ATIKSU ARITMA YAPILARININ PROJELENDİRİLMESİ – Ahmet Samsunlu
ÖNSÖZ
Dünyada hızlı nüfus artışı çevre kirlenmesini birlikte getirmiştir. Kullanılan suların arıtılmadan yüzeysel sulara verilmesi, bu suların içme suyu kaynağı, sulama suyu, dinlenme ve yüzme yöreleri olarak kullanılmasını engellemiştir. Çevre koruması konusundaki yatırımların önemli bir kısmı kanalizasyon yapımına ve kullanılmış suların arıtılmasına ayrılmaktadır.
Çevre Mühendisliği Bölümünde okutmakta olduğum Kullanılmış Suların Arıtılması derslerinde öğrencilerimize yardımcı olacağına inandığım bu kitabı hazırlamış bulunuyorum. Her geçen gün önem kazanmakta olan bu konuda tüm mühendislerin, bilimcilerin, imalatçıların ve uygulayıcıların yakın işbirliği yapmaları ve birlikte çalışmaları gereklidir. Bu kitabın hazırlanmasında, yararlanılan kaynaklar kısmında belirtilen kaynaklardan faydalandım. Bu yayınlardan bazı kısımlar aynen alınmıştır.
Bu kitabın daha da geliştirilebilmesi için meslektaşlarımın ve faydalananların önerilerini bekliyorum.
Kitabın hazırlanmasında bana büyük yardımları olan Doç.Dr. Füsun ŞENGÜL’e, Yrd.Doç.Dr. Adem ÖZER’e, Y.Çev.Müh. Davut ÖZDAĞLAR’a, Y.Çev.Müh.Ayşegük İYİLİKÇİ’ye, Y.Kim. Enver KÜÇÜKGÜL’e, çizimleri ile büyük emeği geçen Bayram DİKMENTEPE’ye, yazımını yapan Ayşe TOPÇU’ya, Nesrin DEV’e, Seçil PINARBAŞI’na, Türkan YAPRAK’a, Gönül ÇELİKAG’a, basımına imkan sağlayan Mühendislik Fakültesi Yetkililerine, basımını gerçekleştiren Nusret ONARCILAR ve Tayyip DEREBOYLU’ya çok teşekkür ederim.
Prof.Dr.-İng. Ahmet SAMSUNLU
İstanbul, 2010
Atık Suların Arıtılması kitabımın Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi’nce 1987 yılında yapılan 1. Baskısı, 1991 yılında değişiklik yapılmadan aynen basılmıştır.
2006 yılında Atık Suların Arıtılması kitabım , proje ve problem kısmı haricinde ki bölümleri tarafımdan genişletilerek Birsen Yayınevi tarafından basılmıştır.
Atıksu Arıtma Yapılarının Projelendirilmesi konusu ülkemizde giderek önem kazanmış olup bu konuda muhtelif yayınlarda projelendirme örneklerine rastlanmasına rağmen, bir projenin tüm olarak bir arada kullanıma sunulmasının faydalı olduğunu düşündüğümden 1987 yılında yayınlanan Atık Suların Arıtılması kitabımın proje ve problem kısmı genişletilerek ve yeni eklemeler yapılarak bu kitap yayma hazırlanmıştır.
Bu kitapta verilen projelendirme örnekleri öğrenci bitirme ödevleri olup tarafımdan gözden geçirilmiş ve gerekli görülen eklemeler yapılmıştır. Ayrıca ülkemiz ve yurtdışında inşa edilen atıksu arıtma tesislerine ait uygulama örnekleri hakkında bir kısım kitaba eklenmiştir.
Kitap hazırlanırken yabancı kaynaklar yanında ülkemizde yayınlanan eserlerden geniş bir şekilde faydalanılmıştır. Bazı örnekler bu kaynaklardan aynen alınmıştır.
Bu kitabın daha da geliştirilebilmesi için meslektaşlarımın ve faydalananların önerilerini bekliyorum.
Kitabın bu hazırlanmasında katkısı olan Prof. Dr. İzzet ÖZTÜRK, Prof. Dr. Cumali KINACI, Prof. Dr. Lütfü AKÇA, Prof. Dr. İsmail KOYUNCU, Doç. Dr. Güçlü İNSEL ile Çevre Müh. Seval Gaye KARADAĞ’a ve İSKİ Genel Müdürlüğü’ne teşekkür ederim.
Prof.Dr.-İng. Ahmet SAMSUNLU
İstanbul, 2010
İÇİNDEKİLER
ARITMA TESİSLERİNE AİT UYGULAMA ÖRNEKLERİ
YURT DIŞINDAN ÖRNEKLER
Almanya’dan Örnekler
İleri Arıtma Örnekleri
Membran Kullanım Örnekleri
Arıtma Tesisi Yenileme Örnekleri
YURT İÇİNDEN ÖRNEKLER
Kayseri Atıksu Arıtma Tesisi
Tesis Hakkında Genel Bilgiler
Arıtma Tesisinin Üniteleri Ve Tanımları
Giriş Kanalı ve Giriş Pompa İstasyonu
Izgara Binası
Havalandırmalı Kum ve Yağ Tutucu
Giriş Debi Ölçüm Kanalı
Ön Çökeltme Tankları
Selektör / Biyo-Fosfor Tankı
Havalandırma Tankları
Son Çökeltme Tankları
Çıkış Debi Ölçüm Kanalı
Ön Çamur Yoğunlaştırıcı
Çamur Çürütücü Tank ve Çamur Çürütme Binası
İkincil Çamur Yoğunlaştırıcı
Gaz Depolama Tankı
Gaz Meşalesi
Çamur Susuzlaştırma Binası
Kayseri Atıksu Arıtma Tesisinin İşleyişi
Atıksu Yolu
Çamur Yolu
Paşaköy İleri Biyolojik Arıtma Tesisi
Tuzla Biyolojik Atık Su Arıtma Tesisi
ARITMA TESİSİ PROJELENDİRİLMESİ
ÇORLU İLİ KENTSEL ATIKSU ARITMA TESİSİ PROJELENDİRİLMESİ
Çorlu İlçesi Hakkında Genel Bilgi
Coğrafi Yapısı
Bitki Örtüsü Ve Topraklar
İklim
Akarsular
Yer Altı Zenginlikleri
Sağlık Kuruluşları
Atıksu Arıtma Tesisleri
Nüfus Değerlerinin Hesaplanması
2023 Yılındaki Nüfus Değeri Hesabı
2038 Yılındaki Nüfus Değeri Hesabı
Atıksular ve Yük Hesapları
Evsel Atıksular
2023 Yılı İçin Evsel Atıksu Yük Hesabı
2038 Yılı İçin Evsel Atıksu Yük Hesabı
Endüstriyel Atıksular
Mezbaha Atıksuları
Debi Hesabı
2023 Yılı İçin Debi Hesabı
2038 Yılı İçin Debi Hesabı
Izgara
Izgara Öncesi Bağlantı Kanalı
Çubuk Sayısının Bulunması ve Izgara Yapısı Boyutlarının Hesabı
Izgara Çubukları Arasındaki Yük Kaybı Hesabı
Izgaralarda Tutulan Katı Madde Miktarı
Kum Tutucu Hesabı
Havalandırmalı Kum Tutucu
Hava İhtiyacı
Kum Miktarı
Parşal Savağı
Ön Çöktürme Havuzu
Giriş yapısının Boyutlandırılması
Giriş Borusu Hesabı
Orifıs Tipi Giriş Tertibatı ve Giriş
Kanalında Hız Kontrolü
Stengel Tipi Giriş Tertibatı (Alternatif)
Savak Yapısının Boyutlandırılması
Çamur Haznesi ve Borusunun Hesabı
Çıkış Yapısının Boyutlandırılması
Havalandırma Havuzu
2023 Yılı için Hesaplamalar
Havalandırma Havuzu Giriş Değerleri
Biyolojik Havuz Hacmi
Fazla Çamur Miktarı
Atılacak Çamur Miktarı ve Debisi
Geri Devir Oranı (R)
Diğer Önemli Karakteristiklerin Kontrolü
Havalandırma Havuzlarının Giriş Yapıları
Havalandırma Havuzlarının Çıkış Yapılan
Teorik Oksijen ve Hava İhtiyacının Hesabı
Difîizör Hesabı
2038 Yılı için Hesaplamalar
Havalandırma Havuzu Giriş Değerleri
Biyolojik Havuz Hacmi
Fazla Çamur Miktarı
Atılacak Çamur Miktarı
Atılacak Çamur Debisi
Geri Devir Oranı (R)
Diğer Önemli Karakteristiklerin Kontrolü..
Iavalandırma Havuzlarının Giriş Yapıları
Tavalandırma Havuzlarının Çıkış Yapıları
Teorik Oksijen ve Hava İhtiyacının Hesabı
Difüzör Hesabı
Son Çökeltim Havoızu
2023 Yılı için Çöktürme Havuzu
Debi, Havuzun Yüzey Alanı ve Çap Hesaplamaları.
Katı Madde Yükünün Hesabı
Son Çöktürme Havuzu Derinliğinin Hesabı
Bekletme Süresi Hesabı
Giriş Yapısı
Çıkış Yapısı
2038 Yılı için Çöktürme Havuzu
Debi, Havuzun Yüzey Alanı ve Çap Hesaplamaları.
Katı Madde Yükünün Hesabı
Klorlama Tesisatı
Klorlama Havuzu Giriş Yapısı
Klorlama Havuzu Çıkış Yapısı
Klorinatörün Hesabı
Deşarj(Mansap) Yapıları
Hidrolik Profilin Çıkartılması
Hidrolik Profil Çıkartılırken Dikkat Edilmesi
Gereken Başlıca Prensipler
Deşarj Noktası Son Çöktürme Havuzu Arası
Son Çöktürme - Havalandırma Havuzları Arası
Havalandırma Havuzu Ön Çöktürme Havuzu Arası
Ön çöktürme Havuzu Kum Tutucu Arası
Kum Tutucu Izgara arası
Izgara Terfi Merkezi Arası
Terfi Merkezi
Alternatif Biyolojik Sistemlerin Hesaplan
Damlatmak Filtreler
Yüksek Hızlı Damlatmalı Filtre Boyutlandırılması..
Stabilizasyon Havuzları
Alg ve Oksijen Üretimi
Havuz Hacmi
Havuz Geometrisi
Çamur Birikimi
Mekanik Havalandırmalı Havuzlar (Lagünler)
Arıtma Tesisinde Çamur Bertarafmın Projelendirilmesi
Amaç ve Kapsam
Çamur Bertarafı
Çürütülecek Çamur Miktarının Hesabı
Çürütülecek Toplam Çamur Miktarı Hesabı
Çamur Yoğunlaştırma
Karıştırma Tankı
Çamur Çürütme
Aerobik Çamur Çürütme
Anaerobik Çamur Çürütme
Çürümüş Çamur Bertaraf Alternatifleri
Çamur Kurutma Yatağı
Beltfıltre Pres
Filtre Pres
KULLANILMIŞ SULARIN ARITILMASI PROJESİ
Giriş
Temel Tasarım Kriterlerinin Hesaplanması
Debilerin Hesaplanması
Evsel Kullanılmış Sular
Sızma Debisi
Endüstri Debisi
Ortalama Günlük Debi
Maximum Günlük Debi
Tasarım Debisi
Minimum Debi
Kirlilik Yükü
Evsel Kirlilik Yükü
Endüstriden Gelen Kirlilik Yükü
Toplam Kirlilik Yükü
Kirlilik Konsantrasyonu
Pompa Hesaplan
Pompa Emme Haznesi Tasarımı
Pompa Seçimi
MekanİK Arıtma Ünitelerinin Tasarımı
Izgara T asarımı
Kum Tutucu Tasarımı
Giriş
Kum Toplama Çukurunun Boyutu
Orantılı Akım Savağı
Ön Çökeltme Havuzu Tasarımı
Ön Çökeltme Havuzlarının İşlevi
Ön Çökeltme Havuzu Boyutlandırılması.
Çamur Toplama Haznesi Boyutları
Giriş Yapısı Tasarımı
Çıkış Yapısı
Biyolojik Arıtma Sisteminin Tasarımı
Klasik Aktif Çamur Ünitesi Tasarımı
Aktif Çamur Prosesinin Genel Özellikleri
Aktif Çamur Prosesi Tasarım Parametreleri
Aktif Çamur Havuzunun Boyutlandırılması
Tesis çıkışındaki çözünmüş
BOI konsantrasyonu
Gerekli Arıtma Verimi
Reaktör Hacminin Hesaplanması
Günlük Çamur Üretimi
Günlük Çamur Atma Hızı
Geri Dönüş Oranı
Dünyadaki Kimyasal Atıksu Arıtma Tesisleri Örnekleri ve Atıksu
Giderim Verimleri
YENİKAPI ATIKSU ÖN ARITMA TESİSİ
Tesisin Tanıtımı
Kaba Izgara Ünitesi
Giriş Pompa İstasyonu
Ön Arıtma Tesisi (İnce Izgara ve Havalandırmalı Kum Tutucu)
Çıkış Terfi Merkezi
PROJELENDİRME
Kimyasal Atıksu Arıtma Ünitelerinin Projelendirilmesi
Hızlı Karıştırma
Yumaklaştırma Havuzu
Dağıtma Yapısı
Çökeltme Havuzu
Toplama Yapısı
Hidrolik Hesaplar
ARITMA ÇAMURLARI
Arıtma Çamurlarının İşlenmesi ve Bertarafı İçin
Uygulanacak Yöntemler
, Çamur Akım Şeması
Çamur İşleme Ünitelerinin Projelendirilmesi
Toplam Çamur Miktarının Hesabı
Yoğunlaştırma Ünitesi
Çamur Toplama Tankı
Çamur Şartlandırma Ünitesi
Susuzlaştırma Ünitesi
Fiziko-Kimyasal Atıksu Arıtımında Katı Madde
Dengesi ve Atıksu Kalitesi
SONUÇ VE DEĞERLENDİRME
KARBON, AZOT VE FOSFOR GİDERİMİ İLE İLGİLİ ÖRNEKLER
YALNIZ KARBON GİDERİMİ İÇİN AKTİF ÇAMUR SİSTEMİ BOYUTLANDIRILMASI
KARBON GİDERİMİ VE NITRIFIKASYONUN SAĞLANDIĞI KLASİK AKTİF ÇAMUR SİSTEMİ
TAM KARIŞIMLI AKTİF ÇAMUR SİSTEMİNDE BOİ GİDERİMİ VE NITRIFIKASYON İLE BOİ GİDERİMİ
Boi Giderimi (Nitrifikasyonsuz) (A)
Projelendirme İçin Gerekli Parametrelerin Bulunması
Yanlız BOİ (Nitrifikasyonsuz) Giderim Hesabı
Havalandırma Havuzundaki VSS ve AKM Kütlesi Hesabı
Havuz Hacmi ve Alıkoyma Zamanının Bulunması
F/M Değerini ve BOİ Hacimsel Yükünü Hesabı
TSS Ve VSS Değerlerine Bağlı Olarak Ygöz(Yobs) Bulunması
Oksijen İhtiyacı Hesabı
Hava Debisi Hesabı
Nitrifikasyonlu Boi Giderimi (B)
SRT Değerinin Nitirifıkasyonlu BOİ Giderimi
İçin Yeniden Belirlenmesi
Teorik Ve Projelendirme SRT Değerlerinin Hesaplanması
A,B ve C Kısımları Hesaplar İçin Biyokiitle
Üretimi (Px,Biyo) Hesabı
Nitrata Oksitlenen Azot Miktarının Hesabı
Havalandırma Havuzundaki VSS-TSS Kütlesinin ve
Konsantrasyonun Hesabı
Havalandırma Havuzunun Hacmi ve Alıkonma
Süresinin Hesabı
F/M Değeri ve BOİ Hacimsel Yük Değeri
TSS ve VSS'ye Bağlı Olarak Gözlenen
Dönüşüm Oranının Hesabı
Oksijen İhtiyacının Hesabı
İnce Gözenekli Havalandırma Hesabı
Alkalinite Kontrolü
Çıkış Tahmini BOİ Değeri
Son Çökeltme Havuzu Boyutlandırılması
TAM KARIŞIMLI AKTİF ÇAMUR SİSTEMİNDE NİTRİFİKASYON VE DENİTRİFİKASYON
UZUN HAVALANDIRMALI SİSTEMDE AZOT VE FOSFOR GİDERİMİ
BİYOLOJİK FOSFOR VE AZOT GİDERİMİ