ÇEVRE MÜHENDSLİĞİNDE TEMEL İŞLEMLER – İbrahim Peker
ÖNSÖZ
Çevre Mühendisliğinde Temel İşlemler kitabı, konular nedeniyle, su ve atıksu arıtımında temel bilgiler içermektedir. Bu konularla ilgili olarak Türkçe kaynağın az olmasından dolayı, yararlı olacağı düşüncesi ile bu kitap okurlara sunulmuştur.
Konuların daha iyi anlaşılması ve uygulamaya yönelik olması için, konuların içerisine çözümlü örnek problemler ilave edilmiştir. Kitap bu nedenle temel bilgiler verirken, diğer taraftan da çevre mühendisliği tasarımlarına doğru yönlendirmektedir.
Su ve atıksu arıtımında kullanılan temel yöntemlere değinilerek, kitabın içeriğinde bu konulara öncelik verilmiştir. Bunlar; Kimyasal Çöktürme, Kimyasal Antım, Nötralizasyon ve pH Ayarlama, Dezenfeksiyon, Su Yumuşatma, Oksidasyon, Havalandırma ve Gaz Transferi, Koagülasyon ve flokülasyon, Adsorpsiyon, İyon Değişimi, Yumaklaştınna, Sedimantasyon, Flotasyon, Vakum Filtrasyonu olarak ifade edilebilir. Fiziksel ve Kimyasal Antım ağırlıklı olan bu kitabın içeriğine ileride Biyolojik Arıtımı da eklemek mümkün olabilir. Bu arıtımın temel konulan ise; Aktif Çamur, Damlatmak Filtreler, Stabilizasyon Havuzları, Havalandırmalı Lagünler, Anaerobik ve Aerobik Giderim, Amonyak Giderimidir.
Kalkınmakta olan Türkiye’miz için iyi bir şekilde forme edilmiş çevre mühendislerine küresel ısınmanın ileride doğuracağı felaketler göz önüne alındığında ihtiyaç vardır. Hızla kirlenen çevremizi yeniden iyileştirmek için görev alacak öğrenci ve çevre mühendislerine bu kitabımda faydalı olabilirsem, görevimi kısmen de yerine getirmenin mutluluğunu duyarım.
Prof. Dr. İbrahim PEKER
YAZAR HAKKINDA
Prof. Dr. İbrahim Peker, Kayseri Lisesini bitirdikten sonra İstanbul Teknik Üniversitesi Kimya Fakültesinden 1971 yılında Kimya Yüksek Mühendisi olarak mezun olmuş ve Mühendislik yapmıştır. Daha sonra aynı üniversitede araştırma görevlisi olarak çalışmış ve doktorası ile ilgili olarak Norveç'te bulunmuş ve 1978'de doktorasını tamamlamıştır.
İ.T.Ü., Fırat, Cumhuriyet ve Erciyes Üniversitelerinde öğretim üyeliği yapmış, Sanayide; Danışman, Genel Müdür ve Tesis Kurucusu olarak çalışmış olup, halen Erciyes Üniversitesinde öğretim üyesi olarak çalışmaktadır. Çevre Mühendisliğinde Temel İşlemler, Çevre Kimyası, Endüstriyel Kirlilik Kontrolü, Çevresel Etki Değerlendirmesi, Deniz Deşarjları ile Çevre Mühendisliğinin değişik konularında çok sayıda dersler vererek projeler yapmıştır.
Bir hayli makalesi ve bildirisi olup, sempozyum, teknik gezi v.b. gibi faaliyetlerde bulunmuştur. Evli ve iki çocuk babasıdır.
İÇİNDEKİLER
REAKSİYON KİNETİĞİ VE REAKTÖRLER
Homojen Reaksiyonları
Kinetiği Tek Yönlü Reaksiyonların Analizleri
Mertebeden Reaksiyonlar
Mertebeden Reaksiyonlar
Mertebeden Reaksiyonlar Reaktörler
Reaktörlerin Sınıflandırılmaları
Kütle Denklikleri İdeal Reaktörler
KİMYASAL ÇÖKTÜRME
Kimyasal Çökeltme
Kimyasal Çöktürmenin Prensibi
Kullanılan Kimyasal Çöktürücü Maddeler
Çökeltici Olarak Alüminyum Sülfat Kullanılması
Çökeltici Olarak Kireç Kullanılması
Çökeltici Olarak Demir 2 Sülfat ve Kirecin Birlikte Kullanılması
SOT veya NajSıO, Kullanılması
Kimyasal Çökeltme Yoluyla Fosfat Giderilmesi
KİMYASAL ARITMA
NÖTRALİZ8AYON VE PH AYARLAMA
Asidik Atık sularda pH Ayarlaması
Kireç Taşı Sönmüş Kireç Kostik Soda
Bazik Atık Sularda pH Ayarlaması
Karbondioksit
Asit Çözeltileri
DEZENFEKSİYON
Dezenfektan Maddelerin Etkileri Üzerinde Rol Oynayan Temel Faktörler
Klorla Dezenfeksiyon
Klorun Suda Erimesi ve İyonlaşması
Amonyakla Reaksiyonlar
Kırılma Noktası Reaksiyonu
Klorlamanın Çeşitleri
Klorlamanın Kontrolü
Klorun Bakteri Öldürücü Tesirinin ve Geriye Kalan Organizma Sayısının Bakiye Klor Konsantrasyonu Cinsinden İfade Edilmesi
Klor Temas Odalarının Tertip Şekli
Klor Giderme
Ozonla Dezenfeksiyon
SU YUMUŞATMA
Tanımlar
Sertlik Gideriminin (Yumuşatmanın) Amacı
Sertlik Giderimi (Yumuşatma) İşlemleri
Kireç-Soda Prosesi
Kostik-Soda Prosesi
Sodyum Fosfat ile Yumuşatma
Kireç ile Yumuşatmanın Teknik Uygulaması
Çökeltme
Kristalizasyoıı
Rekarbonasyon
Kireç ile Yumuşatma Proseslerinde Oluşan Çamurun Uzaklaştırılması
Uygulama Örnekleri
OKSİDASYON
Oksidasyon ve Oksidasyon Reaksiyonlarının Çeşitleri
Organik Oksidasyon Reaksiyonlarının Çeşitleri
Su ve Atıksu Arıtımında Kullanılan Oksidasyon Maddeleri ve Oksidasyon Proseslerinin Dezavantajları
Kimyasal Oksidasyonun Prensibi
Kimyasal Oksidasyona Katalizörlerin Etkisi
Kimyasal Oksidasyona pH’mn Etkisi
Bazı Önemli Oksidan Maddelerle Kimyasal Oksidasyon
Oksijen ile Kimyasal Oksidasyon
Ozon ile Kimyasal Oksidasyon
Permanganat ile Kimyasal Oksidasyon
Klor ile Kimyasal Oksidasyon
HAVALANDIRMA VE GAZ TRANSFERİ Genel Bilgiler Gaz Aktaran Bağıntıları Gaz Aktarım Hızları
Film Transfer Kuramı
Sıvı Fazda Birikim Gaz Transfer Katsayılarım Etkileyen Faktörler
Hava Kabarcıklarının Büyüklüğü
Sıcaklık
KİMYASAL KOAGÜLASYON Giriş
Katı Parçacıkların Özellikleri ve Zeta Potansiyeli Koagiilant Maddelerin Özellikleri Koagülasyon Katkı Maddeleri Optimum pH ve Doz
Koagülasyon ~ Flokulasyon
ADSORPSİYON
Kuramsal Temeller Adsorpsiyon Kinetiği
Denge Konumu ve Adsorpsiyon İzotermleri
Langmuir Eşitliği
Freundlich Eşitliği
Adsorpsiyonu Etkileyen Faktörler
Yüzey alanı
Sıcaklık
pH
Adsorplanan Madde Adsorpsiyon Kolonlan
İYON DEĞİŞİMİ
İyon Değiştiricilerin Özellikleri
İyon Değişiminde Kullanılan Teknik Terimler
İyon Değiştiricilerin Sınıflaması
İyon Değiştiriciler ile Yumuşatma
Katyon değiştiriciler ile Karbonat Giderme
Toplam Deiyonizasyon
İyon Değiştiricilerin Tasarımı
İyon Değiştiricilerin Teknikte Kullanım Alanları
YUMAKLAŞTIRMA Birleşme Kinetiği Karıştırma Yöntemleri Tasarım Esasları
ÇÖKTÜRME (SEDİMANTASYON) Çökelme Çeşitleri
İdeal Bir Çökeltme Tankının Verimliliği Parçacıkların Sürüklenme Hızı Çökeltme Tankları Tasarımı
YÜZDÜRME (FLOTASYON)
Yüzdürme Sistemlerinin Çeşitleri Yüzdürme İşlemlerinin Tasarımı
VAKUM FİLTRASYONU
Giriş
Tasarım
İlave tablolar İlave diyagramlar
KAYNAKLAR
Dezenfektan Olarak Fenol Kullanılması Halinde
E.Coli Bakterilerinin Ölmesi Üzerinde Temas
Zamanı ve Konsantrasyonunun Tesiri
Tatbik Edilen Klor Dozu ile Temas Süresi Sonunda Kalan Mikroorganizma Sayısı Arasındaki Bağıntı
Verilen Bekleme Zamanlan Sonunda Verilen Kolifonn Sayılannı Elde Etmek İçin Gerekli Klor Dozlan
Bakiye Klor Konsantrasyonunun Tatbik Edilen Klor Dozu ile Değişmesi
Kırılma Noktası Tespiti
Gyractor Kristalizasyon Aparatı
Kademeli Soda-Kireç Yöntemi ile Yumuşatma Sisteminin Akım Şeması
25°C’ de Permanganatın Siyanür ile Reaksiyonu İçin Relatif Hızlar
Sürekli KMn04 Beslemeli Mn - Zeolit Basınçlı Filtrasyon Sistemi
Buhar Fazından Sıvı Fazma 4 Aşamalı Oksijen Aktanmının Şematik Gösterimi
O2 İçin Kısmi Gaz Basıncı ile Sıvı Fazda Çözünürlük İlişkisi
Bir Hava Kabarcığından Sıvı Gazına Oksijen Aktanmı
Suda Yüklü Bir Parçacık ve Zeta Potansiyeli
Alüminyum Hidroksit İçin Zeta Potansiyelinin pH ile Değişimi
Jar-Test Deneyi ile Elde Edilecek Tipik Eğriler
Tipik Adsorpsiyon İzotermleri XIII