Bu çalışma Cumhuriyet Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Çevre

Mühendisliği Bölümü’nde son sınıf 7. ve 8. yarı yıllarda yer alan ÇEV 400 Bitirme

Ödevi (0+2)2 kapsamında hazırlanmıştır.

S.Özhan GEDİK Yrd. Doç. Dr. Fehiman ÇİNER

İmza İmza

1

Cumhuriyet Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Çevre Mühendisliği

Bölümü’nde son sınıf 7. ve 8. yarı yıllarda yer alan ÇEV 400 Bitirme Ödevi (0+2)2

kapsamında hazırlanan bu çalışma ile ilgili olarak öğrenciler sözlü savunma sınavına

alınmış ve sınav sonucunda

Öğrenciler ……………………………..bulunmuştur.

Sınav Tarihi: 06/03/2003

Sınav Komisyon ÜyelerininAdı Soyadı İmzası

2

ÖZETÇevre canlı ve cansız varlıkların uyum içerisinde yaşadığı sistemli bir

bütündür. Ve bu bütünlüğün bozulmasını önlemek için günümüzde birçok bilimsel

çalışma yapılmıştır. Bugün bu konuda çalışan bilim adamları ve teknik elemanlar

sadece çevrenin korunmasını değil bu amaçla yapılan sistemlerin ekonomikliği de göz

önünde bulundurulmaktadır.

Günümüzde küçük yerleşim yerlerinden kaynaklanan evsel atıksularının

arıtımına yönelik en yaygın uygulama biyolojik paket arıtma sistemleridir. Paket

arıtma sistemleri; kooperatifler, oteller, moteller, kampingler, toplu konutlar,

lojmanlar, askeri birlikler, kampüsler, çiftlikler, yazlık siteler, dinlenme kampları,

şantiyeler, fabrikalar, hastaneler, okullar, restaurantlar, organize sanayi bölgeleri ve

kasabaların atıksularının arıtılmasında ideal çözümdür.

Paket arıtım sistemleri de bu amaçla tasarlamış birimlerdir. Özellikle atıksu

karakterleri stabil, kirlilik yükleri ve debisi düşük olan tatil köyleri, lojmanlar vb.

yerleşim yerlerinde büyük alan ve maliyet gerektiren arıtma tesisleri yapımı terine

daha az yer kaplayan ve ekonomik olan paket arıtma sistemleri tercih edilmektedir.

Bugüne kadarki bu düşünce kalıbı içinde birçok araştırma ve sistem

geliştirilmiş ve gelecekte de yapımına devam edilecektir. Bu yapılan çalışmalar

geleceğe dönük atılmış bir adımdır.

3

TEŞEKKÜR

Eğitim hayatım boyunca benden maddi ve manevi desteğini esirgemeyen

sevgili aileme sonsuz teşekkürlerimi bir borç bilir, ayrıca tez çalışmamın başladığı ilk

günden bu yana desteğini esirgemeyen, tez konusunun seçimi ve sonuçların

değerlendirilmesi sırasında her türlü yardımda bulunan tez yöneticim Yrd. Dç. Dr.

Fehiman Çiner’ne, paket arıtma sistemleri hakkında yeterli düzeyde bilgi toplamamıza

yardım eden Sayto Paket Arıtma Sistemleri Firmasına, Sivas’ta sıcak dostluğunu

esirgemeyen tüm arkadaşlarıma sonsuz şükranlarımı sunarım.

S. Özhan Gedik

4

1- GİRİŞ

Çevre kirliliğinin hissedilebilir boyutlara ulaşması ve güncelleşen arıtma

sistemleri sonucu evsel nitelikli atıksuların arıtılması konusunda dünyada uzun

araştırmalar yapılmıştır. Nitelikleri ve özellikleri birbirinin aynı olan bu tür atıksular

için ortak bir çözüm ortaya konulmuştur. Bu çözüm evsel nitelikli atıksuların biyolojik

arıtma yöntemiyle arıtılmasıdır. Günümüzde küçük yerleşim yerlerinden kaynaklanan

evsel atıksularının arıtımına yönelik en yaygın uygulama biyolojik paket arıtma

sistemleridir. Paket arıtma sistemleri; kooperatifler, oteller, moteller, kampingler, toplu

konutlar, lojmanlar, askeri birlikler, kampüsler, çiftlikler, yazlık siteler, dinlenme

kampları, şantiyeler, fabrikalar, hastaneler, okullar, restaurantlar, organize sanayi

bölgeleri ve kasabaların atıksularının arıtılmasında ideal çözümdür.

Evsel nitelikli suların arıtılması için pek çok yöntem geliştirilmiş olup, bunların

bazıları aşağıda belirtilmiştir.

1. Fiziksel arıtma (Izgara, kum, tutucu vs.)

2. Kimyasal arıtma (Kimyasal koagülasyon + çöktürme)

3. Biyolojik arıtma (Havalandırma, çöktürme, stabilizasyonlar)

Yukarıda belirtilen yöntemlerden başka kombinasyonlar da

kullanılabilmektedir.

Bu yöntemler arasında küçük kapasiteler için uygulanabilir ve en ekonomik

olan kombinasyon ızgara, dengeleme ve biyolojik arıtma kombinasyonudur.

Izgara aralığından büyük, yüzen ve askıda kalan katı maddelerin tutularak

uzaklaştırıldığı ünitedir.

Bu maddelerin tutulmasının amacı, diğer ünitelerde birikme ve pompalarda

tıkanmaya yol açmasının engellenmesidir.

Izgarada tutulan maddeler sıyrılarak alındıktan sonra ya diğer çöplerle

birleştirilerek uzaklaştırılır ya da gömülür. Bu maddelerin yakılarak uzaklaştırılması

veya gübre olarak kullanılması da mümkündür.

Evsel suların kirlilik değerleri ve debisi gün boyunca değişiklik gösterir. Öğle

saatlerinde max. değerlere ulaşır.

Atıksuyun debi ve kirlilik yönünden dengelenecek sabit debi ve karakterde

sistemin beslenmesi arıtma verimini arttırmaktadır. Bu nedenle atıksu bir havuzda

5

toplanarak kontrollü olarak sistem beslenir. Bu ünite aynı zamanda rezerv görevi de

yapmaktadır.

Biyolojik arıtma ile fiziksel yollara sudan ayrılmayan ve kirlilik yaratan

organik maddeler mikroorganizmalar yardımıyla giderilmektedir.

Havalandırılan atık su içindeki organik maddeler, mikroorganizmalar

tarafından besi maddesi olarak kullanılıp parçalanarak karbondioksit ve su gibi son

ürünlere dönüşür . Ayrıca sistem için gerekli olan yeni mikroorganizmaların da

üremesi sağlanır.

Evsel atıksular, mikroorganizmaların gerek duyduğu azot,fosfor,karbon

yönünden zengin bir besi maddesi olup biyolojik arıtma sistemleri aşağıdaki gibidir.

1.1 Aktif Çamur Sistemi

Klasik, uzun havalandırılmalı, saf oksijenli sistemler, kontak stabilizasyon,

oksidasyon hendeği v.s.

1.2 Biyofilm Sistemler

(Damlatmalı filtreler,biyodiskler v.s.)

Aktif çamur sistemleri işletme kolaylığı ve verimlilik yönünden daha yaygın

olarak kullanılmaktadır.

Bu sistemlerde havalandırma, mekanik yüzeysel havalandırıcılarla yapabildiği

gibi Blower ile hava üfleyerek veya sisteme saf oksijen verilerek de yapılabilir.

Havalandırma sonucu oluşan aktif çamur mikroorganizma toplulukları, cansız

organik maddeler ve bir kısım inorganik maddelerden meydana gelir.

Mikroorganizmalar, bakteriler, protozoalar, mantarlar, tekhücreliler, sinek

larvaları ve kurtlardan ibarettir. Aktif çamur yumakları bir durulama ünitesinde

graviteyle sudan ayrılır.

Tabana çöken çamur aşılama amacı ile tekrar havalandırma havuzuna verilir ve oluşan

fazla çamur sistemden çekilerek biyolojik faaliyet için gerekli mikroorganizma

konsantrasyonu sabit tutulur.

Enfeksiyona sebep olan mikroorganizmaların öldürülmesi amacı ile yapılır.

6

Dezenfektan madde (Genellikle Hipoklorit ) İlavesi boruda veya bir havuzda

yapılır.Arıtılmış su ile klorun homojen olarak karışması için havuz perdeli olarak

dizayn edilir.

7

2- PAKET ARITMA SİSTEMLERİ

Kanallarda toplanan evsel nitelikli atıksular, kanalizasyon sistemi ile arıtma

tesisi alanına getirilecektir. Atıksu ile taşınabilecek naylon, bez, kağıt vs. gibi katı

maddelerin pompalarda ve tesisin diğer ünitelerinde tıkanmalara yol açması için atıksu,

önce bir kaba ızgaradan geçirilecek ve katı maddelerinden arındırılan atıksu terfi

havuzunda toplanacaktır. Terfi havuzuna yerleştirilecek pompa, seviye şamandırası

kumandasında otomatik olarak atıksuyu paket tesise boşaltacaktır.

Paket tesisi, çeşitli arıtma sistemlerinin olumlu ve ekonomik yanlarının

birleştirilmesi ile meydana gelmiş bir arıtma tesisidir. Paket Evsel Atıksu Arıtma tesisi;

havalandırma, çökeltme, Çamur deposu (stabilizasyon) ve klor temas bölümlerinden

oluşan biyolojik aktif çamur prensibi ile çalışan bir sistemdir.

Havalandırma bölümünde blowerdan basılan hava, difüzörler yardımı ile

homojen bir şekilde havuz içerisine dağıtılır. Bu şekilde aktif çamurun oluşabilmesi

için gerekli olan oksijen temin edilir. Ayrıca bu bölümde tam karışım sağlanarak,

oluşan bakteri floklarının çökelmemesi de sağlanır. Mikroorganizmalar, blower ile

temin edilen havanın difüzörler ile havalandırma tankına eşit aralıklarla dağıtılması

sayesinde içindeki oksijeni kullanarak organik maddelerin oksitlenmemesini sağlar.

Havalandırma bölümünden çökeltim bölümüne cazibe ile alınan atıksu, çökeltim

işlemini daha ufak bir alanda yapılması ve verimin daha yüksek olması için kullanılan

plakalı (Lamelli) speratörden geçirilir. Askıda katı madde formundaki

mikroorganizmalar uygun şartlarda tankın dibine çökerler ve bir çamur tabakası

oluştururlar.

Çökeltme bölümünün üstünden savaklanarak alınan durulmuş su, klor temas

bölümüne verilerek klorlanıp alıcı ortama deşarj edilebilir. Çökeltme bölümünde çöken

çamur, airlift ile çekilip havalandırma bölümüne geri verilerek bu bölümde

mikroorganizma konsantrasyonunun sabit tutulması sağlanır. Bir kısım fazla çamur ise

çamur deposuna alınarak çamurun patojenik organizmalardan arıtılması için tekrar

havalandırılır ve stabilizasyon işlemi sağlanır. Ayrıca üst fazda oluşacak supernatant

(üst kısımda durulan su) kısım savaklanarak havalandırma bölümüne geri gönderilir.

Böylece çamur yoğunlaştırılıp su içeriğinin ve hacminin azaltılması sağlanır.

Stabilizasyon bölümünde biriken fazla çamur zaman zaman tesisten uzaklaştırılır.

8

2.1 Paket Arıtma Sistemlerinin Kullanıldığı Yerler

Paket evsel atıksu arıtma tesisleri, sürekli tip olarak, kişi başına 200 lt/gün

hesabı ile imal edilmiş biyolojik bir atıksu arıtma ünitesidir. 50 kişiden 1500 kişiye

kadar standart imalatlar olup, değişen nüfus ve mevcut yerin durumuna uygun ölçüler

değiştirilerek paket arıtma üniteleri kurmak mümkündür. Bunlar;

- Yazlık siteler ve kooperatifler

- Turistik siteler

- Askeri tesisler

- Grup evler, villalar, yazlıklar

- Konut siteleri

- Fabrikalar ve sanayi kuruluşları

- Şantiye ve alt yapısı olmayan bölgelerdeki tüm tesisler için paket arıtma

yapılması uygundur.

Tablo 2.1. Paket Arıtım Sisteminin Boyutları (SAYTO, 2003)

MODEL

Arıtma

Debisi

(m3/gün)

Kişi

Eşdeğer

Dış Boyutlar

(cm)

Tank

sayısı

Enerji

ihtiyacı

(KW/h)

SP 50 10 50 220 x 350x 300 1 0,75

SP 100 20 100 220 x 440 x 300 1 1,1

SP 200 40 200 220 x 620 x 300 1 1,5

SP 300 60 300 220 x 810 x 300 1 2,2

SP 400 80 400 220 x 950 x 300 1 2,9

SP 500 100 500 220 x 1070 x 300 1 3,1

SP 600 120 600 220 x 1370 x 300 1 3,8

SP 700 140 700 220 x 770 x 300 2 4,2

SP 800 160 800 220 x 870 x 300 2 4,2

SP 900 180 900 220 x 970 x 300 2 4,6

SP 1000 200 1000 220 x 1070 x 300 2 5,4

SP 1500 300 1500 220 x 1070 x 300 3 7,8

9

Ticari amaçla prefabrik olarak inşa edilmiş olan arıtma tesisleri paket tesisler

olarak adlandırılır. Paket tesisler genelde kapalı biçimde önce imal edilmiş veya

yerinde monte edilen dikdörtgen yada dairesel şekilli tesislerdir. Bu tesisler genellikle

bireysel amaçlar ve küçük topluluklar için atıksu arıtımında kullanılırlar. Paket

tesisiler; 3800 m3 / gün’lük kapasiteye sahip olmalarına rağmen, bunlar daha çok

38’den 950 m3 / gün’e kadar debi değerine sahip atıksular için kullanılırlar. Küçük

debideki atıksular için uygun boyutlandırılan, işletilen ve bakımı yapılan tesisler

genellikle mükemmel bir arıtma sağlar.

2.2 Paket Arıtma Tesisinin Özellikleri

- Havalandırma bölümünde bakteri yoğunluğunun fazla olması ve kompakt

bir ünite olması sebebi ile diğer sistemlere göre daha az yer kaplar.

- İstenilen renklere boyanabilir, estetik açıdan bulunduğu ortama kolayca

adapte edilir.

- Daha sonradan kanalizasyon sistemi kurulduğu taktirde bir başka tesise

kolayca nakledilebilir veya satılabilir.

- Çıkış suyu standartlara uygun olacak şekilde olup, arzu edildiğinde bahçe

sulama ve benzeri işlemlerde de kullanılabilir.

- Paket sistemde elektrikle çalışan ekipman sayısı azdır. (Blower, klor dozaj

pompası) dolayısıyla enerji sarfiyatı küçüktür. Buda işletme bakım

giderlerinin çok düşük olmasını sağlar.

- Bakımı ve işletilmesi kolaydır, işletmemizde çalışan herhangi birisi

üstlenebilir.

- Çamur deposunun olmaması nedeni ile, vidanjörle ayda bir kere çamurun

alınması kafidir.

- Blowerin oluşturduğu gürültü çevreyi rahatsız etmeyecek seviyededir.

- Ekonomiktir. Yapılabilecek en küçük fosseptik ile bir veya iki yıllık

vidanjör masrafı kadar maliyeti vardır.

- 50 kişiden 5000 kişiye kadar olan kapasitelerde, değişik boyutlarda imal

edilebilir.

10

2.3 Paket Arıtma Tesislerinin İsteğe Bağlı Hizmetleri

- Blower ünitesi yedeklenebilir. Kumanda kabini yedek blower istendiği anda

4 adet cıvata ile bağlanabilecek şekilde dizayn edilebilir.

- İstenilen bölümleri veya tamamı paslanmaz çelikten imal edilebilir.

- Zorunlu hallerde kumanda kabini ayrı yapılabilir.

- Atıksuyun veya arıtılmış suyun terfii gerekiyorsa isteğe bağlı olarak

pompalar SİSMAT tarafından sağlanabilir.

- Varsa giriş ve çıkış terfi pompalarının kumandası kumanda panosundan

sağlanabilir.

- Uygun boyutlarda betonarme havuzun mevcut olması halinde diğer

bölümlere paket olarak sağlanabilir.

- Sepet ızgara yerine otomatik temizlemeli mekanik ızgara verilebilir.

2.4 Paket Arıtım Sisteminin Proses Özellikleri

Evsel atıksuların arıtılması amacıyla hazırlanmış, belirli nüfusların atıksu

debisin göre standart hale getirilmiş, havalandırma, çöktürme, çamur stabilizasyon

bölümlerinden oluşan kompakt bir biyolojik arıtma tesisidir.

Atıksular cazibe veya terfi pompası ile havalandırma bölümüne alınır. Burada

içerdiği organik maddeler (kirleticiler) aerobik şartlarda yaşayan bakterilerle

karbondioksit veya suya dönüştürülürler.

Bu işlemlerin gerçekleşmesini sağlamak için havalandırma bölümüne blower

ile hava verilip difüzörler yardımı ile dağıtımı sağlanır. Havalandırma bölümünde

organik kirliliği giderilmiş atıksu içerdiği bakteri yumakları ile birlikte çöktürme

bölümüne geçer. Bu bölümün tabanı konik şekilde imal edilerek kolay ve en yüksek

verimde yumakların çökmesi sağlanır. Çöktürme bölümünde savaklanarak alınan

arıtılmış su alıcı ortama verilir veya bahçe sulama suyu olarak kullanılır. Çöktürme

bölümünün tabanında tutulan aktif çamurun büyük bir kısmı air-lift ile havalandırma

bölümüne geri devir ettirilir. Fazlası da çamur stabilizasyon bölümüne alınır.

Stabilizasyon bölümünde de difüzör ile hava verilerek çamurun stabilize edilmesi

sağlanır.

Yukarıda verilen bilgiler ışığında Paket Arıtım Tesisinin akım diyagramı Şekil

2.1.’de verilmiştir.

11

Arıtılmış Su

Geri Devir

Havalandırma Tankı

Çöktürme Çamur Stabil. Tankı Tankı

Blower

Atıksu Rogarı

Şekil 2.1. Paket Arıtım Tesisinin Akım Diyagramı (SAYTO, 2003)

2.5 Paket Tesislere Ait Tasarım Ve İşletme Problemleri

Biyolojik arıtma yapılan paket tesislerin performansını, etkileyen en önemli

tasarım ve işletme problemleri şunlardır (SAYTO, 2003).

- Şok hidrolik yüklemeler; Küçük topluluklardan gelen debilerdeki büyük

değişimler, atıksuyun pompalanmasında, daha büyük pompaların

kullanılmasını gerektirir.

- Debi ve BOI5 yüklemelerinin her ikisinde de çok büyük salınımlar.

- Çok küçük debiler elle temizlemeli boru ve kanalların dizaynını güçleştirir.

- Yeterli ve pozitif çamur dönüşü, normal koşullar altında uzun

havalandırmalı sistemler için 3:1’e kadar geri devir değeri elde edilmesi

istenir.

- Son çökeltimde yüzeyde taşınan katılar nedeniyle denitrifikasyon

- Atık çamur kontrolü ve bertarafının uygun yapılmaması ve yetersiz

giderim.

- Havalandırma tankındaki AKM’lerin yeterli kontrolü.

12

V V V V V V V

V

- Büyük ve hızlı sıcaklık değişimleri

- Hava ihtiyacı değerinin yeterli kontrolü.

- Zayıf arıtma performansına ve koku problemlerine neden olabilecek

organik ve katı yüklemeleri altında yeterli tasarım.

-

2.6 Uzun Havalandırma Paket Tesisleri

Uzun havalandırma paket tesislerinde ön çökeltme uygulanmaz. Katıların

çökelmesini önlemek için süspansiyondaki katıları koruyacak uygun işletime sahip

havalandırma sistemi sağlanmalıdır. Tesis koşulları altında optimum performansa

ulaşmak için; besinin mikroorganizma oranı olarak da tanımlanan maksimum organik

yüklemenin 0.02’den 0.07 kg BOI5 / kgMLVSS’e kadar bir değerde olması tavsiye

edilir.

Tesisin diğer bir kritik konusu son çökeltim tankının ve ilgili ekipmanların

tasarımıdır. Ayrıca, işletiminin belirsizliği nedeniyle tasarımda saatlik pik debi

değerinin 24’den 32 m3 / m2 .gün’e sınırlanması tavsiye edilir. Havalandırma havuzuna

atık çamurun geri dönmesi için pozitif ve etkili bir araç temin edilmelidir. Air-lift

pompalar atık çamur geri devrinde kullanılmasına rağmen geri dönüş değeri kolay ve

güvenilir bir şekilde düzenlenemediği için uygulamada istenmezler. Ayrıca son

çökeltim havuzu, köpük toplama ekipmanları ile toplanan köpüğün giderimi için etkili

bir sistemle teçhiz edilmelidir.

2.7 Dönen Biyolojik Reaktör Paket Tesisleri

Disk bölümünde katıların durumunun bozulmasını önlemek amacıyla dönen

biyolojik reaktör ünitesinden önce bir ön çökeltme ünitesi konulmalıdır. Dönen

biyolojik reaktör ünitelerinde etkili performansı elde etmek, şiddetli rüzgarların

zararından sakınmak, biyolojik büyümenin şiddetli yağmurlarla rüzgarların zararından

sakınmak, biyolojik büyümenin şiddetli yağmurlarla yok olmasını önlemek, donma

problemlerinden sakınmak, koku transferini önlemek ve diğer yapılara zarar vermesini

engellemek amacıyla tesisin üzeri kapalı olmalıdır.

13

3. PAKET ARITMA TESİSİNE GELEN ATIKSULAR ve

ATIKSULARIN ÖZELLİKLERİ

İnsan, yaşamın her anında ihtiyaç duyduğu suyu, her zaman yanında hazır

olarak istemiştir. Bundan dolayı, yaşadığı ve çalıştığı mekanın içerisine suyu

getirmiştir. Yani içme suyu şebekesini her yere döşemiştir. Burada unutulan bir nokta

getirilen suyun, kullanıldıktan sonra nereye gideceğidir. Yerleşim bölgelerinde henüz

yoğunluğun henüz fazla olmadığı zamanlarda atıksular foseptik çukurlarında

toplanmıştır. Kent yoğunluğu arttıkça, foseptik çukurlar bir yandan ihtiyacı

karşılayamaz duruma gelirken diğer yandan da bir takım problemleri meydana

getirmiştir. Bu problemler detaylı incelendiğinde kanalizasyon fikri ortaya çıkmıştır.

Atıksuların kent bölgelerinde kanalizasyonla uzaklaştırılmasının tarihçesi çok eskilere

dayanmakla birlikte günümüzde dünyanın bir çok kentinde kanalizasyon sistemi

bulunmamaktadır. Kanalizasyonlar genelde bir akarsuda ve denizde sonuçlanmıştır.

Daha az hallerde suyun az olduğu kurak bölgelerde sulama suyu olarak da

kullanılmıştır. 19. yy sonları ve 20. yy başlarında nüfusun hızlı artışı, daha doğrusu

teknoloji ile birlikte hayat standartlarının yükselişi ile ölüm oranlarının azalması ve yaş

ortalamasının artması, kentlerde yoğun bir ortam meydana getirmiştir. Böylece

kanalizasyon atıksularındaki farklılaşma ve artış yaşayan bölgeyi tehdit etmeye

başlamıştır. Bundan dolayı dünyanın her yerinde, bilhassa 20. yüzyılın ilk başlarında

atıksu arıtma tesisleri çalışmaları başlamıştır. Sanayi ve evsel kaynaklı atıksular çok

farklı özellik gösterdiklerinden bunlarla ilgili teknolojilerde farklılık göstermektedir

(Yüceer 1997).

3.1 Evsel Atıksular ve Özellikleri

Evsel atıksular dünyanın neresinde olursa olsun benzer özellik taşıdıklarından

benzer atıksu arıtma tesislerinde arıtılabilmektedir.

Günümüzde bilinen teknolojileri içerisinde atıksu arıtma tesisi tipinin

seçiminde, atıksu özelliği çok önemli olsa bile, iklim, yer, enerji maliyeti gibi etkenler

de önemli rol oynar. Günde bir insanın ortalama 200-400 milyar civarında koliform

bakteri bıraktığı göz önüne alınırsa ve atıksuların organik olduğu da düşünüldüğünde

atıksu arıtma sistemlerinin de biyolojik arıtmada yoğunlaşması normaldir (Yüceer,

1997).

14

Atıksu fiziksel, kimyasal ve biyolojik unsurları içermektedir. Yerleşim

alanlarından kaynaklanan evsel atıksuda bulunan başlıca parametreler Tablo 1’de

verilmiştir (Dağ, 1998).

Tablo 3.1. Evsel Atıksudaki Başlıca Parametreler (Dağ, 1998).

Parametre Ortalama Konsantrasyon (mg/L)

Toplam katı madde 700

Çözünmüş, toplam 500

Sabit 300

Uçucu 200

Askı halinde, toplam 200

Sabit 55

Uçucu 145

Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı (BOİ5) 200

Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) 500

Toplam azot 40

Fosfor 10

Klorürler 50

Alkalinite (CaCO3) 100

Yağ ve Gres 100

3.1.1 Fiziksel Özellikler

Atıksuyun fiziksel özellikleri toplam katı madde (TKM), ısı, renk, koku,

bulanıklık olarak sıralanabilir (Samsunlu 1999).

Toplam Katı Madde (TKM)

Sudaki ve atıksudaki askıda veya çözünmüş haldeki maddeler, katı maddeler

olarak adlandırılır. Ayrıca katı maddeler, buharlaştırma işleminden ve 103-105 c^de

kurutmadan sonra geriyen kalan maddelerin tümüdür.

Evsel atıklar, katı madde içeriklerine göre zayıf, orta ve çok kirli olarak üç

gruba ayrılır. Orta derecede kirli bir evsel atıksuda bulunan katı maddelerin sınıflarına

göre katı madde konsantrasyonları şekil 1’de verilmiştir (Samsun 1999).

15

200 mg/L 500 mg/L

100 100 50 450

75 25 75 25 40 10 160 290

Şekil 3.1. Evsel Atıksuda Bulunan Katı Maddelerin Sınıflandırılması ve mg/L olarak

Konsantrasyonları (Samsunlu 1999).

Kolay çökebilen katıların tayini, çok önemli iki uygulamaya sahiptir. Birincisi,

biyolojik arıtma ünitelerini kapsayan tesislerde, endüstriyel atıkların arıtımı için ön

çökelti tankları gereksinimini belirlemede ve ön çökeltme tanklarının

boyutlandırılmasında kullanımıdır. Çökebilen katı madde tayini, aynı zamanda arıtma

tesislerinde çökeltme ünitelerinin verimini belirlemede kullanılır.

Askıda ve uçucu askıda katı madde tayinleri evsel ve endüstriyel atıksuların

kirlilik derecesini (kuvvetini) değerlendirmede kullanılır. Ön çökeltim havuzlarında

çökelebilen katılar uzaklaştırıldıktan sonra, askıda katıların miktarlarının belirlenmesi

ve biyolojik arıtmaya gelecek yükün belirlenmesi için bu testlerden faydalanılır. Büyük

arıtma tesislerinde askıda katı madde tayinleri, genellikle tesisin arıtma veriminin

belirlenmesi amacı ile yapılır .

Toplam ve uçucu madde testleri çamura uygulanan tek katı madde tayinleridir.

Bunlar, çamur çürütme, vakum filtreleri ve yakma ünitelerinin projelendirilmesinde

yapılacak kontroller için gereklidir.

16

700 mg/LToplam Katı Madde

Toplam Askıda Katı Madde Filtre

Filtre Edilebilen Katı Madde

ÇökelebilenAskıda atık

ÇökelemeyeAskıda katı

Organi Minera Organi Minera

Kolladial katı madde

Çözünmüş katı madde

Organi MineraOrganiMinera

Isı

Atıksu sıcaklığı, kış aylarında hava sıcaklığından daha yüksek, yaz aylarında

ise hava sıcaklığından daha düşüktür.

Su sıcaklığı, çok önemli bir parametredir. Çünkü kimyasal reaksiyonları, su

yaşamını ve suyun yararlı kullanımını etkilemektedir. Aşırı yüksek sıcaklıklar ve su

bitkilerinin arzu edilmeyen bir biçimde büyüme artmalarını sağlar.

İklime bağlı olarak atıksu sıcaklığı 20-21,1 C arasında değişir. Bakteri

faaliyetleri için optimum sıcaklık 25-35 C’dir. Atıksuyun sıcaklığı 50’ye ulaştığı

zaman aerobik sindirim ve nitrifikasyon durur. Sıcaklık 15 C’ye düştüğü zaman metan

üreten bakterilerin faaliyetleri tamamen durur ve 5 C’de atotrof nitrit bakterilerinin

işlevi pratik olarak biter (Samsunlu, 1999).

Sıcaklık sadece mikrobiyol canlıların metabolik aktivitelerine etki eder. Fakat

bir de gaz transfer oranı ve sağlam biyolojik çevre karakteristiklerini etkiler (Mc Graw,

1994).

Koku

Evsel atıklarda bulunan organik maddelerin biyolojik olarak parçalanması

sırasında ortaya çıkan gazlar kokuya neden olur. havalandırmasız ortamda kalan atıksu

kısa sürede septik hale gelir.septik suyun en belirgin kokusu hidrojensülfür gazının

meydana getirdiği kokudur. Yağlar, petrol ve organik çözücüler de atıksuyun

kokmasına neden olur(Mc Graw,1994).

Renk

Taze atılanlar genellikle kahverengimsi gri renktedir.ancak zaman geçtikçe,

anaerdoik şartların gelişmesiyle bu renk gri-siyah ve en sonunda siyaha dönüşür.

Atıksuyun rengi siyah olduğu zaman atık suyun septik hali geçmiş olduğu anlaşılır

(Mc Graw,1994).

Bulanıklık

Suların bulanık olmasının sebebi, içinden geçen ışığın askıdaki maddeler

tarafından engellenmesidir. Bulanıklığın nedeni ise su içinde askıda bulunan lik sili,

organik maddeler, mikroskobik organizmalar, çökelebilir haldeki kalsiyum karbonat,

aliminyum hidroksit ve demir hisroksitten ileri gelir. Bulanıklık evsel atıkların

arıtılması safhasında limitli bir kullanıma sahiptir.

17

3.1.2 Kimyasal Özellikler

Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı (BOİ)

BOİ, aerobik şartlarda bakterilerin organik maddeyi parçalayarak stabilize

etmeleri için gerekli oksijen miktarı olarak tanımlanabilir. Evsel ve endüstriyel

atıkların kirlilik derecesini belirlemede yaygın olarak kullanılır.

Atıksuların BOİ’si ile ilgili veriler arıtma ünitelerinin projelendirilmesinde

büyük önem taşır. Arıtma metodunun seçiminde ve arıtma ünitelerinin boyutlarının

belirlenmesinde kullanılır. Ayrıca arıtma tesisleri çalışmaya başladıktan sonra çeşitli

ünitelerin arıtma verimlerinin değerlendirilmesinde BOİ verisinden yararlanılır.

(Samsunlu, 1999).

Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ)

Evsel ve endüstriyel atıksuların kirlilik derecesini belirlemede kullanılan

önemli bir parametredir. Biyokimyasal oksijen ihtiyacı gibi ancak ondan farklı olarak

organik maddelerin biyokimyasal reaksiyonlara değil redoks reaksiyonlarıyla

oksitlenmesi esasına dayanır. Kimyasal oksidasyona organik maddelerin biyolojik

olarak ayrışıp ayrışmadığına bakılmaksızın bütün organik maddeler oksitlenir.

KOİ testi ile atıksuların bünyesindeki organik maddeler, kimyasal

oksidasyonları için gerekli oksijen miktarı cinsinden belirlenir. Oksidasyon sırasında

karbonlu organik maddeler CO2 ve H2O’ya, azotlu organik maddeler ise NH3’e

dönüşürler.

BOİ deneyleri ile birlikte yapılacak KOİ deneyleri, toksik durumların ortaya

çıkarılmasında ve biyolojik olarak ayrışamayan organik maddelerin belirlenmesinde

önemli faydalar sağlar (Samsunlu, 1999).

pH

Bu çözeltinin asit veya baz olma özelliğini gösterir. Çözeltideki hidrojen

iyonunun konsantrasyonunu ve daha keskin bir ifade ile hidrojen iyonunun aktivitesini

göstermektedir.

Çevre mühendisliğinin tüm uygulamalarında pH parametresi çok önemlidir.

Evsel atıksu arıtılmasında pH kontrol edilmelidir. Ayrıca evsel ve endüstriyel

atıksuların arıtılmasında kimyasal koagülasyon, çamur yoğunlaştırma, özel bası

kirleticilerin giderilmesi gibi işlemlerde önemlidir (Samsunlu, 1999).

18

Alkalinite

Bir suyun asitleri nötralize etme kapasitesi olarak tanımlanır. Alkalinite

ölçümleri atıksuların ve çamurların tamponlanma kapasitesinin değerlendirilmesinde

kullanılır.

Atıksudaki alkalinite; kalsiyum, magnezyum, sodyum, potasyum gibi

elementlerin, hidroksit, karbonat ve bikarbonatların varlığından veya amonyaktan

meydana gelir. Atıksu genelde alkalidir (Samsunlu 1999).

Azot

Azot doğal dolanımı olan, bakteriler tarafından tüketilmek sureti ile veya

kimyasal yollardan değişik oksidasyon kademelerinde hemen tüm canlı hücrelerin

yaşama ve üremeleri için gerekli besin maddesidir.

Aktif çamur veya benzeri atıksu arıtma tekniklerinin gerçekleşmesi için sudaki

karbonlu maddelerin %5’inden daha fazla azotlu maddenin suda bulunması gerekir.

Evsel atıkların içerdiği karbon ve azot miktarı arasında genelde bu minimum koşuldan

daha y-uygun oranlar vardır.

Azot deneyleri biyolojik arıtmanın verimini kontrol etmek amacı ile yapılır.

Arıtma tesislerinin dizaynında ve işletilmesinde azot kontrolü önemlidir (Samsunlu

1999).

Fosfor

Evsel atıksular fosfor bileşiklerince oldukça zengindirler. Sentetik seterjanların

kullanımı ile evsel atıksulardaki ve organik fosfor konsantrasyonunda önemli bir artış

görülmüştür. Organik fosforun büyük kısmı insan metabolizmasında proteinlerin

parçalanması sonucu oluşur. Açığa çıkan fosforlu atık, idrarla birlikte çıkar.

Evsel kullanılmış sularda bakterilerin biyolojik faaliyetleri için ihtiyaçları olan

fosfor yeterince vardır. Bu nedenle arıtma tesislerinin aerobik ve anoendoik

proseslerinden çıkan çamurlar da fazla miktarda fosfor bulunur (Samsunlu 1999).

Çözünmüş Oksijen (Ç.O)

Ç.O suda çözünmüş halde bulunan oksijen konsantrasyonudur.

Mikroorganizmalar yaşama ve üremeleri için gerekli enerjiyi oksijenden yararlanarak

üretirler.

Çözünmüş oksijen tüketimi atıksuların arıtılması sırasında, biyolojik

değişimlerin aerobik veya anoendoik organizmalar vasıtası ile olup olmadığını

19

belirlemeye yarar. Ç.O kirletici maddelerin doğal sularda kendi kendine arıtılmasında

ve aerobik arıtma proseslerinde evsel ve endüstriyel atıksuların arıtılmasında çok

önemli bir faktördür.

Evsel ve endüstriyel atıksuların hangi ölçüde kirli olduğunun belirlenmesinde

yapılan BOİ testinin esasını Ç.O tayini teşkil eder. Ayrıca bir atıksuyun bir süre sonra

içinde kalan çözünmüş oksijen konsantrasyonu ölçülerek biyokimyasal oksidasyon hızı

belirlenebilir (Samsunlu 1999).

3.1.3 Biyolojik Özellikler

Mikroorganizmalar

Atıksudaki mikroorganizmalar bakteriler, fungiler, alg, protozoa ve virüslerdir.

Bunlar arasında çevre mühendisliği yönünden en önemli olan grup bakterilerdir.

Biyolojik arıtma işlemlerinin gerçekleştirilebilmesi için bakteri faaliyetleri çok

önemlidir. Aerobik şartlar altında (örneğin; aktif çamur, damlatmalı filtre) gerek

organik maddeleri oksitleyerek parçalanmaları ve gerekse organik maddeleri

kullanarak üremeleri, su içinde erimiş halde bulunan organik maddelerin çökebilir hale

dönüşmesini sağlamaktadır.

Protozoalar fotosentez yetenekleri sayesinde suya oksijen vermeleri nedeni ile

önemlidirler. Bakterilerle simbiyotik olarak yaşayarak oksidasyon havuzlarında

kullanılırlar.

Protozoalarda ya heterotrofik olarak sudaki organik maddeleri parçalar yada

bakterileri yutarlar. Bu nedenle protozoalar aktif çamur gibi arıtma sistemlerinde

önemli rol oynar (Mc Graw, 1994).

Patojenik Organizmalar

Bakterilerin, mantarların protozoaların, virüslerin bir kısmı insanlarda hastalık

yapıcı etkiye sahiptirler. Doğada gerek normal gerek patojenik durumlarda

mikroorganizmalarla makro canlılar beraberce yaşayabilmekte ve bu durum zararlı

sonuçlar verebildiği halde bazen de faydalı olabilmektedir (Mc Graw, 1994).

İndikatör Organizmalar

Patojen organizmaların tayini çok zor olduğu için, bunların varlığı indikatör

organizmalarla tespit edilir. Bunlara saprofit organizmada denir (Mc Graw, 1994).

20

Koliform Organizmalar

Bunlar iki türdür. Biri Escherıchia, diğeri Aerobecter’dir. Escherichia koli

bakterisi kirliliğin tamamen dışkı kökenli olduğunun göstergesidir (Mc Graw, 1994).

3.2 Endüstriyel Atıksular Ve Özellikleri

Endüstrıyel kaynaklı atıksular, yerleşim yerlerinden kaynaklanan atıksular ve

yaygın kaynaklardan kaynaklanan atıksulara göre önemli ayrıcalıklar

gösterir.endüstriyel sistemlerde atık suları oluşturan kaynakla sayı olarak çok tür

olarak da çok çeşitlidir. Atıksuları miktarı kaynak özelliklerine göre çok değişkendir.

Atık birim miktarının belirlenmesi için kaynakların ayrıntılı olarak değerlendirilmeleri

gerekmektedir.

Endüstriyel atıkların çevredeki etkileri çok daha belirgin ve doğa tarafından

kolayca özümsenemez niteliktedir. Her ne evsel atıksuların ve yaygın kaynakların

atıksularının çevredeki etkileri özellikle son yıllarda kullanılan sentetik ayrışması zor

ve zehirli nitelikli maddeler dolayısıyla daha önce doğa tarafından kabul edildikleri ve

dengeledikleri kolay değilse de, endüstriyel kirlenmede ekolojik denge bozulmasına

daha sık rastlanmakta ve bu bozulma çoğunlukla geri dönüşü olmayan bir nitelik

taşımaktadır (Tünay,Orhan,Bederli. 1991.).

21

4.PAKET ARITIM TESİSİNE GELEN ATIKSULARIN DİĞER ATIKSU

ARITMA METODLARI İLE ARITIMI

Atıksu arıtmada temel olarak 3 metot kullanılır

Fiziksel arıtma

Kimyasal arıtma

Biyolojik arıtma

Değişik karakterdeki atıksular değişik arıtma yöntemleri kullanılabilir. Evsel

atıksular için genelde fiziksel ve biyolojik arıtma yöntemleri tercih edilir ( Dağ,1998 ).

1.3 Fiziksel Arıtma Yöntemleri

Kirlilik unsurunun fiziksel özelliklerine (maddenin boyutları, vizkositesi ve özgül

ağırlığı) bağlı olarak uygulanan arıtma yöntemleridir. Fiziksel arıtma şu ünitelerden

oluşur (Dağ,1998).

1.3.1 Izgaralar

İri hacimli kirletici maddeleri atıksudan uzaklaştırmak amacıyla kullanılır.

Izgara üniteleri çubuk ızgara ve elekler olmak üzere ikiye ayrılır. Çubuk ızgaralarda

çubuk ızgaralarda çubuk aralıklarına göre kaba veya ince, temizlenme biçimlerine göre

ise el veya mekanik temizlemeli ızgaralar olmak üzere iki kategoriye ayrılabilirler.

İnce ızgaralar, önemli miktarda yüzen iri madde giderimi sağlarlar, kaba ızgaralar ise

ince ızgaraların yükünü hafifletmek için ön arıtım amacıyla kullanılırlar. Modern

atıksu arıtma tesislerinde, kaba ızgaralar, iri maddelerin, pompalar, vanalar, mekanik

havalandırıcılar ve biyolojik filtre gibi aksam ve ünitelere zarar vermesini önlemek ve

sonuçta arıtma verimini azaltması amacıyla ön arıtma ünitesi olarak kullanılırlar. Aynı

zamanda, ızgaralar, yüzücü maddeleri sudan ayırmak suretiyle, yüzeysel suların

görünüşünün bozulmasını önlemek ve böylece suların dezenfekte edilmesi halinde

dezenfeksiyon işleminin verimini arttırmak için kullanılırlar.

Izgaralarda tutulan maddeler, çöpe karıştırılarak, toprağa gömülerek, yakılarak

veya ızgara çubukları arasında gelecek şekilde parçalandıktan sonra tekrar ızgara

önündeki suya iade edilmek suretiyle tasfiye tesisinden muameleye tabi tutularak

zararsız hale getirilir.

22

Atıksuların temizlenmesi için yapılan ızgaraların çubuk boyutları ve aralıkları

Tablo 4.1 de verilmiştir (Muslu, 1996).

Tablo 4.1 Atıksuların Arıtılmasında Yapılan Izgaraların Çubuk Boyutları ve

Aralıkları (Muslu, 1996)

Elle Temizlenen

Izgaralarda

Makine İle

Temizlenen

Izgaralarda

Çubuk kesitinin genişliği, 5 (mm) 5-15 5-15

Çubuk kesitinin yüksekliği, d (mm) 25-75 25-100

Çubuklar arasındaki serbest açıklık, e (cm) 5-10 1,5-7,5

Çubukların yatayla yaptığı açı, θ 60-70 45,60

Çubukların arasındaki su hızı, Vs (m/sn) 0,8-1,2 0,8-1,2

Müsaade edilen yük kaybı, hk (m) 0,15 0,51

4.1.2 Kum tutucular

Kum ve çakıl gibi inört maddeleri sudan ayırmak ve bunların tasfiye tesisinin

diğer ünitelerine geçmesini önlemek için kum tutucular yapılır. Kum, çakıl gibi inört

maddelerin pompa ve tasfiye tesislerinden önce sudan ayrılması, makinelerin

aşınmasını önler ve çökeltim havuzlarında kum ve çakıl toplanmasına mani olur.

Kum tutucularda sadece kum ve çakıl gibi inört maddelerin toplanması istenir.

Zira ayrışabilen organik maddeler kum tutucuda toplanan kum ve çakıların tasfiye

sırasında hoş olmayan durumlar ortaya çıkarır. Kum tutucular sayesinde çeşitli tasfiye

ünitelerinde toplanan çamurun zararsız hale getirilmesi işlemleri de kolay olur. Çünkü

kum daha önce ayrılmış olduğundan buralarda artık sadece organik maddeler

toplanacaktır. Debinin bilhassa yağmurlar sırasında değişmesi inört maddelerin

organik kökenli maddelerden ayrı olarak tutulabilmesini güçleştirir (Muslu,1996).

Kum tutucular istenen büyüklükte katı maddeleri tutmalı ve arzu edilmediği

halde tabana çökelen daha küçük taneli maddeler ise su ile birlikte sürüklenerek tekrar

süspansiyona karışmalıdır. Bunun için kum tutucu;

a) Kafi bir yüzey alanına sahip olmalı,

b) Kafi bir yatay hız daima muhafaza edilmelidir

23

10c sıcaklık ve tane birim hacim ağırlığı 2650 kg/m3 olan daneler için çökelme

hızları Tablo 4.2 de verilmiştir.

Tablo 4.2 Danelerin Çökelme Hızları (Muslu,1996).

Dane Çapı (mm) 0,5 O,2 0,1 0,05

Çökelme hızı(m/h) 258 82 24 6,1

Tablo 4.3 Kum Tutucularda Yüzey Yükleri (Muslu, 1996).

D (m/m)

Yüzey Yükü So (m/h)

% 100 % 90% 85

0,16 12 16 20

0,20 17 28 36

0,25 27 45 58

Tablo 4.4 Yatay Akışlı Tutucularda Proje Kriterleri (Muslu, 1996).

Parametre Aralık Tasfiye

Bekletme süresi t=V/Q 45-90 sn 60

Yatay akış hızı V=Q/A 0,25/0,4 m/sn 0,3

Yüzey yükü So:Q/A (m3/m2/6) 12-36 m/h 24

Genişlik W 1,6-1,8 m 1,8

4.1.3 Ön Çökeltim Havuzları

Sudan, daha fazla yoğunluğa sahip askıda katı madde içeren atıksu durağan

koşullara sahip olduğu zaman bünyesindeki tanecikler yerçekimi etkisi ile

çökelecektir. Askıda katı maddeleri atıksudan uzaklaştırılmasında en yaygın kullanılan

işlem yerçekimi ile çökeltmedir.

Çökeltme havuzları aynı zamanda çökeltilmiş katıların belirli oranda

yoğunlaştırılmasını sağlar. Çökeltme işleminin temel amacı, maksimum askıda katı

madde giderme verimi eldesidir. Bu işlem için çökelen çamur belirli aralıklarla hemen

sistemden uzaklaştırılır. Çükü evsel atıklar 2-3 saat sonra biyolojik olarak

24

parçalanmaya başlar ve bunun sonucu kokuşma olayı başlar. ön çökeltim havuzlarında

askıdaki katı maddelerin %50-70’i Boi’nin %40’ı uzaklaştırılabilir.

Atıksu tasfiyesinde çökeltme havuzları daire veya dikdörtgen planlı olarak

yapılabilir. Havuzlarda su mümkün olduğu kadar türbülansız olarak girmelidir. Bu

maksatla özel giriş tertibatları yapılır.

Çökeltme havuzlarının boyutlandırılmasında yüzeysel hidrolik yük, bekletme

zamanı ve derinlik parametreleri çok önemlidir (Muslu,1996).

Tablo 4.5 Dikdörtgen Planlı Çökeltim Havuzları İçin Proje Kriterleri

(Muslu,1996).

Parametre Aralık Tasfiye Edilen Değer

Derinlik (m) 1,5-5,0 3,6

Uzunluk (m) 15-90 25-42

Genişlik (m) 3-24 6 -10

Sıyırıcı hızı(mm/sn) 0,6-1,2 1,0

Savak yükü(L/m.sn) <10 -

Hidrolik yük(m3/m2.gün) 16-32 24

b/L oranı 1/3- ¼

Bekletme süresi (saat) 1-2 1-2

h/b oranı 1/3 ¼

4.2. Kimyasal Arıtma Metodları

Kimyasal arıtma metodları 3 grupta toplanır (Dağ,1998)

a) Koagülasyon ve floklaştırma

b) İyon değiştiriciler

c) Klorlama veya ozonlama.

4.3 Biyolojik Arıtma Metotları

Biyolojik arıtma, atıksuda bulunan ve kirlilik yapan inorganik maddelerin, suda

bulunan bakteriler yardımıyla parçalanması, bünyeye alınması gibi işlemler sonucu

sudan uzaklaştırılmasıdır (Samsunlu,1986).

25

Atıksuların biyolojik arıtması, hava ve bakteri varlığında gerçekleştirilen doğal

bir prosestir. Bakterilerin çoğalma fazlarını atıksuların biyolojik olarak tasfiyesi

işlemlerine tatbik etmek çok önemlidir. Yeni bir çamur çürütme yapısı, çamur

aktifleşme veya damlatmalı filtre tesisi işletmeye açıldığı zaman, bakterilerin yeterli

sayıda olmaması sebebi ile, tasfiye işlemi yavaş bir tempo ile başlar. her tasfiye

sisteminde optimum şartlar muhafaza edildiği ve besin maddeleri sürekli olarak ilave

edildiği zaman, bakteriler önce yavaş sonra hızlı çoğalırlar. Etkili bir biyolojik tasfiye

için lüzumlu şart, çok sayıda bakteriyi aktif çoğalma şartları içerisinde tutmaktır

(Muslu,1996).

Mikroorganizmalar sıvı içerisinde ya süspansiyon halde dağılı, yada katı bir

yüzeye yapışık olarak çoğalarak organik maddeleri gaz halindeki nihayi ürünlere ve

hücre maddesi haline dönüştürürler. Olay aerobik, anaerobik ve fakültatif olabilir

(Kargı, 1995).

Biyolojik arıtma sistemleri değişik şekillerde sınıflandırılabilirler. Ortamda

oksijen varlığına göre aerobik ve anaerobik olarak sınıflandırılan bu sistemler,

kullanılan organizmaların sistemdeki durumuna göre süspansiyon (asıltı) ve sabit film

(biyofilm) prosesleri olarak da sınıflandırılabilirler (Kargı, 1995). Biyolojik arıtma

sistemlerinin sınıfladırılması ile ilgili bilgi şekil 4.1’de verilmiştir.

Biyolojik Arıtma Sistemleri

Aerobik Arıtma Anaerobik Arıtma

Asıl Sabit Asıl Sabitt1 Film t1 Film

Aktif Çamur Damlatmalı Anoerobik Kontak Dolgulu KuleOksidasyon havuzu Filtre, Yukarı Akımlı Çamur Akışkan YatakOksidasyon Hendeği DönenHavalandırmalı Biyodiskler,Lagünler Akışkan Yataklar

Şekil 4.1 Biyolojik Arıtma Sistemlerinin Sınıflandırılması (Kargı, 1995)

26

4.3.1 Aerobik Sistemler

Taneli organik maddelerin çeşitli aerobik mikroorganizmalar tarafından

stabilizasyonudur (Samsunlu, 1986).

Organik Madde +mikroorganizma + O2 Nutrient Yeni mikroorganizmaların

sentezi + CO2 + NH3 + Enerji

Bu enerjinin büyük kısmı yeni mikroorganizmaların üremesi için kullanılır.

Atıksu + Çamur + Hava N,P Fazla çamur + Son ürünler

Atıksuda ayrışma olabilmesi için şu oranın olması gerekir. Bu oran

BOİ:N:P=100:5:1’dir. Şekil 4.2’de organik maddelerin aerobik ayrışması Şekil 4.3’te

aerobik ortamda organik maddenin değişimi ile ilgili şekil verilmiştir.

Hava

Oksidasyon

sentez

İç Solunum

Şekil 4.2 Organik Maddenin Aerobik Biyolojik Ayrışması (Samsunlu, 1986)

Oksitlenme +

Madde (Aerobik)Değişi

YapıDeğişi

Enerji (Anoerobi)

Şekil 4.3 Oksijenin Bulunduğu Ortamda Organik Kirliliklerin Değişimi (Samsunlu,

1986).

27

AyrışabilenOrganik madde

CO2+H2O+ Enerji

YeniHücre

StabilizeMaddeler

AyrışabilenOrganik

Yeni HücreElemanı

AyrışamayanArtık Maddeler

CO2 , H2O

Temel olarak bu parçalanma ve sentez olaylarının gerçekleştiği aerobik

sistemler ise şunlardır (Samsunlu, 1986).

Aktif Çamur Sistemleri

- Biyodiskler

- Stabilizosyon Havuzları

- Yapay Sulak Alanlar

4.3.1.1 Aktif Çamur Sistemleri

Aktif çamur, organik ve inorganik maddeler içeren atıksu ile hem canlı hem de

ölü mikroorganizmaların karışımıdır. Aktif çamur sistemi, mikroorganizmaların

organik maddeyi oksijen kullanarak ayrıştırmaları esnasında yararlanılarak geliştirilen

bir aerobik arıtma sistemidir.

Klasik aktif çamur sürecinde, atıksu mikroorganizmaların yüksek

konsantrasyonlarda bulunduğu havalandırma havuzuna verilir. Organik madde,

mikrobiyal büyüme için hem enerji kaynağı olarak görev alır ve yeni hücrelerin

sentezinde kullanılır. Ayrışma ürünleri olarak karbondioksit ve su oluşur, reaktörün

içeriği “karışık sıvı askıda katı madde” veya “karışık sıvı askıda uçucu madde” olarak

tanımlanır ve fazlaca mikroorganizmalardan ve inört ve biyolojik olarak ayrışamayan

maddelerden ibarettir.

Aktif çamur sistemlerinin havalandırılması tabandan difüzörlerle veya

yüzeyden havalandırıcılarla yapılır. Havalandırma havuzunda bekletme süresi 4-6 saat

arasında değişir. İşletmede ustalık istemesine rağmen hemen hemen her yerde

rahatlıkla çalıştırılabilecek bir sistemdir (Muslu, 1996)

4.3.1.2 Damlatmalı Filtreler

Damlatmalı filtreler, üzerinde mikroorganizmaların biyofilm halinde büyüdüğü

katı tanecikler içeren bir dolgulu kuleden ibarettir. Filtre malzemesi çapları 25-100 mm

arasında değişen kırma taşlardan meydana gelmekteydi ancak günümüzde filtre

malzemesi olarak hurda plastik malzeme kullanılmaktadır. Atıksu akış hızı,

biyofilmleri malzeme yüzeyinden koparamayacak kadar yavaş olup film halinde katı

yüzeylerinden aşağı doğru akarlar. Hava filtre yatağının altından yukarıya doğru doğal

28

konveksiyonla hareket eder. Hava akımı için itici güç, sıcaklık farkından kaynaklanan

yoğunluk farkı olup, ısınan hava genleşerek yukarı doğru hareket eder (Muslu, 1996).

Atıksu filtre malzemesi içinden geçerken, malzemelerin üzerinde mikro ve

makro organizmalardan meydana gelen bir biyolojik tabaka (biyofilm) oluşur.

Buradaki canlılar, sıvı içinde mevcut organik maddelerin besin maddesi olarak

kullanarak, gittikçe bu tabakanın kalınlığını arttırırlar. Biyolojik tabakanın kalınlığı

artarken, absorbe edilen organik maddeler daha filtre malzemesinin yüzeyine yakın

biyofilm kısımlarına varmadan tüketilir. Bunun sonucunda, dışarıdan karbon kaynağı

bulamayan mikroorganizmalar iş solunum fazına giderler. Bu sebeple biyofilm

tabakası malzeme yüzeyinden koparak atıksu ile son çökeltim havuzlarına geçer.

Burada çöktürme işlemiyle sudan ayrılırlar.

Filtrede bulunan biyolojik topluluklar aerobik, anoerobik, fakültatif bakteriler,

mantarlar, algler, protozoalar ve ayrıca solucan, böcek larvaları ve salyangozlardan

oluşur. Özellikle sıcak iklimlerde, bu biyolojik topluluklardan algler, filtre yüzeyinde

çoğalarak filtreyi bloke edebilirler. Aşırı yüklere karşı dayanıklı olamayan damlatmalı

filtreler soğuk iklimlerde pek verimli değildirler (Yüceer, 1997).

4.3.1.3 Biyodiskler

Biyodiskler, betonarme veya çelikten yapılmış, uzun ve sığ tankların içerisinde

yer alan PVC veya polistirenden yapılmış, 2-3 m çapında ve 2-3 cm kalınlığında

dairesel plaklardan ibarettir. Diskler bir şaft üzerine birbirine paralel olarak ve toplam

yüzey alanın %50’si atıksuya batacak şekilde yerleştirilir. Şaft bir motor yardımıyla

dakikada 2-3 devirle döndürülür. Sistem işletmeye alındıktan sonra, atıksuyun içindeki

organizmalar disk yüzeyinde biyofilm şeklinde büyürler ve atıksudaki organik

bileşikler biyofilm içine difüzlenirken organizmalar tarafından CO2’ye oksitlenir.

Dönüş sırasında biyofilmler hava ile temas ederek oksijen gereksinimini sağlar.

Biyoflim kalınlığı yaklaşık 3-4 mm olup optimal kalınlık 2-3 mm civarındadır.

Belirli bir kalınlığa ulaştıktan sonra kopan katı maddelerin tank içerisinde

çökelmemesi için gerekli karışım dönme hareketi ile karşılanır. Bu katı maddeler çıkış

suyu ile birlikte sistemi terk eder ve çökeltme havuzunda tutulurlar (Yüceer, 1997).

29

Biyodiskler genellikle küçük yerleşim merkezlerinin evsel atıksularının

arıtılmasında ve bazen de düşük hacimli endüstriyel atıksularda organik madde

giderilmesinde kullanılır (Yüceer, 1997).

4.3.1.4 Stabilizasyon Havuzları

Stabilizasyon havuzları, atıksuların içindeki organik maddelerin ayrıştırılıp

zararsız hale getirildiği, topraktan yapılmış nispeten sığ havuzlardır. Özel durumlarda

ve yer altı sularının kirlenme potansiyeli olduğu yörelerde havuzlar beton olarak

yapılmaktadır. Bu havuzlarda atıksuların arıtılması bakterilerin ve alglerin yardımıyla

doğal olarak gerçekleşmektedir. Bakteri ve alglerin büyüyüp çoğalabilmesi için gerekli

besi elementleri atıksudan alınmaktadır. Gerekli oksijen ise havuzun yüzey

kısımlarından hava ile temastan ve algler tarafından fotosentez yolu ile alınmaktadır.

Şekil 4.4’te stabilizasyon havuzlarında organik maddelerin stabilizasyonu ile ilgili

tipik bir şekil verilmiştir.

Stabilizasyon havuzları genel olarak aerobik, anaerobik ve fakültatif havuzlar

olarak sınıflandırılır. Aerobik havuzlar 70-120 cm derinliğinde sığ havuzlardır.

Anerobik havuzların derinliği 4m’ye kadar olabilir. Fakültatif havuzlarda ise, fakültatif

bakteriler hakimdir. Bu bakterilerin hem aerobik hem de anaerobik ortamda yaşalar.

Bu havuzların yöreye ve yükleme durumuna göre farklı uygulama tipleri vardır.

Örneğin, aşırı yükleri sürekli kullanmak gerekirse, havalandırmalı stabilizasyon

havuzları olarak kullanılırlar.

Stabilizasyon havuzlarında biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOİ) giderme verimi

kullanılmış suyun özelliğine, havuzun inşa edildiği coğrafi bölgeye ve çevre şartlarına

bağlı olarak %70-90 arasındadır (Altay, 1986).

30

O2

Alg

Çökelebilen CO2,NH3,PO43- O2

Bakteri

Çamur Tabakası

Şekil 4.4 Stabilizasyon havuzlarında organik maddelerin stabilizasyonu (Dağ, 1998).

4.3.1.5 Yapay Sulak Alanlar

Yapay sulak alan teknolojisi, sulak ortamlarda doğal olarak oluşan çeşitli

biyolojik olgular yardımıyla su kalitesini iyileştiren en iyi yöntemdir. Kısaca, suda

yaşayan bitkilerdeki ve topraktaki mikroorganizmalar, atıksudaki organik materyali ve

besin maddelerini, sulak alanlardaki çok çeşitli canlı varlıkların yaşam kaynağı olan

besin türüne dönüştürürler. Bunun yanında bitkiler, atıksularda mevcut olan azotun,

fosforun ve diğer besinlerin alınmasında aktif rol oynar.

Yapay sulak alanlar genellikle şehirsel ve endüstriyel atıksuların veya yağış

sularının arıtımı için dizayn edilirler. Sulak alanlar, su arıtımı yaban hayatı ortamı, su

deposu gibi çok amaçlı kullanım sergileyen sistemler olup ayrıca pasif rekrasyonel ve

çevresel eğitim olanakları da sunulabilmektedir.

Bu teknoloji arit, tropikal, aline bölgelerde uygulanabilmekte hatta don gibi

ekstrem iklimsel koşullarda bile arıtım işlerini sürdürebilmektedir. Yapay sulak alan

projeleri çoğunlukla büyüklük, şekil ve lokasyon açısından çok büyük ve geniş bir

31

yelpaze sergileyebilmektedir. En başta gelen zorlayıcı ve kısıtlayıcı faktör ise ihtiyaç

duyulan arazi miktarıdır.

İstenilen biçimde aplikasyonları yapılarak usulüne uygun olarak inşa

edildiklerinde yapay sulak alanları, evsel endüstriyel atıksulardaki ve yağış sularındaki

pek çok kirleticiyi etkin bir biçimde bertaraf edebilirler. Yapay sulak alanları özellikle

BOİ suda asılı zerrecikler, nitrojen, fosfor, hidrokarbonlar ve hatta ağır metaller gibi

kirleticileri bertaraf etme olayında oldukça etkilidirler. Bakım ve işletmeleri muntazam

olarak yapılmaları durumunda yapay sulak alanlar, etkili ve de güvenli bir su arıtma

teknolojisidir.

Yapay sulak alanlarının bakımı genellikle suda yetişebilen istenmeyen

bitkilerin ve sivrisinek gibi vektörleri kontrol altına alınması sınırlıdır. Etkili bir vektör

kontrolü ancak sivrisinek balıklarının veya derin olmayan yaşam ortamlarının sunumu

gibi entegre mücadele yöntemlerinin kullanılması ile sağlanabilmektedir. Uygun

biçimde dizayn edilen ve işletilen bir sulak alanda sediment birikimi önemli bir sorun

teşkil etmemektedir. Bunun sonucunda ise alanda biriken sedimentin temizlenmesi de

nadiren gerekmektedir (Altay, 1986).

4.3.2 Anaerobik Arıtma sistemleri

Atıksuların arıtılabilmesi için anaerobik sistemlerin kullanımı henüz yenidir.

Sıcak iklimlerde yaygın kullanım alanı bulabilmektedir.

Anaerobik sistemlerde arıtma organik maddeleri anaerobik bakteriler tarafından

parçalanarak stabil hale getirilmesi prensibine dayanır. Bu sistemde

Yeni Hücreler

Organik Yeni Hücreler Madde + Alkol

+Asitler

+ CH4,H2S,NH3,CO2

+ Kararlı son ürünler

32

Anaerobik ayrışmada serbest oksijen bulunmadığı için yerine, azot, kükürt ve

karbon ile reaksiyona girerek, NH4, H2S ve CH4 meydana gelir. Dolayısıyla anaerobik

reaksiyonlar sonucu üretilen metan gazı enerji kaynağı olarak kullanılabilir. Kirlilik

parametresi olan 1 kg KOİ’den 0,25 kg metan gazı üretilir.

Anaerobik atıksu arıtma sistemleri kapalı ortamlarda yapılmakta, atıksu giriş

çıkışı kontrolleri bulunmaktadır. Sistemin modifikasyonları oldukça çok olmasına

rağmen çalışma prensibi aynıdır. Verimli çalışma sıcaklığı 35 C civarındadır. Bunun

için gerekli olan enerji tüketilen metan gazından temin edilmektedir (Samsunlu, 1986).

4.3.3 Aerobik Biyolojik Arıtma İşlemlerinin Karşılaştırılması

Evsel atıksular hangi yöntemle atılırsa atılsın iyi bir planlama ve işletme

sayesinde kirlilik parametrelerinin giderimi %90-95 civarında sağlanır.

Burada en önemli husus arıtma tesislerinin ön yatırım ve işletme maliyetidir.

Ne yazık ki ülkemizde ilk düşünülen ön yatırım maliyetleridir. Genelde arıtma tesisi

tipi açısından aktif çamur sistemleri önerilmektedir. Klasik aktif çamur tesislerinin ön

yatırım maliyetleri stabilizasyon havuzlarına oranla 15-20 kat daha fazladır. Fakat

stabilizasyon havuzlarının da arazi gereksinimi aktif çamura oranla 10-15 kat daha

fazladır. Arazinin son kullanım durumu veya tesisin iptali söz konusu olduğunda arazi

yine kuruma aittir ve stabilizasyon havuzlarının normal tarım arazisi haline getirilmesi

çok kolaydır. Aktif çamurda makine, teçhizat ve betonarmeye harcanan para ile

stabilizasyon havuzlarında araziye harcanan paranın geri dönüşümü dikkate

alınmalıdır. Bunun yanında sistemleri işletme maliyetleri açısından değerlendirecek

olursak, stabilizasyon havuzlarının işletme maliyetini oldukça düşük olduğu

görülmektedir (Tablo 4.6).

Tüm hatlarıyla belirtilen bu kriterler bütün sistemler için ele alındığında, en

uygun arıtma tesisi tipinin seçiminde, atıksu ve alıcı ortam özellikleri, iklim, arazi,

jeolojik yapı…vs. önemli parametrelerdir.

Bu parametrelerin önemini açıklamamız gerekirse, örneğin soğuk iklimlerde iyi çalışan

aktif çamur sistemi sıcak iklimlerde de çalışır, ancak sıcak iklimlerde iyi çalışan bir

stabilizasyon havuzu soğuk iklimlerde hiç de iyi çalışmayabilir. Bundan dolayı

bölgeye uygun arıtma tesislerinin planlanması, çok iyi etüt edilmelidir. Özellikle yerel

yöntemler, atıksu arıtma tesisleri kurulması için yeterli ödenekleri olmasa bile, kendi

33

bölgeleri için fizibilite çalışması yapılmalı, uygun arıtma tipini alternatifleri ile birlikte

değerlendirmelidir. Tablo 4.7’de atıksu arıtma sistemleri ve işletme maliyetleri

verilmiştir (Yüceer, 1996).

Tablo 4.6 Aerobik Biyolojik Araştırma İşlemlerinin Karşılaştırılması (Yüceer,

1996).

Arıtma Tesisi Sistemi

BOİ Giderimi

Org. Azot Gid.

Enerji İht. (kwh/kg BOİ)

Arazi İht. (de)

İşletme ve Bakım Özellikleri

Klasik akit çamur 80-95 15-50 1-3 0.2-0.4Yetişmiş eleman ihtiyacı var

Uzun havalandırmalı aktif çamur

75-95 15-30 2-4 0.35-0.65Yetişmiş eleman ihtiyacı az

Damlatmalı fitre 65-95 15-50 0.2-0.3 0.3-0.4Yetişmiş eleman ihtiyacı var

Biyodiskler 80-90 15-50 0.05-1.0 0.3-0.5Yetişmiş eleman ihtiyacı az

Stabilizasyon havuzları

70-95 40-50 0-0.05 3-12Kolay İşletme

Yapay Sulak Alan 75-95 45-55 0-0.05 2-7Kolay İşletme

34

Tablo 4.7 Atıksu Arıtma Tesisleri ve işletme maliyetleri (Yüceer, 1996).

Sistem

U.S. $ Olarak Maliyet x 1000

İnşaat Mekanik Elektrik Toplam

Ortalama

Yıllık İşletme

Maliyeti

Klasik Aktif

çamur267 55 143 465 30.6

Damlatmalı

filtre394 86 130 610 30.3

Biyodiskler 175-5 214.5 10.1 400.1 19.8

Stabilizasyon

havuzları299 66.3 - 305.3 1.38

35

5. PAKET ARITIM TESİSİNİN DİZAYN DEĞERLERİ

5.1 Giriş Suyu

Kullanıcı : 1000 kişi

Atıksu tipi : Evsel

Su kullanımı : 200 lt/kişi.gün

Günlük debi : 200 m3/gün

Kişi Başına Organik yük :60 gr/kişi/gün

PH : 6 – 9

5.2 Çıkış Suyu Değerleri

Arıtma tesisi çıkış suyu 4 Eylül 1988 tarih ve 19919 sayılı resmi gazetede

yayınlanan Su Kirliliği Kontrol Yönetmenliği 5.1’deki değerlere uygun olacaktır

Arıtma tesisinden çıkan suda istenen parametreler :

Tablo 5.1 Evsel Nitelikli Atıksular (SAYTO, 2003)

ParametreBirim Kompozit Numune

2 Saatlik

Kompozit Numune

24 Saatlik

Biokimyasal Oksijen

İhtiyacıMg/LT 50 45

Kimyasal Oksijen

İhtiyacı (Koi)Mg/lt 160 110

Askıda Katı Madde Mg/lt 60 30

PH 6-9 6-9

36

6. PAKET TESİS EKİPMAN ÖZELLİKLERİ

6.1 Paket Tesis

Miktar : 1ad

Tip : SP-1000

Kaplayacağı Hacim: (en * boy * yükseklik )

2.20 m * 10.50 m * 3.00 m 2 Adet

Malzeme : Tesis karbon çelik maddeden imal edilecektir. Karbon çelik, yüzey

temizleme işlemine tabi tutulduktan sonra ıslak yüzeyler 2 kat epoxy astar ve sonra

coal-tar epoxy ile, dış yüzeyler ise 2 kat boya ile boyanarak korozyona karşı önlem

alınacaktır.

Sistemde kullanılan Ana Hava Kolektörü, Air-Lift ve Klor Şaşırtmalı

Perdeleri Cr/Ni malzemeden imal edilecektir.

6.1.1. Havalandırma Bölümü

- Hava dağıtım boruları ve vanalar,

- Giriş savak sistemi

- Çıkış nozulları

- Gerekli armatürler

6.1.2. Çökeltme Bölümü

- Çökeltme plakaları

- Air-lift mekanizması

- Çıkış savağı

- Çamur çökeltme bölgesi

- Çamur ve yağ alma nozulları

6.1.3. Çamur Stabizasyon Bölümü

- Hava dağıtım boruları

- Giriş savak sistemi

- Çıkış kapısı

37

6.1.4. Klor Temas Bölgesi

- Karıştırma perdeli

6.2. Sepet Izgara

Sepet ızgara fosseptik ve paket arıtma girişine olmak üzere ve 2 cm olan çubuk

aralığı vasıtası ile daha büyük katı maddeleri tutarak sistemi koruyacaktır. Izgara

karbon çelik malzemeden imal edilecek olup, yüzey temizleme işleminden sonra epoxy

boya ile boyanacaktır.

6.3. Blower

Marka : Sıemens Motorlu

Miktar : 2 Ad ( 1 adet yedek kullanılması faydalıdır)

Kapasite : 250/m3 /h

Basınç : 300 mbar

Motor Gücü : 5,5 KW6.4 Elektrik Panosu

Sistemin çalışması için TSE’li malzemeli ve standartlara uygun Sıemens marka

ağırlıklı malzeme ile pano ve elektrik tesisatı yapılacaktır.

6.5. Klor Depo Ve Dozaj Tankı

Miktar : 1 ad.

Kapasite : 100 lt.

Malzeme : Polietilen

Tip : Dik ve silindirik

6.6. Klor Dozaj Pompası

Marka : Astral

Miktar : 1 ad.

Kapasite : 0-2 lt/h

Basınç : 7 bar

Motor : 220 Watt

38

6.7. Atıksu Terfi Havuzu ( Kapsam Harici )

Kanaldan gelen atıksuyu toplamak ve terfi etmek amacıyla yapılacaktır.

Miktar : 1 ad.

Kapasite : 70 m3

Malzeme : Betonarme

6.8. Giriş Terfi Pompası

Marka : WILO-TPR 10 M

Miktar : 2 ad. ( 1 adet yedek kullanılmasında fayda vardır)

Kapasite : 7 m3 /h

Basınç : 9.9 Mss ( Yerinde kontrol edilmelidir)

Motor Gücü : 0.75 KW

ŞİRKET TARAFINDAN YAPILACAK İŞLER

1. Tesisin proses dizaynı ve projelendirilmesi

2. Terfi ( Dengeleme Havuzu ) havuzu ve tank kaidesinin yapım projeleri

3. Tesisin çalıştırılması ile ilgili işletme ve bakım talimatlarının verilmesi

4. Tesisin işletmeye alınması

5. Paket tesisin montaj mahalline kadar nakli ve montajı

MÜŞTERİ TARAFINDAN YAPILACAK İŞLER

1. Terfi (Dengeleme Havuzu) havuzu yapımı

2. İşletme için gereken elektrik, su ve sodyum hipokloritin bedelsiz olarak

verilmesi

3. Atıksuyun tesis girişine kadar getirilmesi ve arıtılmış suyun deşarj mahalline

kadar götürülmesi

4. Gerekli enerjinin Paket Atıksu Arıtma Tesisine kadar getirilmesi

5. Montaj sırasında firmamız çalışanlarının

GARANTİ

Tesis, üretici firma olan şirketin 1 (Bir) yıllık garantisi altındadır. Bu garanti,

malzeme imalat ve montaj hatalarını kapsar. Aynı zamanda tesisin sinek, koku ve

39

rahatsız edici gürültü yapmayacağı ve çıkış suyu kalitesinin taahhüt edilen değerleri

aşmayacağı garanti edilmektedir. İşletme personelinden kaynaklanan kusur ve hasarlar

garanti kapsamı dışındadır ve evsel atıksu dışında bir karakterde gelen atıksu için

garantiler geçerli değildir. Tesisin giriş şartları ve çıkış şartları değişmediği sürece

proses açısından garantisi ömür boyudur.

40

7. SİSTEMDE YER ALAN ÜNİTELER VE AKTİVİTELERİ

7.1 Giriş Sepeti

Evsel atıksuların karakteristiği de diğer atıksular gibi kaba malzemeler (poşet,

kağıt vb.) içerir. Bu malzemelerin sisteme girmeden tutulması gerekir. Çünkü bu kaba

malzemeler biyolojik ünitenin yükünü arttırır. Nedeni sisteme giren kaba malzemelerin

içinde bulunan organik maddeler çeşitli türbülanslarla parçalanarak ekstra yük olmuş

olur. Ayrıca ızgaraların görünürdeki görevi ise kaba malzemelerin sistemdeki pompa

ve diğer ekipmana zarar vermesini engellemektir (SAYTO, 2003).

7.2 Dengeleme Havuzu

sisteme giren suyun sabit olması gerekir. Bilindiği gibi su kullanımı gün boyunca

değişiklik gösterir. Bu değişikliğin laminer hale getirilmesi gerekir. Aksi halde sistem

düşük veya yüksek miktarda yüke maruz kalıp sistemden beklenen verim sağlanmamış

olur. Dengeleme havuzu sayesinde gelen atıksu burada birikecek ve buradan sisteme

dalgıç atıksu pompalarıyla sabit bir şekilde basılacaktır. Dengeleme havuzunun hacmi

hesaplanırken proje debisi göz önünde bulundurulacaktır (SAYTO, 2003).

7.3 Havalandırma Havuzu

Havalandırma havuzu sistemin biyolojik kısmını oluşturmaktadır. Bütün

biyolojik aktiviteler bu havuzda cereyan etmekte olup atıksudaki organik maddeler

burada bulunan mikroorganizmalar tarafından parçalanarak daha az zararlı ürünlere

dönüştürülmektedir. Burada teşekkül eden mikroorganizmalar oksijene ihtiyaç

duyarlar. Bu ihtiyaç blowerların bastığı havanın difizörler vasıtasıyla havalandırma

havuzuna basılmasıyla karşılanır. Mikroorganizmaların diğer bir ihtiyacı ise nutriend

(besi maddesi) dir. Bunu ise gelen evsel atıksu oluşturur. Havalandırma havuzunda

atıksuyun bekletme müddeti 14,5 saattir. Havalandırma havuzunda kullanılan

difizörler membranlı tıkanmaz tip seçilmiştir (SAYTO, 2003).

7.4 Çökeltim Havuzu

Havalandırma havuzundan gelen atıksu çökeltim havuzlarına gelir. Atıksuyun

buraya alınmasındaki amaç havalandırma havuzunda teşekkül eden biyolojik

41

yıkımların gravite (yerçekimi) ile tabana çöktürülmesidir. Çökeltim havuzlarının tabanı

konik olarak planlanmış olup tabana air-lift pompa yerleştirilmiştir. Bu pompanın

amacı çökeltim havuzlarının tabanında biriken canlı aktif çamuru ya çamur çürütme

kısmına yada havalandırma havuzuna basmaktır. Havalandırma havuzuna geri devirin

nedeni havuzdaki canlı biyo kütle miktarını sabit tutup sistemi beslemektir. Çökeltim

havuzunun üst kısmında bulunan duru su ise savaklanarak klor temas odasına gider

(SAYTO, 2003).

7.5 Klor Temas Odası (Dezenfeksiyon)

Çökeltim havuzundan savaklanarak klor temas havuzuna gelen atıksular

şaşırtmalı olarak planlanmış perdeler arasından geçerken klor dozaj pompasının

sayesinde klorlanacaktır. Klor, temas odasının başından itibaren verilecektir. Klorun

sisteme başından verilmesinin ve şaşırtmalı perdelerin kullanılmasının amacı

dezenfektanın homojen olarak atıksuya karıştırılmasıdır (SAYTO, 2003).

7.6 Çamur Çürütme Bölümü

Air-lift pompa yardımı ile bu bölüme gelen, çamur bir müddet havalandırılır.

Daha sonra bu çamur vidanjörler yardımı ile sistemden uzaklaştırılır (SAYTO, 2003).

7.7 Makine Dairesi

Bu bölümde sistemde kullanılacak tüm ekipmana müdahale edilip sistemin

gidişatı izlenebilir. Başka bir deyişle sistemin kontrol odasıdır (SAYTO, 2003).

7.8 Çıkış Suyu Kalitesi

Arıtılmış su kalitesi 1380 Sayılı Su Ürünleri Kanununda ve 4 Eylül 1988 Tarih

ve 19919 Sayılı Resmi gazetenin Sayfa 70 ve Tablo 21.1’sinde yer alan “ Nüfus<1000

olan” yerler için belirtilen izin verilebilir deşarj şartlarını sağlayacaktır. Bu

parametreler aşağıda belirtilmiştir (SAYTO, 2003).

42

Tablo.7.1 Evsel Nitelikli Atıksular (SAYTO, 2003).

ParametreBirim Kompozit Numune

2 Saatlik

Kompozit Numune

24 Saatlik

Biokimyasal Oksijen

İhtiyacı (BOİ5)mg/lt 50 45

Kimyasal Oksijen

İhtiyacı (KOİ)mg/lt 180 120

Askıda Katı Madde

(AKM)mg/lt 70 45

PH - 6-9 6-9

43

8. 1000 KİŞİLİK YÜKSEKOKUL İÇİN PAKET TİP EVSEL ATIKSU

ARITMA TESİSİ PROSES HESAPLAMALARI

8.1 Sisteme Gelen Debi Hesabı Ve Ön Toplama Hacmi

Q = N x q

N: Kişi Sayısı

q: Günlük Su Kullanımı (200 lt/gün = 0,2 m3/gün)

Q = 1000 x 0,2 = 200 m3/gün = 8,22 m3/h

Pik debi göz önüne alınıp maksimum saatlik debiyi bulalım ( Bu debi

bulunurken tüm gün boyunca gelen atıksunun 14 saatte geldiği kabul edilmiştir.)

Bu hacme göre ön toplamanın kapasitesini 5 saatlik alıp hacmi bulursak:

V= xt = x5 71,43 m3

8.2 Havalandırma Havuzunun Dizaynı

SO : Sisteme girişteki biyokimyasal oksijen ihtiyacı (220 mgr BOİ / lt)

S : Sistemden çıkıştaki biyokimyasal oksijen ihtiyacı ( 20 mgr BOİ / lt)

NH3-N : NH3 kaynaklanan azot ( 20 mgr/lt)

Q : Debi

MLSS : Havalandırma havuzundaki aktif çamur konsantrasyonu (600 mgr/lt)

MLVSS : Havalandırma havuzundaki uçucu cinsten aktif çamur

konsantrasyonu (4200 mgr/lt)

-1

V : Hacim (m3)

0,1=

1.TANK 2,0 x 2,7 =56,70 m3

44

2.TANK 2,0 x 8,50 x 2,7 = 45,90 m3

TOPLAM =102,6m3

Sistemden uzaklaştırılacak organik yük

Havalandırma havuzundaki mikroorganizma miktarı

Sistemdeki azot yükü

8.2 Sisteme Gerekli Hava Hesabı

OR=ORC+ORN

Havalandırma Havuzu İçin

OR: Toplam oksijen ihtiyacı

ORC:Sentez ve iç solunum fazlarında gereken oksijen ihtiyacı

ORN:Nitrifikasyon sırasında gereken oksijen ihtiyacı

a’: Enerji üretimi için kullanılan substratın toplam uzaklaştırılan substrata

oranını ifade eder ( genelde 0,55 alınır)

b’: İçsel solunum fazında her kg tam karışımlı sıvıdaki uçucu katı madde(ML

VSS) için bir günde kullanılan oksijen miktarı (kg cinsinden b’:O,15gün-1alınır.)

2/gün

8.4 Dengeleme Havuzu İçin

Dengeleme havuzunun bekletme süresinden yararlanarak arıtma verimini

arttırabiliriz. Çünkü dengeleme havuzunda sistemde arıtmayı gerçekleştiren

biyokütlenin oluşumunu hızlandırabiliriz. Bunun için tek eksiğimiz dengeleme

45

havuzuna vereceğimiz oksijendir. Bunu da dengeleme havuzuna vereceğimiz hava ile

ortadan kaldırabiliriz.

Atıksu dengeleme havuzunda 5 saat alıkonursa dengeleme havuzunun O2

gereksinimi

8.5 Çamur Çürütme Havuzu İçin

Çamur çürütme havuzunda kullanılan O2 kokuşmayı önlemek içindir. Organik

madde bulamayan bakteri belli bir müddet sonra kendi kendini öldürür. Bu olayı

hızlandırmak amacıyla havuza O2 kazandırılır. Bu olay her gün gerçekleşmez gözlem

neticesinde belirlenen fazla çamur bu bölüme alınır ve O2 verilir. Dolayısıyla bu havuz

için ~2kgO2/gün alınabilir (SAYTO, 2003).

Air-Lift Geri Devir Hava Pompası

Burada mutlaka oksijene ihtiyaç yoktur. Çünkü pompanın işlevini yerine

getirebilmesi için hava gereklidir. Bu havada ¾”lik bir borudan 2” bir boruya hava

vermek suretiyle oluşan emişten yararlanarak çökeltim havuzunun tabanında biriken

çamuru havalandırma veya çamur çürütme havuzuna taşır. ¾”lik borudan geçen

akışkanın hızı 5m/sn kabul edilirse: (1”=2,54 cm)

¾”lik borunun kesit alanı r2 den

3,14 x (0,375 x 2,54)2 = 2,85 cm2

Bu alandan ve hızdan yararlanarak ¾ borunun hava debisi

Q = V x A = 10 x 0,000285 = 0,00285 m3 hava / sn = 10,26 m3 hava / saat

8.6 Toplam Oksijen İhtiyacı

103,4 + 21,55 + 2 =126,95 kgO2 / gün

Yukarıdaki 126,95 kgO2 / gün oksijeni içeren hava hacmi;

Vhava=

Air-lift pompanın hava ihtiyacı ile birlikte toplam hava ihtiyacı

46

8.7 Üretilen Çamur Miktarı Ve Çamur Yaşı

MW : Üretilen uçucu katı madde miktarı (kg/gün)

: Sentez fazında uzaklaştırılan her kg substrat için üretilen kg çamur

miktarını ifade eden sabit. (0,8 – 1,1)

: İçsel solunum fazında birim zamanda askıda olan tam karışımlı sıvıdaki

askıdaki uçucu katı madde oranını ifade eden sabit. (0,08)

Çamur yaşı

8.8 Çökeltim Havuzunun Boyutlandırılması

Atıksu arıtma tesisimiz paket olduğundan yer sıkıntımız vardır. Fakat çökeltim

havuzlarının tasarımında etkin rol oynayan belirli bir yüzeysel yükleme hızı vardır.

Çökelmenin verimli sağlanabilmesi için belirli bir alan oluşturmak gerekir. Ortalama

debide çökeltim havuzları yüzeysel yükleme hızı 8-16 m3/m2 –gün arasında olmalıdır.

Gerekli alanı sağlamak için çökeltim havuzuna açılı bir vaziyette ondilin plakalar

yerleştirilir. Böylece her bir plaka belli bir yüzey alan teşkil edecektir. Bu plakaların

sayısı şöyle bulunur;

Yüzeysel yüklemeyi 16 m3/m2-gün seçelim.

Gerekli Alan

Paket arıtmanın genişliği 2 m olduğundan 1 x 2 m lik ondilin tabakalardan 6

adet yerleştirirsek gerekli yüzey alanını sağlamış oluruz.

Çökeltim havuzunda bekletme müddeti t = 3,5 saat alınmıştır. Buna göre çökeltim

havuzunun toplam hacmi

47

29m3’lük hacim ve 16 m3 / m2-gün yüzeysel yükleme de göz önüne alınarak bir

adet çökeltim havuzu yapılmıştır.

8.9 Klor Temas Odası

Literatürde aktifleşmiş çamur ünitesi çıkışında 15 dakikalık bir dezenfeksiyon

neticesinde 0,5 mg/lt bakiye klor bırakabilen klor miktarı 3-9 mg/lt olarak

belirtilmiştir. Buradan yola çıkarak klor havuzunun hacmi:

m3

Klor sarfiyatı:

Litre başına 9 mg kullanırsak 8.333,3 lt/saat lik debiye yaklaşık 75 gr saf klor

kullanırız.

%25 lik HOCl (Hipoklorik) klor kullanıldığı taktirde doğru orantı yardımı ile

yaklaşık saatte 0,5 lt klor temas odasına klor basmak gerekir.

48

SONUÇ VE ÖNERİLER

Günümüzde insan kaynaklı atıksuların arıtılmasının önemli bir sorun

haline geldiği açık bir şekilde görülmektedir. Bu doğrultuda tasarlanmış

sistemler de ülke boyutunda yaygınlaşmıştır. Yapılan bu tesislerin sayısının

artması da varolan su kaynaklarının kullanımını önlemiş ve haddinden fazla

maliyete neden olmuştur. Büyük şehirlerde arıtma tesislerinin kaçınılmazdır.

Ancak küçük birimlerde ve yerleşim yerlerinde büyük arıtma tesisleri yerine

aynı görevi üstlenen paket arıtma sistemlerinin kullanılması daha uygun

olmaktadır.

Sonuç olarak Paket arıtma sistemleri büyük arıtma sistemlerine göre

daha ekonomik daha az yer kaplayan büyük arıtma tesisleri gibi çok sayıda

kalifiye elemen gerektirmeyen ve arıtma çamuru gibi yan ürünün olmayan

çevre dostu bir arıtma birimidir. Bu bilgiler ışığı altında yorum yapmak

gerekirse debisi ve atıksu yükleri düşük olan yerleşim yerlerinde paket arıtma

sistemleri kullanımı yaygınlaştırılmalıdır.

49

KAYNAKLAR

ALTAY D. Atilla., 1986. Fakültatif Stabilizasyon Havuzları Biyolojik

Verime Etkileyen Faktörlerin Araştırılması, Doktora Tezi, İTÜ İnşaat

Fakültesi.

KARGI F., 1995. Çevre Mühendisliğinde Biyoprosesler, DEÜ

Mühendislik Fakültesi Yayınları, İzmir.

MUSLU Y., 1996. Atıksuların Arıtılması, Cilt I-II, İTÜ İnşaat Fakültesi

Çevre Mühendisliği Bölümü. Sayı 1581.

YÜCEER A., 1996. Atıksu Arıtma Tesislerinin Planlanması Sorunlar

Ve Çözüm Önerileri 3. Çevre Şurası. Antalya

YÜCEER A., 1997. Su Kirliliği Ve Arıtma Sistemleri Teknolojileri,

Türkiye Köy İşleri Bakanlığı, Doğal Su Kaynakları Ve Su Kirliliği Eğitim

Semineri. Adana

TÜNAY O., ORHAN D., BEDERLİ A., 1991. Endüstriyel Atıksuların

Ön Arıtılması, Teknoloji İletim Semineri.

DAĞ C. MURAT., 1998. Su Ve Kanalizasyon Hizmetlerinin Yönetimi

Semineri, Seminer Notları Dizisi: Yerel Yönetimler Araştırma Ve Eğitim

Merkezi. Ankara

Mc Graw, 1994. Wastewater Engineering Treatment Disposal Reuse,

İnternational Edition. Sayı 331

SAMSUNLU A., 1999. Çevre Mühendisliği Kimyası İTÜ Çevre

Mühendisliği Bölümü, Som Çevre Teknolojileri Yayınları. İstanbul

SAMSUNLU A., 1986. Çevre Mikrobiyolojisi, DEÜ Mühendislik-

Mimarlık Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümü, İzmir.

SAYTO, 2003. Paket Arıtma Sistemleri Kataloğu, Adana.

50

ÖZGEÇMİŞ

S.ÖZHAN GEDİK;

1978 yılında Kahraman Maraş’ta doğmuş olup aslen Malatya’nın Hekimhan

İlçesine bağlı Sarıkız Köyü’ndendir. İlköğrenimini Adana’nın Ahmet Sapmaz

İlköğretim okulunda, orta öğrenimini Necdet Kahraman Ortaokulunda ve lise

öğrenimini Adana Erkek Lisesi’nde tamamlamıştır. Şu an ise Cumhuriyet Üniversitesi

Mühendislik Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümünde öğrenim hayatını devam

ettirmektedir.

51