arıtma Tesisi’nde tesisinin giriş ve çıkış KOI, BOI 5 , AKM değerleri ve enerji sarfiyatı bir aylık süreyle alınmış, bu veriler ışığında tesisin KOI – Enerji, BOI 5 – Enerji, AKM – Enerji ilişkileri incelenmiştir. Tesiste % 93 AKM, % 90 KOI, %95 BOI 5 gideriminin sağlandığı gözlenmiştir. Buna göre yapılan hesaplarda, tesiste giderilen yük arttıkça birim enerji tüketiminin azaldığı görülmüştür. Anahtar Kelimeler : Atıksu Arıtma Tesisleri Maliyetleri, Tasarım Parametreleri, Performans Analizi

Upload: others

Post on 01-Mar-2020

14 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

I

ÖZ YÜKSEK LİSANS

EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA ARITMA VERİMİ – ENERJİ

İLİŞKİSİNİN İNCELENMESİ

Himmet Erkin AZMAN

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANA BİLİM DALI

YÜKSEK LİSANS TEZİ

Danışman : Prof.Dr. Ahmet YÜCEER

Yıl : 2005, Sayfa : 87

Jüri : Prof.Dr. Ahmet YÜCEER

Doç. Dr. İlyas DEHRİ

Doç. Dr. Mesut BAŞIBÜYÜK

Bu çalışmada, çalışan bir evsel atıksu arıtma tesisinde tesisin giriş ve

çıkışlarındaki dizayn ve işletme parametrelerine bakılarak karşılaştırmalar ve

sistemin ekonomik analizi yapılmıştır. Ankara Merkezi Atıksu Arıtma Tesisi’nde

tesisinin giriş ve çıkış KOI, BOI5, AKM değerleri ve enerji sarfiyatı bir aylık süreyle

alınmış, bu veriler ışığında tesisin KOI – Enerji, BOI5 – Enerji, AKM – Enerji

ilişkileri incelenmiştir. Tesiste % 93 AKM, % 90 KOI, %95 BOI5 gideriminin

sağlandığı gözlenmiştir. Buna göre yapılan hesaplarda, tesiste giderilen yük arttıkça

birim enerji tüketiminin azaldığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler : Atıksu Arıtma Tesisleri Maliyetleri, Tasarım Parametreleri, Performans Analizi

Page 2: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

II

ABSTRACT M.Sc. THESIS

INVESTIGATION OF TREATMENT EFFICIENCY-ENERGY

RELATION AT DOMESTIC WASTEWATER TREATMENT PLANTS

Himmet Erkin AZMAN

DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING

INSTITUTE OF NATUREL AND APPLIED SCIENCES

ÇUKUROVA UNIVERSITY

Supervisor : Prof.Dr. Ahmet YÜCEER

Year : 2005, Page : 87

Jury : Prof. Dr. Ahmet YÜCEER

Asc. Prof. Dr. İlyas DEHRİ

Asc. Prof. Dr. Mesut BAŞIBÜYÜK

In this study, a comparison between design and actual operation values of

influent and effluent water quality parameters and economical system analysis of a

working full-scale wastewater treatment plant was made. COD, BOD5 and TSS

values in the raw wastewater and effluent along with unit based energy consumption

of Ankara Central Wastewater Treatment Plant were observed. According to this

data COD-Energy Consumption, BOD5-Energy Consumption and TSS-Energy

Consumption relations were set. 93% TSS, 90% COD and 95% BOD5 removal

efficiencies were observed during the observation period. According the calculated

energy consumption per pollutant removed values, from the observed parameters,

show a regular decrease.

Keywords : Cost of wastewater treatment plant; Design parameters; Performance analysis

Page 3: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

III

TEŞEKKÜR

Çalışmalarım boyunca beni yönlendirip cesaretlendiren ve yardımlarını

esirgemeyen, değerli hocam ve danışmanım sayın Prof.Dr.Ahmet YÜCEER ‘e,

fikirlerinden her zaman destek aldığım sayın Doç.Dr.Mesut BAŞIBÜYÜK’e

araştırmalarımı yaptığım ASKİ ve Ankara Merkezi Atıksu Arıtma Tesisi

yöneticilerine, teknik ve pratik olarak tesisteki çalışmalarımda beni yönlendiren ve

yardımlarını esirgemeyen meslektaşım sayın Gökhan DEMİREL ‘e, tezimin

hazırlanması aşamasında teknik ve bilimsel açıdan yardımcı olan sayın

Arş.Gör.Yavuz SUCU’ya, sayın Arş.Gör. Zeki BOZKURT’ a, sayın Dr. Bülent

SARI’ya ve sayın Arş.Gör. Orkun İbrahim DAVUTLUOĞLU’na, Arş.Gör. Seçil

KEKEÇ’e, maddi ve manevi yardımlarını hiç eksik etmeyen, benim bu günlere

gelmeme vesile olan aileme, tezimin yazılmasında ve hazırlanmasında bana her

zaman destek olan, anlayışını ve yardımlarını eksik etmeyen eşim Akgün Malkoç

AZMAN’ a teşekkürlerimi sunarım.

Page 4: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

IV

İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ ............................................................................................................................... I

ABSTRACT ............................................................................................................... II

TEŞEKKÜR .............................................................................................................. III

İÇİNDEKİLER ......................................................................................................... IV

TABLOLAR DİZİNİ ...............................................................................................VII

ŞEKİLLER DİZİNİ ……………………………………………………………….VIII

1.GİRİŞ .......................................................................................................................1

1.1. Atıksular ..............................................................................................................4

1.2. Atıksu Özellikleri ...............................................................................................5

1.2.1. Endüstriyel Atıksular ................................................................................... 5

1.2.2. Evsel Atıksular ............................................................................................10

1.2.2.1. Evsel Atıksu Arıtma Tesisi Planlaması .................................................14

1.2.2.1.(a). Debi ……………………………………………………………..14

1.2.2.1.(b). BOI - KOI Değerleri …………………………..………………..17

1.2.2.1.(c). N - P Değerleri ……………………..……………………………18

1.2.2.1.(d). Diğer Girdi Verileri ......................................................................19

1.2.2.1.(e). Çıkış Suyu Kalitesi ……………………………………………..19

1.2.3. Atıksuların Arıtımı ......................................................................................20

1.2.3.1. Atıksu Arıtımının Amaçları ..................................................................20

1.2.3.1.(a). Su Kirleticileri ..............................................................................22

1.2.3.1.(b). Zehirli Su Kirleticileri ..................................................................24

1.2.3.2. Arıtma Sistemlerinin Seçimi .................................................................25

1.2.4. Atıksu Arıtma Sistemleri Ve Teknik Genel Esaslar ...................................28

1.2.4.1. Fiziksel Arıtma .....................................................................................28

1.2.4.2. Kimyasal Arıtma ...................................................................................32

1.2.4.3. Biyolojik Arıtma ..................................................................................33

1.2.4.4. İleri Arıtma Metodları ….......................................................................40

1.2.4.5. Arıtma Çamurlarının Arıtma Metodları ................................................45

1.2.5. Ülkemizde Yapılmış Atıksu Arıtma Tesisleri Ve maliyetleri .....................50

Page 5: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

V

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR ……………………………………………………...52

2.1. Önceki Çalışmalar …………………………………………………………...52

3. MATERYAL VE METOD ……………………………………………………55

3.1. Materyal ...........................................................................................................55

3.1.1. Ankara Merkezi Atıksu Arıtma Tesisi ......................................................55

3.1.2. Arıtma Prosesi Ve Akış Şeması .................................................................56

3.1.3. Ön Arıtma Ünitesi ......................................................................................58

3.1.4. Ön Çökeltme Havuzları .............................................................................58

3.1.5. Havalandırma Havuzları ............................................................................59

3.1.6. Son Çökeltme Havuzları ...........................................................................59

3.1.7. Ham Çamur Yoğunlaştırma Havuzları ......................................................59

3.1.8. Çamur Özümleme Havuzları .....................................................................60

3.1.9. Biyogaz Güç İstasyonu .............................................................................60

3.1.10. Özümlenmiş Çamur Yoğunlaştırıcıları ...................................................60

3.1.11. Çamur Susuzlaştırma Ünitesi ...................................................................61

3.1.12. Arıtılmış Su ve Çamur Deşarjı ……….....................................................61

3.1.13. Temel Tasarım Kriterleri .........................................................................61

3.1.14. Kirlilik Yükleri Ve Arıtma Verimi ..........................................................65

3.1.15. Personel ve Organizasyon ........................................................................65

3.1.16. Tesisten Numune Alma Ve Yapılan Analizler .......................................66

3.1.17. Tesisin Enerji Tüketiminin Belirlenmesi ................................................67

3.2. Metod ………………………………………………………………………...67

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMALAR ........................................68

4.1. Tesisin Giriş Değerleri .....................................................................................68

4.2. Tesisin Çıkış Değerleri ....................................................................................69

4.3. Tesisin Enerji Tüketimi ....................................................................................70

4.4. Tesis Giriş Yükleri ...........................................................................................71

4.5. Tesis Giderim Verimleri ..................................................................................72

4.6. Tesisin Enerji Tüketimi ....................................................................................74

4.7. Tesisten Elde Edilen Verilere Göre Hesaplanan Değerler ..............................79

Page 6: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

VI

5. SONUÇ VE ÖNERİLER …………………………………………………….…83

KAYNAKLAR ……………………………………………………………………..85

ÖZGEÇMİŞ ………………………………………………………………………...87

Page 7: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

VII

TABLOLAR DİZİNİ SAYFA

Tablo 1.1. Biyolojik arıtma sisteminin analizi ………………………………………3

Tablo 1.2. Kanalizasyon şebekesi projesi için su kullanımı miktarları ……………..4

Tablo 1.3. Su kullanım süreleri ……………………………………………………..5

Tablo 1.4. Evsel atıksu karakteristikleri …………………………………………...13

Tablo 1.5. Arıtma tesislerinin tasarımında ihtiyaç duyulan girdi verileri ………….15

Tablo 1.6. Evsel atıksuların boşaltılmasına ait standartlar .......................................21

Tablo 1.7. Anaerobik ayrışmada toksik etki yapan etki maddelerin çamur katı

maddesi bileşimdeki üst sınır değerleri ....................................................49

Tablo 1.8. Mekanik su alma ünitelerinin kapasiteleri ................................................49

Tablo 1.9. Türkiye’de yapılmış biyolojik atıksu arıtma tesisleri ve maliyetleri ........51

Tablo 3.1. Temel tasarım kriterleri ………………………………………………...62

Tablo 3.2. Atıksu arıtma üniteleri ana boyutları …………………………………...63

Tablo 3.3. Çamur arıtma ve gaz üniteleri ana boyutları …………………………...64

Tablo 3.4. Gaz üretimi kullanımı ve enerji dengesi ………………………………..65

Tablo 4.1. Atıksu arıtma tesisi giriş değerleri ............................................................68

Tablo 4.2. Atıksu arıtma tesisi çıkış değerleri ...........................................................69

Tablo 4.3. Atıksı arıtma tesisi enerji tüketim değerleri .............................................70

Tablo 4.4. Tesise ait giriş yükleri ..............................................................................71

Tablo 4.5. Tesisin giderim verimleri .........................................................................72

Tablo 4.6. Tesis enerji tüketimi .................................................................................74

Page 8: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

VIII

ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA

Şekil 3.1. Ankara merkezi atıksu arıtma tesisi akım şeması ……………………….57

Şekil 4.1. Giren KOI yüküne bağlı olarak birim enerji tüketimi …………………..76

Şekil 4.2. Giren BOI5 yüküne bağlı olarak birim enerji tüketimi ………………….76

Şekil 4.3. Giren AKM yüküne bağlı olarak birim enerji tüketimi …………………77

Şekil 4.4. Giderilen KOI yüküne bağlı olarak birim enerji tüketimi ………………77

Şekil 4.5. Giderilen BOI5 yüküne bağlı olarak birim enerji tüketimi ……………...78

Şekil 4.6. Giderilen AKM yüküne bağlı olarak birim enerji tüketimi …………..…78

Page 9: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 1 -

1. GİRİŞ

Bu çalışmanın amacı yapılmış, yapılan ve yapılması planlanan evsel atıksu

arıtma tesislerinin tasarım parametrelerinde yaşanan hataları bilimsel açıdan ele

alarak ortaya koymak, bu parametrelerin uygulaması yapılmış bir evsel atıksu arıtma

tesisinde sonuçlarını görmek, incelemek ve sadece konu ile ilgilenenler açısından

öğretim amaçlı bir değerlendirme yapmak ve gelecekte yapılacak olan atıksu arıtma

tesislerine ışık tutmaktır. Kalkınmakta olan ve sınırlı ekonomik imkanlara sahip

ülkemizde atıksu arıtma tesislerinin planlanmasında; atıksu miktarı ve kalitesi,

bunların değişimleri, iklim şartları, seçilen arıtma sisteminin yaygınlığı ve

uygulanabilirliği, mekanik, elektrik ve yapım maliyetleri gibi değerlendirmelerin

geniş bir çerçevede ele alınması gerekmektedir. Bu kapsamda kullanımları yaygın

olan arıtma sistemleri arıtma verimlilikleri, ön yatırım ve işletme maliyetleri

açısından değerlendirilerek, halen işletilmekte olan evsel atıksu arıtma tesisi bu

açıdan incelenmiştir.

Hızlı bir kalkınma sürecine giren ülkemizde, son yıllarda yerel yönetimler

çoğu dış kaynaklarca finanse edilen kentsel atıksu arıtma tesislerinin planlanmasına

ve yapımına hız vermiştir. Bu gün atıksu arıtımı için uygulanan çok sayıda sistem

mevcuttur. Evsel atıksuların arıtımı için daha çok aktif çamur, stabilizasyon

havuzları, damlatmalı filtre ve anaerobik arıtma gibi biyolojik sistemler yaygın

olarak kullanılmaktadır. Kalkınmakta olan ve tropik yada subtropik iklime sahip

bölgelerde ise evsel atıksu arıtma tesisi planlamasında daha çok stabilizasyon

havuzları tercih edilmektedir (Mara, 1978; Batchelor ve diğ., 1991; Khan ve Ahmad,

1992). Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki

organik atıkların parçalandığı, su, besin ve enerji dönüşümünün yapılabildiği, işletme

kolaylığı ve düşük işletme maliyeti olan arıtma sistemleridir. Sistemin dezavantajı ise

geniş arazi ihtiyacına gerek duyulmasıdır (Oswald, 1995; Xian-wen, 1995). Sıcak

iklimlerde önemli problemlere neden olan patojen organizmaların stabilizasyon

havuzlarında doğal biyolojik dezenfeksiyon ile önemli ölçüde giderilmesi de sistemin

artı bir avantajıdır (von Sperling, 1996). Bunun yanında yüksek kalitedeki çıkış

sularının tarım arazilerinin sulanması amacıyla kullanılması mümkündür (Soler ve

Page 10: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 2 -

diğ., 1995). Stabilizasyon havuzlarında algler ve bakteriler arasında ortak bir yaşam

söz konusudur. Algler fotosentez ile oksijen üreterek havuz içeriğinin çözünmüş

oksijen içeriğini artırır ve en üst seviyede tutar. Bu sayede atıksuların aerobik

bakteriler tarafından stabilizasyonu gerçekleşir. Algler fotosentezle oksijen

üretiminin yanı sıra ortamda bulunan bazı organik bileşikleri bünyelerine alabilme ve

bunlardan faydalanabilme yeteneğine sahiptir (Soeder, 1986). Stabilizasyon

havuzları ile evsel atıksuların arıtılması çevre kirlenmesinin kontrolü ve çevrenin

korunması açısından hem düşük işletme maliyeti ve kolay işletme koşulları açısından

hem de doğal bir proses olması açısından kalkınmakta olan ülkeler için oldukça

caziptir.

Günümüzde evsel atıksuların arıtılması için uygulanan bir çok alternatif

sistem mevcuttur. Kalkınmasını tamamlamış ülkelerde bu alternatiflerin sayısı

istenilen çıkış suyu kalitesinin çok sıkı tedbirlerle sınırlandırılması nedeniyle daha az

sayıdadır. Ekonominin, hükümet yönetimlerinin ve politikaların sürekli değiştiği

kalkınmakta olan ülkelerde ise deşarj kriterleri sıkıdan rahata kadar geniş bir ölçekte

yer almaktadır. Bunun yanında arıtma tesisinin maliyet bileşenleri ve işletme

gereksinimleri kalkınmış ülkelerde önemliyken kalkınmakta olan ülkelerde arıtma

tesisi tipinin seçiminde karar verici bir unsur olarak rol oynamaktadır (von Sperling,

1996).

Dünya genelinde evsel atıksu arıtımı için daha çok biyolojik arıtma sistemleri

tercih edilmektedir. Bu sistemler arıtma verimlilikleri, arazi ihtiyacı ve ilk yatırım

maliyeti gibi parametreler açısından karşılaştırılarak sonuçlar Tablo 1.1’ de

verilmiştir.

Page 11: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 3 -

Tablo 1.1.Biyolojik Arıtma Sistemlerinin Analizi (Arceivala, 1981; Metcalf & Eddy, 1991;Prioli ve diğ.,1993;Qasim, 1985; USEPA, 1992; von Sperling, 1994)

Giderme Verimleri (%) Gereksinimler Arıtma Sistemleri

BOİ5 N P Koliform Arazi

(m2/N)

Enerji

(W/N)

Yapım

Maliyeti

(US$/N)

Toplam

Bekletme

Süresi

(Gün)

Çamur

Miktarı

(m3/N-yıl)

Ön Arıtma 35-40 10-25 10-20 30-40 0,03-0,05 ∼0 20-30 0,1-0,5 0,6-1,3

Fakültatif Havuz

Anareob-Fakültatif

Fakültatif Havalandırmalı

75-85

75-90

75-90

30-50

30-50

30-50

20-60

20-60

20-60

60-99

60-99,9

60-96

2-5

1,5-3,5

0,25-0,5

∼0

∼0

1-1,7

10-30

10-25

10-25

15-30

12-24

3-9

-

-

-

Geleneksel Aktif Çamur

Uzun Havalandırmalı

Sıralı Kesikli Reaktör

85-93

93-98

85-95

30-45

15-30

30-40

30-45

10-20

30-45

60-90

65-90

60-90

0,2-0,3

0,25-0,35

0,2-0,3

1,5-2,8

2,5-4

1,5-4

60-120

40-80

50-80

0,4-0,6

0,8-1,2

0,4-1,2

1,1-1,5

0,7-1,2

0,7-1,5

Damlatmalı Filtre (düşük hızlı)

Damlatmalı Filtre (yüksek hızlı)

85-93

80-90

30-40

30-40

30-45

30-45

60-90

60-90

0,5-0,7

0,3-0,45

0,2-0,6

0,5-1

50-90

40-70

-

-

0,4-0,6

1,1-1,5

UASB

Septik tank-anaerobik filtre

60-80

70-90

10-25

10-25

10-20

10-20

60-90

60-90

0,05-0,1

0,2-0,4

∼0

∼0

20-40

30-80

0,3-0,5

1-2

0,07-0,1

0,07-0,1

Kalkınmakta olan ülkelerde atıksu arıtma tesislerinin planlanmasında,

dizaynında ve işletilmesinde birçok problemle karşılaşılmaktadır. Karşılaşılan

problemler aşağıda ana başlıklar halinde sıralanmıştır.

• Güvenilir dizayn verilerinin eksikliği

• Kanalizasyon sistemi ve atıksu arıtma tesisinin yapım

periyotlarının uyumsuzluğu

• Hatalı dizayn

• Bölgesel özelliklerin dikkate alınmaması

• Başka bir bölgede uygulanan projenin yeni bölgeye göre

uyarlanmadan yeniden uygulanması

• Danışman kişi yada kuruluşların etkisi

Bu belirtilen hususlar bu gün ülkemizin bir çok yerinde yapılması planlanan

ve yapılmış olan arıtma tesislerinde görülmektedir. Halihazırda yapılmış ve işletilen

bir evsel atıksu arıtma tesisi bu açılardan değerlendirilmeye çalışılmıştır.

Literatür tarandığında bir çok arıtma tesisinin dizayn parametrelerinin çok

yüksek tutulduğu, gerçekte de atıksuların karakteristik özelliklerinin daha düşük

değerler çıktığı görülmektedir. Bu değerlerin yüksek çıkması, belediyelerde veya bu

gibi arıtma tesislerinin işletmesini yapan kuruluşlarda sorunlara neden olmaktadır.

Page 12: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 4 -

Şimdiye kadar yapılmış, yapılmakta ve yapılacak olan tesislerin projelendirilmesi

25-30 yıl sonrası göz önüne alınarak yapıldığından dolayı tesislerin debilerinde

büyük sorunlarla karşılaşılmaktadır. Bu sorunlar beraberinde tesis dizaynında

kullanılan parametrelerde de sapmalar meydana getirmektedir. Bu sorunlarda

tesislerin ilk kuruluş ve işletme maliyetlerine büyük yük getirmektedir.

Çalışan bir evsel atıksu arıtma tesisinde tesisin giriş ve çıkışlarındaki dizayn

parametrelerine ve gerçek parametrelere bakılarak karşılaştırmalar yapılacak ve

sistemin ekonomik analizi yapılacaktır. Bu analizlerin ve çalışmaların bundan sonra

yapılacak olan tesislere ışık tutması amaçlanmıştır.

1.1. Atıksular

Bir yerleşim alanı tarafından oluşturulan atıksuyun miktarı, bu yerleşim

alanın nüfusuna ve kişi başına su kullanım miktarına bağlı bulunmaktadır. Bu

nedenle, atıksu debilerinin isabetle tahmini için, güvenilebilir nüfus etüdlerine

gereksinim bulunmaktadır. Türkiye’de kanalizasyon şebekelerinin proje aşamasında,

İller Bankasının içme ve atıksu şartnameleri Tablo 1.2 de verildiği şekilde aşağıdaki

su kullanım değerlerini önermektedir.( İller Bankası )

Tablo 1.2 Kanalizasyon şebekesi projesi için su kulanım miktarları. (İller Bankası)

Belde Nüfusu Su Kullanımı ( lt/kişi/gün )

3.000 veya daha az

3.001 – 5.000

5.001 – 10.000

10.001 – 30.000

30.001 – 50.000

50.001 – 100.000

100.001 – 200.000

200.001 – 300.000

60

70

80

100

120

170

200

225

Page 13: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 5 -

Herhangi bir bölgenin toplam debisi aşağıdaki gibi bulunabilir:

/ .12 3600

qxnQ lt snx

=

Bu formülde q kişi başına günde kullanılan su miktarı (litre/kişi/gün) n

gelecek gelecek otuz beş yıl için hesaplanan proje nüfusudur.

Yukarıda formülde görüldüğü gibi, on iki saat içerisinde olacağı varsayılan

toplam debi hesaplanmaktadır.

Kullanılan suyun % 70 – 80 ninin atıksu arıtma tesisine geleceği

varsayılmakta ve buna ek olarak 0.1 ile 0.2 lt/sn-ha arasında yeraltısuyu sızması

alınmaktadır.

Toplam debinin % 5 – 10‘u kadar bacalardan giren yağmur suyu debiside

hesaplara ilave edilmektedir. Nüfusa bağlı olarak proje debisinin hesabında Tablo 1.3

de verilen su kullanım süreleri göz önüne alınmaktadır.

Tablo 1.3 Su kullanım süreleri

Gelecekteki nüfus Su kullanım süresi (saat), n

1.000 e kadar

1.001 – 10.000

10.001 – 100.000

100.001 – 1.000.000

1.000.000 dan fazla

10

12

14

16

16 – 20

1.2 Atıksu Özellikleri

1.2.1. Endüstriyel Atıksular

Endüstrinin ana amacı üretim yapmak, çok sayıda ve çeşitte ürünü üretmektir.

Page 14: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 6 -

Endüstrinin gaz, sıvı ve katı artıklarını toplayıp arıtmak için “arıtma tesisi” kurup

işletmesi endüstrinin asıl amacı ile çelişki teşkil etmekte ve sanayiye ek bir

ekonomik yük getirmektedir. Bu ekonomik yükün sanayiye minimum düzeyde

etkimesini sağlayabilmek için getirlecek önlem teknolojilerinin çok iyi bir şekilde

belirlenmesi gereklidir. Her sanayinin üretim türü, üretim miktarı ve üretim

teknolojisi değişik olduğundan, atıksuların kanitatif ve kalitatif özellikleri de büyük

farklılıklar gösterebilmektedir. Bu nedenle arıtma önlem teknolojilerinin

belirlenmesinde ve seçeneklerin ortaya konulmasında her endüstrinin ayrı ayrı ele

alınması gerekmektedir.

Endüstri kuruluşlarının çevreyi kirletmeden üretim yapabilmeleri için ; uygun

yer seçimi ve tesis kurulmadan önce önlem teknolojilerinin değerlendirilmesi gibi

hususlar büyük önem taşımaktadır. Bu yöntem yeni kurulacak tesisler için

uygulanabilir, eskiden kurulmuş tesislerde uygulanamaz.

Alınması gereken arıtma önlemleri ve kullanılması gereken arıtım

teknolojileri atıksuların kanitatif ve kalitatif özelliklerine göre belirlenir. Bu

özellikleri kısaca özetleyebiliriz :

Organik madde miktarı, çözünmüş tuzlar, zehirli maddeler, renk ve bulanıklık,

askıda katı maddeler, sıcaklık, ph, nutrient maddeler, yağ ve gres, radyoaktif

maddeler, yüzey aktif maddeler (deterjanlar), fenol ve fenol türevleri, bakteriyolojik

kirleticiler, tad ve koku yaratan bileşikler, tarım ilaçları, asitler ve bazlar, petrol ve

petrol türevleri ve diğer bozunmayan (kalıcı) atıklar. Endüstrinin üretim özelliğine

göre seçilecek en önemli parametreler, her endüstri için farklıdır. Endüstri tipine

bağlı olarak belirlenen en önemli kirlilik parametreleri, bunları giderme tekniklerinin

tespit edilmesinde de önemlidir. Yeni kimyasal maddeler, yeni teknolojiler, yeni

endüstriyel prosesler insana ve çevresine yararlar sağladığı gibi birçok tehlikeleri de

beraber getirmiştir. Bu nedenle endüstriyel kirlenme çevre kirlenmesinin önemli bir

bileşenidir.

Bilindiği gibi dünyada su tüketiminde; önemli bir bileşen de endüstriyel

sulardır ve memleketler teknolojik olarak geliştikçe endüstriler için su gereksinimi de

artmaktadır. Her endüstriyel proses, doğal su sistemlerine zararlı olabilecek artıklar

verir. Deşarj edilen suyun kalitesi ve miktarı, bu artıkların çevredeki zararları

Page 15: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 7 -

hakkında bir fikir verir, fakat hesaplanabilecek neticeler vermez. Bu nedenle atık

suların fabrika içinde kontrolü ve planlaması gerekmektedir. Geri kazanma, geri

devir gibi alternatiflerin değerlendirilmesinden sonra geri kalan ve atılacak olan su

miktarlarının ve kalitesinin belirlenmesi gereklidir.

Fabrikada su korunumu temin edildikten sonra geri kalan atıkların arıtılması amacı

ile atık suların kalitesi belirlenmeli ve arıtma seçenekleri araştırmalı ve

değerlendirilmelidir. Her endüstri için kirlilik karakteristikleri farklı olacağından

önerilecek arıtma yöntemleri de farklılık gösterecektir. ( Şengül, F. 1985)

Endüstri Atıksularının Sınıflandırılması

Sanayide kullanılarak atılan sular kullanım yerlerine göre değişik kalitelerde

olacağından bunları taşıdıkları kirletici tür ve yüklerine göre başlıca dört sınıfta

toplayabilir :

a. Üretim işlemleri atıkları

b. Soğutma suları

c. İşyeri ve çalışanların temizliğiyle ve sıhhi kullanımla ilgili atıklar

d. Yağmur suları ve temizlik suları

Birbirinden çok farklı kalitelerde olan bu dört sınıfa ait atık sular doğal olarak

çok farklı tekniklerle arıtılacağından genellikle ayrı tutulup işlem görmeleri

ekonomik bakımdan uygun olur. Atık suların üretim işlemleri süresince atılış

biçimleri de kirletici etkilerinin belirlenmesi bakımından önem taşır. Bazı tesisler

sürekli atık boşaltırken, bazıları gerek bir takım ünitelerinden gerekse genelde

“batch” sistemle yani zaman içinde kesikli çalıştıklarından kesikli atık boşaltırlar.

Arıtma tekniklerinin seçiminde ve teknolojik uygulamalar sırasında sorun yaratan

kesikli boşaltımları önlemek veya en azından etkisini azaltmak amacıyla hacim ve

yük eşitlemesi (dengeleme) yapmak uygun olur.

Endüstriyel Atıkların İncelenmesi

Endüstriyel atık suların incelenmesi 2 safhada yapılır.

Page 16: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 8 -

1. a) Kirlenmenin temel kaynakları tespit edilir.

b) Belli başlı kirleticililer için akım şeması çıkarılır ve madde dengesi

hazırlanır.

c) Endüstrinin şu anda attığı atık miktarı ve atık su debisi incelenir. Debi ve

konsantrasyonlarda zaman bağlı olarak oluşan dalgalanmalara işaret edilir.

2. a) Atık su miktarını azaltma amacı ile çalışmalar yapılır.

b) Atık madde miktarı azaltılmaya çalışılır.

c) Atıkların değerlendirilmesi araştırılır.

d) Değişik işlemlerden gelen atıkların gerektiğinde ayrı olarak arıtılması

yoluna gidilebilir.

Yukarıda anlatılan çalışmalardan sonra yeni bir akım şeması ve madde

dengesi hazırlanır. Bu safhadan sonra ise endüstri atıkları için arıtma ve uzaklaştırma

yöntemleri araştırılır.Herhangi bir endüstri için işlemlere ait akım şemasının

çıkarılması esnasında şema üzerinde şu hususlar belirtilir :

A) Her işleme giren su, kimyasal madde ve malzeme miktarı yazılır.

B) İşlemin sürekli mi, kesikli mi olduğu belirtilir.

C) Önemli atık su çıkış noktaları işaretlenir.

D) Endüstriye ait kanalizasyon şebekesini gösteren bir harita hazırlanır.

E) Akım şeması üzerinde numune alınacak ve gabi ölçümü yapılacak noktalar

işaretlenir. Numune alınırken ve debi ölçmesi yapılırken bütün atıkların

toplandığı en son noktayı bulmak gerekir. Endüstriyel atık su kirlilik

etüdünde atık su karakteristiklerinin ve atık su debilerinin belirlenmesi

gereklidir. Atık su karakteristiklerinin incelenmesi kademesinde hangi

parametrelerin analiz edileceğine karar vermemiz gerekir. Toplanan atık su

numuneleri üzerinde endüstrinin tipine göre aşağıda sıralanan fiziksel,

kimyasal veya biyolojik parametrelerin bazılarının ölçümü yapılır. Ancak

herhangi bir endüstri için bütün parametrelerin aranması ve ölçülmesi

gereksizdir. (Arceivala, 1976)

Page 17: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 9 -

a) Fiziksel Parametreler

Renk, koku, bulanıklık, sıcaklık, toplam katı madde, çökebilen katı madde,

askıda katı madde, anorganik ve organik katı madde, iletkenlik, radyoaktivite.

Bunların en önemlileri sıcaklık ve katı maddelerdir.

b) Kimyasal Parametreler

Ph, alkalinite, asidite, Cl-, SO=, Azot ( toplam, NH3, NO=2, NO=3 ) fosfor,

gres ve yağlar, deterjanlar, KOI, BOI, ağır metaller, ( Hg, Cd, Cr, Zn ), Toksik

maddeler (Fenoller, CN-, haşare öldürücüler) olarak sıralanabilir.

Bunlardan önemli olanlar, pH, asidite, alkalanite, N, P, BOI5, KOI’dir.

b) Biyolojik Parametreler

Toksik maddeler için, koliformlar (evsel atık sulardan dolayı kirlenme olup

olmadığını anlamak için), diğer organizmalar (Salmonella, Shigella, Anthrax,

Virüsler, Algea, Nematodlar ve diğer solucanlar), Balık Biyodeneyi gibi, biyolojik

testler uygulanır.

Endüstriyel Atıkların Uzaklaştırılması

Endüstriyel atıkların toplanması, arıtılması ve uzaklaştırılması konusunda

çeşitli alternatifler mevcuttur. Endüstriler tarafından uygulanabilecek bu çözüm

alternatifleri aşağıda özetlenmiştir:

1. Endüstriler ham atıklarını doğrudan kanalizasyona deşarj edebilirler.

2. Endüstriler atıksularını belediyenin öngördüğü limitlere kadar ön

arıttıktan sonra kanalizasyon şebekesine verebilirler.

3. Endüstriler atıklarını tan olarak arıttıktan sonra alıcı ortama (nehir, göl,

deniz,toprak veya kanalizasyon) deşarj edebilirler.

Page 18: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 10 -

4. Endüstriler atıklarını ileri derecede arıttıktan sonra geri kazanabilir veya

geri kullanabilirler.

5. Endüstriyel atıksular arazi sulamasında kullanılabilir veya toprağa

sızdırabilirler.

6. Endüstriler atıklarını daha başka işlemler ve geri kazanma için diğer bir

endüstriye satabilirler.

7. Ön arıtmadan sonra derin deniz deşarjı ile uzaklaştırabilirler.

8. İleri arıtmadan sonra derin kuyu enjeksiyonu yöntemini uygulayabilirler.

9. Endüstriler proses atıklarını fabrika bölgesinden uzağa taşıyabilirler.

10. Buharlaştırma işleminden sonra, sıkıca kapalı kaplarda deniz dibine veya

terkedilmiş maden gibi yerlere verme (toksik atıklar ve radyoaktif artıklar

için) suretiyle uzaklaştırılabilirler.

Hangi uzaklaştırma ve arıtma yöntemi seçilirse seçilsin, dikkat edilmesi gereken

noktalar şunlardır:

a) Kentsel kanalizasyon şebekesinin ve diğer tesislerin korunması,

b) Kentsel arıtma tesisinin korunması ve çalışmasına engel olunması,

c) Toplum sağlığının korunması,

d) Endüstriyel atıksu tarımda kullanılacaksa toprağın ve bitkilerin

zarar görmemesi,

e) Yer altı su kaynaklarının kirlenmemesi,

f) Boşaltılan atıksuların; endüstri, tarım, insan toplulukları, su

ürünleri, taşıma, turizm v.s. gözönünde tutularak nehir, göl, haliç

ve denize deşarj standartlarına uygun nitelikte olması

g) Kirliliğin sudan havaya veya sudan toprağa iletilmesinin

önlenmesi (Arceivala, 1976)

1.2.2. Evsel Atıksular

Evsel atıksular askıda, kolloidal ve çözünmüş halde organik ve inorganik

maddeler ihtiva eder. Atıksuyun konsantrasyonu, kullanılan suyun kirletilmeden

Page 19: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 11 -

önceki orijinal konsantrasyonuna ve suyun kullanılış gayesine bağlıdır. Gerek

iklimsel şartlar, gerekse de insanların yaşam standartları ve kültürleri atıksu

karakteristiğini önemli ölçüde etkiler. Evsel kanalizasyonlara endüstriyel atıkların

kabulü, mevcut evsel atıksu özelliklerini oldukça değiştirir. Konsantrasyonlar kişi

başına günlük su kullanımı değerlerine bağlı olarak da değişir. Her ne kadar suya

deşarj edilen atık miktarı toplumların özelliklerine göre farklılık gösterse de, bu fark

çok yüksek değildir. Dolayısıyla atıksu karakteristikleri sadece şehirden şehire değil,

ele alınan her bir yerleşim birimi için mevsimden mevsime, hatta saatten saate bile

değişkenlik gösterir.

Tablo 1.4’de ham, yani hiç arıtılmamış ve bir işleme tabi tutulmamış evsel

atıksu özellikleri verilmektedir. Tablodan da görüleceği gibi, atıklar çok büyük

oranda karbon, azot, fosfor gibi organik besinlerden ve yüksek konsantrasyonda

mikroorganizmalardan oluşmaktadır. Bunlar hemen çürümeye müsait olup,

kanallarda akarken dahi biyolojik bozulmalar devam eder. Böylece zaman içinde

atıksuyun bazı özellikleri de değişmektedir. Tablo 1.4 ‘te verilen değerler taze

atıksular içindir. Tablodaki bütün değerler, projelendirmede kolay kullanılmaları ve

farklı toplumlar için kolay mukayese edilmeleri bakımından g/kişi-gün biriminden

verilmiştir. Toplumlar arasında, özellikle de gelişmekte olan ve gelişmiş toplumlar

arasında su tüketimi çok farklı olabildiğinden, mg/lt olarak verilen değerler bazen

şaşırmalara ve anlaşılamama durumlarına yol açmaktadır.

Kanalizasyon sisteminin etkili çalışması durumunda, biyokimyasal oksijen

ihtiyacı (BOI5) değeri genellikle ortalama 54 g/kişi-gün civarındadır. Gelişmekte

olan bazı bölgelerde üretilen atıksuyun tamamı kanalizasyon sistemine dahil

edilmediğinden, BOI5 değeri 30-40 g/kişi-gün seviyesinde olabilir. Eğer

kanalizasyonda birleşik sistem kullanılıyorsa, BOI5 değeri %40 daha yüksek, yani 77

g/kişi-gün mertebesinde olur. Ofislerde, okullarda ve diğer part time kullanılan

mekanlarda BOI5 değeri olarak 54 g/kişi-gün olan normal değerin yarısı, hatta daha

da azı alınabilir. Restoranlarda ve kafeteryalarda ise yapılan her yemek servisinin

BOI5’ye etkisi 54 g/kişi-gün değerinin dörtte biri olarak kabul edilir. Benzer şekilde

tiyatrolarda ve sinemalarda koltuk başına düşen BOI5 miktarı, 54 g/kişi-gün

değerinin altında farzedilir. Diğer taraftan otellerde ve hastanelerde kişi başına düşen

Page 20: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 12 -

BOI5, normaldekinin 1,5-2,5 katı olarak alınır. Evsel atıksular azot ve fosfor gibi

besinlerin ana kaynağıdır. Birçok endüstriyel atık (gübre ve gıda endüstrileri hariç)

çok az besin ihtiva eder. Gelişmekte olan ülkelerin büyük çoğunluğunda atıksularda

bulunan azot ve fosfor miktarları, Tablo 1.4 ‘te gösterilen değerlerin alt

seviyelerindeki kadardır.

Page 21: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 13 -

Tablo 1.4 Evsel Atıksu Özellikleri (Arceivala, S.J., 2002)

Madde Atıklarda Bulunma Değeri

( g/kişi-gün )

BOI, 5 günlük, 20 oC 45-54

KOI 1,6-1,9 x BOI5

Toplam organik karbon 0,6-1,0 x BOI5

Toplam katı maddeler 170-220

Askıda katı maddeler 70-145

Grit ( inorganik, 0,2 mm ve yukarısı ) 5-15

Makine yağı 10-30

Alkalinite ( kalsiyum karbonat olarak,CaCO3 ) 20-30

Kloridler 4-8

Toplam azot, N 6-12

Organik azot ~ 0,4 x toplam N

Serbest azot ~ 0,6 x toplam N

Nitrit -

Nitrat ~ 0,0-0,5 x toplam N

Toplam fosfor, P 0,6-4,5

Organik fosfor ~ 0,3 x toplam P

İnorganik (ortho- ve polifosfatlar ) ~ 0,7 x toplam P

Potasyum ( potasyum oksit olarak, K2O ) 2,0-6,0

Atıksuda bulunan mikroorganizmalar ( 100 ml. Atıksu içinde )

Toplam bakteri 109-1010

Koliformlar 109-1010

Feacal Streptococci 105-106

Salmonella typhosa 101-104

Protozoa kistleri 103 miktarına kadar

Helminth yumurtaları 103 miktarına kadar

Virüsler (plak oluşturan birimler ) 102-104

Page 22: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 14 -

Kanalizasyonu olan birçok yerleşim ünitesinde kişi başına düşen günlük su

tüketimi değerleri 180-300 litre arasında değişmektedir. Bazı çok gelişmiş

ülkelerdeki büyük şehirlerde bu değer 500 l/kişi-gün’e kadar yükselmektedir.

Tüketilen suyun en az %80-85 kadarı atıksu olarak kanalizasyon sistemine

dönmektedir.

Eğer kişi başına günlük su tüketimi 180 litre ise ve bu suyun %80’i atıksu olarak

kanalizasyon sistemine geri dönüyorsa ;

Q = ( 180 ) ( 0,8 ) = 144 ≈ 150 l/kişi-gün 54 g/kişi-gün x 103 BOD5 = 150 litre/kişi-gün

= 360 mg/lt

Dolayısıyla, konsantrasyon hem atıksu debisine, hem de kişi başına 20

Co’deki 5 günlük biyokimyasal oksijen ihtiyacına ( BOI5 ) bağlıdır.

1.2.2.1. Evsel Atıksu Arıtma Tesisi Planlanması

1.2.2.1.(a).Debi

Atıksu arıtma tesislerinin tasarımı hemen daima girdi (başlangıç) verilerinin

belirlenmesi ile başlar. Bu verilerin neler olabileceği genel olarak Tablo 1.5.’de

belirtilmiştir. Bunların her biri arıtılacak atıksuya ve/veya arıtma tesisi türüne göre

belli bir öncelik ve önem arz eder. Birçok tesis tasarımı için en başta gelen ve

yeterince doğrulukla belirlenmesi gereken girdi (başlangıç) verilerinden biri “debi”

değeridir. Evsel ve endüstriyel atıksu arıtma tesisleri için gerek miktarı, gerekse de

değişiminin mertebesi tesis tasarımı için çok önemlidir.

Page 23: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 15 -

Tablo 1.5: Arıtma tesislerinin tasarımında ihtiyaç duyulan girdi verileri,

- Giriş debisi

- Debinin değişimi (saatlik, günlük, vb. )

- Giriş kirlilik değerleri

* BOİ, KOİ

* AKM

* pH

* N, P

* vb. (atık özelliğine göre )

- Çıkış suyu kalitesi

- AT’nin kurulacağı alanın planı (rölevesi), plankotesi (gerekiyorsa imar

durumu)

- AT’nin kurulacağı alanın özellikleri (zemin cinsi, taşıma kapasitesi, YAS

durumu)

- Güç iletimi (elektrik/trafo)

- Diğer

Debi değeri belirlenirken esasta ölçüm yapmak en güvenilir olanıdır. Ancak

bazen ölçüm yapmak zor gelebilir ve/veya uzun zaman gerektirebilir; bazen ise

ölçüm yapmak olanaksızdır. Örneğin daha hiç kurulmamış, planlama aşamasındaki

bir sanayi tesisi veya evsel yerleşimin atıksu miktarının ölçülmesi söz konusu

olamaz. Ölçüm yapılmayan durumlarda evsel atıksu arıtma tesisleri için eğer varsa

kanalizasyon projesinde öngörülen debi(ler) esas alınabilir. Bu değer içme ve

kullanma suyu miktarı araştırılıp bunun geri dönüş oranı göz önüne alınarak tahmin

edilebilir veya kişi başına su kullanımları (özgül su kullanımı) ve arıtma tesisinin

hizmet edeceği nüfus esas alınarak debinin kestirimi yapılabilir. Kaldı ki kişi başı su

kullanımından hareketle bulunacak olan debi değerleri her zaman için bir kıyas

(referans) değeri olarak ele alınmalıdır ; çünkü ender de olsa toplamanın

Page 24: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 16 -

kanalizasyon yerine vidanjörlerle yapılması gibi durumlarda diğer yaklaşımlar

yanıltıcı olabilir. Burada önemli olan kişi başı su kullanım değerinin gerçeğe yakın

mertebede belirlenebilmesidir. Yerleşimlerde kişi başı su kullanımları ve evsel atıksu

kategorisine girebilen lokanta, eğlence tesisi, çamaşırhane, garaj gibi evsel nitelikli

ticari faaliyetler hakkında yerli ve yabancı literatürde çeşitli değerler verilmektedir.

Ayrıca ülkemiz koşullarında İller Bankası da çeşitli nüfuslara bağlı olarak özgül su

kullanımını öngörmektedir. Hiçbir yaklaşım olmaması halinde ise, çevre

mühendisliği pratiğinde bu değerin 0,2 m3/kişi.gün şeklinde alınarak hesap yapılma

alışkanlığı vardır.

Endüstriyel tesisler için ise mümkünse başlangıçta debi ölçümü yapılması

önerilmektedir. Aksi halde üretim kapasitesi benzer olan tesislerin mevcut atıksu

miktarı bilgilerine başvurulur ve/veya literatürde birim üretim başına (ton üretilen

mal/m3 çıkan atıksu) bağlı olarak verilen değerler kullanılır. Bunlar haricinde evsel

atıksu debisinin tahmininde olduğu gibi endüstriyel tesisler için atıksu debisi

belirlenirken. “ kullanılan temiz su miktarı ” önemli bir bilgi kaynağı olmaktadır. Her

iki faaliyette de daha önce belirtildiği gibi temin edilen içme ve kullanma suyu

miktarının atıksu miktarına dönüşme oranı esas alınır. Bu oran bir günde verilen

debinin ne sürede geri döndüğü, kayıplar ve sızmalar göz önüne alınarak bulunur.

Ancak endüstriyel tesislerde bu faktörler dışında en önemli nokta kullanılan suyun

ürün içine alınıp alınmadığı hususudur. Özellikle meşrubat endüstrisi gibi suyu ham

madde olarak üretimine sokan endüstrilerde bu oran dikkatle belirlenmelidir.

Atıksu arıtma tesislerinin tasarımında gelecek olan atıksu miktarı (debi)

kadar, bunun değişimi de önemlidir. Evsel yerleşimlerde bu değişim günlük bazda

(gün içinde saatlik) önemli olmaktadır. Bunun mertebesi nüfusun büyüklüğüyle ters

orantılı olarak küçük nüfuslarda ortalamanın 2 hatta 3 katına kadar çıkabilir. Büyük

nüfuslarda gün içindeki saatlik değişimler ortalama etrafında en fazla bir kat

mertebesinde olur. Yerleşim niteliği mevsimsel olduğu zaman (yazlık site), günlük

kadar haftalık, hatta aylık değişimlerde önem kazanmaktadır. Öncelikle yazlık

yerleşimlerde atıksu debisinin saatlik olarak ortalamanın 3-5 katına kadar

çıkabileceği, günlük ortalamaların hafta sonları ve çeşitli tatillerde 2-3 katına kat

Page 25: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 17 -

artabileceği, aylık olarak ise yoğun sezondaki aylarda yüksek debi ortalamalarının

olabileceği unutulmamalarıdır.

Endüstriyel tesislerde ise herhangi bir değişim reçetesinden söz etmek çok

zordur.Değişim mertebesi doğrudan, endüstri türüne, kullandığı teknolojiye ve

çalışma süresine (vardiya) bağlıdır.Tek vardiya çalışan endüstrilerde arıtma tesisini

küçültmek amacıyla büyük dengeleme havuzu (yaklaşık günlük debinin 2/3

mertebesinde) yapılabilir.Buna karşılık kesiksiz (genelde üç vardiya) çalışan

endüstrilerde ise dengeleme havuzu büyüklüğü doğrudan üretim sürecine bağlı

olarak planlanmalıdır.Hafta sonu tatili yapan veya hafta sonu iletişim özellikleri

değişen (kazan boşaltma ve yıkama gibi) endüstrilerde ise bu farklılıklar arıtma tesisi

planlayan Çevre Mühendisi tarafından araştırılmalı, ilgili endüstrinin teknik

personelinden bu konuda detaylı bilgi alınmalı, dengeleme havuzu bu bilgiler ışığı

altında planlanmalıdır.Genel bir yaklaşımla gün içinde saatlik debi değişimi gösteren

atıksu arıtma tesislerinde kirlilik dengelemesinin söz konusu olmadığı durumda,

genel eklenik (kümülatif) saatlik debilerle tesisin kabul ettiği (sabit) eklenik saatlik

debiler arasındaki net fark dengeleme havuzu hacmi olarak bulunabilir.

Atıksu arıtma tesisine gelen saatlik debi değişiminin önemli olduğu

koşullarda dengeleme havuzu yapmak kaçınılmazdır.Dengeleme havuzu düşüncesi

haftalık bazda da (günlük debi değişimi) kısmen uygulanabilir.Özellikle hafta içi

(hafta sonu atıksu debisi) farklı olan endüstrilerde dengeleme havuzu tasarımı

yapılabilir.Buna karşın aylık debi değişimi gösteren atıksular için dengeleme

havuzundan ziyade modüler ünitelerinin tasarımına gidilerek sorun

çözümlenebilir.Modüler üniteler birbirine paralel olarak çalışırlar ve tek bir modül

minimum atıksu debisini arıtacak kapasitede olacak şekilde tasarlanır.Dolayısıyla

modül sayısı maksimim debi esas alınarak bulunabilir.

1.2.2.1.(b). BOİ - KOİ Değerleri

Girdi verileri içinde istisnai durumlar dışında tesise gelen organik kirliliklerin

göstergesi olarak yorumlanabilen BOİ5 ve KOİ değerleri tesis tasarımında önemli iki

parametredir.BOİ5 atıksu içinde biyolojik olarak parçalanabilen organik kirliliğin bir

Page 26: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 18 -

göstergesi olup genellikle 5 günlük BOİ ‘ye karşı gelen değerler olarak ölçülür.

Bulunan sonuçlar toplam BOİ ‘nin %70’i civarındadır. BOİ analizinin yapılabilmesi

için örnek alımı ve örneğin hazırlanmasından sonra 5 günlük bir bekleme süresi

(inkübasyon) zorunluluğu vardır.Bir başka deyişle BOİ değerleri numune alımı ve

analize başlamayı takip eden 5. gün içine okunabilir ve bu özellik, sonucun yavaş

alınması itibarıyla bir olumsuzluk arzetmektedir.KOİ ise birkaç saat içinde

ölçülebilen ve atıksu içindeki hem biyolojik hem de kimyasal olarak okside

edilebilen organik kirliliği gösteren bir parametredir.Bu nedenlerden dolayı tüm

atıksular için KOİ değeri BOİ5 değerinden daha yüksektir.Bu yüksekliğin derecesi,

bir başka deyişle KOİ/BOİ5 oranının mertebesi tasarımcı mühendise tesiste

uygulayacağı biyolojik arıtma ünitelerinin performansı hakkında fikir verir.Daha

geniş bir anlatımla tipik bir atıksu için KOİ/BOİ5 oranı normal olarak 1,5 – 3

arasında değişir.Bu aralıktan daha yukarıda olan atıksular biyolojik parçalanabilirliği

zor bir karakter yansıttıkları için, tasarımda biyolojik arıtma seçimi yönündeki

kararlarda daha dikkatli davranılması, kimyasal arıtma yöntemlerinin daha ağırlıklı

düşünülmesi sonucu ortaya çıkmaktadır.Öte yandan biyolojik ünitelerin tasarımında

tesise gelen organik yük değeri olarak BOİ5 esas alınır. BOİ5 değeri bilinmeyen bir

atıksu için yapılan biyolojik arıtma tesisi tasarımının sağlıklı ve yeterince güvenilir

olduğunu söylemek çok zordur.Normal koşullar altında BOİ5 ve KOİ arasında

doğrusal bir ilişki kurmak ve daha sonra sadece KOİ ölçümü ile BOİ5 kestirimine

gitmek genellikle arıtma tesisinin işletiminde uygulanan bir yöntemdir.

1.2.2.1.(c). N - P Değerleri

Atıksu içindeki Azot (N) ve Fosfor (P) değerleri arıtma tesisi tasarımında ülkemiz

koşullarında bugün için nütrient girdi verisi olarak yorumlanmaktadır. Yani biyolojik

reaktörde mikroorganizmaların organik maddeyi okside etmesi için gerekli olan

element şeklinde düşünülmekte ve giriş verileri içinde C/N/P oranının tespitine

yönelik yönelik kapsamda ele alınmaktadır. Ancak yakın gelecekte ülkemizde geçerli

olan Su Kirliliği Kontrolü (SKK) Yönetmeliğinde yer alan deşarj limitleri içinde N

ve P’un da dahil edilmesiyle işin şekli değişecek. Bu parametreler “ arıtılması

Page 27: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 19 -

gereken kirlilikler” olarak ele alınacaklardır. Dolayısıyla bu değerlerin varlığı ve

mertebesi doğrudan atıksu arıtma tesislerinin ünite türünü ve boyutlarını

etkileyebilecektir.

1.2.2.1.(d). Diğer Girdi Verileri

Yukarıda vurgulanan parametreler dışında arıtma tesisinin tasarımını

gerçekleştirmek için Tablo 1.2 ‘de gösterildiği gibi çeşitli verilere ihtiyaç vardır.

Bunlar arasında artıma tesisinin kurulacağı saha ile ilgili mevcut planlar, ünitelerin

yerleşimi, yollar, yeşil alanlar ilk akla gelenlerdir. Arıtma tesisinin kurulacağı alanın

plan kotesi (veya uygun ölçekte topoğrafik haritası) tesislerin hidrolik tasarımında

mutlak kot’ların hesaplanıp ünitelerin düşey aplikasyonu açısından önemlidir. Bu

kapsamda ayrıca tesis için yapılabilecek harfiyat ve dolgu miktarlarıda bulunmuş

olur. İleride tekrar değinileceği gibi arıtma tesisinin su alma ağzı ( kanalizasyon ucu )

ve çıkış ( alıcı ortam ) kotları da tesisin hidrolik tasarımı için en başta belirlenmesi

gereken girdi parametreleridir. Bunlar haricinde tesisin kurulacağı alandaki toprak

cinsi, zemin emniyet gerilmesi, vb. faktörler yapısal tasarım için vazgeçilmez

girdilerdir. Benzer olarak mevcut güç (elektrik-trafo) imkanları, ulaşım durumu, yer

altı su seviyesi, vb. faktörler tesislerin özelliklerine göre göz önüne alınması ve

tasarım için girdi parametresi olarak temin edilmesi gereken verilerdir.

1.2.2.1.(e). Çıkış Suyu Kalitesi

Arıtma tesisleri tasarımında yukarıda açıklanan veriler süreç türünü önemli

ölçüde etkileyen girdilerdir. Bir başka deyişle debinin büyük veya küçük, BOI5’in

yüksek veya düşük olması mühendis tarafından seçilecek olan sistemin nasıl

olacağını etkiler. Aynı etkiyi veren bir başka girdi parametresi ise tesis çıkışında

arıtılmış suyun olması gereken kalite değerleridir. Yani tesis çıkış suyu kalitesi,

sistem tasarımı için önemli bir girdi parametresi olmakta ve seçilecek arıtma türü

üzerinde en önemli faktörlerden biri şeklinde ortaya çıkmaktadır. Bu değerlerin

ülkemiz koşullarında ne olması gerektiği çeşitli yasa ve yönetmeliklerle

Page 28: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 20 -

belirlenmiştir. Bununla ilgili olarak evsel atıksuların alıcı ortama deşarjında

sağlanması gereken parametreler ( standartlar) SKKY Tablo 21.1 – 21.4 arasında

nüfus ve gelen kirlilik yüklerine bağlı olarak verilmiştir. Benzer olarak aynı

yönetmeliğin Tablo 5 – Tablo 21 arasında (alt tablolarla birlikte) çeşitli endüstriyel

sektörler için uyulması gereken standart değerler yer almaktadır. Bu değerler sabit

kriterler olmayıp koşullara göre zaman zaman değişebilir ve ülkemiz açısından gerek

ihtiyaçlara bağlı, gerekse Avrupa Topluluğu’na giriş süreci yaptırımları çerçevesinde

yakında bazı değişimlerin yapılması beklenmektedir.

1.2.3. Atıksuların Arıtımı

1.2.3.1. Atıksu Arıtımının Amaçları

Atıksu arıtma yöntemleri ilk olarak halk sağlığına ve çevreye, atıksuların

boşaltılmasının neden olduğu kötü sonuçlara cevap verecek şekilde geliştirilmiştir.

Arıtmanın amacı; nispeten küçük arıtma tesislerinde, kontrollü koşullar altında tabii

temizleme işlemini hızlandırmaktır. Genel olarak, arıtmanın ilk hedefleri : (1)

Askıdaki katı maddelerin uzaklaştırılması, (2) biyolojik olarak parçalanabilir organik

maddelerin arıtılması ve (3) patojenik organizmaların uzaklaştırılmasıdır.

Bununla birlikte, 1960’lardan bu yana, atıksuların daha etkin ve yaygın bir

şekilde arıtılmasını sağlamak amacıyla önemli bir çalışmaya girişilmiştir. Bu

çalışmalar;

- Arıtma veya kısmen arıtılmış atıksuların deşarjının alıcı ortamda neden

olduğu uzun vadeli etkilerinin bilinmesi

- Çevre koruması için ulusal ilginin gelişmesi

- Kimya, biyokimya ve mikrobiyoloji alanlarında bilimsel birikimin artması

- Milli kaynakların korunmasının gerekliliği ve birçok yerlerde atıksuların

yeniden kullanılması

- Atıksuların arıtılmasında kullanılan çeşitli yöntemlere ait temel ilkelere,

yeni bilgilerin eklenilmesi, gibi sonuçları getirmiştir.

Page 29: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 21 -

Sonuç olarak, her ne kadar başlangıçtaki atıksu arıtma işlemleri bugünde

geçerli ise de, gerekli arıtma derecesi önemli ölçüde yükselmiş ve yeni arıtma hedef

ve amaçları bunlara eklenmiştir. Azot, fosfor ve toksik organik bileşenlerin

uzaklaştırılması, getirilen yeni arıtma hedeflerindendir. Çözünmesi güç organik

maddeler, ağır metaller ve çözünmüş inorganik katı maddeler önem verilen diğer

kirletici parametrelerdir. Bir alıcı ortama evsel atıksuların boşaltılmasına ait

standartlar Tablo 1.6. da verilmiştir.

Bütün yüzey suları, sudaki yaşamı destekleyecek niteliklere sahip ve iyi

görünümde olmalıdır.

Tablo 1.6 ; 4 Eylül 1988 tarih ve 19919 sayılı Resmi Gazetede yayınlanan Su Kirliliği Kontrol Yönetmenliğinden alınmıştır.

PARAMETRE

BİRİM

KOMPOZİT NUMUNE

2 SAATLİK

KOMPOZİT NUMUNE

24 SAATLİK

Kirlilik yükü ham BOİ5 =60-600 kg/gün

Nüfus= 1000-10000

Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı (BOİ5)

Kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ)

Askıdaki Katı Madde (AKM)

PH

(mg/1)

(mg/1)

(mg/1)

50

160

60

6-9

45

110

30

6-9

Kirlilik yükü ham BOİ5≥600 kg/gün

nüfus≥10000

Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı (BOİ5)

Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ)

Askıdaki Katı Madde (AKM)

PH

(mg/1)

(mg/1)

(mg/1)

50

140

45

6-9

45

100

30

6-9

Eşdeğer nüfusun ne olduğuna bakılmaksızın

stabilizasyon havuzları sistemiyle biyo-

lojik arıtma yapan kentsel atıksu arıtma

tesisleri için.

Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı (BOİ5)

Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ)

Askıdaki Katı Madde (AKM)

PH

(mg/1)

(mg/1)

(mg/1)

75

150

200

6-9

50

100

150

6-9

Page 30: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 22 -

1.2.3.1.(a). Su Kirleticileri

Sık karşılaşılan kirletici faktörler, biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOİ5),

askıdaki katı maddeler, fekal koliformlar, pH, yağlar ile fosfordur. Bu kirleticiler,

evsel atıkların arıtılmasından yada arıtıldıktan sonra deşarjı ile yüzey sularına

karışmaktadırlar. Bu kirleticiler için su kalite kriterleri geliştirilmiştir. Standartları

tespit ederken alıcı ortamın kullanım amacı ve kirlilik düzeyi göz ününe alınarak bu

kriterler değiştirilebilir.

Çözünmüş Oksijen Standartı, balıkların ve sudaki diğer canlıların yaşamını

korumak, rekreasyon faaliyetlerini teşvik etmek, organik maddelerin

çözünmelerinden ortaya çıkan koku problemlerini azaltmak ve su arıtılması için

uygun kaliteyi temin etmek üzere bulunması gereken minimum oksijen

konsantrasyonu belirlemektedir. Çözünmüş oksijeni en çok tüketen ana kirletici

karbon içeren bileşiklerdir. Buna ek olarak askıdaki katı maddelerin çökelmesi ve

çökeltilerde organik maddenin parçalanması, ayrıca amonyağın nitrifikasyon

sırasında da oksijen tüketilir, temiz sularda su yaşamının ve su kitlesinde aerobik

koşulların sürdürülmesi için asgari standart 5.0 mg/lt dir.

Askıdaki Katı Maddeler, ışığın iletimine mani olmakta ve akarsu yatağında

veya göl tabanında çökelmelere neden olabilmektedir. Bulanık sular çevrenin

dinlenme ve estetik amaçlarıyla kullanımına engel olmaktadır.Aşırı derecede fazla

askıdaki katı maddeler, balıkların büyüme hızlarını azaltmak, hastalığa karşı

dirençlerini kırmak, balık yumurtalarının gelişmelerini önlemek ve mevcut yiyecek

miktarını azaltmak suretiyle balık yaşamını ters yönde etkileyebilmektedir. Bu

nedenle askıdaki katı maddeler fotosentez için gerekli mevsimsel olarak belirlenmiş

güneş ışığının geçirgenliğini %10’dan fazla azaltmalıdır.

Fekal Koliform Bakterileri, patojenik organizmaların bir ortamda

muhtemelen var olduklarını göstermektedir. Bu bakteriler gerek insan dışkısından,

gerekse sıcak kanlı hayvanların dışkılarından kaynaklanabilir. Fekal koliform

bakterileri için denizlerde koruma mesafesi sınırlarında Türk standartı 100 ml de 200

olup, alınan toplam numunelerin % 10’undan fazlası 100 ml de 400’ü aşmayacaktır.

Page 31: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 23 -

Ancak ortalama Fekal Koliform Konsantrasyonu, numunelerin % 10 dan fazlasında

100 ml de 43’ü aşmamak üzere, 100 ml de 14’ü geçmeyecektir.

Yüzey sularının pH’ı sudaki canlıların yaşamının korunması ve asitli sularda

metal iyonların çözülmesi gibi istenmiyen kimyasal tepkimelerin kontrolü için

belirtilmiştir. Bir çok maddenin toksisitesi pH’daki değişim ile artmaktadır. Tatlı su

yaşamı için pH 6.5-9.0, deniz yaşamı için 6.5-8.5 ve içme suları için 5-9’dur.

Yağ ve Gres, şeklindeki kirleticiler çeşitli kimyasal, fiziksel ve toksikolojik

özellikleri olan çok çeşitli organik bileşenleri içermektedir. Bunların genel

kaynakları, petrol türevleri ve bitkisel yağlar ve etin işlenmesinden kaynaklanan

yağlardır. Yüzey suları üzerinde yüzer yağ tabakalarının bulunmaması

gerekmektedir.

Arıtma tesisleri çıkış sularının yeraltı suyuna verilmesi ve daha sonra içme suyu

amacıyla kullanılması durumunda, Nitrat konsantrasyonu önem kazanmaktadır. İçme

suyu amacıyla kullanılması durumunda, Nitrat konsantrasyonu önem kazanmaktadır.

İçme suyu standartı 45 mg/lt NO3 tür. Nitrat konsantrasyonu çocuklar üzerinde ciddi,

zaman zaman öldürücü sonuçlara neden olabilir. Arıtılmış atık sularda Nitrat

Konsantrasyonu 0 ila 20 mg/lt (Azot olarak) arasında değişmektedir.

Elementel Fosfor birikme eğilimi olan bir zehirleyicidir. Deniz ve haliç

sularında bulunan 0-10 mg/lt elementel (sarı) fosfor miktarı denizde yaşayan

organizmalar için belirlenen öldürücü lethal dozun onda biridir.

Fosfat Fosforu göllerde, haliçlerde ve yavaş akan nehirlerde, gerek bitkilerin,

gerekse alglerin büyümesini aşırı derecede arttıran temel besleyici maddedir.

Ötröfikasyon, atıksuların ve tarım arazilerinin drenajının boşaltılması sonucu oluşan

fosfat kirlenmesinden ortaya çıkan, yüzey sularının hızlandırılmış şekilde besin

yönünden zenginleştirilmesi olayıdır. Atıksu arıtımı sırasında kimyasal çökeltmeyle

fosfatın uzaklaştırılması mümkün olduğundan, göllere veya göllere akan akarsulara

boşaltılarak atıksularda, fosfat fosforu 1,0 mg/lt konsantrasyonuna düşürülmelidir.

Bu, evsel atıksularda bulunan fosfatın %90 oranında arıtımını gerekmektedir.

Page 32: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 24 -

1.2.3.1.(b). Zehirli Su Kirleticileri

Suda yaşayan organizmalar için toksinlerin zararsız konsantrasyonlarını

belirtmek üzere, Bioassay (biyolojik yaşam) testleri yapılmaktadır. Özellikle balık

kullanılarak yapılan bu deneyde, balık bir laboratuvar ünitesinde 96 saat veya daha

az bir zaman aralığı için de bir toksinin çeşitli konsantrasyonuna maruz

bırakılmaktadır. Ortalama öldürücü doz test organizmalarının %50 sini öldüren

düzeydir. 100-10 arasında alınan bir emniyet faktörü uzun süreli temas olasılığını ve

ek fizyolojik gerilimler yaratabilecek sudaki mevcut diğer bileşenleri gözetmektedir.

Toksinlerin etkisi, çoğu zaman, çevre koşullarıyla artmaktadır, örneğin; ısının

zehirlenme üzerinde doğrudan etkisi vardır. Toksinir, belirli bir konsantrasyonunda,

sıcaklıktaki 10ºC’lık bir artış, genellikle, balığın yaşama süresini yarıya

indirmektedir; bu nedenle yaz aylarında zehirli maddeler daha öldürücü olamaktadır.

Bir çok toksik maddenin öldürücü etkisi çözünmüş oksijenin azalmasıyla

artmaktadır. Bir suyun pH’ı bazı zehirleyici maddeleri etkileyebilir.

İyonlanmış Amonyak, balık ve suda yaşayan diğer hayvanlar için zehirlidir.

Amonyak suda çözüldüğünde, bir kısmı amonyum iyonları oluşturmak üzere su ile

tepkimeye girmekte, geri kalanı iyonlaşmamış amonyak olarak kalmaktadır.

İyonlaşmış amonyak konsantrasyonu, ısının ve pH’ın yükselmesi ile artmakta, ve

iyonik şiddetin azalmasıyla azalmaktadır. Tatlı suda yaşam kriteri, iyonlaşmamış

amonyak için 0.02 mg/lt dir, bu değer salmon balığı için tayin edilen değerdir.

Amonyağın akut toksit konsantrasyonu 0.4 mg/lt dir.

Nitrifikasyon olmaksızın, biyolojik arıtmadan sonra, ortalama evsel atıksu 24

mg/lt civarında amonyak azotu içermektedir. Biyolojik arıtmada ek havalandırma

yapmak suretiyle amonyağın nitrata dönüştürülmesi çıkış soyunda azot

konsantrasyonunu azaltabilir. Oksitlenmenin bir ikinci yaşamı olan bu nitrifikasyon

işlemi atıksu arıtımına önemli işletme giderleri ilave eder.

Atıksuların dezenfeksiyonundan ortaya çıkan bakiye klor balıklar için çok

zehirlidir. Atıksuya klor ilave edildiğinde, amonyakla tepkimeye girmesi sonucu

klorominler oluşmaktadır. Kükürt dioksit gibi indirgeyici bir maddenin ilave

Page 33: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 25 -

edilmesiyle bu sorun giderilebilir. Toplam bakiye klor kriteri salmon balığı için 2.0

mg/lt ve tatlı su denizde yaşayan canlılar için 10.0 mg/lt dir.

1.2.3.2. Arıtma Sistemlerinin Seçimi

Klasik atıksu arıtma sistemleri; pompalama, ızgaradan geçirme ve kumun

alınmasından itibaren olan mekanik arıtma, askıdaki katı ve yüzen katı maddelerin

uzaklaştırıldığı ön çökeltme, kolloid ve çözünmüş haldeki maddelerin biyolojik

kütleye ve çökebilir hale dönüştürüldüğü biyolojik havalandırma ünitelerinden

oluşmaktadır. Bu işlemler sonucu elde edilen çamur yoğunlaştırılarak çamur arıtma

ve uzaklaştırma işlemi için hazırlanır.

Evsel atıksularının arıtılmasında aşağıdaki ön işlemler kullanılabilir;

Kaba ızgaradan geçirme, ince ızgaradan geçirme, ufalama-parçalama, debi

ölçümü, terfi, kumun uzaklaştırılması, koku kontrolü ve atıksuların çökelme

özelliklerinin geliştirilmesi için yer yer ham atıksuyun klorlanması da mümkündür.

Ön arıtma ünitelerinin düzenlenmesi, ham atıksuyun özelliklerine, daha sonraki

arıtma işlemlerine bağlı olarak değişmektedir. Izgaralar, pompaların korunması, kum

tutucu ünitelerin ve savakların katı maddeler tarafından dolmasını önlemek amacıyla

kullanılırlar. Küçük tesislerde Parshall savağı genellikle sabit hızlı terfi pompalarının

önüne yerleştirilirsede, büyük tesislerde bu savaklar pompalardan sonrada

yerleştirilebilmektedirler.

Atıksuyun yüksek miktarda kirlilik ve kum ve ihtiva etmesi durumunda kum

tutucu üniteler pompaların önüne yerleştirilmelidir.

Ön arıtma bölümünde ön çökeltme havuzları yer alır. Ham atıksuyun

çökeltilmesi genellikle tüm büyük belediye arıtma tesislerinde yapılmaktadır.

Damlatmalı filtrelerden önce de suyun mutlaka çökeltmeden geçirilmesi

gerekmektedir. Çökeltilmemiş ham atıksuyun tam karışımlı aktif-çamur sistemi ile

arıtımı mümkündür. Bu sistem çamur stabilizasyonunun getireceği masraflar nedeni

ile genellikle küçük nüfuslu yerleşimler için kullanılır.

Ön çökeltme ile %50-70 oranında askıdaki katı madde ve %25-40 oranında

BOİ5 giderimi sağlanabilmektedir. Geriye kalan organik maddeler ön çökeltmeyi

Page 34: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 26 -

takip eden aktif çamur veya damlatmalı filtre ünitelerinde deşarj standartlarını

sağlayacak şekilde biyolojik olarak arıtılırlar.

Aktif-çamur sisteminde atıksu sürekli olarak, mikro organizmaların organik

maddeleri özümlediği bir havalandırma havuzunun içine verilmektedir. Buradan elde

edilen mikroorganizma kümecileri (floklar) son çökeltme havuzunda çöktürülerek

belirli bir oranda tekrar havalandırma havuzuna geri gönderilirler. Bu sistemin

yararları; yüksek miktarda BOİ5 uzaklaştırılması, kirlilik yükü fazla atıksuların

arıtabilmesi ve gelecekte bu tip tesislerin ileri arıtma sistemine dönüştürülmeye

müsait olmalıdır. Diğer yandan bu sistemlerin yüksek seviyede işletme kontrolüne

gereksinimi vardır. Şok yükler biyolojik sistemin dengesini bozabildiği gibi hidrolik

ve organik fazla yüklemelerde sistemde aksaklıklara yol açabilmektedir.

Damlatmalı filtreler mikrobiyolojik filmin oluşması ve gelişmesi için uygun bir

ortamdır. Oksijen bu ortamdaki boşlukların içindeki havanın hareketi ile sağlanır.

Damlatmalı filtrelerde oluşan biyolojik film büyüdükçe, filtre kollarından verilen

atıksu ile yıkama yoluyla alınır ve son çökeltme havuzlarında çöktürülür. Damlatmalı

filtreli sistemler; işletme kolaylığı şok yüklerini kabul edebilme kapasitesi ve

sistemde arızaya yol açmaksızın aşırı yüklemelere müsade edebilme, avantajlarına

sahiptirler.

Diğer bir biyolojik arıtma sistemi ise, belirli bir şekle sahip, fazla derin

olmayan ve tabii zemin içerisine inşaa edilen stabilizasyon havuzlarıdır.

Stabilizasyon havuzları küçük yerleşim yerlerinde çok yaygındır. Bunun nedeni,

inşaat ve işletme giderlerinin daha önce bahsedilen diğer arıtma yöntemlerine göre

önemli derecede az olmasıdır. Stabilizasyon havuzları, aerobik, anaerobik veya

fakültatif adları altında meydana gelen biyolojik faaliyetin cinsine göre

sınıflandırılmaktadır. Genellikle, tam arıtmanın sağlanması için anaerobik havuzlarla

birlikte bunlara seri olarak bağlanmış fakültatif havuzlar kullanılmaktadır.

Aşırı organik yüklü havuzlardan çıkan kokuların giderilmesi için fakültatif

stabilizasyon havuzlarına yüzey havalandırıcıları yerleştirerek havalandırmalı

havuzlar geliştirilmiş.

Ön ve çökeltme işlemleri sırasında arıtılan organik maddeler atıksu miktarı

kıyaslanmayacak kadar az miktarda yoğunlaştırılmış çamura dönüşürler. Ancak,

Page 35: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 27 -

tesisten çıkan çamurun artırılması ve uzaklaştırılması atıksu arıtımında önemli bir

ekonomik faktördür.

Bir çamur arıtma tesisinin (anaerobik) inşaa maliyeti arıtma tesisinin toplam

inşaa maliyetinin yaklaşık üçte biri kadardır.

Çökeltme havuzundan çekilen çamur arıtılmadan önce, genellikle yer çekimi ile

çökmenin sağladığı, bir koyulaştırıcı içerisinde toplanır. Çamur arıtmasında en çok

kullanılan yöntem, anaerobik çürütme ve vakum veya basınçlı filtre ile suyun

mekanik olarak alınmasıdır. En çok kullanılan çamur uzaklaştırma yöntemleri;

toprak içerisine gömme, yakma ve denize dökmedir.

İleri bir arıtma işlemi olarak fosforun uzaklaştırılması; göller baraj gölleri ve

ağır akan nehirler dahil, ötrifikasyona maruz kalan sulara boşaltılan atıksuların

arıtılmasında uygulanır. Azot giderimi çök daha güç ve masraflı olduğundan, nadiren

yapılmaktadır. Bununla birlikte tesis çıkış suyunun oksijen gereksiminin ve

toksisitesinin kontrol edilmesi için, amonyak içeriğini azaltmak amacıyla bazen

nitrifikasyon uygulanmaktadır.

Çeşitli büyüklüklerde yerleşimler için en çok uygulanan atıksu arıtma tipleri

aşağıya çıkarılmıştır.

Mahalle, okul, vb.;

- Uzun havalandırmalı Aktif Çamur (Paket tesis)

- Stabilizasyon Havuzu

Nüfusu 2000 den küçük yerleşimler;

- Uzun havalandırmalı aktif çamur

- Temas stabilizasyonu (yerinde inşaa, paket tesis)

- Oksidasyon Hendeği

- Stabilizasyon Havuzu

Nüfusu 2000-8000 arasında olan yerleşimler;

- Temas stabilizasyonu

- Oksidasyon Hendeği

- Ön çökeltmesiz, tam karşımlı aktif çamur

- Damlatmalı filtreli

Page 36: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 28 -

Nüfusu 10.000 den büyük yerleşimler;

- Damlatmalı filtre

- Aktif çamur

1.2.4. Atıksu Arıtma Sistemleri Ve Teknik Genel Esaslar

Türkiye’de atıksu arıtma tesisleri tasarımı için bir standart yoktur. Fakat, 07

Ocak 1991 tarihli ve 20748 sayılı resmi gazetede yayınlanan “ Su Kirliliği Kontrolü

Yönetmeliği Teknik Usuller Tebliği ” ne göre Atıksu Arıtma Tesislerine Ait Teknik

Genel Esaslar vardır. Bu genel esaslara göre ;

Atıksu bünyesinde kirliliğe neden olan yabancı maddeler, tane boyutlarına

göre çökebilir, askıda, kolloidal ve çözünmüş halde bulunabilirler. Her madde

gurubu değişik metodlarla atıksudan uzaklaştırılabilir.

Atıksu arıtımında uygulanan metodları fiziksel, kimyasal ve biyolojik olmak

üzere üç ana gurupta toplamak mümkündür. Bunlardan fiziksel arıtmada çökeltim ve

flotasyon işlemleriyle çökebilen veya yüzebilen tanecikler ayrılmakta ; kimyasal

arıtmada çözünmüş ya da kolloidal boyuttaki tanecikler pıhtılaştırılıp

yumaklaştırılarak çökebilir hale getirilmekte ; biyolojik arıtmada ise çözünmüş

maddeler kısmen biyolojik kütlelerin bir araya gelerek oluşturduğu kolay çökebilen

yumaklara, kısmen de mikroorganizmaların enerji ihtiyaçları için yaptıkları solunum

sırasında çıkan gazlara ve diğer stabilize olmuş son ürünlere dönüşür.

Biyolojik ve kimyasal arıtma ünitelerinin yükünü azaltmak için, öncelikle

fiziksel ön işlemler uygulanır. Mekanik arıtma olarak isimlendirilen ve genellikle

ızgara, kum tutucu ve ön çökeltim ünitelerinden meydana gelen ön işlemlerden

sonra, biyolojik ve/veya kimyasal arıtma uygulanabilir. Biyolojik ya da kimyasal

arıtmada oluşan yumaklar, mekanik işlemlerle sudan uzaklaştırılır.

1.2.4.1. Fiziksel Arıtma Üniteleri

Arıtma tesislerinde uygulanan fiziksel arıtma üniteleri ızgaralar, elekler, kum

tutucular, yüzer madde tutucular, dengeleme, çökeltim ve yüzdürme havuzlarıdır.

Page 37: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 29 -

Izgaralar

Su içerisinde bulunan kaba maddelerin pompa, boru ve teçhizata zarar

vermemesi ; diğer arıtma kısımlarına gelen yükün hafifletilmesi veya yüzücü kaba

maddelerin sudan ayrılması gibi amaçlarla ızgaralar kullanılır. Izgara yapıları çubuk

aralıklarına göre ince ve kaba ızgaralar, temizleme şekline göre ise, elle veya

mekanik yolla temizlenen ızgaralar olarak sınıflandırılır. Çubuk aralıkları ince

ızgaralarda 15 – 30 mm, kaba ızgaralarda 40 – 100 mm’dir. Izgara kanallarındaki

hızların minimum kurak hava debisinde 0,5 m/sn. değerinin altına düşmemesi, ızgara

çubukları arasındaki hızların ise hiçbir koşulda 1,2 m/sn. ‘yi aşmaması uygundur.

Izgaralarda tutulan maddeler arıtma tesisi sahasında depolanamazlar. Evsel

katı artıklar ile birlikte yakma, depolama kompostlaştırma ve benzeri metodlarla

bertaraf edilirler.

Elekler

Elekler, atıksu tesislerinde özellikle elyaflı maddelerle, askıdaki tanecikleri

tutmak için kullanılırlar. Bu üniteler tutulan maddelerin boyutlarına göre kaba ve

ince elekler olarak sınıflandırılırlar. Elek aralığı kaba eleklerde 5 – 15 mm, ince

eleklerde 0,25 – 5 mm, mikro eleklerde 0,020 – 0,035 mm’dir.

Eleklerden toplanan atıklar da ızgara atıkları için uygulanan metodlarla

bertaraf edilir.

Kum Tutucular

Kum, çakıl gibi anorganik maddeleri atık sudan ayırmak, arıtma tesislerindeki

pompa ve benzeri teçhizatın aşınmasına ve çökeltim havuzlarında tıkanma

tehlikesine engel olabilmek için kum tutucular kullanılır. Kum ve benzeri madde

içermeyen endüstriyel atıksuların uzaklaştırılmasında bu yapılara gerek

duyulmayabilir. Bunlar, yoğunluğu 2650 kg/m3 ve tane çapları 0,1-0,2 mm’den daha

büyük olan katı maddelerin tam olarak tutulmasını sağlamak için kullanılır. Kum

Page 38: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 30 -

tutucular, belli büyüklükteki katı maddeleri tutmak ve daha ilerdeki ünitelerde

arıtılması amaçlanan küçük taneli maddelerin çökmesini engellemek için gerekli

yüzey alanına sahip olmalıdır. Ünitedeki suyun yatay hızı tesise gelecek tüm debiler

için 0,3 m/sn. olacak şekilde tasarımlanmış olmalıdır. Kum tutucular, dikdörtgen

planlı – uzun paralel akışlı veya dairesel planlı – radyal akışlı olabilirler. Ayrıca

birçok uygulamada havalandırmalı kum tutucularda başarıyla kullanılmaktadır.

Kum tutucularda toplanan kum ve çakıl, büyük tesislerde basınçlı hava ile

çalışan pompalar veya bantlı, kovalı ve helezonlu mekanizmalar ile sürekli olarak,

küçük tesislerde ise kürek ile zaman zaman temizlenirler.

Kum tutucu tabanında biriken maddeler az da olsa bir miktar organik madde

ve patojen mikroorganizma ihtiva ettiğinden bunların gelişigüzel atılmaları

sakıncalıdır. Bunlar da ızgara atıklarında olduğu gibi evsel katı artıklarla beraber

bertaraf edilirler.

Yüzer Madde Tutucular

Atıksuda bulunan ve yoğunluğu sudan küçük olan yağ, gres, solvent ve

benzeri yüzen maddeleri sudan ayırmak için yüzer madde tutucular ( yağ kapanları )

kullanılır. Ön Çökeltim havuzunun olmaması veya bu gibi maddelerin oranının çok

yüksek olması halinde, gerek bu maddeleri geri kazanmak, gerekse arıtma verimini

yükseltmek amacıyla yüzer madde tutucular yapılmalıdır.

Yüzebilenler dışındaki diğer katı maddelerin tabana çökelmeleri söz konusu

olduğunda yüzer madde tutucular, çamur hazneli olarak yapılırlar ve çökelen

çamurun ve yüzen maddelerin kolayca alınabilecekleri bir düzende inşa edilirler.

Emülasyon halindeki yüzer maddeleri ayırmak için ise, disperse hava flotasyonu ya

da çözünmüş hava flotasyonu gibi üniteler kullanılır. Kentsel atıksu arıtma tesisleri

için en uygun çözüm, kombine çalışan havalandırmalı kum ve yüzer madde

tutuculardır. Yüzer madde tutucularda toplanan atıklar yakma ve değerlendirme

tesislerine iletilirler.

Page 39: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 31 -

Dengeleme Havuzları

Dengeleme havuzları, atıksularda debi, bileşim ve kirlilik yükünün zaman

içindeki değişimlerinin dengelenmesini ve arıtma tesisine giden atıksu debisinin

düzenli olmasını sağlar. Dengeleme havuzlarında bileşimin homojenleştirilmesi ve

askıda katı maddelerin çökelmesinin engellenmesi için karıştırma uygulanır.

Çökeltim Havuzları

Çökelme işlemi, sudan daha yoğun olan askıda katı maddelerin veya kimyasal

ve biyolojik işlemlerle çökelebilir hale getirilen katı maddelerin yerçekimi etkisiyle

çökeltilmesi suretiyle sudan ayrılmasıdır. Böylece kirleticiler çökebilir katı maddeler

halinde sudan uzaklaştırılarak diğer arıtma ünitelerine geçişleri engellenir.

Kendiliğinden çökebilen askıda katı maddelerin giderilmesi ön çökeltim

havuzunda; biyolojik arıtma sırasında oluşan biyolojik yumakların giderilmesi son

çökeltim havuzunda; kimyasal pıhtılaştırma ve yumaklaştırma kullanıldığında oluşan

kimyasal yumakların çökeltilmesi ise kimyasal çökeltim havuzlarında sağlanır.

Çökeltmede amaç, katı maddeleri yeterince uzaklaştırılmış bir arıtılmış atıksu ve

kolayca işlenebilecek kadar yüksek katı madde konsantrasyonuna sahip bir arıtma

çamuru elde etmektir. Çökeltim havuzlarında sınıflandırma akış şekli esas alınarak

yapılabilir. Buna göre, çökeltim havuzları üç grupta toplanabilir;

• Yatay ve paralel akımlı

• Yatay ve radyal akımlı

• Düşey ve radyal akımlı

Çökeltim havuzları suyun üniform dağıtımın ve akımın sağlayacak giriş – çıkış

yapıları ile teçhiz edilmiş olmalıdır. Yüzeydeki köpük ve tabandaki çamur

birikintilerinin uzaklaştırılması için uygun bir sıyırma tertibatı bulunmalıdır. Çamur

haznesinin büyüklüğü çamurun özelliklerine ve çamur boşaltma aralıklarına uygun

olmalıdır.

Page 40: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 32 -

Flotasyon ( Yüzdürme )

Flotasyon, atıksularda bulunan gerek sıvı gerekse katı maddelerin yüzdürülerek

su yüzeyinde toplanması ve sıyrılmasını sağlayan bir işlemedir. Flotasyon işlemi sıvı

ortama verilen gaz ( genellikle hava ) kabarcıklarının, yüzdürülecek tanelere

tutunarak bunları yukarıya doğru birlikte hareket ettirmeleri şeklinde olur.

Flotasyonu kolaylaştırmak üzere katı durumlarda suya uygun kimyasal maddelerinde

eklenmesi mümkündür. Yüzeyde toplanan köpük halindeki yüzdürülmüş maddeler

bir yüzey sıyırma tertibatı ile toplanarak uzaklaştırılır.Taneleri yüzdürmek için

kullanılan hava kabarcıkları şu üç yoldan biri ile elde edilebilir.

a) Atmosferik basınç altındaki sıvıya basınçlı havanın kabarcıklar halinde

verilmesiyle (disperse hava flotasyonu),

b) Basınç altında sıvıda havanın çözünmesi ve daha sonra basıncın

kaldırılmasıyla (çözünmüş hava flotasyonu),

c) Sıvının atmosferik basınç altında havaya doygun hale getirilmesini takiben

vakum uygulanmasıyla (vakum flotasyonu)

1.2.4.2. Kimyasal Arıtma

Kimyasal arıtma, atıksularda kirliliğe neden olan çözünmüş, kolloidal ve

askıdaki maddelerin uzaklaştırılmasını temin veya hızlandırmak amacıyla, çeşitli

kimyasal reaksiyonlardan yararlanılması esasına dayanan genel metotlardır.Kimyasal

arıtma suda çözünmüş halde bulunan kirleticilerin , kimyasal reaksiyonlarla

çözünürlüğü düşük bileşiklere dönüştürülmesi veya kolloidal ve askıdaki taneciklerin

pıhtı ve yumaklar oluşturarak çökeltilmesinin sağlanmasını amaçlar.

Pıhtılaştırma işlemi genellikle hızlı karıştırma ünitelerinde yapılır.Atıksuyun

bu ünitelerde kalış süreleri 0.5-5 dakika arasında değişmektedir.Pıhtılaştırma işlemi

sonucunda, suda bulunan kolloidler ve kimyasal reaksiyon sonucu oluşan tanecikler

çok küçük yumaklar halinde birleşirler.Bu aşamadan sonra suyun yavaş bir şekilde

karıştırılması, pıhtılaştırma ile oluşmuş bu parçacıkların birleşerek daha kolay

Page 41: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 33 -

çökebilen büyük yumaklar oluşturmasını sağlar.Yumaklaştırma ünitelerinde suyun

kalış süresi 15-60 dakika arasında değişim gösterir.

Yumaklaştırma işlemini hızlandırmak, kullanılan yumaklaştırıcıların

miktarlarını azaltmak veya arıtma verimini artırmak için kil, kalsit, polielektrolit,

aktif silika, çeşitli alkali ve asitler gibi yumaklaştırmaya yardımcı maddeler

(koagülant yardımcısı) kullanılır.Yumaklaştırıcı (koagülant) olarak en çok kullanılan

kimyasal maddeler Al2(SO4)3, AlCl3, Fe3(SO4)3, FeCl3, CaO, Ca(OH)2 olup,

yumaklaştırma yardımcı maddesi olarak en fazla polielektrolitler kullanılmaktadır.

Kimyasal yumaklaştırma sonucunda oluşan yumakların çöktürülmesi için

çökeltme havuzları kullanılır.Hızlı karıştırma, yavaş karıştırma ve çökeltme

havuzları kullanılır.Hızlı karıştırma, yavaş karıştırma ve çökeltme havuzları ayrı

birimler olarak kullanılır.Hızlı karıştırma, yavaş karıştırma ve çökeltme havuzları

ayrı birimler olarak inşa edilebildiği gibi, bunların bir arada yapıldığı bileşik

sistemler de mevcuttur.

Diğer fiziko-kimyasal arıtma işlemleri olan adsorpsiyon , dezenfeksiyon ve iyon

değiştirme İleri Arıtma Metodları kapsamında verilmiştir.

1.2.4.3. Biyolojik Arıtma

Atıksu bünyesinde bulunan organik ve kısmen de anorganik kirletici

maddelerin, mikroorganizmalar tarafından besin ve enerji kaynağı olarak kullanılmak

suretiyle atıksudan uzaklaştırılmaları esasına dayanan metodlardır. Organik

maddelerin bir kısmı mikroorganizma hücresine, bir kısmı da enerjiye dönüşür.

Aerobik Prosesler

Aerobik prosesler arıtmanın oksijenli ortamda gerçekleştiği proseslerdir. Bu

prosesler, mikroorganizmaların konumuna göre askıda büyüme, bağlı büyüme ve

ikisinin birlikte uygulandığı kombine sistem olarak sınıflandırılır. Birden fazla

prosesin ard arda kullanıldığı ardışık sistemlerde mevcuttur.

Page 42: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 34 -

Askıda büyüme sistemlerinde mikroorganizmaların oksijen ihtiyacı çeşitli

tipteki havalandırıcılarla karşılanır. Bazı durumlarda ise oksijenin biyolojik olarak

alglerle sağlanması mümkündür.

Aktif Çamur Metodu

Organik kirliliğin, askıda bulunan mikroorganizmalar yardımıyla giderildiği

bir metodudur. Aktif çamur havuzu içindeki karışık sıvıda mikroorganizmaların

askıda tutulması esastır. Bu amaçla, genellikle difüzörler veya yüzeysel

havalandırıcıların kullanımı yeterli olmaktadır. Tam karışımlı veya piston akımlı

olarak projelendirilebilen aktif çamur tesislerinde atıksu biyolojik üniteyi takiben bir

çökeltim havuzuna geçer.Burada büyük oranda mikroorganizmalardan oluşan

çökeltim özelliği arttırılmış biyolojik yumaklar sudan ayrılır. Böylece arıtılan su

gerekli standartları sağladığı takdirde tesisi terk eder. Çöken çamurun bir kısmı

havalandırma havuzunda istenen mikroorganizma konsantrasyonunu korumak üzere

geri gönderilir, artan fazla çamur ise çamur işleme ünitelerine gönderilerek bertaraf

edilir. Biyolojik kütlenin aktif çamur sisteminde kalış süresi, organik maddeyle

yükleme miktarı ve atıksuyun sistemdeki bekleme süresine göre çeşitli aktif çamur

alternatifleri kullanılabilir. Bunların başlıca klasik, yüksek hızlı ve uzun

havalandırmalı aktif çamur sistemleridir.

Nitrifikasyon ve Denitrifikasyon Sistemleri

Aktif çamur tesislerinde temel amaç, karbonlu organik maddelerin

giderilmesidir. Ancak BOI yaratan azotlu maddelerinde oksidasyonu istenebilir. Söz

konusu azot bileşiklerinden en önemlisi amonyumdur. Nitrifikasyon işlemiyle

amonyak biyolojik olarak nitrata yükseltgenir.

Pratikte nitrifikasyon işlemi organik karbonlu maddenin giderilmesi için

kullanılan reaktörde de sağlanabilmektedir. Denitrifikasyon ise, azot bileşiklerinin

nitrata oksitlenmesinden sonra, nitratın oksijensiz şartlarda parçalanarak azot gazına

dönüştürülmesi işlemidir.

Page 43: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 35 -

Stabilizasyon Havuzları Sistemi

Bu arıtma sistemleri atıksuların ağırlıklı olarak doğal metodlarla arıtıma tabi

tutulduğu, büyük hacimli geniş alanlı, uzun bekletme süreli arıtma üniteleridir. Bu

tesisler arıtımı gerçekleştiren biyokimyasal faaliyetlerin özelliklerine göre çeşitli

sınıflara ayrılabilirler. Söz konusu faaliyetler sıcaklık ve güneş radyasyonu gibi

ortam özelliklerine bağımlı oldukları gibi, havuzların hacimsel kirlilik yüklemeleri

ve geometrik özelliklerine de bağımlıdır. Genellikle toprak yapılar şeklinde inşa

edilirler. Bu takdirde bu havuzlar lagün olarak da adlandırmaktadır. Stabilizasyon

havuzları başlıca aşağıdaki guruplara ayrılır :

- Anaerobik stabilizasyon havuzları

- Fakültatif stabilizasyon havuzları

- Aerobik stabilizasyon havuzları

- Olgunlaştırma havuzları

Anaerobik Stabilizasyon Havuzları

Fazla miktarda organik madde ve katı madde içeren atıksuların arıtımında

kullanılırlar. Hacimsel organik madde yükü yüksek olan bu havuzlar, tipik olarak

derin toprak yapılar olup, ısı kaybını önlemek ve anaerobik reaksiyon şartlarını

sağlamak amacıyla 6 m derinliğe inşa edilebilirler. Havuzlarda askıdaki maddeler

dibe çökelerek stabilize olurlar. Bu tür havuzların hacimsel kirlilik yükü 100 – 400 g

BOI5/m3.gün mertebesindedir. Anaerobik havuzlarda, atıksuların ortalama bekleme

süreleri 5 günden azdır.

Fakültatif Stabilizasyon Havuzları

Fakültatif havuzlarda aerobik bakterilerin ve alglerin bulunduğu bir yüzey

tabaka ile dip kısımda anaerobik bakterilerin faaliyet gösterdiği bir alt anaerobik

tabaka vardır. Bu iki tabaka arasında ise kısmen anaerobik bir ortam ile her iki

Page 44: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 36 -

ortama da adaptasyon gösterebilen fakültatif bakteriler bulunur. Fakültatif

stabilizasyon havuzlarının derinliği 1 – 2,5 m kadar, bekleme süresi ise 7 – 20 gün

arasındadır. Bekleme süresi iklim şartlarına bağlı olarak 100 güne kadar çıkabilir.

Alansal kirlilik yükü 50 – 280 kg. BOI5 /hektar.gün mertebesindedir.

Aerobik Stabilizasyon Havuzları

Aerobik stabilizasyon havuzuna gelen organik maddelerin ayrıştırılması

bakteriler ve alglerin yardımı ile olur. Algler fotosentez sırasında, güneş enerjisini de

kullanarak, anorganik besin maddeleri ve karbondioksitle hücre sentezi yaparken

oksijen açığa çıkarırlar, Açığa çıkan oksijen, heterotrof bakteriler tarafından

kullanılır. Bakteriler atıksuda bulunan organik maddeyi enerji kaynağı olarak

kullanılırlar.

Aerobik stabilizasyon havuzları genellikle düşük hacimsel organik madde yüküne

sahip, 1,5 metreden sığ havuzlardır. Böylece, havuzun tüm derinliği boyunca oksijen

sağlanması mümkün olur. Bekleme süresi 10 – 40 gün olup, yüzeysel kirlik yükü 40

– 120 kg. BOI5 / hektar.gün kadardır.

Olgunlaştırma Havuzları

Olgunlaştırma havuzlarının amacı, arıtılmış atıksuların kalitesinin daha

iyileştirilmesi tesislerin toplam organik madde giderim veriminin yükseltilmesi ve

bakteri gideriminin sağlanmasıdır. Bu tür sistemler fakültatif veya aerobik

stabilizasyon işlemlerinden sonra kullanılabilecekleri gibi, klasik biyolojik arıtma

sistemlerini takiben de kullanılabilirler. Atıksuların bu sistemlerdeki bekleme süreleri

5 – 20 gün arasında değişebilir, alansal kirlilik yükü 15 kg.BOİ5 /ha.gün’den küçük

olmalıdır. Olgunlaştırma havuz veya lagünlerinde çeşitli su bitkilerinin yetiştirilmesi

ve/veya balık üretimi bu sistemlerdeki arıtma verimlerini arttırabileceği gibi, üretilen

bitkisel veya hayvansal proteinde ekonomik olarak değerlendirilebilir. Bu havuzlar

1,5 m’den sığ havuzlardır.

Page 45: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 37 -

Havalandırmalı Lagünler

Havalandırmalı lagünler, esasta aktif çamur metoduna benzer özellikler

gösterirler. Ancak bunlarda son çökeltim havuzundan sonra biyolojik çamur geri

dönüşü uygulanmaz. Ayrıca; havalandırmalı lagünlerdeki atıksu bekleme süreleri

diğer aktif çamur sistemlerine kıyasla çok daha uzundur. Bu tür sistemlerde oksijen

temini dışardan suni olarak verilenin yanısıra, sistemdeki fotosentez reaksiyonlarıyla

da gerçekleşir. Havalandırmalı lagünlerde havuz hacmi başına verilen organik

madde, diğer aktif çamur sistemlerine kıyasla çok düşüktür. Havalandırmalı

lagünlerden sonra bir çökeltme işlemi yer alır. Bu lagünlerin derinleri genellikle 3-5

m arasındadır. Havalandırma işlemleri sonucunda tüm lagün derinliği boyunca

oksijenli bir ortam yaratılması durumunda bu tür lagünlere tam aerobik

havalandırmalı lagünler adı verilir.

Damlatmalı Filtreler

Organik atıkların bir yüzeye bağlı mikroorganizmalar tarafından giderildiği

bir arıtma metodudur. Damlatmalı filtreler taş veya plastik dolgu malzemesinden

oluşurlar. Atıksu bu filtre yatağından geçerken ; dolgu malzemesi üzerinde bakteriler

bir biyofilm tabakası oluşturur. Kullanılan dolgu malzemesinin arasında boşluklar

bulunur. Böylece, mikroorganizmaların dolgu malzemesi üzerinde bir tabaka halinde

yaşamaları, organik maddelerle beslenmeleri ve hava geçişi sağlanır.

Mikroorganizmalar belirli bir kalınlığa ulaştıktan sonra, dolgulardan koparlar, çıkış

suyundaki bu biyofilm parçacıkları son çökeltim havuzlarında çökeltilerek sudan

ayrılırlar.

Damlatmalı filtrelerin boyutlandırılması yüzeysel hidrolik yük (m3/m2/gün ),

hacimsel organik yükleme (kg.BOI5/m/gün) ve geri dönüş oranı esas alınarak yapılır.

Damlatmalı filtreler ünitede sağlanan yüzeysel hidrolik, yük ve hacimsel

organik yükün büyüklüğüne göre yüksek hızlı ve büyük hızlı olmak üzere iki tip

olabilmektedir.

Page 46: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 38 -

Biyodisk ve Biyokafes Sistemleri

Biyodisk tesisleri, bakterilerin üzerinde üremesi için uygun bir yüzeyi

sağlayacak şekilde yapılmış, gelen atıksuyun muhtelif korozif özelliğinden

etkilenmeyecek, mesela plastik (stropor gibi) malzemelerin diskler halinde, döner bir

şaft üzerine yerleştirildiği veya için dolgu malzemesiyle dolu tambur şeklindeki

silindirik bir yapıdan oluşur. Bu silidirlerin genelde uygulanabilir çapları 1,5-3,0

metredir. Şaftın her 1 metresine 2 cm aralıklarla 20-30 adet disk yerleştirilebilir.

Şaftın uzunluğu 6 metreye kadar olabilir. Dolgulu tambur tiplerinde ise toplam yüzey

sağlanacak şekilde boyutlandırma yapılır. Bunların her biri ayrı bir silindir

haznesine, % 45’i su içinde batık olacak tarzda monte edilir.

Dolgu Yataklı Reaktörler

Dolgu yataklı reaktörler, mikroorganizmaların tutunması için bir dolgu

malzemesi içeren biyofilm sistemleridir. Tipik bir dolgu yataklı reaktörde hava alt

kısmından havalandırıcılar yardımıyla verilir.

Aktif Çamur/Damlatmalı Filtre Ardışık Sistemleri

Çeşitli arıtma tesislerinin kombinasyonunu yapmak suretiyle çok sayıda

arıtma akım şeması çıkarmak mümkündür. Böylece tek başına yeterli arıtmayı

sağlayamayan aktif çamur veya damlatmalı filtre sistemleri birarada kullanılarak

belli bir çıkış suyu kalitesini sağlamak mümkün olur. En sık kullanılan iki arıtma

şeması damlatmalı filtreyi takiben aktif çamur havuzu ile, aktif çamur havuzunu

takiben damlatmalı filtre kombinasyonlarıdır.

Anoksik Sistemler

Anoksik sistemler, anaerobik sistemlerden biyokimyasal adımların aerobik

işlemlere benzemeleri, ancak oksijensiz ortamda gerçekleştirilmeleri ile ayrılırlar.

Page 47: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 39 -

Nitratın azot gazına dönüştürülmesi suretiyle yapılan azot giderimi, anoksik

(oksijensiz) bir işlem olup, bu arıtma askıda büyüme yada bağlı büyüme şeklinde

gerçekleştirilebilir. Ortamda hidrojen sülfür oluşumu başladıktan sonraki ortam

koşulları anaerobik olarak kabul edildiğinden, anoksik koşullar yalnızca

denitrifikasyon için geçerlidir.

a) Askıda büyüme denitrifikasyonu : Askıda büyüme denitrifikasyonu,

genellikle piston akışlı aktif çamur sistemlerinde gerçekleştirilir. Anaerobik

bakteriler, büyümek için gerekli enerjiyi nitrifikasyon sonucu oluşan nitratın

azot gazına dönüşmesi sırasında temin eder, ancak hücre gelişimi için bir dış

karbon kaynağı gereklidir. Nitrifikasyonun gerçekleştiği ortamlarda karbonlu

maddelerin az olması nedeniyle, karbon kaynağı olarak ham atıksu (evsel),

metanol veya azot ve fosfor açısından zengin olmayan endüstri atıksuları

kullanılabilmektedir.

b) Bağlı büyüme denitrifikasyonu : Bağlı büyüme denitrifikasyonu, içerisinde

taş veya plastik dolgu malzemesi bulunan bir ortamda gerçekleştirilir. Dolgu

maddesinin boyutlarına bağlı olarak, bu işlem bir çökeltim havuzu tarafından

izlenebilir. Dolgu yatakta tıkanmaların engellenebilmesi için periyodik olarak

geri yıkama gerekebilir. Bu işlemde de, askıda büyüme denitrifikasyonunda

olduğu gibi, bir dış karbon kaynağı genellikle gereklidir.

Anaerobik Sistemler

Anaerobik sistemler, organik maddenin anaerobik koşullarda ayrıştırıldığı

işlemler olup, mikroorganizmaların konumuna göre askıda büyüme ve bağlı büyüme

ünitelerinden oluşabilir.

Bu sistemlerde organik ve anorganik maddeler moleküler oksijensiz ortamda

ayrıştırılır. Çoğunlukla arıtma çamurları ve yüksek konsantrasyonda organik madde

içeren endüstriyel atıksular için uygulanan bu işlemde, organik madde biyolojik

olarak metan (CH4) ve karbondioksite (CO2) dönüştürülür.

Organik atıklar ısıtılan (35 oC – 60 oC ) bir çürütme tankında anaerobik

ayrışma yaratan mikroorganizmalar yardımıyla ayrışmaya bırakılır. Basit

Page 48: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 40 -

karıştırmasız çürütücülerde 30-60 gün bekleme süresi gereklidir. Yüksek hızlı

çürütücülerde bekleme süresi daha kısa (10-20 gün) olup, sistem sürekli karıştırılır.

Çürütme tankları silindirik veya yumurta kesitli olarak yapılırlar. Gerektiğinde

sistemi terkeden katı maddeler geri çevrilir.

Anaerobik Filtreler

Damlatmalı filtrelere benzerler, burada giriş suyu tabandan verilir.

Mikroorganizmalar dolgu malzemesi yüzeylere ve duvarlara yapışarak büyürler.

Yüksek konsantrasyondaki çözünmüş atıkların arıtılması için uygundur. Anaerobik

filtreler diğer anaerobik işlemlere göre daha düşük sıcaklıklarda çalışırlar. Anaerobik

filtreler orta derecede kuvvetli atıksuların arıtılmasında da kullanılabillirler.

Ardışık Aerobik/Anoksik ya da Anaerobik Sistemler

Ardışık sistemler, birden fazla arıtma işleminin ardarda ünitelerde

gerçekleştirildiği sistemlerdir. Ardışık aerobik/anoksik ya da anaerobik sistemler,

anaerobik, fakültatif, olgunlaştırma havuzları veya lagünlerinin herhangi bir

kombinasyonu şeklinde uygulanabilir. Nitrifikasyon – Denitrifikasyon işlemleri de

ardışık ünitelerde yapılabilir.

1.2.4.4. İleri Arıtma Metodları

Genel Esaslar

İleri ve/veya son arıtma genelde, klasik biyolojik arıtmadan çıkan atıksuyun

kalitesini daha fazla iyileştirmek için uygulanan arıtma olup, burada, azot ve fosfor

giderme, filtrasyon, adsorpsiyon, dezenfeksiyon, iyon değiştirme, ultrafiltrasyon, ters

osmoz ve kimyasal çöktürme metodları verilmektedir.

Page 49: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 41 -

Azot Giderme

Atıksuyun içerdiği amonyum iyonları azot bakterileri yardımıyla nitrifikasyon

kademesinde önce nitrite ve sonra nitrata dönüştürülür, daha sonra denitrifikasyon

kademesinde anoksit şartlar altında azot gazı halinde (N2) sudan uzaklaştırılır.

Nitrifikasyon için yüksek çamur yaşları ve düşük çamur yaşları gereklidir.

Fosfor Giderme

Atıksularda bulunan fosfor bileşiklerini arttırmak için kimyasal ve biyolojik

metodlar ayrı ayrı veya birlikte kullanılır. Fosfor bileşiklerinin kimyasal olarak

arıtılmasında alüminyum tuzları, demir tuzları ya da kireç kullanılabilir. Bu

işlemlerde fosfor, yüksek pH değerlerinde fosfat tuzları halinde çöktürülür. Biyolojik

metodlarla fosfor arıtımı, biyolojik arıtma sırasında fosfatın mikroorganizmalarca

alınması ile olur. Aktif çamur işlemi ile atıksudan 2-3 mg/lt. fosfat fosforu

uzaklaştırılabilmektedir. Diğer bir metod da kimyasal arıtmanın biyolojik arıtma ile

birlikte kullanılmasıdır. İleri fosfor arıtımı için alglerin yoğun olarak üretilerek hasat

edildiği sığ alg lagünleri de kullanılabilir. Hasat edilen algler, hayvan yemi veya

biyogaz üretiminde hammadde olarak değerlendirilebilir.

Filtrasyon

Biyolojik ve kimyasal arıtma işlemlerini takip eden çökeltim havuzlarında

yeterince giderilemeyen askıda katı maddelerin ve kolloidlerin tutulması için

uygulanan bir işlemdir. Granüle filtre yatağı içinde biriken askıda katı maddelerin

giderilmesi için, filtre yıkama işlemine tabi tutulur.

Atıksu arıtımında son işlem olarak kullanılan filtreler akış doğrultusuna göre

aşağı akışlı ve yukarı akışlı olarak; kullanılan filtre malzemesine göre tabakalı veya

tek tip malzemeden oluşan filtreler olarak sınıflandırılırlar.

Page 50: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 42 -

Filtrelerde kum, çakıl, granit, antrasit ve benzeri türden dolgu malzemeleri

kullanılır. Diğer bir filtrasyon metodu ise, arıtılacak atıksuyun sentetik veya metal

elyaflı dokuma elek yüzeylerinden geçirmektir. Mikroelek olarak anılan bu tambur

eleklerde tutulan katı maddeler sürekli olarak uzaklaştırılabilirler.

Adsorpsiyon

Adsorpsiyon işlemi, klasik arıtma ile arıtılması güç olan ve zehirlilik, renk,

koku kirliliği yaratan kimyasal maddelerin adsorplayıcı bir katı madde (adsorban)

yüzeyinde kimyasal ve fiziksel bağlarla tutunmasıdır. Bazı durumlarda istenen bir

çıkış suyu kalitesinin sağlanabilmesi için; biyolojik ve/veya kimyasal arıtmadan

çıkan su, bir aktif karbon ortamından geçirilerek suda kalan kirletici maddeler

giderilebilir. Yerine göre adsorpsiyon bir ara kademe işlemi de olabilir.

Aktif karbon toz veya taneli (granül) olarak kullanılır, taneli aktif karbonla iyi

bir temas sağlamak için, atıksu, ya da sabit yataklı bir kolona yukarıdan aşağıya, ya

da sabit veya akışkan bir yatağa aşağıdan yukarıya verilir. Aşağı akışlı kolonlarda

biriken maddelerin neden olduğu aşırı yük kaybını önlemek amacıyla, geri yıkama

işlemi yapılır., akışkan yatakta tıkanma sözkonusu olmadığı için geri yıkama

gerekmemektedir. Ekonomik kullanım için adsorplama kapasitesi tükenen taneli aktif

karbonun rejenere edilmesi gerekir. Çıkış suyu kalitesinde belli bir sınır değere

ulaşıldığında kolon boşaltılarak, aktif karbon dejenerasyona alınır.

Toz haldeki aktif karbon kullanımı ise bir temas havuzunda olur. Biyolojik

veya fiziko kimyasal arıtmadan çıkan suya toz aktif karbon ilave edilir, yeterli temas

süresi sonucunda karbonun havuzun dibine çökmesi sağlanır, arıtılmış su havuzdan

uzaklaştırılır. Bazı özel uygulamalarda, toz aktif karbonun biyolojik üniteye ilave

edilmesi de mümkündür. Toz aktif karbonun rejenerasyonu mümkün değildir.

Dezenfeksiyon

Hastalık yapan patojen mikroorganizmaların öldürülmesi işlemidir. İyi bir

dezenfeksiyon için yeterli temas süresi sağlanmalıdır.

Page 51: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 43 -

Dezenfektan olarak kullanılan kimyasal maddeler : klor bileşikleri, brom,

iyot, ozon, fenol ve fenol bileşikler, alkoller, ağır metaller ve tuzları, boyalar,

sabunlar ve sentetik maddeler, kuaterner amonyum bileşikleri, hidrojen peroksit,

çeşitli asitler ve alkalilerdir. Bu maddelerin içinde gerek içmesuyu arıtımında gerekse

de atıksu arıtımında en çok kullanılan klor ve bileşikleridir. Ozon çok etkili fakat

pahalı bir dezenfeksiyon maddesidir. PH ≥ 11 ve PH ≤ 3 şartları bakterilere toksik

etki yaptığından bazı asitler ve bazlarda patojenik bakterilerden yok edilmesinde

etkilidir. Nötralizasyonla atıksu normal pH durumuna getirilmelidir.

Fiziksel metodlarda ise su pastörizasyon noktasına kadar (67oC) ısıtılarak

spor teşkil etmeyen patojen bakterilerin büyük kısmı yok edilir. Morötesi ışınlar ve

güneş ışığı da iyi bir dezenfeksiyon aracıdır.

İyon Değiştirme Metodu

Özel durumlarda endüstriyel atıksu arıtımında ve endüstriyel proses sularının

hazırlanmasında kullanılan bir ileri arıtma metodudur.

Sistemin prensibi, su veya atıksu bünyesindeki istenmeyen anyon veya

katyonların uygun bir anyon veya katyon tipi iyon değiştirici kolonda tutulmasıdır.

İyon değişimi sağlayan maddeler : alüminyum silikatlar, zeolit, sentetik reçineler ve

sülfolanmış karbonlu maddelerdir.

İyon değiştirici ortamın faydalı ömrü, değiştirilen iyon miktarına, geçen

atıksu debisine ve bu ortamı rejenere etmek için gerekli çözeltinin konsantrasyonuna

bağlıdır. Çoğunlukla anyon veya katyon değiştiriciler ayrı ayrı kullanılırlar. Suların

bulanık olması ve kolloid içermesi, reçinenin aktif yüzeyini azaltacağı için

sakıncalıdır.

Ters Osmoz Metodu

Özellikle tatlı su kaynaklarının sınırlı olduğu yerlerde, deniz suyundan içme

suyu temininde, atıksuyun yeniden kullanılabilmesini sağlamak ve/veya yüksek

Page 52: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 44 -

kalitede su elde etmek ve kirlenme kontrolü gibi amaçla çoğunlukla endüstriyel

atıksuların arıtılmasında uygulanan bir ileri arıtma metodudur.

Endüstriyel uygulamalarda değerli bileşikler içeren atıksu, ters osmoz

işleminden sonra geri devir edilerek üretimde tekrar kullanılabilir. Elektronik

endüstrisi gibi çok saf su gerektiren endüstrilerde, yüksek kalitede su gerektiren gıda

ve meşrubat sanayi kullanma suları veya kazan besleme sularının arıtılmasında ters

osmoz işlemi kullanılır.

Kentsel atıksuların yeniden kullanımı düşünüldüğünde ikinci arıtma çıkış

sularında ters osmoz uygulanabilir.

Ters osmozda ; birinde tatlı su, diğerinde arıtılacak atıksu bulunan iki hazne

yarı geçirgen sentetik bir membran ile birbirinden ayrılmıştır. Arıtılacak atıksudaki

çözünmüş tuzların neden olduğu ozmotik basınçtan daha büyük bir basınç

uygulamak suretiyle, suyun yarı geçirgen membrandan tatlı su haznesine geçişi

sağlanır. Uygulamada ters osmoz sistemlerinde, dengedeki ozmotik basıncın 4-20

misli bir basınç kullanılır. Bu değer atıksu için yaklaşık 4000 kPa’ dır.

Ultrafiltrasyon Metodu

Ultrafiltrasyon işlemi yarı geçirgen membranların kullanıldığı ters ozmoz

işlemine benzeyen basınçlı membran filtrasyon metodudur. Ters ozmoz işlemine

göre daha düşük basınç uygulanır.

Bileşiminde makromolekül ve kolloid özellikte madde bulunan atıksular

ultrafiltrasyon yöntemi ile arıtılabilirler. Bu maddelerin geri devri veya geri kazanımı

istenirse, konsantre hale getirilen katı maddeler yan ürün olarak değerlendirilebilir.

Genellikle endüstriyel proses suları için kullanılması düşünülebilir.

Kimyasal Çöktürme Metodu

Kimyasal çöktürme, çözünmüş ve askıdaki katı maddelerin fiziksel ve/veya

kimyasal durumunu kimyasal madde ilavesiyle değiştirerek çökelmeyi kolaylaştırma

işlemidir. Çöktürme temel olarak ilave edilen kimyasal maddenin kirletici maddeyi

Page 53: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 45 -

sürüklemesi ile veya çökelebilir hale getirmesiyle gerçekleşir. Bazı durumlarda

kimyasal madde ilavesi, atıksudaki çözünmüş madde konsantrasyonunun artışına

neden olabilir.

Kimyasal çöktürme standartlara uyum sağlamak için aşağıdaki durumlarda

kullanılabilir,

- Atıksu özellikleri mevsimsel değişimler gösterirse,

- Orta derecede bir arıtma gerektiğinde,

- Çökeltim işlemini kolaylaştırmak ve/veya iyileştirmek için.

Ayrıca ağır metal ve diğer toksik maddelerin giderilmesi amacıyla ön arıtma

işlemi olarak kimyasal çöktürme uygulanabilir. Alıcı ortamın özelliğine bağlı olarak

çıkış suyunda özel fosfor giderimi gerektiğinde, kimyasal çöktürme iyi bir çözüm

niteliğindedir.

Kimyasal çöktürmede kullanılan kimyasal maddeler Al2(SO4)3, FeSO4,

Ca(OH)2, FeCl3, Fe2(SO4)3 ve polielektrolitlerdir.

1.2.4.5. Arıtma Çamurlarının Arıtma Metotları

Genel Esaslar

Atıksuların arıtılması sırasında, kendiliğinden çökebilen katı maddeler ile

biyolojik ve kimyasal işlemler sonucunda çökebilir veya yüzebilir hale getirilen katı

maddeler çökeltilerek veya yüzdürülerek atıksudan ayrılırlar. Böylece konsantre

hale getirilmiş olarak ayrılan kirliliğin oluşturduğu “ arıtma çamurları “nın da yeni

çevre kirlenmelerine neden olmaması için tedbirler alınması gerekmektedir.

Organik madde içeriği yüksek çamurların anaerobik çürütülmesi ile metanca

(CH4) zengin biyogaz elde edilmesi mümkündür. Biyogaz üretimi yapan çürütme

kulelerinin hacimce ekonomik sınırı 400 – 12000 m3 arasındadır. Gerekli reaktör

hacmi 400 m3 den büyük olan tesislerde çamur çürütme için anaerobik stabilizasyon,

daha küçük tesislerde ise aerobik stabilizasyon metodu uygulanır. 20 bin eşdeğer

nüfustan büyük ısıtmalı anaerobik çamur çürütme tesislerinde biyogaz

değerlendirilmesi yapılması uygun olur.

Page 54: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 46 -

0,2 kg BOI5/m3.gün’den küçük hacimsel organik yüke sahip ön çökeltimsiz

uzun havalandırmalı aktif çamur sistemlerinde yapılan atıksu arıtılmasında oluşan

çamurlar yeterince stabilize olduklarından ilave bir çamur stabilizasyon işlemine

ihtiyaç duyulmaz.

Arıtma çamurlarına uygulanan işlemler sırasında, her kademede ayrılan

çamur suyu; arıtma sisteminin başına geri verildiğinden ve arıtma üniteleri için ilave

bir yük oluşturduğundan arıtma tesisinin boyutlandırılması sırasında bu durumun

gözönüne alınması gerekmektedir.

Çok sayıda küçük arıtma veya ön arıtma tesislerinin bulunduğu yörelerde

çamur stabilizasyonu ve su alma işlemleri merkezi tesislerde yapılabilir. Ancak bu

durumda çamur su alma işleminden sonra çıkacak çamur suyunun getireceği kirlilik

yükü ve giderme esasları dikkate alınmalı ve gerekli tedbirler getirilmelidir.

Çamur Yoğunlaştırma

Arıtma tesislerinin çökeltim havuzlarında çökeltilen çamurların katı madde

içerikleri düşük (% 0,6-2 katı madde) olduğundan, bu oranı arttırmak ve çamur

hacmini azaltmak için yoğunlaştırma işlemi uygulanır. Bu işlemlerle çamurların katı

madde içerikleri % 6,5-12 katı maddeye çıkarılır.

Çamur yoğunlaştırma işlemleri çözünmüş havalı flotasyon sistemleriyle de

sağlanabilir. Bilhassa fazla aktif çamur ve kaba floklu kimyasal çamurlar flotasyonla

daha kolay yoğunlaşabilmektedir.

Ayrıca yoğunlaştırıcı santrifüjler, mikro elekler veya elek tamburları

kullanılarak mekanik olarak yoğunlaşma sağlanması da mümkündür.

Çamur Stabilizasyonu

Yoğunlaştırılan çamurun kimyasal olarak stabilizasyonu kimyasal madde

ilavesiyle, biyolojik olarak stabilizasyonu ise anaerobik veya aerobik stabilizasyon

ya da kompostlaştırma işlemi ile yapılır. Bu metodlar aşağıda kısaca tanıtılmıştır.

Page 55: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 47 -

a) Anaerobik çamur stabilizasyonu : Bu amaçla aşağıdaki çamur çürütme

kuleleri kullanılabilir.

- Basit çürütme kuleleri : Genelde ısıtma ve karıştırma yapılmaz ve çürütülmekte

olan çamurdaki katı madde miktarı kontrol edilemez.

- Isıtmalı ve karıştırmalı çamur çürütme kuleleri : Çamur yoğunlaştırıcıdan gelen

veya son çürütme bölmesinden geri dönen çamurun katı madde miktarları

kontrol edilerek çamur yükü ve konsantrasyonu ile sıcaklık kontrol altında

tutulabilmektedir.

Çürütme kuleleri boyutlandırılırken teknik olarak öngörülen gazlaşmanın en az

% 90’ının gerçekleşmesi sağlanmalıdır. Anaerobik çürütme işlemi sıcaklık, pH

değişimleri ve toksik maddelere karşı çok hassastır. Özellikle çamur çürütme işlemi

yapılan arıtma tesislerinde toksik madde kontrolü sıkı bir şekilde yapılmalıdır.

Toksik madde içeren atıksu kaynaklarının ön arıtma işlemleri yapılarak, anaerobik

olarak stabilize edilecek arıtma çamurlarında oluşacak toksik madde miktarlarının

Tablo 1.7 ‘de verilen değerlerin altında kalması sağlanmalıdır.

Çamur çürütme tesislerinden elde edilen biyogazın kullanımına göre gaz

deposu yapılır. Depo hacmi günlük üretilen gazın en az % 25’ini depolayacak kadar

olmalıdır. Biyogaz, yalnızca arıtma tesisinin kompresör ve pompalarını tahrik eden

gaz motorlarında kullanılıyor ise, haftalık dengeleme yapılmalıdır.

Biyogazın oluştuğu, iletildiği ve depolandığı yerlerde gaz kaçakları ve

patlamalara karşı yeterli tedbirler alınmalıdır.

b) Anaerobik çamur stabilizasyonu : Anaerobik çamur stabilizasyonu tesisleri,

anaerobik sistemlere nazaran toksik madde ve şok besleme durumlarına karşı daha

toleranslıdırlar. Aerobik olarak stabilize olmuş çamurların su atma ve yoğunlaştırma

işlemleri genellikle daha kolay ve daha verimlidir. Stabilizasyon süresinin ve

veriminin tespitinde; sıcaklık, biyokimyasal oksijen ihtiyacı ve karıştırma belirleyici

olmaktadır. 45 °C’nin üstünde iletilen termofilik aerobik sistemlerde hem bekleme

süresi kısalmakta, hem de termik dezenfeksiyon sağlanabilmektedir. Şayet ön

çökeltim çamurları birlikte stabilize edilecekse koku sorunu için yeterli tedbir

alınmalıdır.

c) Kompostlaştırma: Kompostlaştırma, su muhtevası % 50-60 olan organik

Page 56: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 48 -

maddelerle yapılan doğal bir aerobik stabilizasyon işlemidir. Taze veya çürütülmüş

arıtma çamurları; ağaç talaşı, saman, evsel çöp gibi organik karbon içeriği yüksek

olan maddelerle karıştırılıp; gözenekli ve daha az sulu hale getirilerek

havalandırıldıklarında termolitik olarak ayrışmakta ve stabilize olmaktadırlar.

Çamur Susuzlaştırma İşlemleri

Susuzlaştırma işlemleri doğal ya da mekanik metotlar uygulamak suretiyle

yapılır. Bu metotlar aşağıda verilmiştir:

a) Doğal susuzlaştırma metotları ; Doğal susuzlaştırma yataklarına yalnız

aerobik, anaerobik veya kimyasal olarak stabilize edilmiş arıtma çamurları

verilebilir: Aşırı koku etkileri nedeniyle, stabilize edilmemiş organik içerikli arıtma

çamurları kurutma yataklarına ve çamur lagünlerine verilemezler.

Doğal susuzlaştırma ; çakıl ve kum yatak üstüne ortalama 20 cm’lik tabaka

halinde verilen sulu çamurun, suyunu kum tabakada drenajla ve kısmen de

buharlaşma ile kaybetmesi işlemidir. Su alma işlemi 20-30 günde tamamlanır ve bu

süre sonunda oluşan çamur keki kürek veya makineyle küreyerek uzaklaştırılır. Aynı

alan yeniden kullanılır. Doğal susuzlaştırma yataklarında iklim ve mevsim şartlarına

göre çamur yükü 150-400 kg KM/m2-yıl arasında değişmektedir. Susuzlaştırma

amacıyla çamur lagünleri de kullanılabilir. Çamur lagünlerinde küreme yapılmaz,

lagün doluncaya kadar işletmeye devam edilir. Dolunca terk edilir veya çamur keki

boşaltılarak başka yere taşınır.

b) Mekanik Susuzlaştırma Metotları: Koku sorunu ve fazla alan gereksinmesi

nedeniyle doğal su alma yerine mekanik nem alma Metotları kullanılabilir. Mekanik

susuzlaştırma metotlarında ;

- Santrifüjler

- Filtrepres

- Belt filtre (Bant filtre)

- Torba filtre

üniteleri kullanılmaktadır. metot seçiminde çamurun özellikleri cinsi, ulaşılmak

Page 57: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 49 -

istenen katı madde konsantrasyonu, tesis kapasitesi ve kullanılan çamur şartlandırma

maddelerinin cinsi ve miktarı etkili olmaktadır.

Mekanik susuzlaştırma ünitelerinin kapasitelerinin belirlenmesinde gerekli

değerler deneysel olarak pilot tesisler ve laboratuvar denemeleri yardımı ile bulunur.

Bu amaçla, çeşitli uygulama sonuçlarından elde edilmiş olan ve Tablo 1.8.’de verilen

ortalama değerler de kullanılabilir.

Tablo 1.7. :Anaerobik Ayrışmada Toksik Etki Yapan Maddelerin Çamur Katı Maddesi (KM) Bileşimindeki Üst Sınır Değerleri

Madde gr/kg KM

Amonyak 20

Benzol 10

Fenol 3

Klorlu hidrokarbonlar 0.1

Siyanür (CN¯) 0.1

Organik Sülfür 1.0

Kadmiyum 2

Krom (III) 10

Krom (VI) 2

Bakır 3

Nikel 5

Çinko 3

Kurşun 2

Tablo 1.8.: Mekanik Su Alma Ünitelerinin Kapasiteleri

Sistem Kapasite Enerji Sarfı

Santrifüj 200-1500 kg KM/saat 2 kwh/m3 çamur

Filtrepres 2-10 kg KM/m2 saat 2-3 kwh/m3 çamur

Belt filtre l00-200 kg KM/m.saat 1 kwh/m3 çamur

Torba filtre 300-2000 kg KM/gün 0.1 kwh/m3 çamur

Page 58: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 50 -

1.2.5. Ülkemizde Yapılmış Atıksu Arıtma Tesisleri ve Maliyetleri

Ülkemizde 1981’den 2002 tarihine kadar yapılmış olan atıksu arıtma tesisleri

Tablo 1.9. ‘de verilmiş, bu tablodaki tesis maliyetleri 2003 birim fiyatlarına

çevrilmiştir. Tesislerde uygulanan proseslere bakıldığında ilk yıllarda stabilizasyon

havuzları tercih edilmiş olup zamanla bu sistem yerini aktif çamur sistemine

bırakmıştır. ( DİE, 2003)

Page 59: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

1. GİRİŞ Himmet Erkin AZMAN

- 51 -

Tablo 1.9. Türkiye’de Yapılmış Biyolojik Atıksu Arıtma Tesisleri Ve Maliyetleri

(DİE, 2003) Nüfus Yıl Ünite Tipi

Toplam Kapasite( L/S )

Arıtılan ( L/Sn ) Maliyet 2003 Birim Fiyatı

26.000 1981 Izgara+1 havalandırma havuzu 99 47 110.000.000 1.308.230.000.000

72.500 1990 Izgara+ 1 havalandırma havuzu 170 114 198.000.000 1.361.646.000.000

40.000 1991 Aktif çamur 110 110 6.414.000.000 2.668.224.000.000367.000 1991 Fak.hav.havuzu 403 35 5.750.000.000 2.392.000.000.00045.000 1992 Aktif çamur 115 115 9.656.000.000 2.414.000.000.000

130.944 1992 Aktif çamur 1230 540 70.000.000.000 17.500.000.000.00040.000 1993 Aktif çamur 115 115 7.337.000.000 1.107.887.000.00065.000 1993 Damlatmalı filtre 348 153 41.475.000.000 6.262.725.000.000

550.000 1993 Uzun havalandırmalı aktif çamur 2450 813 130.000.000.000 19.630.000.000.000

40.000 1994 Aktif çamur 95 95 13.354.000.000 1.215.214.000.000

300.011 1994 Ön çökeltme+ 2 havalandırma havuzu 820 820 30.000.000.000 2.730.000.000.000

153.111 1994 Mekanik ve biyolojik arıtma 375 375 16.796.000.000 1.801.436.000.000174.671 1995 Damlatmalı filtre 690 150 417.000.000.000 17.097.000.000.00072.000 1995 Aktif çamur 136 137 9.172.000.000 376.052.000.00090.000 1995 Aktif çamur 150 150 7.938.000.000 325.458.000.00048.000 1995 Aktif çamur 116 116 20.391.000.000 836.031.000.00040.000 1995 Aktif çamur 115 115 10.052.000.000 412.132.000.000

10.000 1995 Izgara+ kum tutucu+ uzun havalandırmalı aktif çamur 50 50 15.210.000.000 623.610.000.000

261.000 1995 2 ızgara+ 2 havalandırma havuzu 2101 1260 515.000.000 3.541.655.000.000

23.340 1996 Aktif çamur 93 48 57.850.000.000 1.330.550.000.000

60.000 1996 Izgara+ kum tutucu+ stabilizasyon havuzu 254 47 18.250.000.000 419.750.000.000

332.000 1997 Damlatmalı filtre+ kum tutucu 790 790 530.000.000.000 6.360.000.000.000

1998 Stabilizasyon havuzu 40 40 280.000.000 1.960.000.000

2001 Ön çökeltme+ havalandırma+ son çökeltme+ çamur kylc+ çamur c.

185 92 37.345.808.000 80.293.487.200

2001 Ön çökeltme+ havalandırma+ son çökeltme+ çamur kylc+ çamur c.

1.467 733 69.523.159.000 140.874.791.900

2002 Çürütücü+ 2 belt filtre+ 2 havalandırma havuzu+ 2 klor havuzu

864 864 1.893.073.784.000 2.460.995.919.000

2002 Çürütücü 128 128 10.000.000.000 13.000.000.000

2002 1 ızgara+ 1 kum tutucu+ 2 anaerobik hav.+ 6 aerobik hav.

152 152 4.442.000.000.000 5.774.600.000.000

2002 Çürütücü+ 2 belt filtre+ 2 havalandırma hav. 496 496 4.560.000.000.000 5.928.000.000.000

2002 Havalandırma havuzu 220 111 881.119.435.000 1.145.455.266.000

Page 60: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Himmet Erkin AZMAN

- 52 -

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR

Atıksu arıtma sistemleri tarihi diğer teknoloji dallarındaki kadar eskilere

gitmediği dikkate alındığında, arıtma tesislerinin maliyeti ile ilgili çalışmaların daha

yeni kaldığı anlaşılmaktadır. Bunun yanında arıtma tesislerinin inşa ve işletme

maliyetleri ülkeler hatta ülke içindeki bölgeler ölçeğinde değişiklik gösterdiğinden,

bir ülkede yapılan araştırmaların diğer ülkede kullanımı ve faydası sınırlı

kalmaktadır. Bu sebeple atıksu arıtma maliyetlerinin belirlenmesi çalışmalarının

mahalli şartların dikkate alınarak yapılması büyük önem arz etmektedir.

Atıksu arıtma tesis maliyetiyle ilgili Mustafa Tuna’nın 1995 yılında “Atıksu

Arıtma Tesisleri Maliyet İndeksi ve Maliyet İlişkileri” adlı doktora tezinde,

maliyetlerle ilgili tarihi gelişimi aşağıda anlatılmaktadır.

Literatürde rastlanılan ilk çalışma Veiz tarafından 1948’de yapılmıştır. Bu

çalışmada evsel atıksu arıtma tesislerinin inşaat maliyetleri, debiye bağlı olarak

belirlenmeye çalışılmıştır. Diashishin’in 1957’de evsel atıksuların küçük arıtma

tesislerinde ve özellikle aktif çamur ve damlatmalı filtrelerde arıtılması durumu için

debi-inşaat maliyetleri münasebetlerini araştırmıştır. Kehr ve Teichmann 1961

yılında Federal Almanya’daki atıksu arıtma tesislerine ait dataları kullanarak “debi-

ilk yatırım maliyeti” ile “debi-işletme ve bakım maliyeti” münasebetlerini

araştırmışlardır. Lynn ve diğ. 1962’de atıksu arıtma tesislerinin planlanmasında ilk

defa sistem analizini kullanmışlardır. Logan ve diğ. 1962 ’de ABD’deki evsel atıksu

arıtma tesislerini ekonomik açıdan analiz etmişler, ilk yatırım ve işletme-bakım

maliyetleriyle debi arasında bağıntı kurmuşlardır. Çalışmalarında inşaatı maliyet

indeksini kullanmışlardır. ABD Public Healh Service, ilk defa 1963 yılında evsel

atıksu arıtma tesisleri için tüm ülkeye ait verileri kullanarak 20 bölge için maliyet

indeksleri geliştirmiştir.Bu çalışma yapılırken ABD’de en yaygın atıksu arıtma tesisi

yüksek hızlı damlatmalı filtre olduğundan bu proses baz alınarak oluşturulmuştur.

Diğer arıtma prosesleri için maliyet indeksleri geçiş katsayıları kullanılarak

hesaplanmıştır. ABD’de 1963 tarihli bu indeksten başka atıksu arıtma tesisleri

maliyet indeksi için farklı bir çalışmaya rastlanılmamıştır. ABD Public Health

Page 61: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Himmet Erkin AZMAN

- 53 -

Service (1964)tarafından yapılan bir başka çalışmada ise maliyet boyutu dikkate

alınarak arıtma tesisinin boyutlandırılması ile ilgili esaslar geliştirilmiştir. Smith

1968 yılında ABD’de daha önce yapılan çalışmaları değerlendirmek suretiyle

mekanik arıtma, aktif çamur, damlatmalı filtre, koagülasyon-flokülasyon, çökeltme,

kum filtrasyonu, amonyak sıyırma, granüler aktif karbon adsorbsiyonu, elektrodializ,

mikroelek, nihai havalandırma ve klorlama prosesleri için ilkyatırım, işletme-bakım

ve toplam maliyetleri debinin fonksiyonu olarak grafikler halinde vermiştir.Aynı

çalışmada ayrıca çamur çürütücü, filtre, klorlama ve çökeltme havuzlarının inşaat

maliyetleriyle hacim ve yüzey alanları, körük kapasitesiyle maliyet toplam havuz

hacmi ile arazi ihtiyacı arasında ilişki kurmuştur. Robert 1970’de ABD’deki atıksu

arıtma tesislerinin 1965-1968 yıllarına ait verilerini kullanarak evsel atıksu arıtma

tesislerinin işletme ve bakım maliyetleri ile işgücü ihtiyaçlarını incelemiş, maliyet ve

gerekli işgücü hesabı için bağlantılar geliştirmiştir. Tihasky 1974’de su kirlenme

kontrolü (arıtma tesisi , deşarj yapıları vs.) için geliştirilmiş maliyet fonksiyonlarını

değerlendirmiş, maliyetin debi yanında arıtma verimine de bağlı olarak ifade

edilebileceğini belirtmiştir. Türkiye’deki birim fiyatları kullanarak atıksu arıtma

tesislerinin maliyetleri konusunda ilk çalışma Uslu tarafından 1984 yılında

yapılmıştır. Bu çalışmada Bayındırlık Birim Fiyatları kullanılarak kaba bir keşifle

bazı atıksu arıtma proseslerinin (TL) bazında debi-inşaat maliyeti grafikleri

çizilmiştir.Çalışmada işletme ve bakım maliyetleri üzerinde durulmamıştır. San,

Eroğlu ve Öztürk 1984’de, Smith’in 1968 yılı çalışmalarındaki datalarını kullanarak

Türk Lirası bazında mekanik arıtma ve aktif çamur proseslerinin “debi-ilk yatırım”

ve “debi-işletme ve bakım” maliyet ifadelerini elde etmişler, çeşitli debiler için

‘arıtma verimi-maliyet’ grafiği çizmişlerdir.

Çitil (1995), ilk inşa maliyeti, tüm enerji maliyetleri dahil yıllık işletme ve

bakım maliyeti, toplam yıllık maliyet ve toplam enerji kullanımı, toplam enerji

üretimi, net enerji tüketimi, toplam arazi kullanımı ve sistem istenmeme oranı gibi

seçim kriterlerini alarak, 5000 m3/gün debi için; 0.0711 $/m3 yıllık işletme ve bakım

maliyeti, 0.1785 $/ m3 toplam yıllık maliyet, 0.1465 KWh/m3 enerji tüketimi, 75.000

m3/gün debi için; 0.0442 $/m3 yıllık işletme ve bakım maliyeti, 0.1084 $/ m3 toplam

yıllık maliyet, 0.1116 KWh/m3 enerji tüketimi sonucuna ulaşmıştır.

Page 62: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Himmet Erkin AZMAN

- 54 -

Çalık (1997), atıksu arıtma tesislerinin işgücü planlaması ile ilgili yaptığı

çalışma sonucunda ilk yatırım maliyeti hariç, 1 m3 atıksuyun arıtma bedelini 0.052 $,

1 m3 atıksu arıtımı için işletme ve bakım maliyetinde personel giderini 0,016 $/m3

olarak bulmuştur.

Özgül (2001), ABD için arıtma maliyetlerini 1972 yılı için ve 45 grBOI5/N -

gün, 136 L/N-gün kirlilik ve su tüketimine göre kişi başı maliyeti aktif çamur

sisteminde 1000 kişilik tesis için 66 $, 10000 kişilik tesis için 35 $, 100000 kişilik bir

tesis için de 18 $ olarak bulmuştur.

Yüceer, A. ve Dulkadiroğlu, H. (2001) yaptıkları çalışmada bir aktif çamur

tesisinin 500 – 50.000 nüfus değerlerine göre inşaat maliyetlerini hesaplamışlardır.

Bu çalışmada tüketim 150 L/N-gün, BOI5 200 mg/L , AKM 180 mg/L alınmıştır.

Buna göre, toplam inşaat maliyeti kişi başına 500 kişi için 48 USD ve 50.000 kişi

için 17 USD olarak bildirmişlerdir. Sonuç olarak aktif çamur arıtma tesislerinde kişi

başına düşen yatırım maliyetinin nüfusun artmasıyla önemli oranda azaldığını ortaya

koymuşlardır.

Page 63: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

3. MATERYAL VE METOT Himmet Erkin AZMAN

- 55 -

3. MATERYAL VE METOD

3.1. Materyal

Çalışan bir atıksu arıtma tesisinde giriş ve çıkışta KOI, BOI5 ve AKM

değerlerine bakılarak mevcut parametreler ve dizayn parametrelerinin

karşılaştırılması yapılmıştır. Bu şekilde sistemin ekonomik analizi yapılmış, bundan

sonra yapılacak tesislere ışık tutması amaçlanmıştır. Ayrıca tesisteki enerji tüketimi

bir ay süre ile her ünite için tespit edilmiş toplam tüketime bakılarak BOI – Enerji,

KOI - Enerji, AKM – Enerji ilişkileri incelenmiştir.

3.1.1. Ankara Merkezi Atıksu Arıtma Tesisi

Ankara Su ve Kanalizasyon İdaresi (ASKİ), 4 milyon eşdeğer nüfusa hizmet

vermek üzere inşa edilen Avrupa’nın en büyük tesislerinden birinin kesin kabulünü

2000 yılı Mayıs ayında yaparak tesisi devralmıştır. Bir yıl içinde gerçekleştirilen

Fizibilite Çalışması, 1989 yılı Ekim ayında tamamlanmıştır.

Proje aşaması ve ihale ilanı sonrasında Türk-Alman Konsorsiyumu ile yapılan

sözleşme 1992 yılında imzalanmıştır. Türkiye’nin Başkent’inin Merkezi Atıksu

Arıtma Tesisinin beş yıllık inşa dönemi sonunda, sözleşmede belirtildiği gibi 1997

Eylül ayında resmi açılışı yapılmıştır. Altı aylık işletmeye alma ve iki yıllık eğitim ve

işletme dönemleri sonrasında Kesin Kabul Tutanağı 12 Mayıs 2000 tarihinde

imzalanmış ve ASKİ tesisi ve işletme sorumluluğunu devralmıştır.

Yeni Atıksu Arıtma Tesisi, 2002 yılına kadar yeterli olacak, günde 765.000

m3 atıksu arıtma kapasitesi ile aktif çamur prosesi bazında projelendirilerek inşa

edilmiştir. Tesisin genişletilmesi, 2025 yılında 6 milyon eşdeğer nüfusa hizmet

verebilecek kapasitede olup, azot ile fosfor giderimine uygun şekildedir.

Bu projenin 292 milyon DM olan toplam yatırım tutarının 82 milyon DM’si

ASKİ öz kaynaklarından, 210 milyon DM’si ise Federal Alman Cumhuriyeti’nden

kredi kuruluşu Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) kanalıyla sağlanmıştır.

Page 64: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

3. MATERYAL VE METOT Himmet Erkin AZMAN

- 56 -

3.1.2. Arıtma Prosesi Ve Akış Şeması

Ankara Merkezi Atıksu Arıtma Tesisi’nde arıtma için kullanılan proses,

anaerobik çamur stabilizasyonlu aktif çamur tekniği ve bant filtre presli mekanik

çamur suyu alma tekniğidir. Aktif çamur tesis tekniği, teknik kriterlere göre

seçilmiştir ve maliyet unsurları gözetildiğinde en uygun çözümü sergilemektedir

Atıksu arıtma tesisi şu anda (1.aşama) kaba ve ince ızgaralar ile kum

tutuculardan oluşan ön arıtma aşamasını kapsamaktadır. Yüzen ve askıdaki katı

maddeleri bertaraf etmek için her biri 50 m çapında on(10) ön çökeltme tankı ile her

biri 55 m çapında yirmi(20) son çökeltme tankı yapılmıştır. Doksan(90) adet

havalandırıcı beş(5) havalandırma tankı (35 x 153 m) aktif çamur prosesini

sağlamaktadır. Arıtma prosesi sonrasında Ankara Çayı’na giden çıkış suyunun BOİ5

değeri limit değer olan 30 mg/1’nin çok altındadır.

Çamur özümleme işlemi, sekiz adet ısıtmalı özümleyicide (toplam 90.000 m3)

yapılmıştır. Çamur özümleme öncesinde her biri 25 m çapındaki yedi adet ham

çamur yoğunlaştırıcıdan ve özümleme sonrasında beş adet özümlenmiş çamur

yoğunlaştırıcıda yoğunlaştırılmaktadır. Özümlenmiş ve yoğunlaştırılmış çamur, altı

adet bant filtresi ile kuru madde kapsamı >%25 olacak şekilde susuzlaştırılmaktadır.

Susuzlaştırılan çamurun bir kısmı Atıksu Arıtma Tesisi yakınındaki ekim alanlarına

kamyonlarla taşınmaktadır. Çamurun diğer bir kısmı, Belediyenin daha sonra

tarımsal amaçla kullanması için tesis alanındaki boş araziye serilip, güneşe maruz

bırakılarak kurutulmaktadır.

Özümleme tanklarında açığa çıkan biyogaz iki adet silindirik gaz tankında

(her biri 4.000 m3) depolanmaktadır. Blok tipte termal güç istasyonunda bulunan her

biri 1.650 kW kapasiteli iki elektrik jeneratörü, gazı elektrik enerjisine çevirmektedir

ve şu anda tesisin toplam enerji ihtiyacının %80’ini karşılamaktadır.

Page 65: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

3. MATERYAL VE METOT Himmet Erkin AZMAN

- 57 -

Şekil 3.1 – Ankara Merkezi Atıksu Arıtma Tesisi Akım Şeması

Page 66: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

3. MATERYAL VE METOT Himmet Erkin AZMAN

- 58 -

3.1.3. Ön Arıtma Ünitesi

Ön arıtma ünitesi suyun arıtım için uygun hale getirildiği bölümdür. Ön

arıtma giriş yapısı için zararlı olabilecek veya operasyonu etkileyecek maddelerin

uzaklaştırılmasını kapsar. Bu maddeler kağıt parçaları, tahta, odun parçaları, teneke,

pet şişe,her türlü plastik maddeler, kum, gres, yağ, zift ve yüzey pisliğini içerir. Bu

maddeleri tutmak için kullanılan metot ızgaradan geçirme ve kum tutucu

havuzlarında kumun, yağ ve gresin uzaklaştırılması metodudur. Bu bölümde sudan

ayrılan kaba atıklar çöp depolama alanına, kum tutucu havuzlarında tutulan kum ise

şimdilik tesis içerisinde bulunan işletmeden uzak boş bir araziye dökülmektedir.

Yüzeyde toplanan, scum olarak tabir edilen yüzey pisliği köpük pompası vasıtası ile

döner eleğe gönderilir. Suyla beraber gelen aşırı miktardaki kumun giriş öncesinde

tutulabilmesi için, atıksu tesise alınmadan önce iki adet büyük ön kum tutucu

havuzundan (1500 m3) geçmektedir. Havuzlar periyodik olarak temizlenmektedir.

Ön arıtma ünitesinde bir de Demir Sülfat Dozlama Ünitesi bulunmaktadır. Buradan

giriş suyuna Demir sülfat (FeSO4.7H2O) çözeltisi dozlanarak özümleme tanklarında

açığa çıkan biyogaz içerisindeki Hidrojen sülfür (H2S) oranının düşürülerek, biyogaz

motorlarında ve tesisatta oluşabilecek korozyona karşı önlem alınmaktadır.

3.1.4. Ön Çökeltme Havuzları

Kum tutuculardan çıkan su dağıtım odası vasıtası ile ön çökeltme tankına

gönderilir. Bu bölümde ön arıtma sisteminde çöktürülemeyen, askıda kalan ve

yüzebilen maddeler uzaklaştırılır. Ön çökeltme tankında dairesel hareketli köprüye

bağlı sıyırıcılar vasıtası ile dibe çöken bu maddeler toplanarak cazibe ile ham çamur

yoğunlaştırıcılarına gönderilir. İyi bir ön çökeltme tankı giren sudaki askıda katı

madde miktarının %60-70, BOİ5 miktarının %25-30'unu arıtabilir. Ön çökeltme

tankından savaklanan su, aktif çamur ile karıştırılarak biyolojik arıtma için

havalandırma tanklarına gönderilir.

Page 67: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

3. MATERYAL VE METOT Himmet Erkin AZMAN

- 59 -

3.1.5. Havalandırma Havuzları

Ön çökeltmeden çıkan atıksu havalandırma tanklarına giriş yapar. Bu

bölümde çözünmüş olan organik maddeler mikroorganizmalar için besin kaynağıdır.

Bu besinin kullanılmasıyla aktif mikroorganizma kütlesinin üremesi ve atığın aerobik

olarak stabilizasyonu sağlanır. Aerobik mikroorganizmaların yaşayabilmesi için

yüzeysel havalandırıcılar yardımı ile suya oksijen transferi sağlanır. Bu

havalandırıcılar aynı zamanda karıştırma işlemini de yapmaktadırlar. Havalandırma

tanklarında sabit bir mikroorganizma seviyesi sağlanması amacıyla son çöktürme

tanklarında çöken çamurun gerekli olan miktarı havalandırma havuzlarının girişinden

sisteme geri döndürülür. Mikroorganizmaların yaşayabilmesi için uygun pH, oksijen

ve besin ortamının sağlanması gereklidir.

3.1.6. Son Çökeltme Havuzları

Havalandırma tanklarından çıkan aktif çamurlu su son çökeltme tanklarına

giriş yapar. Havalandırma tanklarında stabilize edilmiş olan atık, son çökeltme

tanklarında çamur olarak çöktürülür. Çöken bu çamur cazibe ile geri dönüş

pompalama istasyonu haznesine gelir. Gerekli miktarı geri döndürülür, fazla miktarı

da ham çamur yoğunlaştırıcılarına sevk edilir. Havuzlardan temizlenmiş olarak

savaklanan su alıcı ortam olan Ankara Çayı'na deşarj edilir.

3.1.7. Ham Çamur Yoğunlaştırma Havuzları

Bu bölümde, ön çökeltme tanklarından gelen ham çamur ve son çökeltme

tanklarından gelen fazla çamurun karıştırılarak yoğunlaşması sağlanır. Çamur,

havuzlarda yaklaşık iki gün bekletilerek, yerçekimi ile iyice çöktürülür. Böylelikle

çamurun kuru madde oranı yükseltilir. Dikey karıştırıcılar sayesinde farklı bölgelerde

çamur fazı oluşumu engellenir. Tankın yüzeyinden savaklanan su tekrar bir arıtım

için tesis girişine pompalanır.

Page 68: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

3. MATERYAL VE METOT Himmet Erkin AZMAN

- 60 -

3.1.8. Çamur Özümleme Havuzları

Ham çamur tanklarından alınan yoğunlaşmış çamur, pompa vasıtası ile ısı

eşanjöründen geçirilerek ısıtılır ve özümleme tanklarına pompalanır. Özümleme,

çürüyen veya bozunabilen organik maddelerin biyolojik olarak parçalanmasıdır.

Özümleme prosesi anaerobik şartlarda uygun pH değeri olan 7,0-7,5 arasında 35

ºC’de iki üç hafta sürer. Bu işlemde son ürün olarak çürümeyen ve bozunmayan katı

maddeler kalmaktadır. Üstten alınan gaz filtrelerden geçirilerek gaz depolama

tanklarına gönderilir.Açığa çıkan gaz karışımı yaklaşık olarak %65 oranında metan,

%31 oranında karbondioksit ve %4 oranında diğer gazları içerir. Açığa çıkan bu

biyogaz, elektrik üretiminde, sıcak su ihtiyacının karşılanmasında ve özümleme

tanklarında karıştırma işleminde kullanılır.

3.1.9. Biyogaz Güç İstasyonu

Biyogaz Güç İstasyonu özümleme tanklarında açığa çıkan biyogazı

kullanarak elektrik enerjisi üreten gaz motorlarının tesis edildiği yapıdır. Gaz

motorları sayesinde tesisin elektrik ihtiyacının yaklaşık %80’lik kısmı

karşılanmaktadır.

3.1.10. Özümlenmiş Çamur Yoğunlaştırıcıları

Özümleme tanklarında çürütülen çamur, özümlenmiş çamur

yoğunlaştırıcılarına alınır ve iyice yoğunlaşması sağlanır. Yoğunlaşan çamur

pompayla çekilir ve mekanik çamur susuzlaştırma istasyonuna gönderilir.

Yüzeyinden alınan yüksek BOİ5 içeriği olan su tekrar arıtım için tesis girişine

pompalanır.

Page 69: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

3. MATERYAL VE METOT Himmet Erkin AZMAN

- 61 -

3.1.11. Çamur Susuzlaştırma Ünitesi

Bu bölümde, özümlenmiş çamur yoğunlaştırıcılarından gelen çamura belirli

oranda katyonik polielektrolit çözeltisi dozlanarak floklaşması sağlanır. Bant filtre

preslerinin yardımıyla da çamurun suyu alınır. Kuru madde miktarı %4-6'dan %25-

30'a çıkartılır. Bant filtre preslerden süzülen su, tekrar arıtım için ön arıtma ünitesine

pompalanır. Suyu alınmış çamur(biyo katı) depolama alanına veya tarımda toprağın

kalitesini iyileştirmek amacıyla, talepte bulunan köylülerin tarlalarına

sevkedilmektedir.

3.1.12. Arıtılmış Su ve Çamur Deşarj Noktası Atıksu arıtma tesisinden çıkan arıtılmış sular Ankara Çayı ve Sakarya

Nehri’ne deşarj edilmektedir. Arıtma tesisi yapılmadan önce yine aynı nehre verilen

atıksular nehirdeki 145 mg/lt. olan BOI5 konsantrasyonunu tesis yapıldıktan sonra 8

mg/lt’ nin altına düşürmüştür.

Atıksu arıtma tesisinden çıkan arıtma çamurları ise tesis içerisinde bulunan çamur

arıtma ünitelerine verilmektedir. Bu ünitelere gelen arıtma çamurları son aşamada

çamur susuzlaştırma ünitesinde belirli oranda katyonik polielektrolit çözeltisi

dozlanarak floklaşması sağlanmaktadır. Bant filtre presleriyle çamurun suyu

alınmaktadır. Suyu alınan çamur depolama alanına veya talepte bulunan köylülerin

tarlalarına serilmektedir.

3.1.13. Temel Tasarım Kriterleri

1988/89 Fizibilite çalışmalarında sonuç olarak mekanik ve biyolojik atıksu

arıtmalı (aktif çamur prosesi), havalandırmasız çamur özümleme ve susuzlaştırmalı

konvensiyonel atıksu arıtma tesisi, mali açıdan en ekonomik ve teknik açıdan en

uygun çözüm olarak seçilmiştir. Tablo 2.1’de gösterilen akış verileri sonuçta kabul

edilerek ASKİ tarafından onaylanmıştır.

Page 70: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

3. MATERYAL VE METOT Himmet Erkin AZMAN

- 62 -

Tablo 3.1. Temel Tasarım Kriterleri Hedef Yıl 2002 2010 2025 Genişletme aşamaları 1.Aşama

(güncel aşama)

2.Aşama 3.Aşama

Proses hattı sayısı 2½ 3 4 Tahmini nüfus 3.277.000 3.970.000 4.859.000 Eşdeğer nüfus 3.920.000 4.833.000 6.288.000 Ortalama atıksu miktarı, m3/gün 765.000 971.000 1.377.000 Ortalama kuru hava debisi, m3/sn 8,85 11,24 15,94 Maksimum kuru hava debisi, m3/sn 10,19 12,93 18,33 Maksimum yağışlı hava debisi, m3/sn 17,71 22,48 31,88 BOİ5 yükü (60 gr/kişi/gün), kg/gün 235.175 290.000 377.300 Ham ve fazla çamur (%1.5 KM, yoğunlaştırılmamış), m3/gün

20.907 25.778 33.538

Özümlenmiş çamur (%3.3 KM), m3/gün 6272 7733 10.061 Bant filtre presi sonrasında çamur keki (%30 KM), m3/gün

704 869 1130

Çıkış Suyu (arıtılmış su) • BOİ5 konsantrasyonu, mg/l • Filtre edilebilir katılar, mg/l

< 30 < 30

En genel anlamda, tesisin planlama aşamasındaki öngörülen giderim

verimleri ve alıcı ortam kalitesi değerlerine uyum sağlamıştır. Tesisin işletme

parametreleri son derece doğru koşullarda çalışmasına rağmen, yağışlı günlerde

tesisin projelerinde 2010 yılı için öngörülen debiler tesise gelmektedir. Bu ise

sistemin projelendirilmesinden öte, atıksu toplama sistemine yapılan, şehir içindeki

derelerin ve sel yataklarının şehirleşme ile tıkanarak buraya gelen suyun atıksu

sistemine verilmesi gibi, yanlış bağlantıların neticesinde olduğu gözlemlenmiştir. Bu

sorun atıksu arıtma tesisi veriminde bir probleme yol açmamakla beraber, artan

AKM yükü ve kum miktarı ile işlenmesi gereken çamur miktarını arttırarak işletme

maliyetlerine olumsuz etkide bulunmaktadır. Türkiye’de en verimli çalıştırılan

tesislerden birinde bile bu tip bir problemle karşılaşılması, özellikle nüfus ve debi

hesaplamalarının iyi yapılması, iklim koşullarının göz önünde tutulması, seçilecek

prosesin veriminin tesis yapılacak bölgeye uygun nitelikte olmasına dikkat

edilmesinin gereğini ortaya koymaktadır.

Page 71: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

3. MATERYAL VE METOT Himmet Erkin AZMAN

- 63 -

Aşağıdaki iki tabloda atıksu arıtma, çamur arıtma ve gaz kullanımı için arıtma

tesisi ünitelerinin tasarım parametreleri ve ana boyutları özetlenmektedir.

Tablo 3.2. Atıksu Arıtma Üniteleri Ana Boyutları ÜNİTE ADET DEĞER

ÖN ARITMA İSTASYONU

Kaba Izgara 5 Izgara Aralığı 40 mm

İnce Izgara 5 Izgara Aralığı 15 mm

Havalandırmalı Kum/ Yağ Tutucu 10 İkiz Havuzlardan Her birinin Hacmi 584 m3 Yüzey Alanı 209 m2 Bekleme Süresi 11 dakika

İLK ÇÖKELTME TANKLARI Dairesel Çökeltme Tankı 10

Hacim 7.600 m3/ad. Çap 50 m Bekleme Süresi (Min.) 1,5 saat

HAVALANDIRMA HAVUZLARI

Yüzeysel Havalandırmalı Dikdörtgen Havuz 10 Hacim 13.005 m3/ad. Yüzey Alanı ( 153 x 17 ) 2600 m2 Bekleme Süresi 4 saat

SON ÇÖKELTME TANKLARI

Dairesel Çökeltme Tankı 20 Hacim 9.200 m3/ad. Çap 55 m Bekleme Süresi (Min.) 3 saat

Page 72: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

3. MATERYAL VE METOT Himmet Erkin AZMAN

- 64 -

Tablo 3.3. Çamur Arıtma ve Gaz Üniteleri Ana Boyutları ÜNİTE ADET DEĞER

HAM ÇAMUR YOĞUNLAŞTIRICILARI

Dairesel Çökeltme Tankı 7 Hacim 1.964 m3/ad. Çap 25 m Bekleme Süresi 2 gün

ÖZÜMLEYİCİLER

Silindirik Öngerilmeli Beton Tank 8 Hacim 11.250 m3/ad. Çap 25 m Yükseklik 35 m Bekleme Süresi 14 gün

GAZ DEPOLAMA TANKLARI

Silindirik Depolama Tankı 2 Hacim 4.000 m3/ad. Çap 22 m Yükseklik 17 m

ÖZÜMLENMİŞ ÇAMUR YOĞUNLAŞTIRICILARI

Silindirik Çökeltme Tankı 5 Hacim 1.964 m3/ad. Çap 25 m Bekleme Süresi 2 gün

MEKANİK SUSUZLAŞTIRMA ÜNİTESİ

Bant Filtre Pres 6 Maksimum Kapasite ( Toplam ) 180 m3/saat Kullanım Alanı 1.450 m2

BİYOGAZ GÜÇ İSTASYONU Gaz Jeneratörü 2

Kurulu Gücü 2x1,6 MW Kullanım Alanı 1.350 m2

Page 73: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

3. MATERYAL VE METOT Himmet Erkin AZMAN

- 65 -

3.1.14. Kirlilik Yükleri Ve Arıtma Verimi

Ülkemizde alıcı ortama verilen temizlenmiş sudaki Askıda Katı Madde

(AKM) ve BOİ5 miktarları 30 mg/l’nin altında olmalıdır. Ankara Merkezi Atıksu

Arıtma Tesisinde de çıkış suyu limit değerleri olarak bu değerler geçerlidir. Arıtma

tesisinin arıtım verimliliği de BOİ5 ve AKM değerlerindeki azalmayla

değerlendirilir.

Ankara Merkezi Atıksu Arıtma Tesisinde, 1998 yılından 2001 yılı Ekim ayı

sonuna kadar özümleme tanklarındaki gaz üretimi ile bu gazın sıcak su kazanlarında

ve jeneratörlerde kullanımı Tablo 3.4..’te özetlenmiştir.

Tablo 3.4..Gaz Üretimi, Kullanımı ve Enerji Dengesi 1998 – 2001*

Jeneratörde Üretilen Elektrik

TEDAŞ'dan Alınan ElektrikYıl

Gaz Üretimi m3/yıl

Kazanlarda

TüketilenGaz

m3/yıl

Jeneratörde

TüketilenGaz

m3/yıl

Toplam Elektrik Tüketimi

KWh KWh % KWh % 1998 6.213.131 1.303.080 3.655.507 13.719.672 8.412.896 61,3 5.306.776 38,71999 9.807.129 1.702.156 5.778.459 20.788.405 14.453.100 69,5 6.335.305 30,52000 12.089.366 1.350.704 9.061.888 27.048.998 21.202.800 78,4 5.846.198 21,62001* 10.147.299 507.473 8.179.240 24.388.861 19.787.700 81,1 4.601.161 18,9

* Sadece Ocak 2001' den Ekim 2001' in sonuna kadar 3.4. Personel Ve Organizasyon

ASKİ Genel Müdürlüğü tarafından yaptırılan Ankara Merkezi Atıksu Arıtma

Tesisi yapılan protokol ile Kasım 1997’den beri BEL-KA A.Ş. tarafından

işletilmektedir. BEL-KA ve ASKİ tarafından istihdam edilen toplam personel

Ekim 2001 tarihi itibariyle 168 kişidir.

164 kişi BELKA Personeli

4 kişi ASKİ Personeli

168 kişi Toplam Personel

Page 74: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

3. MATERYAL VE METOT Himmet Erkin AZMAN

- 66 -

ASKİ personeli;

-Mühendisler

( 1 Elektrik Müh., 1 Kimya Müh.) : 2

-Vasıflı Personel : 2

BEL-KA Personeli;

BEL-KA’nın yaklaşık 60 işletme personeli, hafta sonları dahil olmak üzere (365 gün)

3 vardiya çalışmaktadır ( 07.00 – 15.30; 15.00 – 23.00; 23.00 – 07.00 ).

3.1.16. Tesisten Numune Alma Ve Yapılan Analizler

Tesiste numuneler Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliğinin numune alma ve

analiz metodları tebliğinde (Resmi gazetede 04/09/1988 tarih ve 19919 sayılı)

belirtilen şartlara göre alınmaktadır.

Tesiste atıksu numuneleri alınan yerler şunlardır ;

• İlk tesis girişinde

• Kum tutucu ünite sonrası

• İlk çöktürme ünitesi sonrası

• Havalandırma havuzu

• Son çöktürme havuzu sonrası

Tüm numuneler sabah saat 09:00 civarında alınmaktadır. Ayrıca tesis girişinden ve

çıkışından alınan numuneler 24 saatlik kompozit numunelerdir.

Atıksuda yapılan analizler TSE standartları veya Standart Metot’dan alınan

yöntemlerdir.

KOI ( Kimyasal Oksijen İhtiyacı ) : Open Refluks Metodu, standart metod sayfa 1-10

BOI ( Biyolojik Oksijen İhtiyacı ) : Manometrik Metod, standart metod sayfa 5-210,

TS 266

AKM (105 oC)( Askıda Katı Madde ) : Standart Metod 2540 – D sayfa 2 – 75

Page 75: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

3. MATERYAL VE METOT Himmet Erkin AZMAN

- 67 -

3.1.17. Tesisin Enerji Tüketiminin Belirlenmesi

Tesiste tüketilen toplam enerji miktarı tesis içerisinde bulunan trafolardan her

gün alınan değerlerin toplamı ile hesaplanmaktadır. Tedaş’tan çekilen miktar

Tedaş’ın Sincan Organize trafo merkezinden ölçülmektedir. Jeneratörün ürettiği ve

Tedaş’tan çekilen miktar ölçülerek tesisteki enerji hesaplamaları yapılmaktadır.

3.2.Metod

Ankara Merkezi Atıksu Arıtma Tesisinde bir ay süreyle tesis girişinde günlük

debi, KOI, BOI5, AKM değerleri, tesis çıkışında KOI, BOI5, AKM değerleri,

tesisteki fiziksel arıtma ünitelerinde, biyolojik arıtma ünitesinde, diğer üniteler ve

tüm tesis için toplam enerji tüketimleri, tesise ait tasarım parametreleri elde

edilmiştir.

Elde edilen bu verilerden yola çıkılarak, arıtma tesisinin giriş yükleri, tesise

ait giderim verimleri, KOI – Enerji, BOI5 – Enerji, AKM – Enerji ilişkileri

incelenerek KOI, BOI5, AKM parametreleri için KWh/kg. cinsinden giderim – enerji

değerleri, m3 ve kişi başı tüketilen enerji miktarları hesaplanmıştır.

Page 76: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMALAR Himmet Erkin AZMAN

- 68 -

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMALAR

4.1. Tesisin Giriş Değerleri

Tesisten Kasım-2003 tarihinde bir aylık süreyle alınan değerler Tablo 4.1 ‘de

verilmiştir.

Tablo 4.1. Atıksu arıtma tesisi günlük giriş değerleri TESİS GİRİŞ DEĞERLERİ

GÜNLER (Kasım-2003)

DEBİ (m3/gün) AKM (mg/l) KOI

(mg/l) BOI5 (mg/l)

1 510.469 183,2 253 150 2 613.948 281,4 301 160 3 638.095 176,8 330 245 4 608.005 190,4 388 130 5 592.849 166,8 395 230 6 615.073 187,4 342 210 7 619.438 204,2 413 220 8 585.126 152 352 185 9 580.038 254,4 390 200

10 629.297 324 490 230 11 623.541 193 327 190 12 605.622 261,6 508 235 13 608.500 202 378 200 14 595.694 197,5 441 235 15 625.600 167,2 312 300 16 599.600 220 245 185 17 620.157 157,8 501 335 18 621.076 137 285 185 19 646.583 144,2 360 205 20 529.203 197,2 344 225 21 661.331 184,6 415 225 22 578.826 159 343 175 23 600.321 124 310 120 24 640.758 134,2 385 190 25 606.155 218 518 255 26 548.000 275 429 205 27 563.197 324 521 245 28 577.999 270,5 451 250 29 568.866 408,4 622 240 30 577.020 245,2 452 235

Page 77: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMALAR Himmet Erkin AZMAN

- 69 -

4.2. Tesisin Çıkış Değerleri

Tesisten Kasım-2003 tarihinde bir aylık süreyle alınan değerler Tablo 4.2 ‘de

verilmiştir.

Tablo 4.2. Atıksu arıtma tesisi günlük çıkış değerleri

TESİS ÇIKIŞ DEĞERLERİ GÜNLER

(Kasım-2003) AKM (mg/l) KOI (mg/l)

BOI5 (mg/l)

1 16,4 20,7 6,0 2 17,4 40,4 13,0 3 15,4 50,4 10,0 4 11,2 59,0 8,0 5 16,2 51,0 7,0 6 15,6 25,0 7,0 7 10,6 45,0 7,0 8 11,5 30,8 7,0 9 12,8 27,5 17,0

10 14,4 60,8 10,0 11 14,8 30,0 15,0 12 12,6 32,0 10,0 13 15,3 27,0 7,0 14 16,5 44,8 7,0 15 16,8 26,0 8,0 16 14,2 29,0 5,0 17 19,2 36,0 12,0 18 11,9 40,0 16,0 19 16,1 50,0 12,0 20 16,3 53,0 11,0 21 14,1 39,0 12,0 22 17,1 41,5 13,0 23 4,0 13,0 7,8 24 12,5 19,0 12,2 25 13,6 47,0 10,0 26 13,4 36,0 9,0 27 13,4 42,0 12,0 28 19,7 33,0 17,0 29 16,0 48,0 15,0 30 20,2 45,0 19,0

Page 78: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Himmet Erkin AZMAN

- 70 -

4.3. Tesisin Enerji Tüketimi

Tesisten Kasım-2003 tarihinde bir aylık süreyle alınan değerler Tablo 4.3 ‘de

verilmiştir.

Tablo 4.3. Atıksu arıtma tesisi günlük enerji tüketimi değerleri ENERJİ TÜKETİMİ (KWh)

GÜNLER (Kasım-2003)

Fiziksel Arıtma

Biyolojik Arıtma Diğer Üniteler Tesis Toplamı

1 2.560 61.920 10.640 75.120 2 2.680 66.560 10.680 79.920 3 2.760 68.760 11.040 82.560 4 2.720 66.640 11.160 80.520 5 2.760 66.920 10.840 80.520 6 2.680 64.680 10.760 78.120 7 2.840 65.600 11.080 79.520 8 2.720 64.280 11.240 78.240 9 2.720 64.480 10.520 77.720

10 2.760 65.760 11.040 79.560 11 2.840 62.200 11.400 76.440 12 2.720 61.240 10.840 74.800 13 2.960 63.060 10.960 76.980 14 2.680 60.320 10.520 73.520 15 2.760 65.320 11.120 79.200 16 2.720 70.000 11.400 84.120 17 2.640 67.980 11.160 81.780 18 2.600 70.320 11.000 83.920 19 2.760 64.680 10.880 78.320 20 2.640 69.880 11.120 83.640 21 2.680 69.600 11.640 83.920 22 2.720 66.200 11.240 80.160 23 2.880 63.680 11.280 77.840 24 2.760 63.880 11.600 78.240 25 2.680 68.480 11.000 82.160 26 2.880 59.640 11.360 73.880 27 2.720 53.880 11.080 67.680 28 2.720 56.080 11.320 70.120 29 2.800 59.480 11.880 74.160 30 2.640 61.120 11.440 75.200

Page 79: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Himmet Erkin AZMAN

- 71 -

4.4. Tesis Giriş Yükleri Atıksu arıtma tesisinde Kasım – 2003 boyunca giriş değerlerinden hesaplanan

tesis giriş yükleri Tablo 4.4’de verilmiştir.

Tablo 4.4 Atıksu arıtma tesisine ait giriş yükleri

Giriş Yükleri (kg/gün) Günler (Kasım –2003)

AKM KOİ BOİ5 1 93.518 129.149 76.570 2 172.765 184.798 98.232 3 112.815 210.571 156.333 4 115.764 235.906 79.041 5 98.887 234.175 136.355 6 115.265 210.355 129.165 7 126.489 255.828 136.276 8 88.939 205.964 108.248 9 147.562 226.215 116.008

10 203.892 308.356 144.738 11 120.343 203.898 118.473 12 158.431 307.656 142.321 13 122.917 230.013 121.700 14 117.650 262.701 139.988 15 104.600 195.187 187.680 16 131.912 146.902 110.926 17 97.861 310.699 207.753 18 85.087 177.007 114.899 19 93.237 232.770 132.550 20 104.359 182.046 119.071 21 122.082 274.452 148.799 22 92.033 198.537 101.295 23 74.440 186.100 72.039 24 85.990 246.692 121.744 25 132.142 313.988 154.570 26 150.700 235.092 112.340 27 182.476 293.426 137.983 28 156.349 260.678 144.500 29 232.325 353.835 136.528 30 141.485 260.813 135.600

Min 74.440 129.149 72.039 Mak 232.325 353.835 207.753 Ort 126.077 235.794 128.057

St. Sap. 36.986 52.669 29.018

Page 80: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Himmet Erkin AZMAN

- 72 -

4.5. Tesis Giderim Verimleri

Atıksu arıtma tesisinde Kasım-2003 boyunca alınan değerlere göre

hesaplanan tesis giderim verimleri Tablo 4.5 ‘de verilmiştir.

Tablo 4.5. Atıksu arıtma tesisine ait giderim verimleri Giderim Verimleri (%)

Giriş Yükleri (kg/gün) Fiziksel Arıtma Biyolojik Arıtma Kasım 2003 AKM KOİ BOİ5 AKM KOİ BOİ5 AKM KOİ BOİ5

1 93.518 129.149 76.570 2 172.765 184.798 98.232 3 112.815 210.571 156.333 81% 26% 16% 53% 85% 95% 4 115.764 235.906 79.041 73% 23% 13% 79% 80% 93% 5 98.887 234.175 136.355 63% 25% 23% 74% 83% 96% 6 115.265 210.355 129.165 72% 20% 17% 70% 91% 96% 7 126.489 255.828 136.276 78% 34% 23% 77% 83% 96% 8 88.939 205.964 108.248 9 147.562 226.215 116.008

10 203.892 308.356 144.738 88% 44% 26% 64% 78% 94% 11 120.343 203.898 118.473 83% 16% 13% 54% 89% 91% 12 158.431 307.656 142.321 77% 45% 29% 79% 89% 94% 13 122.917 230.013 121.700 74% 24% 25% 71% 91% 95% 14 117.650 262.701 139.988 77% 39% 23% 63% 83% 96% 15 104.600 195.187 187.680 16 131.912 146.902 110.926 17 97.861 310.699 207.753 64% 45% 40% 66% 87% 94% 18 85.087 177.007 114.899 77% 10% 14% 63% 84% 90% 19 93.237 232.770 132.550 40% 13% 2% 81% 84% 94% 20 104.359 182.046 119.071 66% 27% 24% 76% 79% 94% 21 122.082 274.452 148.799 70% 20% 32% 74% 88% 92% 22 92.033 198.537 101.295 23 74.440 186.100 72.039 24 85.990 246.692 121.744 68% 25% 5% 70% 93% 93% 25 132.142 313.988 154.570 26 150.700 235.092 112.340 27 182.476 293.426 137.983 28 156.349 260.678 144.500 87% 30% 43% 45% 89% 88% 29 232.325 353.835 136.528 30 141.485 260.813 135.600

Min 74.440 129.149 72.039 40% 10% 2% 45% 78% 88% Mak 232.325 353.835 207.753 88% 45% 43% 81% 93% 96% Ort 126.077 235.794 128.057 73% 27% 22% 68% 86% 94%

St. Sap. 36.986 52.669 29.018 11% 11% 11% 10% 4% 2%

Page 81: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Himmet Erkin AZMAN

- 73 -

Tablo 4.5. devamı

Giderim Verimleri (%) Giriş Yükleri (kg/gün) Tüm Tesis Kasım

2003 AKM KOİ BOİ5 AKM KOİ BOİ5

1 93.518 129.149 76.570 91% 92% 96% 2 172.765 184.798 98.232 94% 87% 92% 3 112.815 210.571 156.333 91% 85% 96% 4 115.764 235.906 79.041 94% 85% 94% 5 98.887 234.175 136.355 90% 87% 97% 6 115.265 210.355 129.165 92% 93% 97% 7 126.489 255.828 136.276 95% 89% 97% 8 88.939 205.964 108.248 92% 91% 96% 9 147.562 226.215 116.008 95% 93% 92%

10 203.892 308.356 144.738 96% 88% 96% 11 120.343 203.898 118.473 92% 91% 92% 12 158.431 307.656 142.321 95% 94% 96% 13 122.917 230.013 121.700 92% 93% 97% 14 117.650 262.701 139.988 92% 90% 97% 15 104.600 195.187 187.680 90% 92% 97% 16 131.912 146.902 110.926 94% 88% 97% 17 97.861 310.699 207.753 88% 93% 96% 18 85.087 177.007 114.899 91% 86% 91% 19 93.237 232.770 132.550 89% 86% 94% 20 104.359 182.046 119.071 92% 85% 95% 21 122.082 274.452 148.799 92% 91% 95% 22 92.033 198.537 101.295 89% 88% 93% 23 74.440 186.100 72.039 97% 96% 94% 24 85.990 246.692 121.744 91% 95% 94% 25 132.142 313.988 154.570 94% 91% 96% 26 150.700 235.092 112.340 95% 92% 96% 27 182.476 293.426 137.983 96% 92% 95% 28 156.349 260.678 144.500 93% 93% 93% 29 232.325 353.835 136.528 96% 92% 94% 30 141.485 260.813 135.600 92% 90% 92%

Min 74.440 129.149 72.039 88% 85% 91% Mak 232.325 353.835 207.753 97% 96% 97% Ort 126.077 235.794 128.057 93% 90% 95%

St. Sap. 36.986 52.669 29.018 2% 3% 2%

Page 82: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Himmet Erkin AZMAN

- 74 -

4.6. Tesisin Enerji Tüketimi

Atıksu arıtma tesisinde Kasım-2003 boyunca alınan tesis enerji tüketimi

Tablo 4.6 ‘da verilmiştir.

Tablo 4.6. Atıksu arıtma tesisine ait enerji tüketimi

Enerji Tüketimi (KWh/kg giderilen) Fiziksel Arıtma Biyolojik Arıtma Kasım

2003 AKM KOİ BOİ5 AKM KOİ BOİ5 1 2 3 0,030 0,051 0,108 6,158 0,390 0,553 4 0,032 0,051 0,256 2,677 0,454 1,049 5 0,044 0,048 0,089 2,486 0,458 0,662 6 0,032 0,065 0,124 2,913 0,421 0,626 7 0,029 0,032 0,092 3,026 0,468 0,650 8 9

10 0,015 0,020 0,073 4,130 0,495 0,653 11 0,028 0,088 0,182 5,733 0,406 0,665 12 0,022 0,020 0,067 2,124 0,410 0,642 13 0,032 0,054 0,097 2,801 0,396 0,725 14 0,029 0,026 0,082 3,616 0,456 0,585 15 16 17 0,042 0,019 0,032 2,955 0,457 0,575 18 0,040 0,152 0,167 5,661 0,521 0,786 19 0,074 0,090 0,854 1,427 0,381 0,532 20 0,038 0,053 0,091 2,589 0,672 0,830 21 0,031 0,050 0,056 2,573 0,357 0,749 22 23 24 0,047 0,044 0,431 3,345 0,371 0,594 25 26 27 28 0,020 0,034 0,044 5,952 0,346 0,773 29 30

Min 0,015 0,019 0,032 1,427 0,346 0,532 Mak 0,074 0,152 0,854 6,158 0,672 1,049 Ort 0,035 0,053 0,167 3,539 0,439 0,685

St. Sap. 0,013 0,033 0,201 1,459 0,077 0,127

Page 83: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Himmet Erkin AZMAN

- 75 -

Tablo 4.6 Devamı

Enerji Tüketimi (KWh/kg giderilen) Diğer Üniteler Tesis Toplamı Kasım

2003 AKM KOİ BOİ5 AKM KOİ BOİ5 1 0,125 0,090 0,145 0,882 0,633 1,022 2 0,066 0,067 0,118 0,493 0,500 0,886 3 0,107 0,062 0,074 0,802 0,463 0,551 4 0,102 0,056 0,150 0,739 0,403 1,086 5 0,121 0,053 0,082 0,902 0,395 0,609 6 0,102 0,055 0,086 0,739 0,401 0,626 7 0,092 0,049 0,084 0,663 0,349 0,603 8 0,137 0,060 0,108 0,952 0,416 0,751 9 0,075 0,050 0,099 0,555 0,370 0,732

10 0,057 0,041 0,080 0,408 0,295 0,575 11 0,103 0,062 0,104 0,688 0,413 0,701 12 0,072 0,038 0,080 0,496 0,259 0,549 13 0,096 0,051 0,093 0,678 0,360 0,655 14 0,098 0,045 0,077 0,682 0,312 0,541 15 0,118 0,062 0,061 0,842 0,443 0,434 16 0,092 0,088 0,106 0,682 0,650 0,779 17 0,130 0,039 0,056 0,951 0,284 0,408 18 0,142 0,072 0,105 1,080 0,552 0,800 19 0,131 0,054 0,087 0,946 0,391 0,628 20 0,116 0,072 0,098 0,874 0,543 0,739 21 0,103 0,047 0,083 0,744 0,337 0,596 22 0,137 0,064 0,120 0,976 0,459 0,855 23 0,157 0,063 0,167 1,081 0,437 1,156 24 0,149 0,049 0,102 1,003 0,334 0,687 25 0,089 0,039 0,074 0,663 0,288 0,553 26 0,079 0,053 0,106 0,515 0,343 0,688 27 0,063 0,041 0,084 0,387 0,251 0,516 28 0,078 0,047 0,084 0,484 0,290 0,521 29 0,053 0,036 0,093 0,332 0,227 0,579 30 0,088 0,049 0,092 0,579 0,320 0,603

Min 0,053 0,036 0,056 0,332 0,227 0,408 Mak 0,157 0,090 0,167 1,081 0,650 1,156 Ort 0,103 0,055 0,097 0,727 0,390 0,681

St. Sap. 0,028 0,014 0,025 0,211 0,107 0,178

Tablolarda verilen hesap sonuçlarından elde edilen birim enerji tüketimleri grafik

ifadeleri Şekil 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 ve 4.6’da verilmektedir.

Page 84: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Himmet Erkin AZMAN

- 76 -

Şekil 4.1, 4.2 ve 4.3’te Giren KOİ, BOİ5 ve AKM değerlerine karşı KWh/kg

cinsinden birim enerji tüketimleri verilmektedir.

y = 101616x-0,8379

R2 = 0,9257

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

350.000

400.000

0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700

Birim Enerji Tüketimi (KWh/kg KOİ)

Gire

n K

Oİ Y

ükü

(kg/

gün)

Şekil 4.1 – Giren KOİ yüküne (kg/gün) bağlı olarak birim enerji tüketimi

(KWh/kg KOİ)

y = 84958x-0,9278

R2 = 0,9514

50.000

70.000

90.000

110.000

130.000

150.000

170.000

190.000

210.000

230.000

0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200 1,400

Birim Enerji Tüketimi (KWh/kg BOİ5)

Gire

n B

Oİ 5

Yük

ü (k

g/gü

n)

Şekil 4.2– Giren BOİ5 yüküne (kg/gün) bağlı olarak birim enerji tüketimi

(KWh/kg BOİ5)

Page 85: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Himmet Erkin AZMAN

- 77 -

y = 88932x-0,856

R2 = 0,9716

50.00070.00090.000

110.000130.000150.000170.000190.000210.000230.000250.000

0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200

Birim Enerji Tüketimi (KWh/kg AKM)

Gire

n AK

M Y

ükü

(kg/

gün)

Şekil 4.3 – Giren AKM yüküne (kg/gün) bağlı olarak birim enerji tüketimi

(KWh/kg AKM)

Şekil 4.4, 4.5 ve 4.6’da giderilen KOİ, BOİ5 ve AKM değerlerine karşı KWh/kg

cinsinden birim enerji tüketimleri verilmektedir

y = 86467x-0,8964

R2 = 0,966

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

350.000

0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700

Birim Enerji Tüketimi (KWh/kg giderilen KOİ)

Gid

erile

n K

Oİ Y

ükü

(kg/

gün)

Şekil 4.4 – Giderilen KOİ yüküne (kg/gün) bağlı olarak birim enerji tüketimi

(KWh/kg KOİ)

Page 86: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Himmet Erkin AZMAN

- 78 -

y = 79460x-0,9602

R2 = 0,9548

50.000

70.000

90.000

110.000

130.000

150.000

170.000

190.000

210.000

0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200 1,400

Birim Enerji Tüketimi (KWh/kg giderilen BOİ5)

Gid

erile

n B

Oİ 5

Yük

ü (k

g/gü

n)

Şekil 4.5– Giderilen BOİ5 yüküne (kg/gün) bağlı olarak birim enerji tüketimi

(KWh/kg BOİ5)

y = 80830x-0,9076

R2 = 0,9776

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200

Birim Enerji Tüketimi (KWh/kg giderilen AKM)

Gid

erile

n A

KM

Yük

ü (k

g/gü

n)

Şekil 4.6 – Giderilen AKM yüküne (kg/gün) bağlı olarak birim enerji

tüketimi (KWh/kg AKM)

Page 87: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Himmet Erkin AZMAN

- 79 -

4.7. Tesisten Elde Edilen Verilere Göre Hesaplanan Değerler

Bu çalışmada Ankara Merkezi Atıksu Arıtma Tesisi’nde kirlilik giderimi

(AKM, KOI, BOI5) – enerji tüketimi analizi yapılmıştır. Bu amaçla tesisin bir aylık

zaman diliminde( Kasım – 2003 ) giriş ve çıkış atıksu özellikleri incelenmiştir. Bu

giderim esnasında tesiste tüketilen enerji miktarı fiziksel arıtma, biyolojik arıtma ve

diğer üniteler başlığı altında ayrı ayrı ve tüm tesisi için toplam olarak tespit

edilmiştir. Tesise ait bulgular Tablo 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 , 4.5, 4.6 da ve Şekil 4.1, 4.2,

4.3, 4.4, .4.5, 4.6’da verilmiştir. Bu tablolardan ve şekillerden elde edilen veriler

incelendiğinde şu sonuçlara varılmıştır

1. Şekil 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 ve 4.6’da verilen bağıntılardan da görüleceği üzere,

giren ve giderilen kirletici yükü arttıkça, toplam enerji sarfiyatı artmasına rağmen,

birim enerji sarfiyatı beklendiği gibi düşmektedir. Tesisin enerji tüketiminin aynı

olmasına rağmen (ortalama 75.000 KWh), giderilen kirlilik yükündeki artış, birim

enerji tüketimini düşürmektedir.

Örneğin ; Şekil 4.4’de görüldüğü gibi 326.529 Kg. KOI giderilmesi durumunda

1 Kg. KOI için tüketilen güç 0,227 KWh iken, günde 118.582 Kg. KOI giderilmesi

durumunda 1 Kg. KOI için tüketilen güç 0,633 KWh olduğu görülmektedir.

Bir başka deyişle, tesiste giderilen yük arttıkça birim enerji tüketimi azalmaktadır.

Ayrıca yine aynı grafiklerden görülebileceği gibi, R2 değerleri son derece yüksek

olup, tesisin işletme enerji tüketiminin giren kirletici yükü ile son derece lineer bir

şekilde bağlı olduğunu göstermektedir. Bunun yanında, grafiklerden okunan

değerlere göre tesis işletmesinde birim enerji tüketiminin neredeyse tamamen giren

atıksu özelliklerine ve debisine bağlı olduğu anlaşılmaktadır. Diğer bir deyişle tesisin

arıtma dışı enerji tüketiminin, arıtma işlemleri için kullanılan enerjiye oranla son

derece düşük olduğu görülmektedir.

2. Tesisin fiziksel arıtma ünitesi olan ızgara + kum tutucu + ön çöktürme ünitesinden

çıkış değerleri ;

AKM(ortalama) : 49,9 mg/L

Page 88: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Himmet Erkin AZMAN

- 80 -

KOI(ortalama) : 287,2 mg/L

BOI5(ortalama) : 169,4 mg/L olarak tespit edilmiştir.

Bu değerler giriş değerleriyle karşılaştırıldığı zaman fiziksel arıtma ünitesinde

ortalama arıtma verimleri AKM için %73, KOI için %26, BOI5 için %22 olarak

hesaplanmıştır. Bu değerler literatürde verilen, ön arıtmalar için AKM % 50-70,

BOI5 % 25-40 (Metcalf & Eddy, 1991), aralıklarıyla uyum göstermektedir.

3. Tesisin aktif çamur ünitesi çıkış değerleri

AKM(ortalama) : 14,6 mg/L

KOI(ortalama) : 38,1 mg/L

BOI5(ortalama) : 10,7 mg/L olarak tespit edilmiştir.

Bu değerler giriş değerleriyle karşılaştırıldığı zaman aktif çamur ünitesinde ortalama

arıtma verimleri AKM için %68, KOI için %86, BOI5 için %94 olarak

hesaplanmıştır. Literatürde ise farklı giderim aralıkları verilmesine rağmen,

Muslu’nun çalışmalarında AKM %85-95 , BOI5 % 80-90 arıtma verimleri

görülmektedir. BOİ5 değerlerinde Muslu’nun sonuçları (Muslu, Y., 1996) ile uyum

görülmekle beraber, AKM değerleri verilen aralıklarda değildir. Ancak, literatürde

aktif çamur ünitelerinde AKM gideriminin %60-90 aralığında değişebileceği

vurgulanmıştır (Arceivala, S. J., 2002).

4. Tesisin toplamı için çıkış değerleri

AKM(ortalama) : 14,6 mg/L

KOI(ortalama) : 38,1 mg/L

BOI5(ortalama) : 10,7 mg/L olarak tespit edilmiştir.

Bu değerler giriş değerleriyle karşılaştırıldığı zaman toplam tesis çıkışında ortalama

arıtma verimleri AKM için %93, KOI için %90, BOI5 için %95 olarak

hesaplanmıştır. Ortalama arıtma verimleri literatürde %85-98 BOİ5 giderimi

öngörmektedir (Arceivala, S. J., 2002).

5. Tesisin enerji sarfiyatları incelendiğinde ;

Fiziksel arıtma ünitesi için günlük ortalama : 2733,3 KWh

Page 89: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Himmet Erkin AZMAN

- 81 -

Biyolojik artıma ünitesi için günlük ortalama : 64421,3 KWh

Diğer Üniteler için günlük ortalama : 11108,0 KWh

Tüm tesis için günlük ortalama : 78262,6 KWh

enerji tüketildiği tespit edilmiştir.

Bu verilere göre hesaplar yapıldığında tesisin fiziksel arıtma ünitesi, biyolojik arıtma

ünitesi, diğer üniteler ve toplamına göre AKM, KOI, BOI5 parametreleri için

KWh/kg değerleri aşağıdaki şekilde bulunmuştur.

Fiziksel arıtma ünitesi için ;

AKM(ortalama) : 0,035 KWh/kg

KOI(ortalama) : 0,123 KWh/kg

BOI5(ortalama) : 0,167 KWh/kg

Biyolojik arıtma ünitesi için ;

AKM(ortalama) : 3,539 KWh/kg

KOI(ortalama) : 0,439 KWh/kg

BOI5(ortalama) : 0,685 KWh/kg

Diğer üniteler için ;

AKM(ortalama) : 0,103 KWh/kg

KOI(ortalama) : 0,055 KWh/kg

BOI5(ortalama) : 0,097 KWh/kg

Tüm tesis için ;

AKM(ortalama) : 0,727 KWh/kg

KOI(ortalama) : 0,390 KWh/kg

BOI5(ortalama) : 0,681 KWh/kg

6. Tesisin günlük ortalama debisini ve enerji tüketim değerlerini ele alınırsa her bir

ünite için ve tesisin tamamı için 1 m3 debi başına harcanan enerji miktarlarını

bulunur. Bu değerler ;

Qortalama : 599.679,6 m3/gün

Fiziksel arıtma ünitesi için : 0,00455 KWh/m3

Biyolojik arıtma ünitesi için : 0,107 KWh/m3

Diğer üniteler için : 0,0185 KWh/m3

Page 90: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Himmet Erkin AZMAN

- 82 -

Tüm tesis toplamı için : 0,1305 KWh/m3 olarak bulunmuştur.

Çitil’in 1995 yılında 5.000 ve 75.000 m3/gün kapasiteye sahip aktif çamur

sistemiyle çalışan iki tesis üzerinde yapmış olduğu çalışmada, enerji sarfları sırası ile

0,1465 KWh/m3 ve 0,1116 KWh/m3 olarak bulunmuştur. Bu çalışmada bulunan

hacim başına sarf 75.000 m3/gün kapasitesindeki tesise nazaran daha yüksek olduğu

göze çarpmaktadır. Bu farklılığın arıtma tesislerinin proses farklarından

kaynaklandığı düşünülmektedir.

7. Tesisin tasarım hesaplamalarında bulunan eşdeğer nüfusu ve tesise gelen tespit

edilen debi ele alınacak olunursa kişi başı harcanan su miktarını bulunur.

Qortalama / Eşdeğer nüfus(2002 yılı için) = 599679,6 m3/gün / 3.920.000 kişi

= 0,1529 m3

= 153 L/N-gün olarak bulunur.

Bu değer Kesgin’in 1994 yılındaki çalışmasında 150,6 L.N/gün olarak

bulduğu değerle ve Özgül’ün 2001 yılında 136 L.N/gün ile uyum göstermektedir.

8. Tüm tesiste harcanan günlük ortalama enerji miktarı ve tasarım hesaplamalarında

bulunan eşdeğer nüfus ele alınacak olunursa kişi başına harcanan enerji miktarı

bulunabilir.

Tesiste harcanan günlük ortalama enerji miktarı / Eşdeğer nüfus (2002 yılı için)

= 78262,7 KWh/gün / 3.920.000 kişi

= 0,01996 KWh/kişi = 19,96 W/kişi olarak bulunur.

Literatürde, çalışan bir tesiste verim – enerji giderleri ile yapılan yayınların

oldukça sınırlı olması, arıtma tesisi tipi, boyutu ve işletme şekilleri gibi

parametrelerin de değişik olması gibi nedenlerden dolayı, bu çalışmada elde edilen

sonuçlar, mukayeseli olarak sınırlı değerlendirilmiştir.

Page 91: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

5. SONUÇ VE ÖNERİLER Himmet Erkin AZMAN

- 83 -

5. SONUÇ VE ÖNERİLER

Arıtma tesisleri inşası ve işletmesi yüksek maliyet gerektiren işlemlerdir. Bu

nedenle tesislerin fizibilite raporlarından proje ve inşaat sürecinin yanında işletme

döneminin de düşünülerek, inşaat ve işletme giderleri minimize edebilecek en uygun

proses seçilmelidir. Ayrıca, proseslere en uygun mekanik ekipmanlarla tesis

yapılmalıdır. Ülkemizde geçmiş yıllarda genelde biyolojik arıtma olarak

stabilizasyon havuzları tercih edilmiş son yıllarda bu sistemler yerini aktif çamur

sistemine bırakmaya başlamıştır. ( Tablo 1.9 ) Araştırma yapılan tesiste aktif çamur

sistemi ile çalışan bir tesistir. Aktif çamur sürecini uygulayan arıtma tesislerinde

yüksek enerji-işletme maliyetleri bilinmektedir. Ancak küçük hacimlerde yüksek

debiyi karşılayabilen bu sistem Ankara Merkezi Atıksu Arıtma Tesisi için de uygun

görülmüştür.

Tesisten elde edilen araştırma bulguları sonucunda ;

• Fiziksel arıtma ünitesinden elde edilen ortalama arıtma verimleri AKM için %

73, KOI için % 26, BOI5 için % 22 dir.

• Biyolojik arıtma (aktif çamur) ünitesinden elde edilen ortalama arıtma verimleri

AKM için %68, KOI için %86, BOI5 için %94’tür.

• Tesisin tamamı için giderim verimleri, AKM için %93, KOI için %90, BOI5 için

%95 olarak bulunmuştur.

• Tesisin toplam enerji sarfiyatı ele alınarak AKM için 0,727 KWh/kg , KOI için

0,390 KWh/kg, BOI5 için 0,681 KWh/kg enerji giderleri tespit edilmiştir.

• Aynı şekilde toplam enerji sarfiyatından ve tesise gelen günlük ortalama debi

miktarından yola çıkılarak 1 m3 için 0,1305 KWh enerji gideri hesaplanmıştır.

• Tesise ait tasarım hesaplamalarında eşdeğer nüfus olarak bulunan nüfus ve tesise

gelen ortalama günlük debiye göre kişi başı su tüketimi 153 L.N/gün olarak

bulunmuştur.

• Tesiste harcanan toplam enerji sarfiyatına ve tasarım esnasında hesaplanan

eşdeğer nüfus değerlerine göre de arıtma tesisinde atıksu arıtımında kişi başı

harcanan enerji miktarı da 19,96 W olarak bulunmuştur.

Page 92: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

5. SONUÇ VE ÖNERİLER Himmet Erkin AZMAN

- 84 -

• Tesisten elde edilen verilerden, tesiste giderilen yük (BOI5, KOI, AKM) arttıkça,

birim enerji tüketimi azalmaktadır.

Mevcut tesisin kirlilik yükünün artması birim enerji tüketimini

düşüreceğinden, ileride olabilecek veya kişi başına üretilecek kirlilik yükünün artışı

tesisi olumsuz etkilemeyeceğinden kirlilik yükünün çok düşürülmesine gayret

edilmemelidir.

Page 93: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

- 85 -

KAYNAKLAR

ARCEIVALA, Soli J., Wastewater Treatment for Pollution Control, ( Türkçesini

yayınlayan Vahap Balman), Ankara, Atılım Ofset, 2002

ÇİTİL,E., Evsel Atıksu Arıtma Tesislerinin Optimum Tasarımı (İTÜ Fen Bil.Ens.

Yüksek Lisans Tezi), 1995

DEÜ (ÇEVMER), Atıksu Arıtma Tesislerinin Tasarım ve İşletim Esasları, İzmir,

2001

DIACHISHIN, A.N., New Guide to Sewage Plant Cost, Engineering News Record,

159, 15, 316, 1957

İLLER BANKASI, Atıksu Arıtma tesisleri Proses – İşletme – Bakım El Kitabı,

Ankara, 1989

KEHR, D., TEICHMANN, H., Bau – und Betriebskosten Offentliceh Klarealagen in

der Bundesrepublic Veroffentlichungen Des Institute Für Siedlungs Wasserwirtscahft

Der TH Hannover, H., 1961

KHAN, M.A., AHMAD, S.I., “Perfomance Evaluation of Pilot Waste Stabilization

Ponds in Subtropical Region”, Wat.Sci.Tech. Vol.20, No.7-8, pp. 1717-1728, 1992

LYNN, W.R., LOGAN, J.A. and CHARNES,A., System Analysis for Planning

Waste Water Treatment Plants, 1962

MARA, D., “ Sewage Treatment in Hot Climates” John Willey and Sons, 1978

OSWALD, W.J., “Ponds in the Twenty-first Century” Wat.Sci.Tech. Vol.31, No.12,

pp. 1-8, 1995

ÖZGÜL, S., Niğde İli Evsel Atıksularının Arıtımı İçin En Uygun Metodun Teorik

Olarak Araştırılması (Niğde Ün.Fen Bil.Ens. Yüksek Lisans Tezi), 2001

ÖZGÜR,K., Atıksu Arıtma Maliyetleri (Sakarya Ün.Fen Bil.Ens. Yüksek Lisans

Tezi), 2001

PUBLIC HEALTH SERVICE, Modern Sewage Treatment Plant – How Much Do

They Cost ? Publication No. 1229, U.S. Govt. Printing Office, Washington,D.C.,

1964

Page 94: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

- 86 -

PUBLIC HEALTH SERVICE, Sewage Treatment Plant Construction Cost Index

Construction Cost Trends Municipal Waste Treatment Works, Publication No. 1096,

U.S. Govt. Printing Office, Washington,D.C., 1963

ROBERT, L.M., Cost and Manpower For Municipal Waste Water Treatment Plant

Operation and Maintenance (1965-1968), Journal of WPCF., Vol.42., No. 11, 1970

SMITH, R., Cost of Conventional and Advanced Treatment of Waste Water,

Jour,W., Poll.Cont.Fed., V.40, No.9, pp. 1546-1574, 1973

SOEDER, C.J., FINGERHUT, U., GROENEWEG, J., “Microalgae and Bacteria in

Wastewater: Cooperation and Interraction” Proc.IV.ISME, pp.80-85, 1986

SOLER, A., TORELLA, F., SAEZ, J., MARTINEZ, I., NICOLAS, J., LLORENS,

M., TORRES, J., “Perfomance of Two Municipal Sewage Stabilization Ponds

Systems with High and Low Loading in South-eastern Spain” Wat.Sci.Tech., Vol.31,

No.2, pp.81-90, 1995

ŞENGÜL, F. , Endüstriyel Atıksuların Arıtılması, İzmir, Dokuz Eylül Üniversitesi

Mühendislik Fakültesi Basım Ünitesi, 1995

TIHASKY, D.P., Historical Development of Water Pollution Control Cost

Functions, Journal of WPCF, Vol.40, No.5, pp. 813-833

TUNA, M., Atıksu Arıtma Tesisleri Maliyet İndeksi ve Debi-Maliyet İlişkileri (İTÜ

Fen Bil.Ens. Doktora Tezi), 1995

USLU, H., Arıtma Sistemlerinin Türkiye’deki Maliyetleri, İTÜ Fen.Bil.Ens.Yüksek

Lisans Tezi, 1984

VEIZ, C.J., How Much Should Sewage Treatment Cost ? Engineering News Record,

141, 16, 316,

VON SPERLING, M., “Comparision Among the Most Frequently Used Systems for

Wastewater Treatment in Devoloping Counties”, Wat.Sci.Tech., Vol.33, No.3,

pp103-110, 1996

YILMAZ, M., Atıksuların Arıtılması, İstanbul Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi

Matbaası, 1996

Page 95: ÖZ YÜKSEK LİSANS EVSEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA …Stabilizasyon havuzları, güneş enerjisinin kullanılması ile atıksu içerisindeki organik atıkların parçalandığı,

- 87 -

ÖZGEÇMİŞ

1973 yılında Mersin’de doğdum. İlk, orta ve lise tahsilimi Mersin’de

tamamladım. 1994 yılında Atatürk Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Çevre

Mühendisliği Bölümü’nü kazandım. 1999 yılında buradan mezun oldum. Aynı yıl

özel sektörde çevre teknolojileri alanında faaliyet gösteren bir firmada iş hayatına

başladım. Mart /2000 – Kasım 2000 tarihleri arasında askerlik görevimi kısa dönem

olarak tamamladım. Aralık/2000 tarihinden itibaren tekrar aynı firmada 2 yıl

çalıştım. Aynı zamanda Şubat/2002 döneminde Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri

Enstitüsü Çevre Mühendisliği Anabilim Dalında yüksek lisansa başladım. Halen

Mayıs/2004 tarihinde başladığım ve Ankara’da bulunan bir firmada çalışmaktayım.