View
233
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
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
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
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.
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
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
VI
5. SONUÇ VE ÖNERİLER …………………………………………………….…83
KAYNAKLAR ……………………………………………………………………..85
ÖZGEÇMİŞ ………………………………………………………………………...87
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
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
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
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.
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.
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
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.
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
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.
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)
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.
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
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
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.
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
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.
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
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
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
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
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
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.
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
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.
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.
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
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
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,
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
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.
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
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.
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.
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
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.
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.
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
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.
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.
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.
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
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.
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.
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.
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
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
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.
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.
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
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
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
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)
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
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
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.
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.
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.
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.
3. MATERYAL VE METOT Himmet Erkin AZMAN
- 57 -
Şekil 3.1 – Ankara Merkezi Atıksu Arıtma Tesisi Akım Şeması
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.
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.
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.
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.
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.
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
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
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
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
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.
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
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
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
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
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%
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%
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
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.
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)
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)
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)
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
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
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
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.
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.
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.
- 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
- 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
- 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.
Recommended