ATIKSU ARITMA TESİSLERİ TEKNİK USULLER
TEBLİĞİ
Bu Tebliğ, 20 Mart
2010 tarih ve 27527 sayılı Resmî
Gazete'de yayınlanmıştır.
BİRİNCİ BÖLÜM
Amaç, Kapsam, Yasal Dayanak
Amaç
MADDE
1 – (1) Bu Tebliğ, yerleşim
birimlerinden kaynaklanan atıksuların arıtılması ile ilgili atıksu arıtma
tesislerinin teknoloji seçimi, tasarım kriterleri, arıtılmış atıksuların
dezenfeksiyonu, yeniden kullanımı ve derin deniz deşarjı ile arıtma
faaliyetleri esnasında ortaya çıkan çamurun bertarafı için kullanılacak temel
teknik usul ve uygulamaları düzenlemek amacı ile hazırlanmıştır.
Kapsam
MADDE
2 – (1) Bu Tebliğ, atıksu arıtımı
için uygulanabilir olduğu genelde kabul edilmiş metodları, atıksu arıtma tesisi
kapasitesinin belirlenmesi ve projelendirilmesine esas teşkil edecek bilgileri,
atıksu toplama sistemi bulunmayan yerleşim yerlerinin atıksu uzaklaştırmada
uygulayacağı teknik esasları, atıksu toplama sistemi bulunan yerleşim
yerlerinde ise değişik nüfus aralıklarına göre uygulanabilecek teknik esasları,
dezenfeksiyon yöntemlerini, derin deniz deşarj sistemlerini, arıtma
çamurlarının işlenmesi ve bertarafı ile arıtılmış atıksuların geri kazanımı ve
yeniden kullanımı ile ilgili teknik esaslarını içermektedir.
Dayanak
MADDE
3 – (1) Bu Tebliğ, 9/8/1983 tarihli
ve 2872 sayılı Çevre Kanunu ile mezkur kanunda ek ve değişiklik yapan kanun
hükümlerine uygun olarak hazırlanan 31/12/2004 tarihli ve 25687 sayılı Resmî
Gazete’de yayımlanan “Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği” ve 8/1/2006 tarihli ve
26047 sayılı Resmî Gazete’de yayımlanan “Kentsel Atıksu Arıtımı Yönetmeliği” ne
dayanılarak hazırlanmıştır.
İKİNCİ BÖLÜM
Atıksu Arıtma Tesisi ile İlgili Genel İlke ve Tasarıma
Ait Esaslar
Genel
ilkeler
MADDE
4 – (1) Bu Tebliğde verilen atıksu
arıtımı için uygulanabilir olduğu genelde kabul edilmiş metodlar, Su Kirliliği
Kontrolü Yönetmeliği ve Kentsel Atıksu Arıtımı Yönetmeliğinde öngörülen deşarj
standartlarını karşılayabilecek mevcut ve/veya yeni diğer metodların
kullanılmasını kısıtlamaz.
Proje
hizmet alanının seçilmesi
MADDE
5 – (1) Proje hizmet alanı kentin
imar planı, coğrafik yapısı, altyapı tesisleri ile alıcı ortamın konumu ve
özelliklerine bağlı olarak seçilir. Bunun dışında arıtma tesisinin ya da
tesislerinin merkezi ya da merkezi olmaması alternatifleri için bir ön
fizibilite yapılması esastır.
Proje
süresi ve kademelerinin belirlenmesi
MADDE
6 – (1) Atıksu arıtma tesisleri
inşaat ve elektromekanik olarak iki bölüme ayrıldığında inşaat genelde 30-40
yıl, elektromekanik kısım 10-15 yıl süreyle hizmet vermektedir. Projenin
kademelendirilmesi nüfusun artış hızına bağlı olarak değerlendirilir. Tesisin
toplam faydalı ömrü ve toplam kapasitesi üzerinden kademelendirme yapılarak
zamana bağlı inşaat ve elektromekanik yatırım ihtiyaçları planlanır. Atıksu
arıtma tesisleri teknik uygulama ve işletme kolaylığı da dikkate alınarak
kademelendirme mümkün olduğunca simetrik olarak planlanır.
Nüfus
tahminleri
MADDE
7 – (1) Nüfus tahmin yöntemi; yerleşim yerinin imar planı, ekonomisi, turizm
potansiyeli, göç alıp, göç verme gibi durumları dikkate alınarak seçilir. Nüfus
tahminlerinde, aritmetik artış, geometrik artış, azalan hızlı artış, lojistik
eğri ve benzer yöntemler kullanılır. Yerleşim yerinin geçmiş nüfus sayımları
dikkate alınarak ve birden fazla yöntem karşılaştırılarak, en uygun yöntem
seçilir.
(2) 2007 yılı adrese dayalı nüfus
sayımında çok düşük ve yüksek değerler elde edilen yerleşim yerlerinin nüfus
artış hızının belirlenmesinde 2007 yılından itibaren TÜİK tarafından yıllık
olarak yayınlanan nüfus verileri göz önünde bulundurulur.
(3) Nüfus artış metoduna göre
gelecekteki nüfusların hesabında;
Nt = N0 (1+(p/100))t
ifadesi kullanılabilir. Burada,
N0 : Son nüfus sayımı değerini
Nt : Son sayımdan t yıl sonraki nüfusu
p : Nüfus artış/azalma hızını (%)
t : Son nüfus sayımından itibaren geçen
süreyi (yıl)
ifade eder.
(4) Küçük yerleşim yerlerinde kentsel
nüfusun hangi değerlere kadar artabileceği, doygunluk nüfus tahkiki yapılarak
karar verilir. Doygunluk nüfusu değeri, tamamlanmış ise imar planı
haritalarından veya yerleşime müsait alanların kalan kısmının ne kadar olduğu
ile bulunur. Doygunluk nüfusu değeri için yerel idareler ile istişare edilerek
karar verilir.
(5) Küçük yerleşim yerlerindeki kırsal
nüfus azalması yerleşim yerinin sosyo ekonomik şartlarına bağlı olur.
Şehirlerin nüfus tahmininde, kentsel ve kırsal nüfus değerlerinin ayrı ayrı
hesaplanması gerekir.
Atıksu
miktar ve özelliklerinin belirlenmesi
MADDE
8 – (1) Nüfusu 100.000’nin üstünde
olan ve atıksu toplama altyapısının mevcut olduğu yerleşimlerde, kişi başına
atıksu oluşumu ve kirlilik yüklerinden hesaplanan atıksu miktarı ve
karakterinin kontrol edilebilmesi için, yaz ve kış ayları ile kurak hava
şartlarını temsil edecek debi ölçümü ve 24 saatlik karakterizasyonlar yapılır.
Bu karakterizasyonda KOİ, BOİ5, AKM, TKN, TP, PO4-P, NH4-N parametreleri
izlenir.
(2) Türkiye’de nüfusa bağlı olarak
atıksu oluşumu ve kirlilik yükleri değişimi Tablo 2.1’de verilmiştir. Nüfusu
100.000’e kadar olan yerleşim birimlerinin atıksularının arıtma tesisleri
tasarımında yaz ve kış ayları ile kurak hava şartlarını temsil edecek debi ve
24 saatlik karakterizasyon ölçüm değerleri bulunmaması durumunda Tablo 2.1’deki
debi ve kirlilik yükleri esas alınır.
Tablo
2.1 Nüfusa bağlı olarak atıksu oluşumu ve kirlilik yüklerinin değişimi*
Nüfus
aralığı |
Atıksu
Oluşumu L/kişi.gün |
KOİ g/kişi-gün |
BOİ g/kişi-gün |
AKM g/kişi-gün |
TN g/kişi-gün |
TP g/kişi-gün |
2000- 10000 |
80 |
55 |
40 |
35 |
5 |
0.9 |
10000-50000 |
90 |
75 |
45 |
45 |
6 |
1.0 |
50000-100000 |
100 |
90 |
50 |
50 |
7 |
1.1 |
* Kirlilik yüklerinin konsantrasyon olarak
ifadesinde infiltrasyon debisi de dikkate alınır.
(3) Tablo 2.1’de verilen debiler kanala
sızma debilerini içermemektedir. Atıksu arıtma tesisine ulaşan atıksu
karakterinin belirlenebilmesi için evsel atıksu debisinin yanında, sızma ve
endüstriyel atıksu debileri ile bunlara ait kirletici yüklerinin de hesaba
katılması gerekir. Atıksu toplama sistemine yeraltısuyundan gelen sızma debisi
miktarı, yeraltısuyu seviyesi ile kanal sisteminin durumuna bağlı olarak
değişir. Birim sızma debisi yerleşim yerinin yeraltı su seviyesinin yüksekliğine,
sahilde bulunup bulunmamasına, zemin yapısına, içme suyu şebekelerinin kaçak
oranına ve kanalizasyon şebekesinin yaşına ve benzeri hususlara bağlı olarak
değişmekle birlikte birim sızma debisi hektar başına 0.002-0.2 lt/sn.ha veya
birim kanal uzunluğu ve eşdeğer kanal çapı başına 0.01-1.0 m3/gün.mm.km kanal
olarak alınır. İyi inşa edilmiş kanalizasyon şebekelerinde kabul edilebilir
infiltrasyon debisi 0.5 m3/gün.mm.km’den küçük olur. İstisnai hallerde
gerekçesiyle birlikte proje müellifi yerel şartlara uygun sızma debisi
belirler.
(4) Endüstriyel debi ve kirletici
yükleri ise ayrı ayrı ele alınır. Proje bölgesi için evsel ve endüstriyel su
kullanımları, atıksu oluşumu bilgileri toplanarak gerekli ölçümler yapılır ve
projelendirme aşamasında kişi başına su kullanımı, atıksu oluşumu ve birim
kirletici yüklerinin doğruluğu tahkik edilir. Kanalizasyonun birleşik ya da
ayrık sistem olması durumları için kurak ve yağışlı dönem debileri de
belirlenir.
Deşarj
kriterleri ve sistem seçimi
MADDE
9 – (1) Arıtılmış suyun deşarj
edileceği ortamın “Hassas Alan”, “Az Hassas Alan” veya bu iki tanımın kapsamı
dışında olan diğer alanlar sınıfında değerlendirilmesine göre arıtma tesisi
proses akım diyagramı seçilir. Birinci kademe ve biyolojik arıtma birimleri
atıksu arıtma teknolojileri konusunda Ek.2’de belirtilen teknolojilerden
faydalanılır.
(2) Hassas ve Az Hassas alanlardaki
arıtılmış su deşarj limitleri için “Kentsel Atıksu Arıtımı Yönetmeliği”
uygulanacaktır. Ayrıca, atıksu deşarj standartlarına ek olarak arıtma tesisinden
çıkan çamurun stabilizasyonunun da gerekli olması durumunda, atıksu arıtma
sistemlerinin çamur arıtma teknolojileri ile birlikte ele alınması gerekir.
Sistem seçimi için bazı arıtma sistemlerinin sağladığı çıkış suyu kalite
parametreleri Tablo 2.2’de verilmiştir.
Tablo
2.2 Değişik arıtma sistemleri için çıkış suyu kaliteleri
Parametreler |
Birimler |
Arıtma
sistemleri |
||||||
Ham atıksu |
Klasik Aktif çamur |
Klasik Aktif çamur + filtrasyon |
BNR* |
BNR+ filtrasyon |
Membran
biyoreaktör (MBR) |
Klasik Aktif çamur + mikrofiltrasyon +
ters osmoz |
||
AKM |
mg/L |
120-400 |
5-25 |
2-8 |
5-20 |
1-4 |
<2 |
<1 |
BOİ |
mg/L |
110-350 |
5-25 |
5-20 |
5-15 |
1-5 |
<1-5 |
<1 |
KOİ |
mg/L |
250-800 |
40-80 |
30-70 |
20-40 |
20-30 |
<10-30 |
<2-10 |
Amonyum iyonu |
mg NH4+/L |
12-45 |
1-10 |
1-6 |
1-3 |
1-2 |
<1-5 |
<0.1 |
Toplam azot |
mg TN/L |
20-70 |
15-35 |
15-35 |
3-8 |
2-5 |
<10 |
<1 |
Toplam fosfor |
mg TP/L |
4-12 |
4-10 |
4-8 |
1-2 |
<2 |
<0.3-5 |
<0.5 |
TÇM |
mg/L |
270-860 |
500-700 |
500-700 |
500-700 |
500-700 |
500-700 |
<5-40 |
*Biyolojik
besi maddesi (Azot, Fosfor) giderimli arıtma tesisi
ÜÇÜNCÜ BÖLÜM
Atıksu Arıtma ile İlgili Teknik Esaslar
Atıksu
toplama sistemi bulunmayan ve inşası mümkün olmayan yerlerde uygulanacak teknik
esaslar
MADDE 10 - (1) Atıksu toplama sistemi bulunmayan ve inşaasının da
mümkün olmadığı birbirinden uzak münferit evler, köyler ve mezralar gibi
yerlerde yerinde arıtma sistemleri uygulanır. Bu uygulamalarda 19/3/1971
tarihli ve 13783 sayılı Resmî Gazete’de yayımlanmış bulunan “Lağım Mecrası
İnşaası Mümkün Olmayan Yerlerde Yapılacak Çukurlara Ait Yönetmelik” hükümleri
geçerlidir ve aşağıda verilen ana ilkeler esas alınır.
a) Bu Tebliğ çerçevesinde yapılacak
uygulamalarda, arıtılmış su kalitesi esas ölçütdür.
b) Atıksu toplama sisteminin
bulunmadığı yerler atıksuların uzaklaştırılması açısından üç ana grupta
toplanır. Bunlar; geçirimli, az geçirimli ve geçirimsiz zeminlerin olduğu
yerlerdir. Bu zemin gruplarının uygulanabileceği atıksu arıtma ve uzaklaştırma
sistemleri Şekil 3.1’de verilmiştir.
1) Geçirimli zemin şartlarında septik
tank çıkışları, sızdırma çukurlarına veya sızdırma yataklarına verilir.
2) Az geçirimli zeminlerde atıksu
havalı arıtma veya kesikli kum filtresi ile arıtılması gerekir. Ayrıca,
arıtılan suyun bir pompa veya dozlama sifonu ile ilave bir arıtmanın yapılacağı
sızdırma yatağına verilmesi gerekir. Bu tür zeminlerde, yeraltına sızdırmak zor
olduğu durumlarda basınç ile çalışan özel sızdırma yataklarının yapılması
gerekir.
3) Geçirimsiz zeminlerde ve
geçirimliliğin çok düşük olduğu zeminlerde atıksular daha kompleks arıtma
sistemleri ile arıtılır ve uzaklaştırılır.
4) Yeraltısu seviyesinin yüksek, zemin
eğiminin yüksek, taşkınların meydana geldiği ve atıksuyun, su kaynaklarının
yakınlarında oluştuğu durumlarda zemine sızdırma düşünülmez.
Şekil 3.1 Zemin gruplarına göre atıksu arıtma ve
uzaklaştırma sistemleri
c) Atıksu toplama sistemi bulunmayan
yerlerde zemin cinsine bağlı olarak uygulanabilecek yerinde arıtma sistemleri
ve akım şemaları Ek.1’de verilmiştir.
Atıksu
toplama sistemi bulunan yerlerde uygulanacak teknik esaslar
MADDE
11 – (1) Atıksu toplama sistemi
bulunan yerlerde uygulanacak teknik esaslar şunlardır,
a) Nüfusun 84 kişiden az olduğu ve
atıksuların bir toplama sistemi ile toplandığı durumlarda, atıksu toplama
sisteminin bulunmadığı yerlerde uygulanan, yerinde arıtma sistemleri uygulanır.
b) Nüfusun 84 ile 500 arasında olduğu
yerleşim birimlerinde Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği Tablo 21: Evsel
Nitelikli Atık Suların Alıcı Ortama Deşarj Standartları’nda belirtilen deşarj
kriterlerine uyulması gerekir. Köyler için doğal arıtma sistemleri en ideal
sistemlerdir. Doğal arıtma sistemleri olarak, yüzeysel ve yüzeyaltı akışlı
yapay sulakalanlar, doğal lagünler ve havalandırmalı lagünler kullanılır.
Ayrıca, septik tank sonrası araziye uygulama, arazi üzerinde akıtma veya yavaş
kum filtrelerden sonra yüzeysel sulara deşarj alternatifleri Şekil E1.3, Şekil
E1.4 ve Şekil E1.5’de verilmiştir.
c) Nüfusun 500 ile 2000 arasında olduğu
yerleşim birimlerinde Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği Tablo 21: Evsel
Nitelikli Atık Suların Alıcı Ortama Deşarj Standartları’nda belirtilen deşarj
kriterlerine uyulması gerekir.
1) 500 ile 2000 nüfus aralığında
kullanılan arıtma sistemleri küçük arıtma sistemleri sınıfında olup, bu tür
yerleşim yerlerinde uygulanabilecek arıtma sistemleri, üç değişik tipte
toplanmış olup, bunlar; doğal arıtma sistemleri, geleneksel arıtma sistemleri
ve herikisinin de birlikte uygulandığı sistemleridir.
2) Arıtma sistemlerinden birine karar
verirken, kişi başına düşen arazi miktarı en önemli kriterdir. Kişi başına
düşen arazi miktarına göre bir arıtma sistemi tipi karar verme ağacı, Şekil
3.2’de verilmiştir. Doğal arıtma sistemleri, biofilm sistemler ve askıda
büyüyen sistemlerin birlikte kullanıldığı sistemlerdir. Askıda büyüyen
sistemler olarak doğal lagünler ve havalandırmalı lagünler, biofilm sistemleri
olarak ise yüzeysel akışlı ve yüzeyaltı akışlı yapay sulakalanlar kullanılır.
Ayrıca yüzeyde büyüyen sistemlerde kullanılabilmekte olup daha detaylı bilgiler
Ek-2’de ve Türk Standartları Enstitüsü tarafından yayımlanmış olan TS EN
12255-7 nolu standartda verilmektedir.
3) Geleneksel arıtma sistemleri olarak;
klasik aktif çamur sistemleri, uzun havalandırmalı aktif çamur sistemleri,
oksidasyon hendekleri, ardışık kesikli reaktörler (AKR), havasız (Anaerobik)
reaktörler, damlatmalı filtreler ve döner biyolojik disk sistemleri kullanılır.
Şekil 3.2 Nüfusu 500 ile 2000 arasında olan yerleşim
yerleri için arıtma tesisi tipi karar verme ağacı
ç) Nüfusun 2000 ve 10000 arasında
olduğu yerleşim birimlerinin atıksularının arıtılması konusunda Kentsel Atıksu
Arıtımı Yönetmeliği hükümleri uygulanır. 500-2000 nüfus aralığında belirtilen
ve yönetmelik şartlarını sağlayan arıtma yöntemleri bu yerleşim birimleri için
de kullanılır. Yer probleminin olduğu durumlarda, klasik aktif çamur sistemleri
ve modifikasyonları, arazinin yeterli olduğu yerlerde ise doğal arıtma
sistemleri tercih edilir.
d) Nüfusun 10000’den fazla olduğu
yerlerde, bölgenin az hassas, normal veya hassas alan olması durumlarına göre
uygulanabilecek arıtma alternatifleri farklıdır. Yerleşim birimlerinin
atıksularının arıtılması konusunda Kentsel Atıksu Arıtımı Yönetmeliği hükümleri
uygulanır. Bölgenin hassas alan olması durumunda azot ve/veya fosfor giderimi
yapılması gerekir. Azot ve/veya fosfor giderimi proses seçimi Ek-2’de, tasarım
klavuzu ise Ek-3’de verilmektedir.
Özel
durumlar
MADDE
12 – (1) Özel durumlarda uygulanacak teknik esaslar şunlardır,
a) Turistik yörelerde, su kullanımının
fazla olması ve turistik bölgelerin ekonomik ve ekolojik açıdan önem arzetmesi
nedeni ile Kentsel Atıksu Arıtımı Yönetmeliği hükümleri geçerlidir.
1) Merkezi arıtma tesisinden uzak küçük
tatil siteleri ve otellerde, atıksuların bir toplama sistemi ile toplanıp en
yakın arıtma tesisine ulaştırılması veya uygun bir arıtma ile bertarafı
esastır.
b) Arazinin az ve pahalı, alıcı ortam
olarak denizin kullanılabileceği Karadeniz ve Boğazlar gibi yerlerde atıksular,
mekanik arıtma sonrasında denize deşarjların çevreyi olumsuz yönde
etkilemediğine ilişkin ayrıntılı bilimsel araştırmalar yapılması şartıyla derin
deniz deşarjı yapılabilir.
c) Arazinin kolay temin edilebildiği İç
Anadolu ve Güney Doğu Anadolu Bölgesi gibi yerlerde daha çok alan kaplayan
doğal arıtma sistemleri kullanılır. Bu sistemler tek başlarına veya Şekil
3.2’de de verildiği üzere, birbirini takip eden seri sistemler olarak da kullanılır.
ç) Biyolojik arıtmada çamur yaşı, sıcak
iklimlerde daha düşük, soğuk iklimlerde ise daha yüksek seçilir. Soğuk
iklimlerde dikkat edilmesi gereken bir diğer husus, biyolojik arıtmadaki
çöktürme havuzunun bekletme süresinin ayarlanmasıdır. Sıcaklık düştükçe
bekletme süresi artırılır. Türkiye’nin iklim şartlarına göre bölgeler açısından
genel bir değerlendirmesi Ek-8’de verilmiştir.
DÖRDÜNCÜ BÖLÜM
Dezenfeksiyon
Dezenfeksiyon
yöntemleri
MADDE
13 – (1) Dezenfeksiyonda, klor ve
bileşikleri, brom, iyot, ozon, hidrojen peroksit gibi kimyasal ve ısı, ışık
(UV) ve ses dalgaları gibi fiziksel yöntemler kullanılır. Dezenfeksiyon
yöntemlerinin etkisi, üstün ve zayıf yönleri Ek-4’de verilmektedir. Ayrıca Türk
Standartları Enstitüsü tarafından yayımlanmış olan TS EN 12255-14 nolu
standartda dezenfeksiyon yöntemleri verilmektedir.
a) Atıksu dezenfeksiyon yöntemlerinden
olan klorlamanın mahzuru; taşınması ve uygulanması sırasında kaza olasılığı
dolayısıyla toksik etkisi, organik maddelerle teması sonucu koku ve dezenfeksiyon
yan ürünü oluşturması ve oluşan bu yan ürünlerin alıcı ortamdaki toksik
etkisidir. Gerekli klor dozu; başlangıç klor gereksinimi, mikroorganizmaların
dezenfeksiyonu için gerekli klor dozu ve bakiye klordur.
1) Klorlama tesislerinin tasarımında
sırasıyla, klor dozajının belirlenmesi, doz kontrolü, enjeksiyon ve ilk karışım
üniteleri, klor temas tankı tasarımı, minumum su hızının kontrolü, çıkış
kontrolü ve bakiye klor ölçümü ve nötralizasyon ünitelerinin boyutlandırılması
aşamaları takip edilir.
b) Diğer bir kimyasal dezenfeksiyon
yöntemi de ozonlamadır. Ozon temas tanklarına beslenen gaz içerisindeki ozon
konsantrasyonu oldukça düşüktür. Bu nedenle, gaz-sıvı transfer verimi sistemin
ekonomisi açısından oldukça önemlidir ve bunun için derin ve kapalı temas
tankları yapılır.
c) Atıksuların sulama amaçlı olarak
geri kazanılmasının planlandığı durumlarda, UV sistemleri kullanılır. UV
dezenfeksiyonuna etki eden en önemli husus, atıksu içerisindeki askıda katı
madde konsantrasyonudur. UV, organizmaların temel yapısını bozduğu için patojen
mikroorganizmaların zarar vermesini önler.
BEŞİNCİ BÖLÜM
Derin Deniz Deşarjı Sistemleri
Seyrelme
MADDE
14 – (1) Derin deniz deşarjları,
yeterli arıtma kapasitesine sahip olduğu mühendislik çalışmaları ile tespit
edilen alıcı ortamlarda, denizin seyreltme ve doğal arıtma süreçlerinden
faydalanmak amacıyla atıksuların sahillerden belirli uzaklıklarda deniz dibine
boru ve difüzörlerle deşarj edilmesi esasına dayanmaktadır. Uzun bir deşarj
hattı ile denize verilen atıksuların bünyesindeki kirleticiler deşarj ortamında
birinci, ikinci ve üçüncü seyrelme şeklinde üç değişik yolla seyreltilir.
a) Denize karışım sırasında atıksular
öncelikle kıyıdaki son pompajdan veya kanalizasyon sisteminin son bölümündeki
düşüden kaynaklanan enerji yardımıyla deniz deşarj hattı ucundaki difüzör
deliklerinden denize verilir. “Birinci seyrelme” (S1) olarak tanımlanan ilk
faz, atıksu akımının taşıdığı bu enerji ve atıksu ile deniz suyu arasındaki
yoğunluk farkından kaynaklanan deniz içindeki hareketinden ve bu hareket
sırasında temiz deniz suyuyla karışımından meydana gelir ve atıksuyun
başlangıçta sahip olduğu kinetik ve potansiyel enerjinin tümüyle alıcı ortama
transfer olduğu noktada sona erer. Bu şekilde meydana gelen atıksu ve deniz
suyu karışımının oluşturduğu atıksu bulutu, deniz ortamının doğal hareketlerine
bırakılır. Atıksu bulutunun deniz dibi veya derinlik boyunca herhangi bir
tabakada asılı kalması mümkün olduğu gibi, derinliğin yetersiz olduğu deniz
kesimlerinde veya özel deniz koşulları altında bulut yüzeye de çıkabilir.
b) Atıksu bulutunun hareketi, bulunduğu
derinlikteki akıntılarla ilgilidir. Çok durgun ve hareketsiz bir denizde, bulut
ilk meydana geldiği noktayı merkez alarak çok yavaş bir hızla yayılıp seyrelir.
Derinlerde gömülü kalan batık atıksu bulutları, o derinlikteki akıntılara
kapılarak yüzeydeki gözlemlere göre farklı yönlerde de hareket edebilir. Atıksu
bulutunun büyüme ve uzaklaşma hareketi sırasında, bulutu çevreleyen deniz suyu
ile karışarak seyrelmesi “İkinci seyrelme” (S2) olarak adlandırılır. İkinci
seyrelmede etkili başlıca faktörler, akıntı, türbülans, difüzyon ve boyuna
dispersiyondur.
c) Deniz deşarjı projelerinde, denizin
bakteriyolojik kalitesi, indikatör olarak kullanılan toplam veya fekal koliform
grubu mikroorganizmaların belirli bir konsantrasyonun altında tutulması ile
sağlanır. Deniz ortamında bu türden kirleticilerin, atıksuların deniz içerisine
boşaltıldığı andan itibaren, projeyle korunması hedef alınan bölgeye, mesela
bir plaja, ulaşmasına kadar geçecek zaman boyunca miktarının, güneş ışınlarının
radyasyon tesiri, tuzluluk ve çökelen maddelere tutunma gibi etkilerle, kendi
kendine azalması da “Üçüncü seyrelme” (S3) olarak adlandırılır. Üçüncü seyrelme
sadece deniz ortamında fiziksel, kimyasal ve biyokimyasal reaksiyonlara girerek
nitelik değiştiren korunamayan tipteki kirletici parametreler için söz
konusudur. Mikroorganizmaların deniz ortamında % 90’ının yok olması için geçen
süreyi temsil eden T90 değeri, korunamayan türdeki indikatör kirletici toplam veya
fekal koliform grubu mikroorganizmaların üçüncü seyrelmesinde, önemli rol
oynar. SKKY Madde 35-c’de Türkiye denizleri ve farklı mevsimler için klavuz
nitelikli T90 değerleri belirtilmiştir.
Seyrelme
hesapları
MADDE
15 – (1) Seyrelme hesaplamaları, detaylı
bir şekilde, Ek-5’de verilmiştir. Birinci, ikinci ve üçüncü seyrelmeler,
topluca, bir derin deniz deşarjı sisteminin alıcı ortama verilen atıksuların
içerdikleri kirletici unsurları seyreltme kapasitesini belirler. Derin deniz
deşarjı sonrası indikatör olarak kullanılan toplam veya fekal koliform grubu
mikroorganizmaların projeyle korunması hedef alınan bölgeye ulaşmasına kadar
gerçekleşecek toplam seyrelmesi (ST), birinci, ikinci ve üçüncü seyrelmelerin
çarpımına eşit olmaktadır (S1.S2.S3). Derin deniz deşarjı projelerinde birinci
seyrelme tercihen 100 civarında olmalı, hiçbir suretle 40’ın altına
düşmemelidir. “Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği” Tablo 23’te, derin deniz
deşarjıyla sağlanacak olan toplam seyrelme (ST) sonucunda insan teması olan koruma
bölgesinde (plaj, su sporları yapılan yerler vb.) zamanın % 90’ında, en
muhtemel sayı (EMS) olarak toplam koliform seviyesi 1000 TC/100 mL ve fekal
koliform seviyesi 200 FC/100 mL’den az olması gerekir.
Derin
deniz deşarjı ile denize boşaltım kriterleri
MADDE
16 – (1) Derin deniz deşarjı ile
denize boşaltılan atıksularda, “Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği”nin 34’üncü
maddesine göre verilen Tablo 22’deki kriterlere uyulması gereklidir. Derin
deniz deşarj hatları “Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği”nin Tablo 23 ve 24’de
verilen kriter ve kıstaslara uyum sağlanır.
(2) Az hassas su alanı olarak
belirlenen deniz suyuna yapılacak kentsel atıksu deşarjları için belirlenen
kriterler, Kentsel Atıksu Arıtımı Yönetmeliği Madde 12’de tanımlanmıştır. Az
hassas su alanlarına yapılacak derin deniz deşarjı tesisleri, Su Kirliliği
Kontrolü Yönetmeliğinin 33, 34, 35 ve 42 nci maddelerinde yer alan hükümlere
tabidir.
(3) Deniz suyunun ters osmoz ile
arıtılması sonucunda arta kalan konsantre kısmının, alıcı ortamda yeterli seyrelme
kapasitesinin bulunduğunun ayrıntılı mühendislik çalışmaları sonucunda
ispatlanması halinde ve alıcı ortamın taşıma kapasitesi ile alıcı ortam
kullanım planları da göz önüne alınarak ayrıntılı bilimsel çalışmalar yapılması
şartı ile derin deniz deşarjı ile bertarafına izin verilebilir. Derin deniz
deşarjı ile ilgili detaylı bilgi ve hesaplamalar Ek-5’de verilmiştir.
ALTINCI BÖLÜM
Çamur Arıtımı ve Bertarafı Esasları
Arıtma
çamurlarının işlenmesi, geri kazanımı ve bertarafı
MADDE
17 – (1) Çamurlar, yüksek oranlarda
su muhtevasına sahip olmaları sebebiyle, su ve organik madde içerikleri
azaltılır. Ayrıca geri kazanımları ve bertarafları açısından uygun prosesler
ile arıtılmaları sağlanır. Çamurların işlenmesi ve arıtılmaları amacıyla
uygulanan yöntemlerden yoğunlaştırma, şartlandırma, susuzlaştırma ve kurutma
yöntemlerinde esas amaç nem içeriklerinin azaltılmasıdır. Yakma,
kompostlaştırma ve stabilizasyon gibi yöntemler ile çamurun organik içeriği
azaltılarak kararlı hale getirilir. Bu yöntemlerin yanı sıra, belirli oranda
susuzlaştırılmış arıtma çamurlarının gerekli analizlerinin yapılmasını müteakip
özelliğine uygun düzenli depolama alanlarında depolanarak nihai bertarafı
mümkündür. Şekil 6.1 ve Şekil 6.2’de, çamurların işlenmesi, geri kazanımı ve bertarafı
için uygulanabilecek teknolojilerin akım şemaları ve Ek-6’da her bir birim için
detaylı bilgiler verilmiştir.
Şekil 6.1 Genelleştirilmiş çamur işleme,
arıtma ve bertarafı akım şeması
Şekil 6.2 Biyolojik çürütme ve üç
farklı çamur susuzlaştırma prosesini içeren çamur arıtma akım şeması: (a) bant
filtre, (b) santrifüj, (c) kurutma yatağı
(2) Çamurların işlendikten sonra nihai
uzaklaştırmada dikkate alınması gereken en önemli kimyasal parametre nutrient
içerikleridir. Çamurların toprak iyileştirici olarak kullanılacağı arazilerde
azot, fosfor ve potasyum içeriklerini esas alan gübre değeri önem kazanır. pH,
alkalinite ve organik asit içerikleri ise havasız çürütme prosesinde etkili bir
stabilizasyonun sağlanabilmesi açısından mutlaka izlenmesi gereken
parametrelerdir. Çamurların faydalı kullanım amaçlarını ve araziye
serilmelerini etkileyen katı özellikleri ise organik içerikleri, uygun
miktarlarda olmayan nutrientler, patojen mikroorganizmalar, metaller ve zehirli
organik bileşiklerdir.
(3) Nihai uzaklaştırmada en fazla kabul
gören iki temel teknolojiden birincisinde, arıtma çamurları gazlaştırma veya
birlikte yakma yöntemleri ile enerji kaynağı olarak kullanılmakta, ikinci
teknolojide ise atıksu arıtma çamurları kurutularak toprak iyileştirici amaçlı
kullanılmaktadır. En çok kabul gören kurutma yaklaşımı ise termal kurutmadır.
Termal kurutma yöntemi ile %90-92 oranında kuru katı içeriği ihtiva eden nihai
ürünün ağırlığı ve hacminde belirgin olarak azalma sağlanmakta olup, kokusuz ve
stabilizedir. Diğer nihai uzaklaştırma yöntemleri ise ses dalgası ve UV ışını
ile bertaraftır.
YEDİNCİ BÖLÜM
Arıtılmış Atıksuların Geri Kazanımı ve Yeniden
Kullanımı
Arıtılmış
atıksuların kullanım alanları
MADDE
18 – (1) Arıtılan atıksuların
kullanımında; tarımsal, endüstriyel, yer altı suyunun beslenmesi, dinlenme
maksatlı kullanılan bölgelerin beslenmesi, dolaylı olarak yangın suyu,
tuvaletlerde geri kazanım ve doğrudan içme suyu olarak geri kazanım
alternatifleri vardır. Atıksuların geri kazanımındaki teknoloji gereksinimi,
geri kazanılacak suyun kullanım maksatları ile ilişkilidir. Kentsel atıksular
tarımsal veya yeşil alan sulamasında kullanılacak ise iyi bir şekilde
dezenfekte edilmiş biyolojik arıtma çıkışı gerekir. Doğrudan veya dolaylı geri
kazanım söz konusu ise membran teknolojileri, aktif karbon ve ileri oksidasyon
gibi daha ileri arıtma alternatifleri gerekir. Sulama suyu kriterleri Ek 7’de
verilmektedir.
Atıksu
geri kazanım tesisinin yeri
MADDE
19 – (1) Atıksu geri kazanım
tesisinin yerine karar verirken geri kazanım maksadı çok önemlidir. Arıtma
sistemleri, merkezi, merkezi olmayan, uydu ve yerinde arıtma sistemleri olarak
yapılmaktadır. Büyük işyerlerinde tekrar kullanım suyu geri kazanımı veya şehir
park ve diğer yeşil alan sulamaları gibi atıksuyun tekrar kullanılabileceği
bölgeler vardır. Merkezi arıtma sistemi bu bölgelere çok uzak ise uydu arıtma
sistemleri inşa edilerek, arıtılan atıksuyun uzun mesafelere taşınması sorunu
önlenir. Bunun yanında, merkezi kanalizasyon sistemine bağlı olmayan yerleşimler
için merkezi olmayan arıtma uygulanır ve arıtılan atıksuyun aynı bölgede tekrar
yeşil alan sulaması için kullanım imkanı vardır. Ayrıca, hiç kanal sisteminin
olmadığı yerlerde de, yerinde arıtma sistemleri ile arıtılan atıksuyun tekrar
aynı bölgede geri kullanım seçeneği vardır.
Arıtılmış
atıksuların depolanması
MADDE
20 – (1) Atıksu geri kazanımı sonucu
elde edilen suyun tam olarak kullanılabilmesi için bazen depolanması gerekir.
Özellikle, suyun çok daha fazla ihtiyaç olduğu yaz mevsimlerinde, kış mevsiminde
depolanan arıtılmış su kullanılır. Depolamanın çeşitli yöntemleri vardır.
Bunlar; yeraltısuyuna dolaylı deşarj, göl ve rezervuarlarda depolama şeklinde
olur. En çok kullanılan yöntem, mevsimsel rezervuarların kullanılmasıdır.
Mevsimsel rezervuarlar, stabilizasyon havuzu veya havalandırmalı lagünlerin bir
parçası şeklinde inşa edilir. Burada, ilave bir arıtma da gerçekleşir.
Atıksu
geri kazanımı için teknoloji seçimi
MADDE
21 – (1) Atıksu geri kazanımı için
seçilecek teknoloji tipini etkileyen faktörler; atıksuyun nerede geri
kullanılacağı, atıksu karakteristikleri, geri kazanılacak atıksuyun kalitesi,
eser elementlerin miktarı, mevcut duruma uyumu, prosesin esnekliği, işletme,
bakım, enerji, kimyasal ve personel ihtiyacıdır. Atıksu geri kazanımı için uygulanan
arıtma teknolojileri ve giderdikleri kirleticiler Tablo E7.10’da, atıksu geri
kazanım amacı ve uygulanabilecek teknolojiler ise Tablo E7.12’de verilmiştir.
(2) Bir evsel atıksuyun sulama suyu
olarak geri kazanılmasında su kalitesi açısından kullanılabilecek en önemli
indikatörler; koliform ve patojen mikroorganizma konsantrasyonudur. Tablo
E7.11’de ise değişik arıtma sistemlerinin logaritmik mikroorganizma giderim
verimleri verilmiştir.
(3) Atıksular, tarımsal sulamada tekrar
kullanılırken aşağıdaki hususlara dikkat edilir. Bunlar; sulanacak bitkide
meydana gelebilecek birikme, patojen mikroorganizmaların hala yaşama ve halkın
bu bölgeye girme riskidir. Geri kullanım esnasında, bütün bu riskler gözönüne
alınır. Arıtılmış atıksu ile sulanabilecek bitkiler, Tablo E7.13’de, arıtılmış
evsel atıksuların dezenfekte edilmeden sulamada kullanılıp kullanılamayacağı,
Tablo E7.14’de verilmiştir.
Arıtılmış
atıksuların sulama suyu kullanım kriterleri
MADDE
22 – (1) Evsel nitelikli atıksuların
Tablo E7.1’ de belirtilen parametrelerin temelinde yapılan analiz sonucuna göre
aynı Tablo’nun Sınıf A veya Sınıf B bölümünde belirlenen alanlarda ve bitki
türlerinde sulama suyu olarak kullanılmasına izin verilir. Kentsel nitelikli
atıksularda Tablo E7.1’e ilaveten Tablo E7.2’de belirtilen parametreler
temelinde yapılacak analiz sonuçlarına göre Tablo E7.3, Tablo E7.4, Tablo E7.5
ve Tablo E7.6’da belirtilen bitkilerin hassasiyet durumları da sulamada dikkate
alınır.
(2) Sanayi tesislerinden kaynaklanan
atıksuların Tablo E7.1, Tablo E7.2 ve Kentsel Atıksu Arıtımı Yönetmeliği
EK-III’de bulunan sektörler hariç Tablo E7.7’de belirtilen parametreler
temelinde yapılacak analiz sonuçlarına göre yapılacak değerlendirme neticesinde
sulama suyu olarak kullanılmasına izin verilir. Sulama suyu kriterleri ile
ilgili detaylı bilgiler Ek 7’de verilmiştir.
Yürürlükten
kaldırılan hükümler
MADDE
23 – (1) 7/1/1991 tarihli ve 20748
sayılı Resmî Gazete’de yayımlanan Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliğinin
Uygulanmasına Dair Teknik Usuller Tebliği yürürlükten kaldırılmıştır.
SEKİZİNCİ BÖLÜM
Yürürlük ve Yürütme
Yürürlük
MADDE
24 – (1) Bu Tebliğ yayımı tarihinde
yürürlüğe girer.
Yürütme
MADDE
25 – (1) Bu Tebliğ hükümlerini Çevre
ve Orman Bakanı yürütür.
EKLER:
EK 1
Yerinde Arıtma Sistemleri
Zemin Türüne Bağlı Olarak
Arıtma Teknolojisinin Seçimi
Normal
zeminlerde, septik tank sonrası sızdırma çukuru ve sızdırma yatakları ile
ilgili akım şemaları, Şekil Ek1.1’de ve sızdırma yataklarının beş değişik
tasarımı, Şekil E1.2’de verilmiştir. Septik tank sonrası, yerçekimi ile
atıksuyun sızdırma yatağına dağıtılması, Şekil E1.2a’da verilmiştir. Şekil E1.2b
ve E1.2c’de, sızdırma yataklarının dinlendirmeli olarak çalıştırılması, Şekil
E1.2ç’de, atıksuyun septik tanktan sonra pompa veya sifonlama ile sızdırma yatağına
verilmesi ve Şekil E1.2d’de septik tank sonrası pompa ile sızdırma yatağına
tabandan üzeri özel bir sızdırma tabakası ile kaplı küçük çaplı bir boru ile
verilen ve sızan suyun uç kısımdan toplandığı sızdırma yatağının şematik şekli
verilmiştir.
Alüvyonlu
zeminlerde septik tank çıkışının havalı arıtma veya kesikli kum filtresi ile
arıtılması ve nihai uzaklaştırması, Şekil E1.3’de ve özel sızdırma yataklarına
ait şematik şekiller, Şekil E1.4’de verilmiştir. Şekil E1.4a’da, sığ kum
yataklarından basınç altında sızdırma, Şekil E1.4b’de, dolgu kum yataklarından
sızdırma, Şekil E1.4c’de, kum yataklarından sızdırma ve üzerindeki bitkilerin
sızdırılan su ile beslenmesi, sonra buharlaşma ile atmosfere salınması ve Şekil
E1.4ç’de, iki kademeli septik tanktan geçen suyun yapay sulakalanlarda
arıtımının şematik şekli gösterilmiştir.
Geçirimsiz
zeminlerde, zemine sızdırmak pratik olarak mümkün değildir. Geçirimliliğin çok
düşük, yeraltısu seviyesinin yüksek, zemin eğiminin yüksek, taşkınların meydana
geldiği ve atıksuyun, su kaynaklarının yakınlarında oluştuğu durumlarda zemine
sızdırma düşünülmemelidir. Geçirimsiz zeminlerin olduğu yerlerde atıksular,
daha kompleks arıtma sistemleri ile arıtılmalı ve uzaklaştırılmalıdır.
Uygulanabilecek nihai deşarj alternatifleri, su sızdırmayan bekletme tankı
(Şekil E1.5a), iki kademeli septik tank sonrası buharlaştırma (Şekil E1.5b),
iki kademeli septik tank sonrası yapay sulakalanlar ve arazide arıtma (Şekil E1.5c),
atıksuların toplandıktan sonra septik tank çıkışının vakumlu membran biyoreaktör
ile arıtımı (Şekil E1.5ç) olabilir. Geçirimsiz zeminler için önerilen bu nihai
uzaklaştırma sistemleri, normal ve alüvyonlu zeminler için de kullanılabilir.
Yerinde
arıtma teknolojileri olarak sunulan bu akım şemalarında bulunan her bir
sistemin bileşenleri, daha detaylı olarak aşağıda açıklanmıştır.
Şekil E1.1 Normal zeminlerde septik tank sonrası
sızdırma çukuru ve sızdırma yatakları.
a)
b)
c)
ç)
d)
Şekil E1.2 Normal zeminlerde sızdırma yataklarının beş
değişik tasarımı
Şekil E1.3 Alüvyonlu
zeminlerde septik tank çıkışının havalı arıtma veya kesikli kum filtresi ile
arıtılması ve nihai uzaklaştırması.
a)
b)
c)
ç)
Şekil E1.4 Alüvyonlu
zeminlerde nihai uzaklaştırma alternatifleri.
a)
b)
c)
ç)
Şekil E1.5
Geçirimsiz zeminlerde nihai uklaştırma alternatifleri
a) Kuru (susuz) Çukurlar
Üstü örtülü bir çukurdur. Tabanı, geçirimli veya
geçirimsiz olabilir. Yeraltı suyunun kirlenmemesi gereken yerlerde tabanı
sızdırmaz yapılır. Buralarda biriken atıksular, belli sürelerle boşaltılırlar.
Sızdırmalı olanlarda ise sulu kısım yeraltına sızar, kalan kuru kısım ise
çukurda toplanır.
Su sızdırmayan geçirimsiz kuyular, ayda insan
başına
Bu çukurlar, kuyuların yeraltı suyu akımına göre
alt (mansap) taraflarında ve bakteriyel kirlenmeyi önlemek için
b) Kompostlaştırma Tuvaletleri
Organik atıkların, havalı
olarak kompostlaştırıldığı tuvaletlerdir. Hava ihtiyacı, havalandırma borusu
ile 12 Volt’luk bir havalandırma fanı ile sağlanabilir. Üç şekilde
uygulanabilmektedir. Birincisi kesikli uygulamadır. Atık, 12 ay boyunca
kompostlaştırmaya tabii tutulur. İkincisinde kompost belli sürelerle alınır.
Üçüncü uygulamada ise kompostlaştırma yer seviyesinin üstünde yapılır. Oluşan sızıntı
suyu, yapay sulakalanlara veya araziye direkt olarak uygulanabilir (Şekil E1.6a).
c) Sulu Tuvaletler
Burada, tuvaletin hemen
altına yeralan sifon içindeki su dolayısıyla, boru devamlı suretle kapalı
olacağı için koku ve böcek problemi yaşanmaz. Her kullanım sonrası 2-3 L’lik su
ile tuvalet sürekli olarak yıkanır (Şekil E1.6b).
ç) Çok Gözlü Septik Tanklar
Çürütme çukurları olarak da
adlandırılırlar. Kanal şebekesi olmayan kırsal yerleşim alanlarındaki münferit
bina veya küçük yerleşim gruplarının atıksularının bertarafı için
uygulanabilecek kullanışlı bir sistemdir. Üstü kapalı çöktürme çukurlarından
ibarettir. Bunlar genellikle, iki, üç veya dört gözlü olabilir (Şekil E1.6c).
Çamurun büyük bir kısmı ilk gözde toplanır. Faydalı hacim, 200 L/N’e göre
hesaplanır. Bir biyolojik faaliyetin de olması isteniyor ise 1000 L/N’ye göre
bir boyutlandırma yapılması gerekmektedir. Bekletme süresi 2 gün civarındadır.
Su yüksekliği, 1.2-
d)
İki Katlı Septik Çukurlar (İmhoff Tankı)
İki katlı çukurlarda, üst
kat çöktürme, alt kat ise çürütme için kullanılır (Şekil E1.6ç). Verimi,
mekanik arıtmadaki kadardır. Üstteki çöktürme havuzu 30 L/N, alttaki çamur çürütme
kısmı ise 60 L/N esasına göre hesaplanmaktadır.
e) Yavaş Kum Filtreleri
Septik tank çıkışı, yavaş
kum filtreleri ile kontrollü bir şekilde arıtılıp, dezenfekte edildikten sonra
alıcı ortama verilebilir. Filtre kalınlığı, 60-
a) Kompostlaştırma tuvaleti b)
Sulu tuvalet
c) Tek ve
çift gözlü septik tanklar
ç) İki
katlı çukurlar
d)
Yavaş kum filtreleri
Şekil
E1.6 Yerinde arıtma teknolojileri
f) Uzun Havalandırmalı Paket
Arıtma Sistemleri
Septik tank
çıkışı, havalandırma bölmesine verilir (Şekil E1.7a). Gerektiğinde yüzeyde
büyümeyi sağlamak üzere, dolgu malzemesi kullanılabilir (Şekil E1.7b). Havalandırma
bölmesi yüksek çamur yaşlarında çalıştırılır. (Şekil E1.7c). Döner biyolojik
diskler de, septik tank çıkışını arıtmak üzere kullanılabilirler. Bu sistemlere
ait boyutlandırma kriterleri Tablo E1.1’de verilmiştir.
Tablo
E1.1 Yerinde uzun havalandırma paket aktif çamur sistemleri için boyutlandırma
kriterleri
Parametre |
Aralık |
Maksimum |
MLSS, mg/L |
2000-6000 |
8000 |
F/M, g
BOİ/g MLVSS.gün |
0.05-0.1 |
- |
Çamur
yaşı, gün |
20-100 |
- |
Hidrolik
bekletme süresi, gün |
2-5 |
- |
Çözünmüş
oksijen, mg/L |
> 2 |
- |
Karıştırma,
kW/m3 |
0.01-0.03 |
- |
Çöktürme
yüzey yükü, m3/m2.gün |
8-16 |
33 |
Çamur
temizleme aralığı, ay |
3-6 |
8-12 |
a)
b)
c)
Şekil E1.7 Yerinde
arıtma olarak kullanılabilecek paket arıtma sistemleri
g) Küçük Membran Biyoreaktör
Sistemleri
Hayat
standardı yüksek yerleşim yerleri için uygulanabilecek bir yöntemdir. Septik
çıkışı, ayrı bir havuz içerisine daldırılmış membran ile vakum altında
çekilmektedir. Vakum sırasında, havanın da verilmesi gerekmektedir. Membrandan
süzerek elde edilen su, sulama suyu olarak geri kullanılabilecek kalitededir.
ğ) Sızdırma Sistemleri
1) Sızdırma Kuyuları (Çukurları);
Bunlar derin
kuyulardır. Su seviyesi derinlerde olmalıdır. Çukurlar, 2-
2) Sızdırma
Boruları;
Sızdırma
boruları, bir ön arıtmadan geçen atıksuların, yeraltına döşenmiş bir boru
şebekesi ile zemine sızdırılmasıdır. Sızdırma borusu şebekesinin uzunluğu, kişi
başına L=10-
3)
Kum Dolgulardan Sızdırma;
Arıtma
işlemi, düzenli olarak dolgu malzemesi yerleştirilmiş bir yatak boyunca suyun
aşağıya doğru hareketinden oluşmaktadır. İki ana giderme mekanizması vardır.
Bunlar, filtreleme ve oksidasyondur. Yüzeysel filtrelemede, askıda katı
maddeler (SS) filtre yatağının yüzeyinde organik maddelerin (partiküler KOİ)
bir kısmı ile birlikte giderilir. Yatak içine yerleştirilmiş malzeme ise
mikroorganizmaların büyümesi için bir destek tabakası oluşturur ve yüzeyde
tutunma ile büyüme meydana gelir. Mikroorganizmaların büyümesi için gerekli
oksijen, yüzeyden aşağıya doğru suyun hareketi neticesinde oksijenin yatağın
taban kısmına kadar difüze olması ile elde edilir. Bu şekilde azot ve çözünmüş
KOİ giderimi sağlanabilir. Kum taneleri veya toprak tabakası bakterilerin
yaşaması için uygun ortam oluşturur. Havalı bakteri, destekleyici yatağa (kum)
tutunarak gelişimini sürdürür. Yatakta doğal silis kumu veya yıkanmış kum
kullanılabilir. Kumun tane çapı,
Bu tür bir
tesiste başlıca, aşağıdaki birimlerin bulunması gereklidir: ön arıtma, çöktürme
sistemi (septik tank), depolama tankı, dağıtım sistemi, filtre yatağı ve drenaj
(toplama) sistemi. Gerekli yüzey alanı, kişi başına
4)
Dolgu Kum Malzemesi İçerisinden Yeraltına Sızdırma (Yığma Sistem);
Yeraltına sızdırma, septik
tank çıkışının zemin üzerinde teşkil edilen bir dolgu malzemesi yığını
içerisine yerleştirilmiş özel bir dağıtıcı boru ile önce dolgu malzemesi
içerisine sonrasında ise zemine sızdırılmasıdır. Bu sistemde zaman zaman
tıkanan dolgu malzemesinin değiştirilmesi mümkündür. Atıksu, ilk etapta dolgu
malzemesi ile karşılaştığı için, doğrudan zemine sızdırmaya göre daha iyi verim
sağlanır.
5)
Hızlı İnfiltrasyon;
Kum
gibi geçirimli zeminlerden, atıksuların yeraltına sızdırılması prensibine
dayanır. Sızan sular, kuyu ve galerilerle alınabileceği gibi yeraltı sularının
beslenmesi amacı ile de kullanılırlar (Şekil E1.8). Sızma hızı, 10-61 cm/gün
veya daha fazla olan zeminler tercih edilir. Yeraltı su tabakası hakkında bilgi
sahibi olmadan bu işlem uygulanmamalıdır. Ön arıtma olarak, ön çöktürme (septik
tank) işlemi uygulanabilir. Hidrolik yük, normal hızlı sistemlerde 0.1-1.5
m/hafta ve yüksek hızlı sistemlerde ise 1.5-2.1 m/hafta arasında değişir.
Şekil E1.8 Hızlı infiltrasyon
6) Arazi Üzerinde Akıtma;
Bu
metod ile eğimli bir arazinin üst tarafından akıtılan atıksular, bitki örtüsü
arasından akıtılarak, aşağıdaki toplama hendeklerine ulaşır (Şekil E1.9).
Aşağıya doğru akma esnasında, arıtma gerçekleşir. Arazi eğimi, % 2 ile 8
arasında, yeraltı su seviyesi 0.6 m’den daha derinde olmalıdır. Soğuk havalarda
verim düşer. Bir ön arıtmadan geçen atıksular için hidrolik yük, 0.8-1.8
cm/gün’dür. Eğer bir biyolojik arıtma çıkışı veriliyor ise hidrolik yük 2.1-5.7
cm/gün olabilir. Yüksek konsantrasyonlu atıksular için organik yük, 44.8-112
kg/ha/gün’dür. Bu sistemlerin çalışması, 6-8 saat besleme, geri kalan 16-18
saat dinlenmeye bırakmak şeklindedir .
Şekil E1.9 Arazi üzerinde akıtma sistemleri
EK 2
Arıtma Teknolojileri
Birinci Kademe Arıtma Birimleri
Birinci kademe arıtma
birimleri, kaba ve ince ızgara, döner elek, kum tutucu ve ön çöktürmeden
oluşmaktadır.
a) Izgaralar
Izgaralar, kaba ızgara ve
ince ızgara olmak üzere iki çeşittir. Kaba ızgaralar, arıtma tesisinin en
başında ve 40 mm’den iri maddelerin mevcut mekanik ekipmanlara zarar vermemesi
ve boru hatlarında tıkanıklık oluşturmaması (çöp, naylon, ahşap malzeme v.b)
için tutulması ve uzaklaştırılması için kullanılırlar. Üç değişik tipte inşaa
edilirler. Bunlar, sabit çubuk ızgaralar, hareketli bant ızgaralar ve
öğütücülerdir. Çubuk ızgaralar, terfi merkezleri girişine yerleştirilirler.
Elle veya mekanik temizlemeli olabilirler. Büyük arıtma tesislerinde mekanik,
küçük arıtma tesislerinde elle temizlemeli olanlar kullanılabilir.
İnce ızgaraların çubuk
aralığı, 5-
İnce ızgaralar, hareketli
ve hareketsiz elekler şeklinde olabilir. Hareketsiz veya statik elekler dik,
eğik veya yatay olarak monte edilirler. Hareketli elekler, çalışma sırasında
sürekli olarak temizlenirler. Her iki tip ince elekte de, % 20-25 oranında
askıda katı madde ve BOI5 giderimi sağlanır. Ayrıca bu sistemlerde, yağ
giderimi ve çözünmüş oksijen değerlerinde yükselme sağlanır. Hareketli eleklerde,
hareketsiz eleklere kıyasla yük kaybı daha düşük, fakat enerji gereksinimi daha
yüksektir. Mekanik düzeneklere sahip ince eleklerde ortaya çıkabilecek
arızalara karşı, sistemde elle temizlemeli ızgara da düşünülmelidir. Elle
temizlenenler,
Izgara çubukları arasındaki
ortalama su hızı 0.75 m/s, maksimum su hızı 1.25 m/s olmalıdır. Daha büyük
hızlar, çöpleri sürükleyeceği için istenmemektedir. Yaklaşım kanalındaki hız ise
maksimum debide 1 m/s değerini geçmemesi ve çökelmeye meydan vermeyecek şekilde
minimum debide 0.3 m/s değerinden küçük olmaması gerekir. Büyük tesislerde bir
tek ızgara kanalı yerine daha fazla ızgara kanalı planlanmalıdır. Izgara
kanalının minimum genişliği,
Izgaraların giriş-çıkış su
seviyeleri arasındaki fark belirli bir değere (mesela 15-
b) Terfi Merkezi
Terfi merkezleri her ne
kadar mekanik arıtma birimi olmasa da, genellikle ızgaralardan sonra
uygulandığı için bu bölümde ele alınmıştır. Atıksu terfi merkezi, atıksu, çamur
ve arıtılmış suların bir bölgeden başka bir bölgeye pompalar ile nakledilmesi
ve yükseltilmesi için inşaa edilmektedir. Bir terfi merkezi, emme haznesi,
pompa odası, basma hattı ve kontrol odasından meydana gelmektedir.
Pompalar çalışma
prensipleri açısından, kinetik enerjili pompalar ve pozitif yer değiştirmeli
pompalar olmak üzere iki ana grupta toplanabilir. Su ve atıksu mühendisliği
alanında en çok kullanılan pompalar santrifüj pompalar olup, kinetik enerji
pompaları sınıfına girerler. Bu pompaların üç tipi vardır: radyal, karışık ve
eksenel akışlı pompalar. Genellikle radyal ve eksen akışlı tipler yaygın olarak
kullanılırlar.
Pompa istasyonları ise
ıslak ortamlı ve kuru hazneli olmak üzere iki grupta sınıflandırılır. Islak
hazneli pompalar, düşey milli ve dalgıç pompalardır. Islak hazneli düşey milli
pompalarda, motor ıslak hazne sıvı seviyesinin üstünde monte edilir, fakat
pompa batmış olarak kalmaktadır. Dalgıç pompalar sıvı içinde çalışmaya uygun,
özel izolasyonlu entegre motorludur. Kuru hazneli terfi merkezleri, kuru tip
veya kendinden emişli santrifüj
pompalardır. Pozitif emmenin mümkün olabilmesi için pompa ekseni ıslak
taraftaki suyun alt seviyesi hizasında olmalıdır. Diğer bir alternatif de
pompanın bir kademe teşkili sonucu ıslak bölümün içinde olmasıdır.
Pompalar için en önemli
kavramlar, kapasite (debi), manometrik
yükseklik (basma yüksekliği), verim, güç ve kavitasyondur.
Bir pompanın kapasitesi (debi), birim zamanda pompaladığı suyun
hacmidir. Manometrik yükseklik, bir referans düzlemine göre suyun kazandığı
yükseklik veya birim ağırlıktaki sıvının pompa girişi ile çıkışı arasında kazandığı
enerjidir. Bir pompanın manometrik
yüksekliği (Hm), statik emme ve basma yükseklikleri, sürekli yük
(sürtünme) kayıpları, yersel yük kayıpları ve hız yükseklikleri toplamına
eşittir. Statik emme yüksekliği, sıvı emme seviyesi ile pompa çarkının merkezi
arasındaki seviye farkıdır. Statik basma (deşarj) yüksekliği, sıvının boşaldığı
depodaki su seviyesi ile pompa çarkı ekseni arasındaki yükseklik farkıdır.
Statik yükseklik, statik basınç yüksekliği ile statik emme yüksekliği
arasındaki yükseklik farkıdır. Boru sistemleri boyunca sıvının sürtünme sonucu
kaybettiği enerjiye sürtünme kayıpları adı verilir. Hız yüksekliği, pompalanan
(terfi edilen) sıvının herhangi bir noktasındaki kinetik enerjisidir. Yersel
yük kaybı, bağlantı elemanları ve vanalardaki yük kaybını karşılamak için
gerekli basınç yüksekliğidir.
Pompalarda enerji (güç)
gereksinimi, Q, gerekli pompa debisi (m3/s), h, pompa verimi (%), ρ,
pompalanacak sıvının yoğunluğu (kg/m3), Hm, toplam terfi yüksekliği ve g,
yerçekimi ivmesi (m/s2) ne bağlıdır.
Bir pompanın, verilen bir basma yüksekliği ve verimde çalışabildiği
kapasitesi, pompanın performansı olarak belirtilmektedir. Pompanın kapasitesi,
dizaynının bir fonksiyonu olup bununla ilgili bilgiler, belirli bir pompa için
pompa üreticileri tarafından verilmektedir. Pompa verimi (hp),
pompanın faydalı çıkış gücünün, pompaya giren güce oranı olarak tarif
edilmektedir.
Santrifüj pompaların verimi genellikle 0.60 – 0.85 arasında
değişmektedir. Bir pompadaki enerji kayıpları, hacimsel, mekanik ve hidrolik
olarak sınıflandırılmaktadır. Hacimsel kayıplar, pompa gövdesi ile dönen çark
arasındaki gerekli aralıklardan sızmalar sebebiyle olmaktadır. Mekanik
kayıplar, yataklardaki sürtünmeler, iç disk sürtünmesi ve akışkanın kayma
gerilmeleri sebebiyle meydana gelmektedir. Hidrolik kayıplar ise akış
yollarındaki sürtünme ve çevrinti kayıpları olarak göz önüne alınabilmektedir.
Pompaların kullanılmasında
karşılaşılan en önemli problemlerden birisi kavitasyondur. Sıvı akımındaki basınç,
buhar basıncı değerinin altına düştüğü ve buhar ceplerinin oluşmaya başladığı
zaman kavitasyon meydana gelmektedir. Bunun sonucu verim ve kapasite düşmekte,
pompa aşırı derecede titreşim yapmakta ve zarar görmektedir.
Sürtünme ve yersel
yük kayıpları toplamı, sistemin toplam yük kaybı olarak adlandırılmaktadır. Bu
değer, iletilen debinin (Q) bir fonksiyonudur. Sistem yükü ile debi arasındaki
münasebeti gösteren eğriye, boru hattı karakteristik eğrisi adı verilmektedir.
Sabit devir sayısında çalışan bir santrifüj pompanın ürettiği yük (hp) ile debi
(Q) arasındaki münasebet pompa karakteristik eğrisi veya kısaca pompa eğrisi
olarak adlandırılmaktadır. Bu iki eğrinin kesim noktası gerçek işletme
noktasını göstermektedir.
Pompa grupları farklı debi
ve basma yüksekliklerinde çalıştırılabilirler. Belirli bir verim değerinde
çalıştırılmak üzere pompaların paralel ya da seri olarak bağlanması
gerekmektedir. Ayrıca, pompa motorları kademeli veya değişken hızlı motorlar
olarak da çalıştırılabilmektedir.
Pompa emme haznesi,
pompanın çalışma ve durma seviyeleri arasındaki su hacmidir. Bu hacim, pompanın
çalışma peryodu T’ye (ve çalışma sıklığı (şalt sayısı), i’ye, i=1/T), pompanın
kapasitesine (Q) bağlıdır. Gerekli hazne hacmi, debinin 4i’ye oranı şeklinde
ifade edilmektedir. Şalt sayısı, i, büyük tesislerde 6-8, orta büyüklükteki tesislerde
(fabrika, kasaba vb) 8-15 ve küçük tesislerde 15-30 arası alınabilir.
Terfi merkezlerinde dikkat
edilmesi gereken önemli hususlar aşağıda belirtilmiştir:
1) Elektrik kesintileri ve
pompaların arızalı olduğu zamanlarda emme haznesi dolmakta ve atıksu geri tepebilmektedir. Bu durumlarda atıksuyun
geri tepmesini önlemek üzere, uygun kottan bir tahliye (dolu savak)
yapılmalıdır. Mümkün mertebe, yedek enerji imkanları sağlanmalıdır.
2) Terfi merkezi projelendirilirken,
gelecekte konulması muhtemel pompalar içinde yer ayrılmalıdır.
3) Çalışanların emniyeti için
pompa istasyonlarında uygun havalandırma sağlanmalıdır. Emme haznesinde de
mutlaka hava bacası bulunmalıdır.
c) Dengeleme Havuzu
Arıtma arıtma tesislerinde
dengelemenin amacı, atıksu karakteristiklerindeki değişiklikleri minimize
ederek, arıtma kademelerinde optimum şartları sağlamaktır. Dengeleme ünitesinin
boyutu ve tipi, atıksuyun miktarı ve değişimi ile ilgilidir. Dengeleme tankı,
atıksu debisindeki farklılıkları ve üretimden dolayı zaman zaman atılan veya
istemeyerek dökülen bazı konsantre atıksu akımlarını biriktirebilecek boyutta
tasarlanmalıdır. Dengeleme ünitesinde, konsantrasyonun dengelenmesi ve
çökelmenin önlenmesi amacıyla karıştırma uygulanır. Buna ilaveten karıştırma ve
havalandırma ile yükseltgenebilen maddelerin ve BOI’nin kısmi oksidasyonu da gerçekleşmektedir.
Dengeleme havuzlarında atıksu bileşiminin homojen hale getirilmesi ve katı
maddelerin çökelmesinin engellenmesi için karıştırma işlemi uygulanabilir.
Dengeleme tanklarında karıştırma, giriş akımının dağıtımı ve perdeleme,
türbinlerle karıştırma, difüzörle havalandırma ve mekanik havalandırıcılarla
havalandırma gibi tekniklerle yapılmaktadır. Atıksu debisi gözönüne
alındığında, dengeleme havuzlarının hacimlerine günlük maksimum ve minimum
atıksu debilerini dengeleyecek şekilde karar verilir. Bunun dışında dengeleme
havuzları özellikle Ardışık Kesikli Reaktör (AKR) gibi kesikli çalışan
sistemlerin uygun işletilmesinde de kullanılabilir.
Debi dengelenmesinde
gerekli hacim, toplam akış hacminin zamana karşı çizilmesi ile hesaplanır. Aynı
diyagrama ortalama günlük debide (orijin ile son noktanın birleştirildiği düz
çizgi) çizilir. Kütle akış eğrisine teğet, ortalama günlük debi eğrisine paralel
bir doğru çizilir. Gerekli dengeleme hacmi, teğet çizilen noktanın ortalama
günlük debi doğrusuna dik doğrultudaki uzaklığıdır. Eğer debi grafiği, ortalama
akış hızı doğrusunun üstüne çıkıyorsa gerekli dengeleme hacmi, iki teğet doğru
arasındaki dik uzaklıktır. Uygulamada dengeleme tankı hacmi teorik olarak
hesaplanan değerden daha büyük tutulur. Genellikle, bekletme süresi 4 ile 8
saat arasında olacak şekilde bir bekletme süresi seçilir. Bu süre bazı
durumlarda 12 saat, hatta daha fazla olabilir.
Dengeleme tankının kum
tutucudan sonra, biyolojik arıtmadan önce bir yerde olması uygundur. Dengeleme,
çamur ve köpük problemlerini azaltmaktadır. İlk çöktürmeden ve biyolojik
arıtmadan önce yapılacak dengeleme ünitelerinde, katı maddelerin çökmesini ve
konsantrasyon dalgalanmalarını önlemek için yeterli karışım, koku problemine
karşı da yeterli havalandırma sağlanmalıdır. Karıştırma, tank içeriğinin
karışmasını sağlamak ve tankta katıların çökmesini önleyecek düzeyde olmalıdır.
220 mg/L askıda katı madde içeren orta kuvvette bir evsel atıksu için
karıştırma gereksinimi, 4-8 W/m3 dür. Havalı şartları korumak için de
0.01-0.015 m3/m3.dk debide hava verilmelidir. Ön çöktürme sonrası ve kısa kalma
süreli (iki saatten daha az) dengelemede havalandırma gerekmeyebilir. Girişte
terfi merkezi bulunması durumunda ise emme haznesi dengeleme havuzu olarak
teşkil edilebilmektedir.
Dengeleme tankı inşasında
dikkate alınacak hususlar, inşaatın yapıldığı malzeme, tank şekli ve
teçhizattır. Mevcut bir havuz kullanılacaksa gerekli değişiklikler yapılır.
Genellikle borulama ve yapısal değişiklikler gerekmektedir. Dengeleme havuzları
toprak, beton veya çelikten inşa edilebilir. Toprak havuzların maliyeti daha
düşüktür. Yerel şartlara bağlı olarak şev eğimi 3:1 ve 2:1 olmalıdır. Yeraltı
suyu kirliliğini önlemek için havuz geçirimsiz bir malzeme ile kaplanabilir.
Havasız şartların oluşmasını önlemek için ise difüzörler veya yüzer
havalandırıcılar ile havalandırma yapılabilir.
ç) Kum Tutucu
Kum tutucular, kum, çakıl
gibi inorganik maddeleri atıksudan ayırmak, arıtma tesislerindeki pompa ve
benzeri teçhizatın aşınmasına ve çöktürme havuzlarında tıkanma tehlikesine
engel olabilmek, hareketli mekanik ekipmanın aşınmasını önlemek, boru ve
kanallarda birikintileri engellemek ve kum birikiminden dolayı çamur
çürütücünün temizlenme periyodunu azaltmak amaçları için kullanılır. Bu çeşit
maddeler genellikle, yağmur suları ile sürüklenerek kanalizasyon sistemlerine
karışmaktadır. Kum tutucularda sadece, inorganik malzemelerin çökelmesi
istenir. Çökelmesi halinde koku problemine sebep olabilecek organik maddelerin
çökelmesi istenmez. Özellikle, yoğunluğu 2650 kg/m3 ve tane çapları 0.1-0.2
mm’den daha büyük olan inorganik maddelerin tam olarak tutulmasını sağlamak
için kullanılır. Kum tutucular genellikle kaba ızgaradan sonra ilk çöktürmeden
önce teşkil edilirler.
Kum tutucuların, istenen
büyüklükteki katı maddeler tutulacak, arzu edilmediği halde tabana çökelen daha
küçük çaplı katı maddeler ve organik maddelerin tekrar suya karışımı sağlanacak
şekilde projelendirilmesi gerekmektedir. Bunun için yatay akış hızı belli bir
değerin altına düşürülmemelidir. Yatay akış hızı 0.25-0.4 m/s (ortalama 0.3 m/s)
olup, kum tutucuların boyutlandırılmasında kullanılan en önemli parametredir.
Bu akış hızı organik maddelerin çökelmeden kum tutuculardan dışarıya atılmasını
temin etmektedir. Kum tutucuların boyutlandırılmasında kullanılan ikinci önemli
parametre, yüzey yüküdür.
Kum tutucular, yatay akışlı
dikdörtgen planlı, havalandırmalı, daire planlı ve düşey akımlı olarak
sınıflandırılmışlardır. Yatay akışlı kum tutucular uzun havuzlardan ibarettir.
Küçük tesislerde kum temizleme el ile mümkündür. Bu durumlarda temizlenecek
olan havuz devre dışı kalacağı için en az iki gözlü olarak boyutlandırılması
gerekmektedir. Büyük tesislerde mekanik temizleme ekipmanının teçhiz edilmesi
gerekmektedir. Yatay akışlı kum tutucular için projelendirme kriterleri Tablo
E2.1’de verilmiştir.
Tablo
E2.1 Yatay akışlı kum tutucuların tasarım kriterleri
Parametre |
Değer |
|
Aralık |
Ortalama |
|
Hidrolik bekletme süresi, sn |
45-90 |
60 |
Yatay hız, m/s |
0.24-0.40 |
0.30 |
Çökelme hızı: |
|
|
65 no.lu elekten geçen madde, m/dk |
0.98-1.28 |
1.16 |
100 no.lu elekten geçen madde, m/dk |
0.61-0.91 |
0.76 |
Havalandırmalı kum
tutucularda, havalandırma basınçlı havalandırma ile yapılmaktadır. Saatlik pik
debilerde,
Tablo
E2.2. Havalandırmalı kum tutucularda tasarım kriterleri
Parametre |
Değer |
|
Aralık |
Ortalama |
|
Pik debide hidrolik bekletme süresi, dk |
2-5 |
3 |
Boyutlar: |
|
|
Derinlik, m |
2-4 |
3 |
Uzunluk, m |
7.5-40 |
20 |
Genişlik, m |
2.5-7 |
5 |
Genişlik-derinlik oranı |
1:1-5:1 |
1.5:1 |
Uzunluk-genişlik oranı |
3:1-5:1 |
4:1 |
Verilecek hava, m3/dk.m
uzunluk |
0.19-0.46 |
|
Tutulan kum miktarı, m3/103.m3 |
0.004-0.2 |
0.015 |
Daire planlı
kum tutucular, giriş ve çıkışı ayarlamak sureti ile akıma dairesel bir
yörüngenin verildiği kum tutuculardır. Kumlar, merkezkaç kuvvetinin etkisi ile
merkezdeki kum bölmesinde birikirler. Atıksu teğetsel olarak giriş yaparak
girdap oluşturur. Santrifüj ve yerçekimi kuvvetleri kumun çökmesine neden olur.
Dairesel kum tutucunun boyutlandırılması, yüzey yükünün seçilmesi sureti ile
gerçekleştirilir. Yüzey yükü olarak, 24 m3/m2.sa alınması tavsiye edilmektedir.
Pik debide hidrolik bekletme süresi 30 s alınabilir. Çapı, 1.5 ile
Kum tutucularda tutulan kum
miktarı, kanalizasyon sistemine, yolların buzlanmaya karşı ne sıklıkta
kumlandığına, endüstriyel atıksu türüne, mutfak öğütücüsü kullanım oranına,
yöredeki kumlu toprak miktarı gibi faktörlere bağlı olarak, 0.004-0.21 m3/103 m3
aralığında değişmektedir. Kişi başına ise günlük, 5 ile
Kum tutucularda
hızı kontrol etmek için debi kontrol birimleri teşkil edilmelidir. Bunlar,
parshal savakları, dikdörtgen savak veya orantılı akım savağı olabilir.
d) Yağ ve Gres Tutucu
Atıksuda
bulunan ve yoğunluğu sudan küçük olan yağ, gres, solvent ve benzeri yüzer
maddeleri sudan ayırmak için yağ tutucular kullanılır. Evsel atıksu arıtma
tesislerinde yağlar, ön çöktürme havuzu yüzeyindeki yağ sıyırıcılar ile
uzaklaştırılırlar. Bu nedenle ön çöktürme havuzlarında, köpük ve yağ toplama
tertibatı teşkil edilebilir. Ön çöktürme havuzunun olmaması veya bu gibi
maddelerin oranının çok yüksek olması halinde, gerek bu maddeleri geri
kazanmak, gerekse arıtma verimini yükseltmek amacıyla yağ tutucular
yapılmalıdır.
Yağ tutucuda serbest yağ
tankın yüzeyine toplanır ve daha sonra sıyırma ile ortamdan uzaklaştırılır. Yağ
tutucu tasarımı, yoğunlukları 0.80 g/cm3 ve çapı 0.015 cm’den büyük serbest yağ
taneciklerinin giderilmesi esasına dayanmaktadır.
Yağ tutucu verimini
artırmak için havuz içerisine plakalar da yerleştirilebilir. Plakalı yağ
tutucu, paralel ve oluklu levhalardan oluşur ve 0.006 cm’den büyük yağ
damlacıklarını ayırmak için tasarlanırlar. Burada problem, yüksek yağ
yüklemelerinde, yağ taneciğinin kesme kuvvetinden dolayı arıtma veriminin
düşmesidir. Bu durumda atıksu girişi, plakanın tersi yönünde yapılmalıdır.
Böylece ayrılan yağ tanecikleri akışa ters yönde hareket ederek yükselir
(burada levhalar 45° açılı ve
Emülsifiye yağ, ortamda
kolloidal halde bulunan yağdır. Emülsifiye yağın uzaklaştırılması için serbest
forma dönüştürülmesi gerekmektedir. Yağın serbest forma dönüşmesi için ise asit
ilavesi yapılmakta veya emülsiyon kırıcı polimerler kullanılmaktadır. Daha
sonra serbest yağ, yüzdürme ile yüzeyden alınmaktadır. Emülsiyon halindeki yağı
ayırmak için ise kabarcıklı ya da çözünmüş hava ile yüzdürme üniteleri kullanılır.
Yüzebilenler dışındaki diğer katı maddelerin tabana çökelmeleri söz konusu
olduğunda yağ tutucular, çamur depolama hazneli olarak yapılırlar ve çökelen
çamur ile yüzen maddelerin kolayca alınabilecekleri bir düzende inşa edilirler.
Kentsel atıksu arıtma tesisleri için en uygun çözüm (özellikle ön çöktürme
havuzunun olmadığı hallerde), kum tutucu ile yağ tutucunun aynı havuz
içerisinde yapılmasıdır. Yüzeyden alınan yağlar, yakma ve geri kazanma
tesislerine iletilebilirler.
e)
Ön Çöktürme Havuzu
Ön çöktürme,
çökelebilme özelliğine sahip organik ve inorganik yapıda askıda katı maddelerin
yerçekimi etkisiyle sudan ayrılması işlemidir. Ön çöktürme havuzları, ızgara ve
kum tutuculardan sonra inşaa edilir. Ön çöktürme işlemini takip eden diğer
arıtma ünitelerinin organik madde ve katı madde yükleri azaltılmış olmaktadır.
Ham atıksuyun içindeki çökelebilen maddeler, yüksek yoğunlukta ön çöktürme
çamuru olarak uzaklaştırılır. Önçöktürme havuzunda askıda katı madde giderme
verimi bekletme süresi ve yüzey yükünün bir fonksiyonudur.
Atıksuda
organik madde, etkin bir biyolojik azot ve fosfor giderimi için istenmektedir.
Özellikle biyolojik nütrient giderimi için tasarlanan aktif çamur sistemlerinde
ön çöktürme tanklarının projelendirilmesi aşamasında organik madde gideriminin
tesisin çıkıştaki azot ve fosfor standardının sağlanmasındaki olası olumsuz
etkileri de tahkik edilmelidir. Ön çöktürme çamurları organik madde içeriği
zengin olduğundan yoğunlaştırma aşamasından sonra çamur stabilizasyon işlemine
(havasız, havalı vb.) tabi tutulması gerekmektedir. Özellikle eşdeğer nüfusu
büyük olan yerleşimler için ön çöktürme çamurunun havasız stabilizasyonundan
elde edilen biyogaz ile enerji geri kazanımı ekonomik bir çözüm olabilmektedir.
Ön çöktürme havuzlarında
ham atıksu kalitesi ve debisi dengelenmektedir. Ön çöktürme havuzunun yapılıp
yapılmayacağı, KOİ/TKN oranına bağlıdır. KOİ/TKN oranı 7’nin üzerinde ise
genellikle ön çöktürme havuzu yapılmakta, 7’den düşük ise gerekmemektedir. Bir
diğer kriter debidir. Ön çöktürme tankları genellikle büyük kapasiteli
(>3800 m3/gün) atıksu arıtma tesislerinde kurulur. Daha küçük tesislerde,
ikinci kademe arıtma ünitesi tüm yükü kaldırabilecekse ve köpük, yağ ve yüzen
katılar işletme problemi yaratmayacaksa (kum tutucuda giderilebilecekse) ön
çöktürme ünitesi kurulmaz. Damlatmalı filtre, döner biyolojik disk ve batmış
biyolojik reaktör gibi ikinci kademe arıtma üniteleri mevcutsa, ekipmanın zarar
görmemesi için mutlaka sistemin önüne ön çöktürme havuzu konulmalıdır.
Ön çöktürme havuzunda, AKM
giderimi % 50-65’ler, BOİ giderimi ise % 25-40 seviyelerinde olmaktadır.
Böylece biyolojik arıtma ünitesinde arıtılacak organik yük azaltılmış
olmaktadır. Organik yükteki azalma, biyolojik arıtma ünitesinde sisteme
verilmesi gereken oksijen miktarının azalmasına, dolayısı ile enerji
gereksiniminin ve oluşan fazla aktif çamur miktarının azalmasına neden
olmaktadır. Ham atıksudaki köpüğün giderilmesi ile havalandırma ve çöktürme
havuzlarında köpük oluşumu azalmaktadır. Ön çöktürme tankına kimyasal ilavesi
yapılırsa arıtım oranları yükselmektedir. Çöktürme tankında hidrolik kısa devreler,
atıksu debisindeki aşırı değişiklikler, çok yüksek ya da düşük atıksu
sıcaklıkları ile yüksek geri devir oranları, BOI5 ve askıda katı madde
giderimlerinin tipik değerlerin altına düşmesine neden olmaktadır.
Ön çöktürme tanklarının
tipleri, yatay akışlı, katı madde temaslı veya eğri yüzeyli olabilmektedir.
Yatay akışlı havuzların üstünlüğü, daha az yer kaplaması, birden fazla ünite
halinde olabilmesi suretiyle üniteler arasında aynı duvar kullanılarak ekonomi
sağlanması, koku kontrolünün daha kolay olması, daha uzun çökelme zamanı,
giriş-çıkış yapılarındaki kayıpların az olması ve çamur toplama için daha az
enerji harcanmasıdır. Mahzurları ise ölü bölgelerin oluşabilmesi, debi
değişimlerine hassas olması, çamur toplama ekipmanı için genişliğin kısıtlayıcı
faktör olması, savak yükünü azaltmak için birden fazla savak yapılması ve
yüksek bakım masraflarıdır. Yatay akışlı havuzlar dairesel veya dikdörtgen
planlı yapılabilmektedir.
Dairesel ön çöktürme
tanklarında besleme merkezden yapılmaktadır. Atıksu merkezden çevreye doğru
hareket etmekte ve dış çevre boyunca uzanan savaktan çıkış yapmaktadır. Çöken
çamur, sıyırıcılarla merkeze doğru itilmektedir. Üstte toplanan yüzer maddeler
ise döner sıyırıcı ile toplanarak bir haznede biriktirilmektedir. Dikdörtgen planlı
ön çöktürme tanklarında atıksu beslemesi bir uçtan yapılmakta, atıksu uzun
kenar boyunca hareket ederek diğer uçtan tankı terk etmektedir. Dikdörtgen ve
dairesel ön çöktürme havuzlarının projelendirme kriterleri Tablo E2.3’de
verilmiştir.
Tablo
E2.3 Dikdörtgen ve dairesel planlı ön çöktürme havuzları projelendirme
kriterleri
|
Aralık |
Ortalama |
Dikdörtgen |
||
Derinlik, m |
3-4.5 |
3.7 |
Uzunluk, m |
15-90 |
24-40 |
Genişlik, m |
3-24 |
5-10 |
Sıyırıcı hızı, m/dk |
0.6-1.2 |
0.9 |
Dairesel |
||
Derinlik, m |
3-4.5 |
3.7 |
Çap, m |
3-60 |
12-45 |
Taban eğimi, mm/m |
62-167 |
83 |
Sıyırıcı devir sayısı, dev/dk |
0.02-0.05 |
0.03 |
Katı madde temaslı ön
çöktürme havuzlarında, katı maddeler yükselerek çamur örtüsü oluştururlar ve gelen
katı maddeler burada birleşerek tutunurlar. Sıvı faz ise yükselerek savaklara
doğru ilerler. Aynı giderme verimindeki yataş akışlı ön çöktürme tanklarına
göre daha iyi hidrolik performans gösterirler. Dairesel ya da dikdörtgen planlı
olarak tasarlanırlar. Septik koşullar oluşturduğundan biyolojik çamurlar için
kullanılması uygun değildir.
Plakalı (lamelli) ön
çöktürme havuzlarında, plaka yüzeyleri çok daha kısa çökelme zamanı sağladığı
için verimlidir. Yaygın olarak aşırı yüklü ilk ve son çöktürme tanklarının
yenilenmesi/geliştirilmesi için kullanılırlar. Lameller, tüp şeklindeki yapı
veya plakalar ile sağlanabilmektedir. Böylelikle tank hacmi küçülmektedir. Bu
şekilde daha az rüzgar etkisi olmakta ve laminer akım oluşmaktadır. Lamelli
çöktürmenin dezavantajı ise septik koşulların oluşabilmesi ve tüplerin ya da
kanalların tıkanması riskidir.
Ön çöktürme havuzlarının
hesabı, yüzey yükü, bekletme süresi ve derinliğe bağlıdır. Boyutlandırılmalarında
kullanılan en önemli parametre yüzey yüküdür. Ayrıca, iyi bir performans elde
etmek için tank derinliği, bekletme süresi, çamur sıyırıcı taşıma kapasitesi
gibi parametrelerin de dikkate alınması gerekmektedir. Yüzey yükü ortalama
debide, 33 ile 49 m3/m2.gün ve pik debide ise 81 ile 122 m3/m2.gün aralığında
tutulur. Savak yükü ise 124 ile 496 m3/m/gün aralığında alınır. Savak yükünün
ön çöktürme tankı performansına etkisi çok azdır. Aşırı su hızını önlemek üzere
uygun tank derinliği ve çıkış suyu olukları arasında yeterli mesafenin temini
önerilmektedir. Böylece dipte toplanan çamurun hareketlenip çıkış suyu ile
savaktan sürüklenmesi önlenmiş olmaktadır. Ortalama tasarım debisinde bekleme
süresi 2.5 saati geçmemelidir. Uzun kalma sürelerinde septik şartlar oluşmakta,
bu da çöktürme tankı performansının düşmesine (havasız çürüme şartlarında
oluşan gazlar çamurun çökmesini engellemekte) ve koku oluşmasına sebep
olmaktadır (havasız çürüme sırasında çıkan gazlar). Çamurun uzun süre
bekletilmesi de çöken organik katıların çözünmesine neden olmakta, bu da takip
eden arıtma üniteleri için daha yüksek organik yüklemeye sebep olmaktadır.
Düzgün tasarlanmış çamur toplama üniteleri, toplanan çamurun uygun sürede nakli
ile tankın dibinde çamur birikimini önleyebilmektedir. Çamur kalınlığı, septik
şartların oluşumunu ve uzun çamur bekleme süresini önlemek üzere minimize
edilmelidir.
Çöktürme
işlemlerinde çöken çamurun akışkan tarafından sürüklenmemesi için yatay hız
büyük önem taşımaktadır. Yatay hızın belirli bir değerden büyük olması
durumunda çöktürme tankı tabanında birikmiş çamurun sürüklenme riski vardır. Ön
çöktürme havuzları dikdörtgen ve dairesel planlı olarak projelendirilir. Suyun
üniform dağıtımını ve akımını sağlayacak şekilde giriş-çıkış savak yapıları ile
donatılmaları gerekmektedir. Yüzeydeki köpük ve tabandaki çamur
birikintilerinin uzaklaştırılması için uygun bir yüzey ve taban sıyırma
tertibatı bulunmalıdır. Çamur haznesinin büyüklüğü, çamurun özelliklerine ve
çamur boşaltma aralıklarına uygun olmalıdır.
Biyoloijk Arıtma Birimleri
Biyolojik
arıtma, atıksuda bulunan organik kirleticilerin, mikroorganizmalar tarafından
besin ve enerji kaynağı olarak kullanılmak suretiyle atıksudan
uzaklaştırılmaları esasına dayanmaktadır. Biyokimyasal süreçlerin sonunda,
ayrışabilen organik madde elektron verip yükseltgenerek (oksitlenme) kararlı
son ürün olan CO2 ve H2O’ya dönüşmektedir. Dolayısı ile
ayrışabilen organik maddelerin bir kısmı biyokütleye, diğer kısmı ise enerjiye çevrilmektedir.
Biyolojik
arıtmada kullanılan en yaygın yöntem aktif çamur sistemleridir. Bu sistem
organik kirliliğin, askıda tutulan mikroorganizmalar (heterotrofik bakteriler)
yardımıyla giderildiği bir arıtma metodudur.
Deşarj
standartlarına bağlı olarak aktif çamur sistemleri karbonlu organik madde
giderimi ve nitrifikasyon, denitrifikasyon; aşırı biyolojik fosfor giderimi
için uygun reaktör konfigürasyonları ile etkin olarak çalıştırılabilir ve proses
şartlarına bağlı olarak aktif çamur reaktörü havalı, anoksik ve havasız
şartlarda olabilir. Son çöktürme tankında çökelen çamur aktif çamur havuzuna
geri devrettirilmek sureti ile uygun biyokütle konsantrasyonu sağlanmış olur.
Öngörülen biyokütle miktarından fazlası ise fazla çamur olarak sistemden
atılır.
Havalı
prosesler oksijenli ortamda organik madde giderimi ve/veya nitrifikasyon
prosesleri için kullanılmaktadır. Nitrifikasyon prosesinde ototrof bakteriler
amonyum azotunu oksijenli ortamda nitrata kadar yükseltgemektedir. Bu
prosesler, mikroorganizmaların konumuna göre askıda çoğalma, yüzeyde çoğalma ve
ikisinin birlikte uygulandığı kombine sistemler olarak sınıflandırılır. Birden
fazla prosesin ardarda kullanıldığı ardışık sistemler de mevcuttur.
Askıda, yüzeyde
ve her ikisininde gerçekleştiği büyüme olmak üzere üç değişik şekilde
olmaktadır.
a) Askıda Büyüyen Sistemler
Askıda büyüyen
sistemler, Aktif çamur havuzu içindeki biyokütlenin havalandırma ya da mekanik
karıştırma ile askıda tutulması ve atıksu ile homojen karıştırılarak uygun
koşullarda istenilen reaksiyonların oluşturulması esasına dayanmaktadır. Bu
amaçla, genellikle difüzörler veya yüzeysel havalandırıcıların kullanımı
oksijen transferi ve tam karışımın sağlanması açısından yeterli olmaktadır. Havalandırma
havuzuna oksijen transferi günlük ve mevsimlik ihtiyacı karşılayacak şekilde
tasarlanmalıdır.
Tam karışımlı
veya piston akımlı reaktör olarak projelendirilebilen aktif çamur havuzlarında
atıksu, havalandırma havuzundan sonra son çöktürme havuzuna yönlendirilir. Son
çöktürme tanklarında yerçekimi etkisi ile arıtılmış su biyokütleden ayrılarak
sonraki arıtma ünitelerine (dezenfeksiyon, filtrasyon vb.) iletilir veya deşarj
edilir. Burada dikkat edilmesi gereken husus, havalı aktif çamur tanklarında
sadece organik madde ve amonyum azotu gideriminin (nitrat azotuna çevrilmesi)
sağlanmasıdır.
Askıda çoğalan
aktif çamur sistemleri organik madde giderimi ve nitrifikasyon prosesi,
sistemin (havalı) çamur yaşına bağlıdır. Organik madde giderimi yapan
heterotrofik bakteriler, nitrifikasyonu sağlayan ototrofik bakterilere göre
daha az hassastır. Dolayısı ile normal şartlarda, nitrifikasyonun sağlandığı
koşullarda organik madde giderimi de sağlanmaktadır. Öncelikle, nitrifikasyon
prosesi için gerekli olan (havalı) çamur yaşı soğuk hava şartları gözönüne
alınarak hesaplanmalı ve reaktör hacmi buna göre hesaplanmalıdır. Pratikte
nitrifikasyon karbonlu organik maddenin giderilmesi için kullanılan reaktörde
gerçekleştirilebileceği gibi, ayrı bir reaktörde de sağlanabilmektedir. Nitrifikasyon
prosesinde
Biyolojik
çamurun stabilizasyonu, reaktörün içinde yani yüksek çamur yaşlarında uzun
havalandırma yöntemine göre işletilmesi veya oluşan fazla çamurun reaktör
dışında seçilen bir çamur stabilizasyon prosesi ile sağlanmaktadır. Arıtma
tesisi tasarımı aşamasında tesisinin tümünün ele alınarak ilgili tasarım
parametreleri açısından kütle dengesinin oluşturulması gerekmektedir.
Aktif çamur sistemlerinin
çeşitli konfigürasyonları Şekil E2.1’de verilmiştir. Tablo E2.4’de, karbon
giderimi yapan aktif çamur prosesleri için tasarım parametreleri verilmiştir.
a)
Klasik (konvansiyonel) aktif çamur sistemi b) Piston akımlı aktif çamur
sistemi
c)
Kademeli beslemeli aktif çamur sistemi d) Temas stabilizasyonlu aktif
çamur sistemi
d)
Uzun havalandırmalı aktif çamur sistemi e) Oksidasyon Hendeği
Şekil E2.1 Aktif çamur sistemlerinin
çeşitli konfigürasyonları
Tablo
E2.4 Aktif çamur prosesleri için tasarım parametreleri
Proses
çeşitleri |
qc, gün |
F/M, kg
BOI/kgTAKM.g |
kg
BOI5/ m3.g |
TAKM, mg/L |
t=V/Q, saat |
Qr/Q |
Klasik |
5-15 |
0.2-0.4 |
0.32-0.64 |
1500-3000 |
4-8 |
0.25-0.75 |
Tam karışımlı |
5-15 |
0.2-0.6 |
0.8-1.92 |
2500-4000 |
3-5 |
0.25-1 |
Kademeli besleme |
5-15 |
0.2-0.4 |
0.64-0.96 |
2000-3500 |
3-5 |
0.25-0.75 |
Değiştirilmiş havalandırmalı |
0.2-0.5 |
1.5-5.0 |
1.2-2.4 |
200-1000 |
1.5-3 |
0.05-0.25 |
Temas stabilizasyonu |
5-15 |
0.2-0.6 |
0.96-1.2 |
(1000-3000)a (4000-10000)b |
(0.5-1)a (3-6)b |
0.5-1.5 |
Uzun havalandırmalı |
20-30 |
0.05-0.15 |
0.16-0.4 |
3000-6000 |
18-36 |
0.5-1.5 |
Yüksek-hızlı havalandırma |
5-10 |
0.4-1.5 |
1.6-16 |
4000-10000 |
2-4 |
1-5 |
Kraus prosesi |
5-15 |
0.3-0.8 |
0.64-1.6 |
2000-3000 |
4-8 |
0.5-1 |
Saf oksijenli |
3-10 |
0.25-1.0 |
1.6-3.2 |
2000-5000 |
1-3 |
0.25-0.5 |
Oksidasyon hendeği |
10-30 |
0.05-0.3 |
0.08-0.48 |
3000-6000 |
8-36 |
0.75-1.5 |
AKR |
c |
0.05-0.3 |
0.08-0.24 |
(1500-5000) |
12-50 |
c |
Tek kademeli nitrifikasyon |
8-20 |
0.1-0.25 |
0.08-0.32 |
2000-3500 |
6-15 |
0.5-1.5 |
İki kademeli nitrifikasyon |
15-100 |
0.05-0.2 |
0.05-0.144 |
2000-3500 |
3-6 |
0.5-2.0 |
a Temas birimde b Temas stabilizasyon
birimi c Uygulanamaz
b) Yüzeyde Büyüyen Sistemler
Yüzeyde büyüyen sistemler,
damlatmalı filtreler, döner biyolojik disk ve dolgulu reaktörler sistemleri
şeklindedir (Şekil E2.2).
a) Damlatmalı
filtre b) Döner
biyolojik disk
Şekil E2.2 Mikroorganizmaların yüzeyde tutunduğu
damlatmalı filtreler ve döner biyolojik disk sistemlerinin şematik gösterimi
1) Damlatmalı Filtreler;
Atıksuların,
değişik dolgu malzemeleri üzerinde dağıtılarak aşağıya doğru akıtılmaları
prensibi ile çalışmaktadır. Dolgu malzemesi üzerinde biyofilm tabakası oluşmakta
ve mikroorganizma, oksijen ihtiyacını havadan almaktadır. Damlatmalı
filtrelerde taş veya plastik dolgu malzemesi kullanılabilir. Filtre malzemesi
derinliği, taş dolgu filtrelerde 1.8-
2) Döner Biyolojik Disk;
Döner
biyolojik disk (biyodisk) sistemleri, mikroorganizmaların üzerinde üremesi için
uygun bir yüzeyi sağlayacak şekilde yapılmış, gelen atıksuyun muhtemel korozif
özelliğinden etkilenmeyecek, plastik malzemelerin diskler halinde, döner bir
şaft (mil) üzerine yerleştirildiği veya içi dolgu malzemesi ile dolu delikli
tambur şeklindeki silindirik bir yapıdan oluşmaktadır. Oksijen ihtiyacı, dönme
sırasında havadan sağlamaktadır. Disklerin yüzeylerinde mikroorganizmalar
biyolojik film oluşturur. Diskler kısmen batırıldıkları için yüzeyde kalan
(hava ile temas eden) döngüleri biyofilmlerin oksijen ihtiyacını karşılamaktadır.
Biyodisklerde genelde uygulanabilir çaplar 1.5-3.0 m’dir. Şaftın her 1
metresine
3) Dolgu
Yataklı Reaktörler;
Dolgu yataklı
reaktörler, mikroorganizmaların tutunması için bir dolgu maddesi içeren
biyofilm sistemleridir. Tipik bir dolgu yataklı reaktörde hava, alt kısmından
havalandırıcılar yardımıyla verilir.
c) Askıda ve Yüzeyde Çoğalan
Aktif Çamur Ardışık Sistemler
Yukarıda
bahsedilen arıtma metotlarının kombinasyonlarını yapmak suretiyle çok sayıda
arıtma akım şeması oluşturmak mümkündür. Özellikle mevcut arıtma tesislerinin
genişletilmesi (geliştirilmesi) ile biyolojik azot ve fosfor giderimi sağlayan
tesisler haline dönüştürülmesi mümkündür. Böylece tek başına yeterli arıtmayı
sağlayamayan aktif çamur ya da damlatmalı filtre sistemlerinde yeni
konfigürasyonlar bir arada kullanılarak uygun arıtılmış su kalitesini sağlamak
mümkün olabilmektedir.
Anoksik Prosesler
Heterotrofik
(fakültatif) bakteriler oksijensiz ortamda ayrışabilen organik maddeyi ve bağlı
oksijeni (nitrat, nitrit vb.) kullanarak organik madde oksidasyonunu
gerçekleştirmektedir. Denitrifikasyon prosesi yardımıyla anoksik koşullarda
nitratın azot gazına dönüştürülmesi sonucu azot giderimi
gerçekleştirilmektedir. Anoksik koşullar askıda ya da yüzeyde çoğalan sistemler
ile sağlanabilir. Ancak, denitrifikasyon veriminin yüksek olması, proses
stabilitesi ve kontrolünün kolaylığı açısından anoksik koşullar askıda çoğalan
sistemlerde kolaylıkla sağlanmaktadır. Denitrifikasyon prosesinin verimi
anoksik reaktöre giren organik madde miktarı, havalı ünitelerden geri
devrettirilen nitrat miktarı ve ortamdaki çözünmüş oksijen konsantrasyonuna
bağlıdır.
a) Askıda çoğalan sistemlerde
denitrifikasyon
Askıda çoğalan
sistemlerde denitrifikasyon, aktif çamur sistemlerinde oksijenin olmadığı
havalı tanklardan geri devredilen nitrat yardımıyla anoksik havuzlarda
gerçekleştirilir. Nitratın yanında bakteriler için gerekli organik karbon
kaynağı sağlanmalıdır. Gerekli organik madde ham atıksudaki organik maddeden veya
dışsal karbon kaynağından sağlanır. Biyolojik azot giderimi için tasarlanan
aktif çamur sistemlerinde ön çöktürme tanklarının verimi, organik maddenin
denitrifikasyon prosesi için yeterliliği açısından kontrol edilmelidir.
Denitrifikasyon hacminden önce nitrifikasyonun sağlandığı havalı reaktör hacmi
belirlenmeli daha sonra arıtılmış suda deşarj edilen toplam azot konsantrasyonunu
sağlayacak anoksik hacim oranına göre denitrifikasyon hacmi (VD) seçilmelidir.
Anoksik reaktörlerin boyutlandırılmasında anoksik hacim oranının, VD/V (anoksik
reaktör hacminin toplam reaktör hacmine oranı) %50 değerini aşması
istenmemektedir. Nitrifikasyon prosesinde kaybedilen alkalinite denitrifikasyon
ile geri kazanılmaktadır.
b) Yüzeyde çoğalan
sistemlerde denitrifikasyon
Yüzeyde
çoğalan sistemlerde denitrifikasyon, içerisinde taş veya plastik dolgu
malzemesi bulunan bir ortamda gerçekleştirilir. Dolgulu yatakta tıkanmaların
engellenebilmesi için periyodik olarak geri yıkama gerekebilir. Askıda büyüme
denitrifikasyonunda olduğu gibi, bu işlemde de dış karbon kaynağı genellikle
gereklidir. Günümüzde özellikle büyük sistemler için yüzeyde çoğalan
sistemlerde etkin denitrifikasyon sağlamak oldukça zordur.
Azot ve Fosfor Giderim
Yöntemleri
Biyolojik azot ve fosfor
giderimi yapan aktif çamur sistemleri kısa ve/veya uzun süreli değişken
çevresel koşullara ve kirlilik yüklerine maruz kaldığından en uygun giderim
veriminin sürdürülebilirliğinin sağlanması için bu sistemlerin uygun ve yerinde
ölçüm cihazları, proses kontrol ekipmanları ve otomasyon sistemleri ile
donatılması gerekmektedir.
Biyolojik azot ve fosfor
giderimi için;
·
Tasarıma öncelikle nitrifikasyon prosesinden başlanmalı ve sistemin
olumsuz çevresel koşullar altında verimli çalışması için gerekli önlemler
alınmalıdır.
·
İkinci adımda denitrifikasyon prosesi için gerekli olan hacimler
belirlenmelidir.
·
Son olarak biyolojik fosfor giderimi için gerekli tasarım kriterleri
oluşturularak tank hacimleri hesaplanmalıdır.
Biyolojik nütrient giderimi
için tasarlanan aktif çamur sistemi seçimi atıksu karakterizasyonuna ve
çevresel koşullara bağlıdır. Bunun yanında endüstriyel katılımların yüksek
olduğu atıksular evsel atıksu karakterizasyonundan çok büyük farklılık
gösterebileceğinden, yukarıda bahsedilen tasarım kriterlerinin uygulanması
açısından sıkıntı olabilir. Özellikle
endüstriyel atıksu oranı yüksek kentsel atıksularda ayrışabilen organik madde
miktarı, türleri ve ayrışma hızlarının yanında azot ve fosfor parametreleri de
farklılık gösterebileceğinden, biyolojik azot-fosfor giderimi açısından prosesin
uygunluğunun detaylı olarak araştırılması gerekmektedir.
Biyolojik fosfor giderimi
verimi atıksudaki uçucu yağ asidi (UYA) konsantrasyonuna bağlıdır. Yüksek
konsantrasyonlarda UYA, biyolojik fosfor giderimi için biyolojik azot
gideriminden önce konulacak havasız reaktörlerin daha küçük hacim oranlarında
(havasız reaktör hacminin toplam biyolojik reaktör hacmine oranı)
projelendirilmesini sağlayacaktır. Örneğin, UYA içeriği yüksek olan atıksular
için %5 civarında bir hacim oranı yeterli olacaktır. Öte yandan, UYA içeriği
düşük atıksular için fermentasyon prosesinin verimli olmasını sağlayacak yüksek
havasız hacim oranlarına (%15-%25) ihtiyaç duyulacaktır. Dolayısıyla havasız
reaktörün hidrolik bekletme süresi 90 dakika mertebesine ulaşabilecektir.
Atıksuda nispeten düşük KOİ/TKN, KOİ/DP seviyelerinde biyolojik fosfor giderimi için UCT, VIP tipi aktif çamur sistemleri tercih edilmelidir. Bunun sebebi havasız tanka geri devir ile (içsel geri devir ve çamur geri devri) giren nitrat ve oksijen yükünün azaltılmasını sağlamaktır. Evsel atıksular için KOİ/TP değerinin düşük olması durumunda UCT, VIP tipi aktif çamur sistemleri biyolojik fosfor giderimi açısından A2O sistemine göre daha avantajlı olmaktadır. Ancak, UCT ve VIP sistemlerinde daha yüksek havasız hacim oranlarına ihtiyaç duyulmaktadır. Farklı evsel atıksu karakterizasyonları için önerilen biyolojik nütrient gideren aktif çamur