Bilgi : Endüstriyel Atıksu Yönetimi Ve Endüstriyel Atıksu Arıtımı

Xzenon

Deneyimli Üye
TÜİSAG Üyesi
Katılım
26 Şub 2012
Mesajlar
802
Tepki puanı
5,498
Meslek
Uzman (B)
Dosyayı aşağıdaki adrese yükledim.
http://xzenon34.files.wordpress.com/2012/03/6-cakmakci_ipek_ozkaya_ders_notu.pdf

ENDÜSTRİYEL ATIKSU YÖNETİMİ VE ENDÜSTRİYEL ATIKSU ARITIMI
1- Giriş
Hızlı endüstriyel gelişme ve kentleşme sonucu birçok ülkede sosyal, politik ve ekonomik
sorunlar ortaya çıkmaktadır. Ormanlar, tatlı su kaynakları, denizler ve canlı yaşamı için
önemli olan kaynaklar endüstrileşme ve kentleşmeden olumsuz etkilenmektedir. İnsan yaşamı
için gerekli olan bu kaynakların endüstriyel faaliyetler sonucu kirlenmesi neticesinde çevresel
problemler oluşmaktadır. Endüstriyel tesislerin mevcudiyeti beraberinde ilgili bölgelerde hızlı
kentleşmeyi de getirmektedir. Hızlı endüstrileşme ve artan kentleşme sonucu çevre üzerinde
özümseme kapasitesinden daha fazla yüklerin oluşmasına sebep olmaktadır. Göller, nehirler,
sahiller ve rekreasyon alanları endüstrilerden ve aşırı kentleşmeden kaynaklanan aşırı kirletici
yüklere maruz kalmaktadır. Bazen bu kaynakların olumlu kullanım imkanları tamamen sona
ermektedir.
Tatlı sular canlı yaşamı için hayati önem arz eden önemli doğal kaynaklardır. Bu kaynaklar
iyi yönetildiği sürece yenilenebilir kaynak olmaya devam etmektedir. Evsel, endüstriyel ve
tarımsal sanayi faaliyetleri kirliliğinin önlenmesi yerel gelişiminin sürdürülebilirliği sağlamak
için önemlidir. Birçok ülkede yürütülen su kirliliği çabalarında bazı başarıların elde edildiği
bilinmektedir. Evsel ve endüstriyel atıksuların veya atıkların uygun şekilde arıtılmaması tatlı
su kaynaklarının kirlenmesine ve kalitesinin bozulmasına sebep olmaktadır. Nehirler, göller
ve kıyılar bu kirliliklerden direkt yada dolaylı olarak etkilenmektedir. Arıtılmadan nehre
deşarj edilen atıksular nehir vasıtasıyla kıyılara yada göllere kadar taşınmaktadır. Dünyada
nehir ve göller halen çok önemli tatlı su kaynakları olarak kullanılmaktadır. Günümüzde deniz
suları zaruri durumlarda su kaynağı olarak kullanılmaktadır (Jern, 2006).
Endüstriyel tesislerde, hammaddelerin işlenmesi ve ürün üretilmesi işlemlerinden
kaynaklanan atıksulara “ endüstriyel atıksu” denir. Bu atıksular yıkama, pişirme, ısıtma,
ekstraksiyon, reaksiyon ürünleri, ayırma, taşıma ve kalite kontrol işlemlerinden
kaynaklanabilir. Potansiyel kirletici miktarının su kalitesinde istenmeyen değişime sebep
olacak miktarda bulunmasıyla su kirliliği oluşmaktadır. Endüstriyel atıksular tesiste
çalışanların banyo, barınma ve yemekhanelerinden gelen evsel nitelikli suları da içermektedir.
Evsel ve endüstriyel atıksular arasında önemli farklılıklar bulunmaktadır. Meskenlerden,
ticarethanelerden, ofislerden ve diğer kuruluşlardan kanalizasyon sistemine evsel nitelikli
atıksular deşarj edilmektedir. Evsel atıksular organik ve inorganik maddeleri içerir ve %99’u
sudur. Askıda, koloidal ve çözünmüş maddeler atıksuda mevcuttur. İnsan atıklarını içeren
evsel atıksularda çok sayıda hastalık yapıcı (patojen) mikroorganizma bulunabilir. Bu
mikroorganizmalar insanlarda kolera, tifo ve tüberküloz gibi çeşitli hastalıklara sebep olabilir.
Su kaynaklı olarak oluşan viral hastalıklar bulaşıcı olabilir. Evsel atıksuyun inorganik
içeriğinde klorür, sülfatlar, azotlar, fosforlar ve karbonat ve bikarbonatlar bulunmaktadır.
Organik madde içeriğinin yaklaşık % 90’ını protein ve karbon hidratlar oluşturmaktadır.
Böylece evsel atıksular için arıtma tesisleri planlanırken bu içerik dikkate alınmaktadır.
Bölgesel olarak da atıksu karakterizasyonunda aşırı farklılıklar olmamaktadır.
Endüstriyel atıksular endüstri türüne ve işlenen hammaddeye bağlı olarak birbirinden çok
farklılıklar göstermektedir. Bazı endüstriyel atıksular aşırı organik içerikli, kolayca biyolojik
olarak ayrışabilir, aşırı inorganik içerikli veya zehirleyici özelikte olabilir. Yani toplam askıda
2
katı madde (TAKM), biyolojik oksijen ihtiyacı (BOİ) ve kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) biriki
mg/L’de birkaç bin mg/L’ye kadar değişim gösterebilmektedir (Jern, 2006).
Endüstriyel atıksular bazı parametreler bakımından çok zengin olabilirken arıtma için gerekli
diğer parametreler bakımından aşırı fakir olabilir. Kanalizasyona (pH:6-9) yada alıcı ortama
deşarj için uygun pH değerinde bulunmayabilir. Bir endüstriyel tesis içerisinde de zamana ve
proses ile aşamalara bağlı olarak oluşan atıkyunun karakteri diğerlerinden oldukça farklı
olabilmektedir.
Arıtma proseslerine karar vermeden önce mutlaka endüstriyel atıksu karakterizasyonu
yapılmalı ve uygun arıtma metotları belirlenmesi gerekmektedir. Canlıların yaşam
kalitelerinin bozulmaması ve gelecek kuşaklara daha iyi bir dünya bırakabilmek amacıyla
endüstriyel atıksuların belirlenen standartları sağlayacak seviyede arıtılması kaçınılmaz bir
durumdur.
2. Endüstriyel Atıksuların Sınıflandırılması
Endüstride proseste, proses dışında ve çalışanların ihtiyaçları için su kullanılmaktadır. Bu
sebeple endüstriyel atıksu kaynakları sınıflandırılırken suyun kullanım yeri ve kirletici
özellikleri dikkate alınmaktadır. Buna göre endütriyel atıksular üç ana sınıfa ayrılmaktadır
(Tünay, 1996; Alp, 2009). Bunlar:
Proses Atıksuları
Proses Dışı Atıksular
Evsel Nitelikli Atıksular
olarak ifade edilmektedir.
Proses atıksuları, proseslerde su kullanımı sonucunda veya proses sırasında oluşan ve
kirlenmiş olan atıksulardır. Proses atıksularına aşağıdakiler örnek olarak verilebilir.
-Metal son işlemlerinde kaplama banyolarının dökülmesi
-Plastifiyan üretiminde reaksiyon suları ve ürün yıkama suları
-Gübre üretiminde ana çözelti atıksuları
-Boya endüstrisinde tanka yıkama atıksuları
-Temaslı soğutma atıksuları
-Açıkta depolanan maddelerin sızıntısı dolayısı ile yağmur suları
-Temizlik ve yıkama suları
Proses dışı atıksular, kirlenme içermemeleri veya az kirletici içermeleri ve arıtma
ihtiyaçlarının sınırlı olduğu atıksulardır. Proses dışı atıksulara aşağıdakiler örnek olarak
verilebilir.
-Temassız soğutma suları
-Kazan suyu(yumuşatma ünitesi) hazırlama atıksuları
-Kazan kondensat suları
-Rejenerasyon atıksuları
-Kirlenmemiş saha drenaj suları
-Yağmur suları
3
Evsel nitelikli atıksular, personelin duş, tuvalet kullanımları, kafeterya, yemekhane,
misafirhane gibi yerlerden kaynaklanan atıksulardır. Kirleticileri, evsel atıksulara benzemekle
beraber kirletici parametrelerin değerleri ve birbirlerine oranları evsel atıksudan farklılık
gösterebilirler.
3- Endüstrilerin Kirlenme Bazında Sınıflandırılması
Endüstriler yapı itibari ile oldukça karmaşık bir yapıya ve birbirleri ile belirli bir ilişkiler
içerisinde bulunan kuruluşlardır. Bu karmaşık yapı içerisinde endüstrilerin çeşitli amaçlar için
değerlendirilebilmeleri için çeşitli sınıflandırmalarının yapılması gerekmektedir. Bu
sınıflandırma aşağıda verilen başlıklar göz önüne alınarak yapılabilir (Tünay, 1996, Alp,
2009):
Üretim prosesi ve teknolojisi
Hammaddeler
Ürünler
Su kullanımı
Tesis büyüklükleri
Tesis yaş ve verimleri
Personel sayıları
Atıksu özellikleri
Atıksu arıtma teknolojileri
Yatırım maliyetleri
4- Endüstriyel Atıksu Karakterizasyonunda Kullanılan Birimler
Endüstriyel atıksu karakterizasyonunda kullanılan birimler konsantrasyoni kirlilik yükü, debi
ve nüfus eşdeğeridir ((Tünay, 1996, Alp, 2009):
Konsantrasyon: Atığın birim hacim içindeki değeridir. Atıksu için kullanılan konsantrasyon
birimleri:
Kütle bazında: mg/L. , kg/m3
Hacim bazında: mL/L. L/m3
Yüzde bazında: % m/m % v/v
olarak ifade edilebilir.
Kirlilik yükü: Deşarj edilen atığın kütlesel miktarını ifade eder. Atıksu için kullanılan kirlilik
yük birimleri:
Zaman bazında yük: kg BOİ5/gün
Üretim bazında yük: kg BOİ5/ton boyanmış kumaş
kg KOİ/m3 bira
kg TKN/ton kağıt
kg Ağırmetal/m2 yüzey kaplama
4
olarak ifade edilebilir. Kirlilik yük hesabı için kirletici konsantrasyonu ve debi bilinmesi
gerekmektedir. Konsantrasyon x Debi= mg/Lx m3/gün = g kirletici/ gün şeklinde ifade
edilebilir.
Örnek: Bir gıda tesisi 1000 mg BOİ5/L içeren ve 100 m3/gün debide atıksu üretmektedir. Bu
tesis için BOİ5 kirlenme yükünü hesaplayınız.
Kirlenme yükü(kg BOİ5/gün) = (1000 mg BOİ5/L)x(100 m3/gün)/1000
= 100 kg BOİ5/gün
Debi: Atığın birim zamanda oluşan hacimsel miktarını ifade etmektedir. Atıksu için
kullanılan debi birimleri:
Zaman bazında: m3/saat, L/s, m3/gün
Ürün bazında: m3/ton ürün veya m3/ton hammadde
olarak ifade edilir.
Nüfus eşdeğeri: Atığın kirlenme yükünün nüfus cinsinden ifadesidir. Nüfus eşdeğerinin
hesaplanabilmesi için kişi başına su kullanımı ve kirletici yükünün bilmesi gerekmektedir.
Örnek: Kirlenme yükü 50 kg BOİ5/gün olan endüstrinin nüfus eşdeğerini hesaplayınız.
Kabuller: İstanbul’da kişi başına evsel atıksu miktarı, 200 L/nüfus.gün
Evsel atıksuda BOİ5 konsantrasyonu 250 mg/L.
Çözüm:
Kişi bazında kirlenme yükü
= (250 mg BOİ5/L)x(200 L/kişi.gün)/1000
= 50 g BOİ5/kişi.gün
Nüfus eşdeğeri = (100 kg BOİ5/gün)x1000/(50 g BOİ5/kişi.gün)
= 2000 kişi eşdeğeri
5- Atık Araştırması
Endüstriyel atık araştırması, su kullanan ve atık üreten tüm proseslerin kütle dengesini ve
belirli proseslerde ve tüm tesiste atık karakteristiklerindeki değişimleri içeren bir prosedürdür.
Atık araştırması, endüstrilerde iki amaca yöneliktir: Proses profilinin çıkarılması ve kirlenme
profilinin çıkarılması (Öztürk ve diğ., 2004; Tünay, 1996). Atık araştırması,
Tesisin proses profilinin çıkarılması
Literatürden yararlanılması
Numune alma ve analiz proğramının yapılması ve elde edilen sonuçların değerlendirilmesi
şeklinde yapılır. Detaylı olarak bakıldığında ise;
Endüstriyel proseslerin akım şemasının çıkarılması
Proses çalışma düzenlerinin belirlenmesi (sürekli, kesikli, yarı sürekli)
Proseslerde kütle ve enerji dengelerinin kurulması
Atıkların üretildikleri kademelerin belirlenmesi
5
Tesis içi kontrol önlemlerinin belirlenmesi
Kanal şebekelerinin belirlenmesi
Deşarj yer ve şekillerinin belirlenmesi
Arıtma tesislerinin yeri ve özellikleri(varsa)
Tehlikeli atıkların kaynak, miktar ve özelliklerinin belirlenmesi
Katı atık miktar ve kaynaklarının belirlenmesi
Hava kirlenmesinden kaynaklanan atıksu miktar ve özelliklerinin belirlenmesi
ele alınır. Atık araştırmasında, gerekli bilgileri minimum emek ile gerçekleştirmek için takip
edilecek genel prosedür dört adımda özetlenebilir (Öztürk ve diğ, 2004):
1. Fabrikadaki bir mühendisin yardımı ile proses bazında kanal sistemin haritası
hazırlanır. Bu harita örnekleme istasyonları ve beklenen atıksu debilerini içermelidir.
2. Örnekleme ve analiz çizelgesi hazırlanır. Debiyle orantılı, sürekli örnek alınması en iyi
yöntemdir ancak bu tarz örnek alma yerine göre uygun olmayabilir. Kompozit örneğin
periyodu ve örnekleme sıklığı o prosese göre belirlenir. Bazı sürekli proseslerde 8, 12
veya 24 saat boyunca saatlik örnekleme yapılır. Çok dalgalanma gösteren proseslerde
ise 1 veya 2 saatlik kompozit alınıp analiz edilmesi gerekebilir. Endüstriyel atıksu
arıtma tesislerinde belli kapasitede dengeleme ve depolama kapasitesi olduğundan
daha sık örnekleme nadiren gerekir. Kesikli prosesler ise kesikli deşarj sırasında
kompozitlenmelidir.
Örneklerde yapılacak analizler analizin karakterine ve amacına bağlıdır. Örneğin, pH
anlık örneklerde ölçülmelidir. Çünkü bazı durumlarda kompozitleme ile çok asidik
veya bazik sular nötralize olarak tasarımda yanlış bilgiye neden olabilir. Kısa kalış
süreli biyolojik arıtma tesisi tasarımı söz konusu olduğunda BOI yüklerindeki
değişimler, 8 saatten daha kısa kompozit örnek alımını gerektirebilir. Havalandırmalı
lagünlerde ise 24 saatlik kompozit yeterli olmaktadır. Azot ve fosfor, gerekli besin
elementi ihtiyacını belirlemek amacıyla ölçülüyorsa, biyolojik sistemin belirli
derecede tampon kapasitesi olduğundan 24 saatlik kompozitte ölçülmesi yeterlidir.
Biyolojik sistem için toksik deşarjlar istisnadır. Bazı toksik maddelerin tek dozu
biyolojik prosesi bozacağından bu tür maddelerin sürekli ölçülmesi gerekir. Toksik
maddelerin mevcut olması durumunda arıtma tesisinde ayrıca dikkate alınmaları
gerekir.
3. Atıksu debi dengesi çizelgesi hazırlanır. Datalar toplanıp analizler yapıldıktan sonra
tüm önemli atıksu kaynaklarının dikkate alındığı su denge diyagramı hazırlanır. Bir
mısır işleme prosesi su denge diyagramı Şekil 1’de verilmiştir.
6
Şekil 1. Mısır işleme tesisi akış-madde denge diyagramı (Öztürk ve diğ, 2004)
4. Önemli atık karakterlerindeki istatistiksel değişimler oluşturulur. Bazı atık
karateristiklerindeki değişimler atıksu arıtma tesisi tasarımında çok önemlidir. Bu tür
verilerin eklenik olasılık dağılımlarını veriler olasılık eğrisi olarak oluşma gösteren
özel grafikler hazırlanmalıdır. Bu şekilde hazırlanmış bir grafik Şekil 2’de verilmiştir.
Şekil 2. Ham atıksuda BOI ve AKM’nin eklenik olasılık dağılımı (Öztürk ve diğ, 2004)
6- Numune Alma ve Karakterizasyon
Numune alma ve karakterizasyon esas olarak (Alp, 2009),
Numune alım noktalarının seçilmesi
Numune türlerinin seçilmesi
o Kompozit numuneler(debi ağırlıklı veya zaman ağırlıklı)
o Tekil numuneler
Numune alma sayı ve sıklığının belirlenmesi
Ölçülecek parametre ve ölçüm yöntemlerinin belirlenmesi
aşamalarını kapsayan ayrıntılı bir çalışmadır.
7
7- Proses ve Kirlenme Profili
Bir endüstri tesisinde yer alan her bir proses için su kullanımı ve atıksu oluşumunun zaman ve
üretim bazında ifade edilmesi proses profili olarak tanımlanır. Proses profilinde, literatürde
benzer endüstriler için verilen değerlerle mukayese yapılır. Uyumsuzluklar varsa nedenleri
araştırılır. Literatürle karşılaştırma deney maliyetleri ve süresini kısaltır (Tünay, 1996; Alp,
2009).
Kirlenme profili, bir endüstri tesisinin atıksu miktar ve kirletici özelliklerinin proses ve alt
kategori bazında, mevcut ve gelecekteki durum için ortalamalar cinsinden ifadesidir (Tünay,
1996; Alp, 2009).
8- Atıksu debisinin hesaplanması
Endüstriyel atıksu debilerinin belirlenmesinde esas olan debinin kaynağında belirlenmesidir.
Teknoljik imkanların artmasıyla bir çok debi ölçüm metodu güvenilir olarak
kullanılabilmektedir. Endüstriyel atıksuların debileri belirlenirken endüstriyel işlemlerden
kaynaklanan, evsel nitelikli ve sızma sebebiyle oluşan atıksuların tümü dikkate alınmaktadır
(Kestioğlu, 2001).
Qp= Qevsel+Qendüstriyel+Qsızma (1)
Burada Qp proje debisini (m3/gün), Qevsel endüstride oluşan evsel nitelikli atıksu debisini
(m3/gün) , Qendüstriyel endüstriyel faaliyetlerden kaynaklanan atıksu debisini (m3/gün) ve Qsızma
atıksu kanalına giren giren yer altı suyu debisini (m3/gün) göstermektedir.
Endüsriden kaynaklan atıksu miktarı aşağıdaki bağıntıyla hesaplanabilir.
Qevsel= qmaxx N (2)
Burada qmax kişi başına tüketilen maksimum su miktarını (L/kişi-gün) ve N ise endüstride
çalışan kişi sayısını göstermektedir.
Günümüzde bir çok endüstriyel tesisin kanalizasyon sisteminde PVC ve benzeri sızdırmaz
özelliği çok zayıf olan borular kullanılmaktadır. Bu sebeple genellikle sızma debisi ihmal
mertebesindedir. Beton yada betonarme boru kullanılna sistemlerde ise su toplama havzasına
ve kanal uzunluğuna göre sızma debileri hesaplanmaktadır. Su toplama havzasına göre sızma
debisi aşağıdaki bağıntıyla hesaplanabilir (Kestioğlu, 2001).
Qsızma=qi x A (3)
Burada qi yer altı suyunun yüksekliğine bağlı olarak birim zamandaki sızma debisi (L/s.ha)
(0,06 ila 0,6 L/s.ha arasında değişmektedir) ve A ise kanalizasyon sisteminin atıksuyununu
topladığı endüstriyel alanı (ha) göstermektedir.
Kanal uzunluğuna göre sızma debisi aşağıdaki bağıntı ile hesaplanabilir.
Qsızma=qi x L (4)
8
Burada qi birim kanal uzunluğu başına sızma debisini (L/s.m) ve L ise kanalizasyon
uzunluğunu (m) göstermektedir.
Proseslerden kaynaklanan atıksularının debisinin belirlenmesinde en etkili yöntem direkt
olarak debiyi ölçmektdir. Bu ölçüm 24 saat süresince sürekli olabileceği gibi 24 saat süresince
kopmozit numune alınmalarında da debi ölçümleri yapılabilir. Endüstrinin su ihtiyacı ile
birlikte günlük, haftalık, aylık ve yıllık üretim değişileride dikate alınmalıdır. Baze ileriye
dönük üretim projeksiyonlarının da dikkate alınması gerekmektedir. Endüstrilerin çalışma
saatleri farklılıklar gösterebilmektedir. Günde 8 saat, 16 saat veya 24 saat gibi. Bu sebeple
günlük ve saatlik debiler ölçülmeldir. Endüstride atıksu debilerinin proses bazında da
belirlenmesi gerekebilir. Proses bazında belirlenen debiler toplanarak endüstriyel proseslerden
kaynaklanan debiler belirlenebilir (Kestioğlu, 2001).
Fabrikanın çalışma saatlerine göre maksimum, minimum ve ortalama saatlik debiler
belirlenir. Izgaralar, terfi merkezleri ve kum tutucular maksimum saatlik debiye göre
boyutlandırılmaktadır.
Günümüzde kullanılan debi ölçüm metotlarının bazıları Tablo 1’de görülmektedir.
Tablo 1. Debi ölçüm metotları (Kestioğlu, 2001; Gönüllü, 2004)
Debi ölçüm metodu Ölçümde kullanılan yöntem
Borularda debinin ölçülmesi
Venturimetre
Akım hüzmesi
Orifis
Pitot tüpü
Magnetik ölçer
Rotametre
Atmosfere açık borularda debinin ölçülmesi
Dolu akan borularda;
o Hüzmeler ve orifisler
o Düşey açık uçtan akış
Kısmen dolu akan borularda;
o Kaliforniya boru metodu
o Açık akış huzmesi
Açık kanallarda debinin ölçülmesi
Akım ölçülerek debinin ölçülmesi
Derinlik ölçülerek debinin ölçülmesi
Yüzey hızı ve derinlik hesaplanarak
debinin ölçülmesi
Pitot tüpleri
Savaklar
Özel savaklar
Değişik metotlar
Sulandırma metodu
Tanklarda seviye değişim metodu
Debi ölçer cihazlarının yerleştirilmesi
Bu yöntemler haricinde debi değerinin yaklaşık olarak bulunmasına yardımcı olacak
yöntemlerde bulunmaktadır. Bunlar;
Bir hammadde miktarını dikkate alarak debinin hesaplanması
9
Endüstri kuruluş alanı dikkate alınarak atıksu debisinin belirlenmesi
olarak ifade edilmektedir.
Bir hammade miktarını dikkate alarak debinin belirlenmesinde en önemli husus birim
hammadde miktarına düşen atıksu miktarının doğru olarak bilinmesidir. Örnek olarak Büyük
baş hayvan derisinin işlemesi için gerekli birim debi 25 m3/ton deri olarak biliniyorsa işlenen
deri miktarı dikkate alınarak debi hesabı yapılabilir.
İller bankası endüstrileri kuruluş alanlarına göre su tüketimi yönünden üç gruba ayırmıştır.
Her gruptan birim alanda oluşacak atıksu miktarıda belirtilmiştir. Bunlar;
Büyük ölçekli sanayi kuruluşları : 1,5 L/s.ha
Orta büyüklükteki sanayi
kuruluşları
: 1 L/s.ha
Küçük ölçekli sanayi kuruluşlar : 0.5 L/s.ha
şeklindedir. Eğer sanayi kuruluşunun alanı biliniyorsa debiside yaklaşık olarak hesaplanabilir.
9- Endüstriyel Atıksu Yönetimi
Endüstriyel atıksu yönetiminde,
Yeni kurulacak endüstriler için temiz teknoloji seçimi
Tesis içi kontrol
Atıksuların arıtılması(deşarj standartlarının sağlanması)
yaklaşımları yer almaktadır (Alp, 2009).
10- Deşarj Standartları
Deşarj standartları, atıksuların alıcı ortamlara deşarjı için sahip olmaları gereken özelliklerdir.
Bu özellikler kirletici parametreler için konsantrasyon ve yük bazında tanımlanır. Doğrudan
alıcı ortam (göl,deniz,akarsu) yada kanal şebekesine deşarj seçeneklerine göre belirlenir.
Deşarj standartları, alıcı ortamın belirlenen amaçlarla kullanımını sağlamalı ve alıcı ortam
kalitesini hedeflenen kalite seviyesine çıkaracak şekilde geliştirmelidir. Kısıtlamalar dengeli
ve ekonomik ve teknolojik olarak uygulanabilir olmalıdır. Kontrolü mevcut imkanlarla
yapılabilmelidir.
Deşarj standartları,
Alıcı Ortam kalitesine dayanan standartlar (Su kalitesi modelleri)
Teknoloji bazlı standartlar (Best Practicable Control Technology-BPT ve Best Available
Technology Economically Achievable-BATEA)
şeklinde sınıflandırılır (Alp, 2009).
10
11- Ortak Arıtma
Ortak arıtma, evsel ve endüstriyel atıksuların birlikte ortak bir arıtma sisteminde arıtılmasıdır.
Uygulamaları, Organize Sanayi Bölgeleri ve yerleşim yerleri yakınındaki endüstrilerdir.
Ortak arıtma, insan gücü ve arazinin daha etkin kullanılmasına, debi değişimlerinin
dengelenmesine, büyük arıtma debileri dolayısı ile daha farklı alternatiflerin seçilebilmesine,
arıtmada gerek duyulan besi maddesinin (Nütrient) evsel atıksulardan sağlanmasına ve deşarj
kontrollerinin daha basit ve etkili yapılabilmesine imkan verir (Alp, 2009).
12- Ön Arıtma
Ön arıtma, birden fazla atıksu kaynağından toplanan atıksuların birleştirilerek tek bir sistemde
arıtılması durumunda (ortak arıtma), ortak sistemlere ve çevreye zararlı olacak bileşenlerinin
zararsız düzeye indirilmesi ve gerekiyorsa atık yüklerinin ortak arıtma için uygun düzeye
getirilmesi için arıtılmasıdır.
Ön arıtma, kanalizasyon sistemini korumalı, bakım ve onarım personelini korumalı, çevreyi
korumalı ve ortak arıtma sisteminin çalışmasını korumalıdır (Alp, 2009).
13- Türkiye’de Yasal Düzenleme
Endüstriyel atıksuların kontrolü için mevcut durumda yasal düzenleme, Su Kirliliği Kontrolü
Yönetmeliği (SKKY)dir. Her bir endüstri için ayrı ayrı altbaşlıklar altında, deşarj kriterleri
getirilmiştir.
14- Su Tekrar Kullanımı ve Kaynakta Atık Kontrolü
Endüstriyel proseslerde, ürün kalite kontrolü ile tekrar kullanım için üst limit belirlenir.
Örneğin kağıt endüstrisinde kapalı sistem su devresinde çözünmüş organik maddeler her bir
çevrimde bir miktar daha artarak birikirler. Bu da kabuk kontrol maliyetini yükseltir, kağıt
makinelerinin kapalı kalma sürelerini arttırır, bazı durumlarda da kağıt stoklarında renk
bozulmalarına neden olur. Maksimum geri kazanım bu problemler ortaya çıkmadan önce
gerçekleşir (Öztürk ve diğ, 2004).
Tekrar kullanım söz konusu olduğunda suyun kullanılacağı amaca göre arıtma seviyeleri de
farklı olur. Kağıt makineleri duş sularında püskürtme uçlarında tıkanmaya neden olmamak
için tekrar kullanılacak suda katıların giderilmesi gerekir. Domates işleme tesislerinde
domates yıkama suyunun saf olması gerekmez, ancak mikrobiyolojik kirlenmeye yol
açmamak üzere dezenfeksiyon gerekir.
Yan ürün geri kazanımı genellikle su tekrar kullanımı ile birlikte olur. Kağıt üretiminde elyaf
geri kazanımı arıtılmış suyun tekrar kullanımına olanak verir. Kaplama tesislerinde yıkama
sularının iyon değiştirmeye tabi tutulması ile tekrar kullanılabilir kromik asit elde edilir.
Endüstride buna benzer birçok durum vardır.
11
Bira üretiminde su tasarrufu 3. yıkamanın kaynatmada ve sonraki yıkamanın fıçı temizlemede
kullanımı ve soğutma suyunun temizleme amacıyla kullanımı ile sağlanır. Toplam atık yükü,
atık taneciklerin yarı kuru vaziyette ayrılması, mayanın fermentörlerden filtrasyon ve kurutma
için uzaklaştırılması ve soğuk depolama tanklarında çökeltinin çamur halinde uzaklaştırılması
ile azaltılabilir. Birçok durumda bu operasyonlar sonucu ticari değeri olan yan ürünler elde
edilir (Öztürk ve diğ., 2004).
Rafinerilerde kullanılmış kostik çözeltisi yüksek konsantrasyonda sülfür, merkaptan ve
fenolat içerir. Bu atığın arıtma tesisine verilmeksizin bağımsız olarak arıtımı, arıtma tesisi
maliyetini önemli ölçüde düşürerek ticari değeri olan ürüne dönüştürülebilir.
Bir çok kimyasalın üretildiği bir organik kimya endüstrisinde detaylı bir atık yükü azaltma
çalışması sonucu kaynakta atık kontrolü ile 42,000 m3/gün debi ve 25,300 kgBOI/gün lük
BOI yükü 31,400 m3/gün ve 16,800 kgBOI/gün’e indirilmiştir (Eckenfelder, 1999). Bu sonuca
ulaşmak için yapılmış çalışmalar Tablo 2’de verilmiştir.
Tablo 2. Atık yükü azaltmak için proses içi değişiklikler (Eckenfelder, 1999)
Değişiklik Açıklama Toplam azalan
atık yükü, %
Ekipman revizyonu ve
ilavesi
25
Ünitenin kapatılması
Eski ünite veya üründen dolayı ünitenin
kapatılması. Bu kapatmalar kirliliğin sonucu
değildir ancak kirlilikten dolayı
hızlandırılmıştır.
10
Sıyırıcının
değiştirilmesi
Çıkış gazlarının yakılması sırasında amin
çıkışına neden olan sıyırıcının değiştirilmesi
3
Ayırma, toplama ve
yakma
Belirli konsantre atıksu akımları
35
Ham maddeyi
değiştirme
3
Tekrar proses etme
Belirli proseslerdeki yan akımları daha çok
ürün geri kazanma ve atıksu akımını
konsantre etmek üzere toplama ve ilave
işleme tabi tutma
Diğer bazı projeler
Tek tek büyük çapta atık azalmasına neden
olmayacak çeşitli değişiklikler
21
Proses düzenlemeleri ile bazı atıksu akımları azaltılabilir veya ortadan kaldırılabilir. Buna en
çarpıcı örnek boyama hatlarında tasarruflu ve sprey yıkamalı tankların kullanımıdır. Bu
sayede atıksu debi ve konsantrasyonunda belirgin bir düşme sağlanır. Süt endüstrisinde
sızıntıları toplayacak şekilde ekipman değişiklikleri atıksu kanalına gidecek BOI yükünün
12
azalmasına neden olur. Tekstil üretiminde haşıllama maddesinin değiştirilmesi arıtıma girecek
net kirlilik yükünün düşmesini sağlar.
Bunların dışında çeşitli endüstrilerle ilgili bir çok örnek mevcuttur. Su tekrar kullanımı ve yan
ürün geri kazanımı olanakları ile ilgili olarak atıksu arıtma gereksinimleri geliştirilmeden önce
kirlilik profili analizi yapılmalıdır.
Arıtma tesisi tasarım kriterleri geliştirilmeden önce bazı atıkların ayrılması dikkate
alınmalıdır. Bazı eski tesislerde bu ekonomik veya mümkün değildir. Bazı atıkların
birleştirilmesinin tehlike arz edeceği durumlarda ayırma gerekebilir. Örneğin kaplama
endüstrisinde asidik metal banyosu atıklarının siyanürlü sularla karışması sonucunda toksik
HCN oluşur.
Endüstrilerde, atıksu akımının bir bölümünün askıda katı yükünün büyük bir bölümünü
oluşturması gibi durumlarda sadece atıksuyun bu bölümünde AKM giderimi yapılması
gerekir.
Soğutma suları gibi kirlenmemiş sular ayrılarak alıcı ortama doğrudan deşarj edilirler.
Atıksu tekrar kullanımı, yan ürün geri kazanımı ve atık ayrılması, atık arıtımı proses tasarım
için temel teşkil edecek revize kütle dengesi-akış diyagramının oluşmasını sağlayacaktır.
15- Endüstriyel Atıksuların Çevresel Etkileri
Endüstriyel atıksuların su ve çevre üzerindeki etkileri aşağıda belirtilmektedir (Jern, 2006).
Fiziksel etkiler: Bunlar su içerisindeki berraklığı ve çözünmüş oksijenin dağılmasını
etkilemektedir. Organik ve inorganik maddelerin oluşturduğu bulanıklık suyun berraklığını
etkilemektedir. Bulanıklık ışığın nüfuz etme mesafesini ve dolaysıyla fotosentezi azaltır. Su
içerisinde yaşayan canlıların yiyeceklerine ulaşması bulanıklık sebebiyle zorlaşmaktadır.
Bulanıklığı oluşturan çok küçük parçacıklar balıkların solungaçlarını tıkayabilir ve onların
ölümlerine sebep olabilir. Çökebilen partiküller suda yaşayan biti yaprakları üzerinde ve su
kaynağının tabanında birikerek çamur tabakalarının oluşturmaktadır. Biriken çamur tabakası
içerisinde bulunan organik maddeler zamanla ayrışarak kötü kokular ortaya çıkmaktadır. Suda
çökmeyen yani yüzen partiküller maddeler ise su üzerinde köpük (pislik) tabakalarını
oluşturmaktadır. Bu tabaka ışık geçirgenliğini ve çözünmüş oksijenin dağılımını da olumsuz
yönde etkilemektedir. Çoğu standartlarda arıtılmış suların alıcı su ortamına deşarj edilebilmesi
için TAKM konsantrasyonunun 30-50 mg/Larasında olması gerektiği belirtilmektedir.
TAKM yanı sıra endüstriyel atıksularda yağ ve gres de bulanabilir. Bu yağ ve gresin bir kısmı
organik olabilirken, ekseriya bölümü mineral kökenlidir. Mineral yada organik olmasına
bakılmaksızın yağ ve gres hava ile su arasında geçişleri engelleyen bir bariyer görevi
görmektedir. Böylece havadan su ortamına oksijen girişi engellenir. Evsel atıksuların aksine,
endüstriyel atıksuların sıcaklığı çoğunlukla ortam sıcaklığında daha yüksek olabilmektedir.
Alıcı su ortamında sıcaklığı yükselmesi oksijenin çözünürlüğünü azaltmaktadır. Alıcı
ortamdaki suda ani sıcaklık artışı sıcaklığa duyarlı su canlılarının ölümüne sebep olmaktadır.
Isı artışı her canlı organizmada farklı etkiler yapmaktadır. Bazı canlı türlerinin daha hızı
üremelerine sebep olabilir. Bu büyümenin de sınırlı olması gerekmektedir. Aksi halde sınırlı
canlı türü suda baskın halde bulunur.
13
Oksidasyon ve nihai çözünmüş oksijen: Su ortamı atmosferden ve su canlılarının fotosentetik
aktiviteleri sonucu oluşan oksijen kaynaklarına sahiptir. Bu ortamın belirli bir oksijen transfer
kapasitesi bulunmaktadır. Algler su ortamında oksijen oluşturmada önemli rol almaktadırlar.
Organik ve inorganik maddelerin biyolojik (BOİ) yada kimyasal (KOİ) oksidasyonlarında
oksijen kullanmaları neticesinde su ortamındaki çözünmüş oksijen (DO) konsantrasyonunda
azalmalar olmaktadır. Çözünmüş oksijen konsantrasyonun aşırı azalması septik şartları
oluşturmaktadır. Bu şartlarda oluşan anaerobik ve fakültatif mikroorganizmalar kötü kokular
ortaya çıkarmaktadır. Oksijenin azalması aerobik canlıların ölmesine sebep olmaktadır. Balık
gibi yüksek oksijen ihtiyacı gösteren canlılar DO konsantrasyonunun 3-4 mg/L’ye düşmesiyle
ölmektedir. Balıklarda olduğu gibi, su ortamında DO sıfır olmadan da canlı yaşamları
etkilenmektedir. Su ortamında inhibitör maddelerin bulunması su ortamında canlı yaşamını
etkilemektedir. 10 0C sıcaklığın artmasıyla canlı organizmalarının metabolik faaliyetleri
yaklaşık iki kat artmaktadır. Metabolik faaliyetlerin artması su ortamında daha fazla oksijen
ihtiyacı gerektirmektedir. DO’nun su canlı yaşamı üzerinde önemli etkisi olması sebebiyle,
endüstriyel atıksular deşarjlarında BOI5 parametresinin belirlenmesi önem arz etmektedir.
Bazı standartlarda atıksu deşarjlarında müsaade edilecek BOI5 değerleri 20 ila 50
mg/Larasında değişmektedir.
İnhibisyon/zehirlenme ve kalıcılık: Bu etkiler organik yada inorganik maddelerden
kaynaklanmaktadır. Etkiler akut veya kronik olabilir. Tarım ilaçları ve ağır metaller
zehirleyici maddelere örnek olarak gösterilebilir. Bazı endüstriyel atıksular inhibitör yada
toksik maddeleri içermektedir. Bir ekosistemde bu maddelerin bulunması ortamda sadece
dayanıklı türlerin kalmasına sebep olmaktadır. Duyarlığı düşük türler yok olacaktır. Biyolojik
sistemler üzerinde etkisi olan böyle maddelerin bilinmesi yalnız çevrenin korunması açısından
değil aynı zamanda bu atıksuların biyolojik sistemlerle arıtılabilirliği açısından da önemlidir.
Bu kirleticilerin arıtma sonrası çok küçük konsantrasyonlarda bulunmaları bile alıcı su aortamları
üzerinde olumsuz etkiler oluşturması yeterlidir. Örneğin içme suyu kaynağı olarak
kullanılan bir su ortamına deşarj edilen düşük konsantrasyonda bulunan fenol su arıtımı
sonunda ilave edilen klor ile reaksiyona girerek klorofenol oluşturmaktadır. Kloro-fenol içme
sularında istenmeyen tat ve konunun oluşmasına sebep olmaktadır. İnhibitör yada toksik
olabilen organik maddeler aynı zamanda biyolojik olarak bozunmaya karşıda dirençlidirler.
Bu tür kirleticiler organizmalar içerisinde birikmektedir. Belirli konsantrasyona ulaşınca
organizmaları zehirlemekte yada besin zinciri vasıtasıyla canlılara geçmektedir.
Ötröfikasyon: Azot ve fosfor bileşiklerinin su ortamına deşarjları ile canlı aktivitelerinde artış
olmasına sebep olmaktadır. Canlıların aktivitelerinde meydana gelen artış aşırı büyümelerine
sebep olabilir. Bitkiler ve algler bu canlılardandır. Bu aşırı büyüme ve artışlar su ortamında
bulanıklık oluşturmakta, DO tükenmesine yol açmakta ve toksik etki yapabilmektedir.
Kirlenmemiş su ortamında alg büyümesi yada artışı sınırlıdır. Çünkü su ortamı nutrient
bakımından zengin olmadığından büyüme sınırlı olabilmektedir. Azot, fosfor, karbon gibi
makro nutrientler ile kobalt, mangenzyum, kalsiyum, potasyum, mangan, bakır ve demir gibi
mikro nutrientlerin su ortamında bulunması halinde, ötrofikasyon oluşumu için yeterli besi
maddesi bulunmaktadır. Mikro nütrientler genelde su ortamında mevcuttur. Bu durumda azot
ve fosfor gibi makro nütrient eksikliği söz konusudur. Bu makro nütrientlerin mevcudiyetiyle
ortamda ötrofikasyon olabilir. Bazı endüstriyel atıksular azot ve forfor içerebilir. Endüstriyel
atıksular arıtılırken fosforun yada azotun aşırı giderimi ötrofiksyonun önlemesi için
gerekmektedir. Ötrofiksayon için gerekli şartlar ve besi maddelerinin mevcut olması halinde
alg patlamaları olabilir. Estetik sorunlar oluşması yanı sıra alg patlaması balık türleri ve
üretimini azaltmaktadır. Genelde endüstriyel atıksular azot ve fosfor bakımından fakirdir. Bu
14
atıksuların biyolojik arıtılabilirliği için dışarıdan da azaot ve fosfor ilave edilmektedir.
Biyolojik arıtma için C/N/P oranının 100/5/1 olması ile minimum şartlar sağlanmaktadır.
Patojenik (Hastalık yapıcı) etkiler: Patojenler hastalık yapıcı organizmalardır. Bu
organizmaların insan yada hayvanla teması neticesinde enfeksiyon oluşmaktadır. Patojenler
bakteriler, virüsler, protozoalar ve helmintleri içermektedir. Evsel ve tıbbi atıksularda fazla
sayıda patojen mikroorganizma bulunurken, endüstriyel atıksularda genelde patojen
mikroorganizma bulunmaz. Fakat tarım sanayiden kaynaklanan atıksularda patojen
mikroorganizmalar bulunabilir. Patojenleri ihtiva eden atıksular alıcı ortamlara deşarj
edildiğinde su kaynağıda kirletilmiş olunur ve su temini için yapılan arıtmada dezenfeksiyon
yapılması önem kazanmaktadır. Cryptosporidum ve Giardia protoza grubu organizmalardır.
Bunlar zamanla dezenfeksiyona karşı direnç kazanabilmektedir. Bunların suda bulunması
mide bağırsak hastalığına, isale, karın ağrısına, mide bulantısına ve istifrağ etmeye sebep
olabilir.
Yukarıda atıksuların çevresel etkileri belirtilmiştir. Bu bilgilere göre endüstriyel atıksularda
aşağıda belirtilen parametrelerin analiz edilmesi gerekmektedir (Jern, 2006).
Askıda katı madde (AKM)
Sıcaklık
Yağ ve gres
Biyolojik oksijen ihtiyacı (BOİ)
Kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ)
pH
Spesifik metaller ve/veya spesifik organik bileşikler
Azot ve/veya fosfor
İndikatör mikroorganizmalar (örnek E. Koli) veya spesifik mikro-organizmalar
16- Endüstriyel Atıksu Karakterizasyonu
Atıksu arıtma tesisi dizaynırları ve operatörleri için atıksu karakterizasyonu hakkında bilgi
sahibi olmak oldukça önemlidir. Bu bilgi uygun tesis tasarımı, inşaatı ve işletimini
sağlayacaktır. Bir atıksu karakterizasyonunda dikkat edilmesi gereken özellikler aşağıda
belirtilmiştir (Jern, 2006).
Biyolojik olarak parçalanabilirlik
Kirletici konsantrasyonları
Atıksuyun hacmi
Atıksudaki değişimler
İşletimde sorun yaratabilecek özel karakteristikler
Daha önce kurulmuş ve işletilen tesislerin var olması, belirli özelliklerin neden var yada yok
olduğunun ve değişimlerin neden oluştuğunun belirlenmesine yardımcı olacaktır. Bu inceleme
dizaynırların tesis kurulduğunda ne tür zorluklar veya sorunlar oluşacağını tahmin etmesine
yardımcı olacaktır.
Biyolojik olarak parçalanabilirlik: Biyolojik olarak parçalanabilen organik madde miktarının
yeterli olması ve biyolojik arıtmaya inhibisyon etkisi yapacak maddelerin bulunmaması
halinde yüksek giderim verimi ile çalışan bir biyolojik arıtma tesisi işletmek mümkündür.
15
Atıksuda bulunan organik maddeler biyolojik oksijen ihtiyacı (BOİ) ve kimyasal oksijen
ihtiyacı (KOİ) ile ifade edilmektedir. BOİ’de oksijen organik maddelerin parçalanması için
mikroorganizmalar tarafından kullanılmaktadır. KOİ’de ise oksijen tüm organik maddelerin
kimyasal olarak oksitlenmesi için gerekmektedir. KOİ ve BOİ arasındaki fark biyolojik olarak
ayrışamayan ve/veya zor ayrışan maddeleri ve KOİ:BOİ oranı atıksuyun biyolojik olarak
arıtılıp arıtılamayacağını göstermektedir. Endüstriyel veya evsel atıksularda her zaman KOİ
değeri BOİ değerinden büyüktür. Yani KOİ:BOİ>1’dir. KOİ:BOİ5 < 3 ise bu atıksu biyolojik
olarak arıtılabilir anlamına gelmektedir. Tablo 3’de 6 kümes hayvanı kesimhane atıksu
karakterizasyonu görülmektedir. Bu atıksularda KOİ:BOİ oranı 1.3:1-2.5:1 arasında
değişmektedir. Bu değerler atıksuyun biyolojik olarak arıtılabileceğini göstermektedir. Örnek-
5’de KOİ:BOİ oranı 3.3:1 ila 4:1 arasında değişmektedir. Bu atıksuyun sadece kesimhaneden
kaynaklanmadığı aynı zamanda pişirme ve diğer faaliyet atıksularınında karıştığı anlamına
gelmektedir. Bu atıksuyun biyolojik olarak arıtılabilirliği oldukça zordur.
Tablo 3. Kümes hayvanları kesimhane atıksu karakterizasyonu (Jern, 2006)
Parametreler/Örnekler Örnek-1 Örnek -2 Örnek -3 Örnek -4 Örnek -5 Örnek -6
Qort, m3/saat 24 9 40 66 18 16
Qpik, m3/saat 45 15 70 85 20 —
KOİ, mg/L 2970 2700 2000–4000 5200 2000–2500 2300
BOİ5, mg/L 1480 1100 1500–3000 2500 500–750 1200
KOİ:BOİ 2.0:1 2.5:1 1.3:1 2.1:1 3.3:1–4.0:1 1.9:1
TAKM, mg/L 950 800 1000 1800 1000 1000
UAKM, mg/L 320 300 — — — 400
O&G, mg/L 80 100 200 1100 150–250 150
pH 6.0–7.5 6.0–8.0 6.5–7.5 6.0–8.0 6.0–8.5 6.0–7.5
Amm-N, mg/L 50 40 120 — 10–190 60–70
TKN, mg/L 200 170 200 310 15–300 200–250
Sıcaklık, C 26–30 — 26–34 26–34 26–34 26–35
Tablo 3 tarım sanayinden kaynaklanan bir atıksuyu göstermektedir. Tarım sanayinden
kaynaklanan atıksular Tablo 3’de görüldüğü üzere her zaman biyolojik olarak ayrışmaya
uygun olmayabilir. Tablo 4’de tütün işleme atıksuları görülmektedir. Tablodan görüldüğü
üzere KOİ:BOİ oranı 6:1’dir. Bu oran atıksuların biyolojik olarak yeterli seviyede
arıtılamayacağını göstermektedir. Bu atıksu oldukça renklidir (kahverengi). Bu renk tütün
yapraklarından kaynaklanmaktadır. Bu yüksek KOİ:BOİ oranı bir kimya sektöründen
kaynaklanan atıksu karakterini göstermektedir. Mesela boya üretimi atıksularında KOİ: 4400
mg/L ve BOİ: 55 mg/L’dir. KOİ:BOİ oranı 80:1’dir. Bu atıksuyun biyolojik olarak
arıtılabilirliğinin çok zor olduğunu göstermektedir.
Tablo 4. Tütün işleme atıksuyu karakterizasyonu (Jern, 2006)
Parametreler Değerler
Qort, m3/gün 150
Vardiya sayısı, 1/gün 1 × 8 saat- vardiya
KOİ, mg/L 4500–11800
BOİ5, mg/L 760–4200
AKM, mg/L 140–600
Yağ& Gres, mg/L 10–40
pH 4.0–5.5
16
Kirletici konsantrasyonları: Bazen endüstriyel atıksuların sahip olduğu organik madde
miktarı evsel atıksulardan daha yüksektir. Organik gücü fazla olan sanayiler genellikle tarım
sanayidir. Tablo 5’da nişasta üretimi, şeker üretimi ve Hindistan cevizi kreması üretimi
atıksularının karakterizasyonu görülmektedir. Bu atıksuların önce anaerobik arıtımı yapılması
daha iyi olabilir. Böylece aerobik sisteme gelecek olan organik güç azaltılabilir. Anaerobik
arıtma ile enerji elde edilirken azaltılan organik güç (organik madde) sayesinde aerobik
sistemde de daha az enerji harcanabilir. Biyolojik arıtmada çözünmüş ve koloidal organik
maddelerin giderimi gerçekleşmektedir. Çünkü partiküler organik maddeler biyolojik arıtma
öncesinde olan fiziko-kimyasal ünitelerde giderilmektedir. Tablo 5’da görülen nişasta
üretiminde TAKM miktarı 23000 mg/L’dir. Fiziko kimyasal üniteler sonrasında bu değer
düşecek ve 41000 mg/L olan KOİ değeri de azalan TAKM miktarına bağlı olarak azalacaktır.
Hindistan cevizi kreması üretiminde TAKM miktarı 2900 mg/L olduğu için ileri düzeyde bir
fiziko kimyasal proses uygulaması yapmaya gerek duyulmamaktadır. Bu durumda Hindistan
cevizi kreması üretim atıksuyunda biyolojik ünite girişindeki KOİ değeri pek fazla değişiklik
olmayabilir (Jern, 2006).
Tablo 5. Nişasta üretimi, şeker üretimi ve Hindistan cevizi kresması üretimi atıksularının
karakterizasyonu (Jern, 2006)
Parametreler/Endüstri Nişasta üretimi Şeker üretimi Hindistan cevizi kreması
Qort, m3/gün 3.6 – 8 saat 120 - 20 saat 112 – 24 saat
BOİ5, mg/L 2700 25000 8900
KOİ, mg/L 41000 50000 12900
pH 6–7 — 4–5
TAKM, mg/L 23000 — 2900
Zn, mg/L 25 — —
Yağ& Gres, mg/L 15 — 1560
S−1, mg/L 0.2 — —
Cr(toplam), mg/L 0.2 — —
B, mg/L 2 — —
Fenol, mg/L 2 — —
Sıcakılık, C — — 25–28
TÇM, mg/L — 100 000 —
Tablo 6’de içki imalathanesi atıksuları görülmektedir. Farklı hammaddelerin kullanılması ile
içki üretimi yapılabilir. Burada da 4 farklı hammadde kullanılarak üretim gerçekleştirilmiştir.
Bu hammaddeler atıksu karakterizasyonunu da etkilemektedir. Bu atıksularda da kirletici
parametreler kullanılan hammaddeye bağlı olarak değişim göstermektedir. Organik gücün çok
değişken olması seyreltmeden ve kullanılan hammadde özelliklerinden kaynaklanmaktadır.
Organik gücü en yüksek olan örnek-2’dir. Bu örnekte içki imalatında hammadde olarak melas
kullanılmaktadır (Jern, 2006).
Atıksuyun hacmi: Genelde endüstriyel atıksu hacminin evsel atıksulardan daha düşük olduğu
düşünülmektedir. Endüstriyel atıksu miktarları fabrikadan fabrikaya kullanılan proses türüne
göre farklılıklar göstermektedir. Tablo 5’da 3.6 m3/gün debisi olan nişasta üretimi ve 120
m3/gün debisi olan şeker üretimi mevcuttur. Bu değerlerden çok daha yüksek atıksu oluşturan
kağıt endüstrisi Tablo 7’de ve bira endüstrisi Tablo 8’da görülmektedir. Tablo 7’de görülen
Örnek-1’de üretilen atıksu miktarı yaklaşık 160000 kişi eşdeğeri ve aynı örnekteki BOİ
miktarı ise 1.7 milyon kişi eşdeğerine sahiptir (Jern, 2006).
17
Tablo 6. İçki imalathanesi atıksu karakterizasyonu (Jern, 2006)
Parametreler/Örnekler Örnek-1 Örnek-2 Örnek-3 Örnek-4 Örnek-5
Atıksu debisi, m3/gün 42 –8 saat 60 – 8saat 1000 – 24 saat 60 – 8 saat 1225 – 20 saat
BOİ5, mg/L 4000 59000–120000 3200 4100 1000
KOİ, mg/L 6000 100000–150000 5350 9600 3000
TAKM, mg/L 3500 1000–2000 900 — 180
pH 3–5 3.5–4.0 4–7 — 6.2–7.2
NH4-N, mg/L — 1200 — — 1.5
TKN, mg/L — — — — —
TP, mg/L — — — — —
TÇM, mg/L 9000 — — 4800 —
Sıcakılık, C 95 — — — 35
Hammadde darı melas pirinç pirinç Karışık hububat
Tablo 7 ve Tablo 8 mukayese edildiğinde bira endüstrisinde oluşan atıksu miktarının kağıt
sektörüne göre daha düşük olduğu görülmektedir. Bira endüstrisinde atıksu oluşumu daha çok
geri döüşümlü şişelerin yıkanmasından kaynaklanmaktadır.
Tablo 9’da görülen alkolsüz içecek endüsrisi atıksuları bira endüstrisi atıksuları ile
benzerlikler göstermektedir. Bu sanayide de atıksu oluşumu geri dönüşümlü şişelerin
yıkanmasına bağlı olarak değişkenlik göstermektedir. Tablo 8 ve 9’da görülen organik
maddeler şişelere yapıştırılan kağıtlardan, şişelere yapışmış olan organiklerden ve şişelerde
kalan içeceklerden kaynaklanmaktadır. Üretimde ürün değişimi yada hammadde değişimi bu
atıksularının karakterizasyonunda değişmesine sebep olmaktadır. Tablo 10’de farklı
üretimlerden kaynaklanan atıksu miktarları görülmektedir. Bu tabloda görüldüğü üzere aynı
tür ürünler işlem görmesine rağmen farklı atıksu miktarları oluşmaktadırlar (Jern, 2006).
Tablo 7. Kağıt endüstrisi atıksu karakterizasyonu (Jern, 2006)
Parametreler/Örnekler Örnek-1 Örnek-2 Örnek-3 Örnek-4
Qort, m3/gün 27240 -24 saat 11000 - 24 saat 11000 - 24 saat 4 – 8 saat
Qmak, m3/gün 36320 - 24 saat 15000 - 24 saat 13800 – 24 saat —
BOİ5, mg/L 2540 1950 1550 850
KOİ, mg/L 5080 3500 2770 6660
TAKM, mg/L 1600 500 200 490
pH 5–9 7–9 7–9 8.1
Yağ& Gres, mg/L — 20 10 40
TN, mg/L — — — —
TP, mg/L — — — —
TDS, mg/L — 1000 800 —
Sıcakılık, C 50–80 45–55 40–60 —
Fenol, mg/L — — — 13
Cu, mg/L — — — 8
Mn, mg/L — — 2 —
Pb, mg/L — — — 4
Fe, mg/L 5 — 5 —
Ürün geri kazanılmış
kağıt Gazete kağıdı geri kazanılmış
kağıt karton
18
Tablo 8. Bira endüstrisi atıksu karakterizasyonu (Jern, 2006)
Parametreler/Örnekler Örnek-1 Örnek-2 Örnek-3
Qort, m3/gün 2500 – 24 saat 800 - 24 saat 700 - 24 saat
Qmak, m3/gün 4320 - 24 saat 1600 – 24 saat —
BOİ5, mg/L 800–1600 600–1500 1650
KOİ, mg/L 1250–2550 1700–3600 2800
TKN, mg/L 25–35 — —
PO4-P, mg/L 20–30 — —
TAKM, mg/L 150–500 270 400
pH — 4–12 6.5–7.5
Sıcakılık, C 18–40 35 —
Tablo 9. Alkolsüz içecek endüstrisi atıksu karakterizasyonu (Jern, 2006)
Parametreler/Örnekler Örnek-1 Örnek-2 Örnek-3 Örnek-4
Qort, m3/gün 1680 – 24 saat 2500 – 20 saat 400 – 8 saat 720 – 20 saat
BOİ5, mg/L 600 1500 1500–2000 1000
KOİ, mg/L 1440 3000 2500–3000 —
TAKM, mg/L 45 — 100–300 150
TN, mg/L 3 — — —
Yağ&Gres, mg/L 80 10–15 50–60 30
pH 5.5–10.5 3–11 2–5 —
Deterjan, mg/L 35 — — —
Fe, mg/L 1–6 — — —
Sıcakılık, C 35 35 35 35
Tablo 10. Farklı endüstriler için atıksu oluşum oranları (Jern, 2006)
Endüstri Birim atıksu üretimi İlave bilgi
Alkolsüz içecekler 32.4 m3/1000 şişe Geri verilebilen şişeler
Balık işleme 5–15 m3/1000 kg ürün Dondurulmuş ve pişmiş balık ürünlerini
içermektedir.
Sebze ve meyve işleme 0.9–2.0 m3/1000 kg
işlenmiş malzeme Ananas gibi meyveleri de içermektedir.
Konserve süt 2.8 m3/1000 kg ürün Şekerli konsantre süt
Pastörize süt 1.8 m3/1000 L ürün Genellikle kağıt kutularda paketlenir.
Yoğurt 5 m3/1000 kg ürün —
Endüstriyel mutfak 9.6–12.8 m3/1000 öğün
yemek Uçak mutfaklarını da içermektedir.
Kümes hayvanları
kesimhanesi
8.9–20.6 m3/1000 adet
tavuk Çoğunlukla tavuk.
Kağıt fabrikası 12–30 m3/1000 kg ürün Büyük bileşeni geri dönüştürülmüş kağıtlardır.
Şarap üretimi 2.3 m3/1000 kg ürün Hububat esaslı
Endüstriyel alkol 0.1 m3/1000 kg ürün Melas tabanlı
Şeker üretimi 1.5–3.0 m3/1000 kg şeker
kamışı Şeker kamışı
Domuz kesimhanesi 0.6 m3/1 adet domuz -
Hurma yağı üretimi 2–3m3 1000 kg−1 oil
extracted -
Hurma yağı rafinesi 0.2 m3/1000 kg rafine
edilen yağ Fiziksel rafine
Hurma yağı rafinesi 1.2 m3/1000 kg rafine
edilen yağ Kimyasal rafine
19
Atıksuda karakterizasyonlarındaki değişimler: Aynı fabrika içerisindeki proseslerden farklı
özelliklerde atıksu üretilebileceğini atıksu karakteristikleri göstermektedir. Deşarj edilen
atıksu hacmindeki her parametre ilgili proses veya fabrikadaki özelliklerin bir yansımasıdır.
Farklı yerlerde işlenen farklı hammaddeler atıksu karakterindeki kirleticilerin farklı olmasının
bir sebebi olabilir. Aynı miktarda hammadde işlense bile uygulamalardaki farklılıklar
sebebiylede bu değişimler meydana gelebilir. Özellikli tesislerin dizaynırlarının ve
operatörlerinin hangi proseslerde nasıl bir değişim olacağını önceden bilmeleri önem arz
etmektedir.
Tablo 5’da nişasta üretiminden 8 saate 3.6 m3/gün’lük bir debi oluşurken Hindistan cevizi
kreması üretiminde 24 saate 112 m3/gün’lük bir atıksu oluşmaktadır. Nişasta üretiminde
kesikli bir atıksu arıtma sistemi tasarlanması gerekirken krema üretiminde ise sürekli bir
çalışan bir arıtma tesisinin dizayn edilmesi gerekmektedir. Tablo 3 örnek-1’de ortalama debi
24 m3/saat iken gün içinde pik debinin 45 m3/saat olabileceği görülmektedir. Bu değer
ortalama debinin 1.88 katıdır. Böyle bir arıtma tesisi tasarlanırken mutlaka dengeleme tankı
düşünülmelidir.
Endüstriyel mutfaklarda hammaddelerin hazırlanması, pişirilmesi ve servis edilmesi
işlemlerini içermektedir. Tablo 11’de 3 endüstriyel mutfak’a ait atıksu karakterizasyonları
görülmektedir. Bu tesislerde pik debinin görülmesi günde bir saatten az veya birkaç saat
olabilir. Yemeklerin hazırlanması ve gelen servis kaplarının yıkanması bu pik debilerin
görüleceği saatlerdir. Bu pik debi süreleri mevsimsel yiyecek hammaddelerindeki değişim
sebebiyle mevsimsel olarak farklılık gösterebilir. Tablo 12’de yıl içinde 3 farklı sezonda
üretilen hammaddeler ve bunların işlenmesinden kaynaklanan atıksuların karakterizasyonu
görülmektedir. Tablo 12’e göre hem atıksu debileri hemde atıksu kirletici miktarlarında
farklılıklar görülmektedir. Örneğin periyot-1’de oluşan atıksu hacminin ve BOİ5
konsantrasyonunun periyot-2’ye oranı 1.57 ve 5-5.29’dur. Sadece sebze işleyen bir tesis
olarak düşünülse bile oluşan atıksuların özellikleri üründen ürüne farklılık göstermektedir.
Tablo 13’de deniz ürünlerini işleyen tesislerin atıksu karakterizasyonları görülmektedir.
Örnek-1ve 2 bir liman veya deniz kenarında gerçekleştirilebilir. Örnek-2‘de üretimin düşük
olduğu sezonlarda oluşan atıksu miktarı üretimin yüksek olduğu sezonların üçte biri kadarken
örnek-1’de bu oran 0.75’dir. Balıklar tutulmakta, temizlenmekte ve günlük olarak
dondurulmaktadır. Benzer işlemler her iki örnek içinde gerçekleştirilmektedir. Fakat bu iki
tesis arasında atıksu oluşumu açısından büyük farklılıklar bulunmaktadır. Örnek-2’de örnek-
1’den farklı olarak karides işlemektedir. Örnek-2’de oluşan atıksuyun kirlilik miktarı da
örnek-1’e göre daha yüksektir. Örnek-3 ve 4’ balık ürünlerinin konserve yapılması işlemidir.
Örnek-1 ve 2 arasındaki fark örnek-3 ve örnek-4 arasında görülmektedir. Örnek-2 ve örnek-
4’de karides işlenmesi gerçekleştirilmektedir. Bu örneklerden karides işlenmesinin hem
atıksuyun debisine hemde kirletici konsantrasyonlarının artmasına sebep olduğu
anlaşılmaktadır (Jern, 2006).
Tablo 11. Endüstriyel mutfak atıksularının karaktreizasyonu (Jern, 2006)
Parametreler/Örnekler Örnek-1 Örnek-2 Örnek-3
Qpik, m3/saat 13 21 36
Qort, m3/gün 128 – 16 saat 40 – 6 saat 520 - 24 saat
BOİ5, mg/L 600–800 600 300–690
KOİ, mg/L — 1400 770–1550
TAKM, mg/L 200–600 400 220–580
Yağ&Gres, mg/L 100–400 — 50–190
pH — 6.5–8.5 6.2–8.9
Gıda ürünü havayolu kantin fastfood
20
Tablo 12. Sebze işleme tesisinden kaynaklanan atıksuların mevsimsel değişimi (Jern, 2006)
Parametreler/Periyot Periyot -1 Periyot -2 Periyot -3
Qort, m3/gün 550 – 24 saat 350 – 24 saat 400 – 24 saat
BOİ5, mg/L 850–1800 170–340 480–820
TSS, mg/L 270–350 80–170 200–890
TN, mg/L 90–170 2–20 50–190
TP, mg/L 10–20 1–2 20–30
Hammadde nohut fasulye patates
Tablo 13. Deniz ürünleri işleme tesisleri atıksu karakterizasyonları (Jern, 2006)
Parametreler/Örnekler Örnek-1 Örnek -2 Örnek -3 Örnek -4
Yüksek sezon Qort, m3/gün 200 1200 135 580
Düşük sezon Qort, m3/gün 150 400 135 580
BOİ5, mg/L 750 3000 400 4900
KOİ, mg/L 1440 4200 2000 —
TAKM, mg/L 350 1500 1000 1130
pH 6 6.6–7.1 6–8 —
TÇM, mg/L — 10000 — —
TN, mg/L 25 — 90 405
TP, mg/L 5 — — 95
Yağ&Gres, mg/L — — 50 —
Sıcaklık, C 18–25 14–40 — —
Hammaddeler balık balık, karides orkinos balık, karides, orkinos
Proses işlemi dondurma dondurma konserve konserve
İşletimde sorun yaratabilecek özel karakteristikler: Endüstriyel atıksular bazı özel
karakteristiklere sahip olabilirler. Bu karakteristik oluşabilecek atıksu hakkında bilgi
toplanırken elde edilemeyebilinir. Belki bu karakteristik atıksu arıtma tesisi ünitelerinin
performanslarını düşürebilir veya ekipmanlarda hasar oluşturabilir. Tablo 14’de süt ürünleri
atıksu karakterizasyonu görülmektedir. Bu karakterizasyonlarda KOİ:BOİ oranları <3
olduğundan bu atıksuların kolayca biyolojik olarak arıtılabileceği düşünülebilir. Atıksu arıtma
tesisi tasarlanırken yağ&gres ve BOİ parametreleri üzerinde odaklanılabilir. Yağ giderimi için
çözünmüş hava ile yüzdürme veya yağ tutular kullanılabilir. Tutulan yağlar zamanla kötü
kokuların yayılmasına sebep olabilir. Bu durumda yağ tutucu ekipmanların sıklıkla
temizlenmesi gerekebilir. Burada TAKM parametresi de dikkate alınmalıdır. Örnek-3 hariç
diğer örneklerde TAKM parametresi de yüksektir. TAKM çok farklı materyallerden
oluşabilir. TAKM’ler mandıralardan da kaynaklanabilir. Bunlar pompalarda ve vanalarda
sorunlar oluşturabilir.
Tablo 15’da kişisel bakım ve ecza ürünleri atıksu karakterizasyonu görülmektedir. Örnek-3 ve
4 deterjanla ilgili bir ürün içermemektedir. Oysaki bu atıksular arıtılırken deterjanlı sular gibi
köpük oluşumu söz konusu olmaktadır. Köpüğün yanı sıra, bu atıksular çok sayıda özel
bileşene sahiptirler. Bu bileşenlerin bazıları zamanla değişime uğrayabilir (Jern, 2006).
Özel bileşimler içeren endüstriyel atıksuların karakterizasyonu incelenirken biyolojik
arıtmaya etkisi olabilecek özel kirleticilerin tanımlanması mümkün olabilir. Örneğin
yiyeceklerde lezzet arıtıcı olarak kullanılan monosodyum gulamat imalatından kaynaklanan
atıksularda BOİ5 konsantrasyonu 24000-32200 mg/L ve KOİ:BOİ __________oranı ise 2.5:1’dir. İlk
bakışta bu atıksuyun biyolojik olarak ayrışabileceği düşünülebilir. Oysaki amonyun azotu
21
konsantrasyonu 3200-5000 mg/L ve sülfat konsantrasyonu ise 25000-40000 mg/L’dir. Bunlar
anaerobik biyolojik arıtmayı inhibe ederler. Böylece bu atıksuyun anaerobik biyolojik
arıtılabilirliği oldukça zordur. Serum kavuçukları üretim atıksularında azot konsantrasyonu
210 mg/L, sülfat konsantrasyonu 4500 mg/L ve çinko konsantrasyonu da 250 mg/L’dir. Bu
atıksuyunda biyolojik olarak arıtılabilirliği oldukça zordur. Hem yüksek sülfat
konsantrasyunu içermektedir ve hemde biyolojik sistemleri inhibe edecek düzeyde ağır metal
içermektedir.
Tablo 14. Süt ürünü atıksu karakterizasyonu (Jern, 2006)
Parametreler/Örnekler Örnek-1 Örnek -2 Örnek -3 Örnek -4
Qort, m3/gün 750 – 24 saat 120 – 24 saat 800 – 16 saat 120 – 24 saat
Qpik, m3/saat 75 40 70 —
BOİ5, mg/L 1800 3400 480 3000
KOİ, mg/L 3600 4300 920 —
TAKM, mg/L 1000 2000 120 1500
Yağ&Gres, mg/L 150 1800 250 2500
pH 3–12 6.0–7.5 6–8 4–11
TN, mg/L — 310 85 260
TP, mg L−1 — — 1 —
Sıcaklık, C 26–40 26–32 30–40 —
Ürün süt bazlı aparatif
ve dondurma dondurma konsantre süt dondurma ve yoğurt
Tablo 15. Kişisel bakım ve eczacılık ürünleri atıksu karakterizasyonu (Jern, 2006)
Parametreler/Örnekler Örnek-1 Örnek -2 Örnek -3 Örnek -4 Örnek -5
Qort, m3/saat 180 – 8 saat 40 – 10 saat 250 – 24 saat 1000 – 24 saat 130 - 8 saat
Qpik, m3/saat — — 40 — —
BOİ5, mg/L 2000–3000 500–800 100–1020 4000 8200–12400
KOİ, mg/L 6500–8500 2000–3400 150–1820 8500 13400–18500
TAKM, mg/L - 30–40 300 1500 600
Yağ&Gres, mg/L 100–150 400 — 500 4000–6300
pH 4–6 6.0–7.3 6–7 — —
TN, mg/L 100–125 — 15–30 130 —
TP, mg/L — — 0–3 30 —
Sülfat, mg/L 100–150 — — — —
Sulphide, mg/L — — 20 — —
Sıcaklık, C 30–35 — — — —
Ürün
Öksürük
pastilleri ve
şampuan
Şampuanı da
içeren kişisel
bakım
Antibiyotik ve
vitaminleri de içeren
ecza ürünleri
Beslenmeye
yönelik ecza
ürünleri
sabunlar
17- Endüstriyel Atıksu Arıtıma Yöntemleri
Endüstriyel atıksuların arıtılabilmesi için pek çok arıtma alternatiflerinin oluşturulması
mümkündür. Bu arıtma alternatifleri oluşturulurken deşarj edilecek yerin gerektirdiği
standartlar, kullanılacak üniteleri verimleri, proseslerin ilk yatırım, işletme ve bakım
maliyetleri ve proseslerden oluşacak olan çamur miktarları ve özellikleri dikkate alınmalıdır.
Tablo 16’da çeşitli kirleticilerin giderimleri için kullanılabilecek alternatif prosesler
bulunmaktadır (Eroğlu, 1999; Gönüllü, 2004).
22
Tablo 16. Çeşitli kirleticilerin giderilmesi için uygulanabilecek prosesler
Kiletici Giderimi gerçekleşirecek prosesler
Askıdaki Katı Maddeler
Çöktürme
Izgaradan Geçirme veya Öğütme
Süzme
Yüzdürme
Kimyevi Madde İlavesiyle Yumaklaştırma-Çöktürme
Arazide Arıtma
Ayrışabilir Organik
Maddeler
Aktif Çamur Sistemleri
Damlatmalı Filtreler
Biyodiskler
Stabilizasyon Havuzları
Havalandırmalı Havuzlar
Anaerobik Tasfiye Usulleri
Arazide Tasfiye
Hastalık Yapıcı (patojen)
Mikroorganizmalar
Klorlama
Ozon İle Dezenfeksiyon
Arazide Tasfiye
Azot
Nitrifikasyon ve Denitrifikasyon
Yüksek pH'da Havalandırma
İyon Değiştirme
Kırılma Noktası Klorlaması
Olgunlaştırma Havuzları
Arazi Tasfiyesi
Fosfor
Metal Tuzları İlavesiyle Çöktürme
Kireç İlavesi İle Çöktürme
Biyokimyasal Fosfor Giderme
Arazi Tasfiyesi
Kalıcı (refrakter)
Organikler
Karbonla Adsorpsiyon
Ozon ile Oksidasyon
Arazide Tasfiye
Çözünmüş İnorganik
Katılar
İyon Değiştirme
Ters Ozmoz
Elektrodializ
Ağır Metaller
Kimyasal Çöktürme
İyon Değiştirme
Arazi Tasfiyesi
Yağ ve Gres
Yüzdürme
Emülsiyon kırma
Yakma
23
Fenol Kimysal oksidasyon
Yakma
Siyanür Kimyasal oksidasyon
Krom (IV) Kimyasal indirgeme/çöktürme
İyon değiştirme
pH, alkaliler ve asitler Nötralizasyon
Isıl kirlenme Soğutucular
Lagün
Atıksulara uygulanan 5 temel arıtma kademesi bulunmaktadır. Bunlar (1) ön arıtma (2)
birincil arıtma, (3) ikincil arıtma, (4) üçüncül yada ileri arıtma ve (5) çamur arıtma
kademeleridir. Bu kademelerin içerdiği prosesler ve giderilen kirleticiler Tablo 17’de
görülmektedir (Eroğlu, 1999; Gönüllü, 2004).
Tablo 17. Arıtma kademeleri ve kirletici giderimleri (Eroğlu, 1999; Gönüllü, 2004).
Arıtma kademesi Giderimi gerçekleşirecek
prosesler Giderilen kirleticiler
Ön arıtma
Izgara
Elek
Öğütme
Dengeleme
Kum tutma
Yağ tutucu
Kaba kirletici maddeler
Kediliğinden çökelbilen kirletici
inorganik maddeler
Yağ
Birincil Arıtma
(Fiziksel)
Çöktürme
Flotasyon
Kendiliğinde çökebilen organik
maddeler
Yağ ve gres
Birincil Arıtma
(Kimyasal)
Nötralizasyon
Pıhtılaştırma
Yumaklaştırma
pH ayarlanması
Besi elementleri
Metaller
Askıda katı maddeler
İkincil arıtma
Aktif çamur
Damlatmalı filtreler
Stabilizasyon havuzu
Anaerobik arıtma
Çözünmüş organikler
İyonlar
Makromoleküller
Besi elementleri
Renk
Koku
Koloidal maddeler
Üçüncül (ileri) arıtma
Membran prosesler
Adsorpsiyon
İyon değiştirme
Kum filtrasyonu
Nitrifikasyon
Denitrifikasyon
Seçilmiş organik veya inorganikler
İyonlar
Koloidal
NH3
NO3
Besi elementleri
Metaller
Çamur arıtma
Çamur yoğunlaştırıcılar
Çamur çürütücüler
Çamur suyunu alma
24
Şekil 3’de çeşitli karakterde atıksuları arıtabilecek kapasiteye sahip entegre bir sistemin
şematik diyagramını göstermektedir. Şekilde merkezde klasik birincil ve ikincil arıtma
prosesleri bulunmaktadır. Üçüncül arıtım ve bazı atıksuları arıtan özel arıtma sistemleri de
şemada yer almaktadır.
Toksik olmayan atıklar birincil ve ikincil arıtma sistemlerinde arıtabilmekte, diğer atıksular
ise ancak ön arıtımdan geçirildikten sonra bu sistemlere verilmektedir. Birincil arıtımda atıksu
biyolojik arıtıma uygun özelliğe getirilir. Büyük katı parçacıklar tutulur ve kum ayrılır.
Dengeleme, atıksuyun debi ve konsantrasyonundaki zamana bağlı değişimleri dengeler.
Gerektiğinde dengeleme tankından sonra atıksuyun pH’ı nötralize edilir. Yağ, gres ve askıda
katılar, yüzdürme, çöktürme ve filtrasyon ile giderilir. İkincil arıtma, BOİ olarak 50-1000
mg/Laralığındaki çözünmüş organik bileşiklerin biyolojik parçalanmasıdır. Bu işlem aerobik
proses olup genellikle açık ve havalandırılan havuz veya lagünlerde yapılır. Bazı durumlarda
(kuvvetli organik atıksularda) atıksu anaerobik reaktörlerde ön arıtımdan geçirilebilir.
Biyolojik arıtmadan sonra mikroorganizma ve diğer askıda katıdan oluşan çamur çöktürülür.
Bu çamurun bir kısmı prosese geri döndürülür, fazla çamur ise sistemden uzaklaştırılır.
Birçok arıtma sistemi, birincil ve ikincil arıtmayı içermekte olup aynı zamanda
mikroorganizma için toksik olan maddeleri de giderebilmektedir. Ancak günümüzde alıcı
ortam canlıları üzerinde toksik etkisi olan öncelikli kirletici ve kalıntıları arıtabilmek önem
kazandığından bunun için ya yeni sistemler tasarlanmalı veya eski kurulu sistemlere uygun
yeni üniteler eklenerek mevcut sistemin kapasitesi arttırılmalıdır.
Üçüncül arıtma prosesleri, bazı özel bileşenlerin giderilmesi için biyolojik arıtmadan sonra
sisteme eklenir. Örneğin filtrasyon, askıda ve kolloidal katıların gideriminde; granüler aktif
karbon organiklerin adsorpsiyonunda; kimyasal oksidasyon da gene organiklerin gideriminde
kullanılırlar. Üçüncül arıtma sistemleri büyük hacimlerdeki atıksuları arıtmak durumunda
olduklarından dolayı oldukça pahalıdırlar. Kirleticiye özel olmadıkları için bazı durumlarda
verimsiz de olabilmektedirler. Örneğin; diklorofenol, ozonlama veya granüle aktif karbon ile
giderilebilir, ancak bu prosesler aynı zamanda diğer birçok organikleri de giderecektir (Öztürk
ve diğ., 2004).
Biyolojik arıtımı engelleyen ağır metal, pestisit gibi maddeler bakımından zengin atıksular
için kaynakta arıtım gerekmektedir. Biyolojik olarak parçalanmayan özel maddeleri içeren
daha düşük hacimli atıksuları arıtmak seyrelmiş ancak büyük hacimli atıksuları arıtmaktan
hem daha kolay, hem de daha ekonomiktir. Kaynakta arıtım için kullanılan prosesler
çöktürme, aktif karbon adsorpsiyonu, kimyasal oksidasyon, hava veya buharlı sıyırma, iyon
değiştirme, ters osmoz, elektro diyaliz ve ıslak hava oksidasyonudur.
Mevcut arıtma sistemlerinin kapasitelerini arttırmak ve verimlerini yükseltmek için proseste
bazı değişikliklerin yapılması, pratikte sık uygulanan bir durumdur. Bunun bir örneği
mikroorganizmaların parçalayamayacağı organikleri adsorbe etmek için biyolojik arıtma
sistemine toz aktif karbon ilave edilmesidir. Diğer bir örnek ise, biyolojik arıtmadan sonra
atıksudaki fosfor ve kalıntı askıda katıların koagülasyonla giderimidir.
25
Şekil 3. Endüstriyel atıksu arıtımı için alternatif teknolojiler (Öztürk ve diğ., 2004)
26
Atıksu arıtma proseslerinin veya proses kombinasyonlarının seçimi aşağıdaki kriterlere
bağlıdır (Öztürk ve diğ., 2004);
Atıksu karakteri: Bu, kirleticinin askıda, koloidal veya çözünmüş, biyolojik
parçalanabilen gibi hangi formda olduğunu ve toksisitesini kapsamalıdır.
Çıkış suyu kalitesi: Çıkış suyunun zehirlilik (bioassay) deney sonuçları gibi ileriye
yönelik istenebilecek deşarj kısıtlamalarına da planlamada yer verilmelidir.
Herhangi atıksu arıtma problemi için mevcut yer ve maliyet: İstenen arıtma verimine
çoğu zaman bir veya daha fazla arıtım kombinasyonu ile ulaşılabilir. Ancak bu
seçeneklerden yalnızca bir tanesi en ekonomiktir. Bu nedenle proses tasarımına
geçemeden önce detaylı bir fizibilite analizi yapılmalıdır.
Birçok durumda atıksuyun özellikleri saptandıktan sonra ya belirlenen tasarım parametreleri
kullanılarak ya da laboratuar veya pilot ölçekli deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlar
kullanılarak proses tasarım kriterleri belirlenir. Buna örnek olarak, bir tekstil fabrikası
atıksuyunun arıtma sistemi tasarımı için yapılan laboratuar çalışmaları verilebilir. Kimyasal
arıtımda en uygun kimyasalı bulmak ve ulaşılabilecek optimum verimi saptamak önemlidir.
Bu nedenle çeşitli kimyasalların denenmesi sonucunda alum ve kirecin birlikte kullanımında
%42 KOİ giderimine ulaşılmıştır. Benzer deney diğer sektörlerin atıksuları için de
uygulanabilir. İkinci bir örnek de yüksek konsantrasyonlu alkaloid fabrikası atıksuyunun
kimyasal arıtılmasıdır. Ancak bu durumda alum toplam organik karbonun (TOK) %10’unu
giderebilmiştir. Bu atıksu için mevcut biyolojik arıtma sisteminin işletme şartları tekrar
belirlenerek iyileştirme yapılmış ve 1. ve 2. kademe biyolojik arıtmada sırasıyla %98 ve %96
BOI arıtım verimlerine ulaşılmıştır. Kimyasal arıtılmış tekstil atıksuyunun biyolojik
arıtımında ise laboratuar sonuçlarına göre % 90 KOI arıtım verimi elde edilmiştir. Bu
değerleri sağlayan tasarım kriterleri belirlenerek sistemin tümünün tasarımı yapılabilmektedir.
Toksik ve toksik olmayan organik ve inorganikleri içeren kompleks kimyasal atıksuların
arıtılması durumunda uygun arıtma sistemini seçebilmek için daha sıkı eleme yapmak gerekir
(Şekil 4). Burada not edilmesi gereken önemli bir konu, biyolojik arıtmadan önce ağır
metallerin giderilmesi gerektiğidir. Ağır metaller biyolojik proses için toksik olabilir ve
çamurda birikebilir. Bu durum çamur uzaklaştırmada da problemlere yol açabilir.
Kimyasal atıkların arıtım alternatifleri Tablo 18’de özetlenmiştir. Biyolojik atıksu arıtımı için
alternatifler de Tablo 19’da verilmiştir. Klasik atıksu arıtma proseslerinin kullanılması
durumunda ulaşılabilecek en düşük arıtılmış çıkış suyu kalitesi verileri de Tablo 20’de
gösterilmiştir.
27
Şekil 4. Endüstriyel atıksu arıtım teknolojisi seçiminde yöntem değerlendirme ((Eckenfelder,
1999).
Tablo 18. Kimyasal arıtma teknolojileri (Eckenfelder, 1999).
Arıtma
Metodu
Atık tipi İşletme şekli Arıtım derecesi Yorum
İyon
değişimi
Kaplama,
nükleer
Reçine
rejenerasyonlu
sürekli filtrasyon
Demineralize su ve
ürün geri kazanımı
Rejenerantta nötralizasyon ve
katı madde giderimi
İndirgeme ve
çöktürme
Kaplama,
ağır metal
Kesikli veya
sürekli arıtım
Askıda koloidal
maddelerin tam
giderimi
Kesikli arıtma için 1 günlük
kapasite;
Sürekli arıtma için 3saat
kalma zamanı;
Çamur uzaklaştırma veya
susuzlaştırma gerekebilir.
Koagülasyon
Karton,
rafineri,
kauçuk,
boya,tekstil
Kesikli veya
sürekli arıtım
Askıda koloidal
maddelerin tam
giderimi
Flokülasyon ve çöktürme
tankı veya çamur (blanket)
yatağı; pH kontrolü
gerekebilir.
Adsorpsiyon
Toksik ve
organikler,
zor ayrışan
bileşikler
Toz karbonlu
granüle kolon
Birçok organikte
tam arıtım
Toz karbon aktif çamur
prosesinde kullanılır
Kimyasal
oksidasyon
Toksik ve
zor ayrışan
bileşikler
Kesikli veya
sürekli ozon veya
katalizlenmiş
hidrojen peroksit
Kısmi veya tam
oksidasyon
Organiklerin daha çok
biyolojik parçalanabilir olması
için kısmi oksidasyon
28
Tablo 19. Biyolojik arıtma teknolojileri (Eckenfelder, 1999).
Arıtma
metodu
İşletme şekli Arıtım
derecesi
Alan
gereksinimi
Ekipmanlar Yorum
Stabilizasyon
havuzları
Aralıklı veya
sürekli deşarj;
fakültatif veya
anaerobik
Aralıklı Kazılı toprak;
10-60 gün
kalma zamanı
- Sık olarak
koku kontrolü
Havalandırmalı
lagünler
Tam karışımlı
veya fakültatif
sürekli
havuzlar
Yazın
yüksek;
kışın düşük
verim
Toprak havuz,
2.44-4.88m
derinlik; 8.55-
17.1m2/m3.gün
Sabit veya yüzen
yüzey
havalandırıcılar, veya
difüzörler
Lagünde katı
madde
giderimi;
periyodik
susuzlaştırma
ve çamur
giderimi
Aktif çamur
Tam karışım
veya tampon
akışlı; çamur
geri devirli
%90
organik
giderimi
Toprak veya
beton havuz;
3.66-6.1m
derinlik;
0.561-
2.62m3/m3.gün
Difüzörlü veya
mekanik
havalandırıcılar;çamur
ayırma ve geri devir
için çöktürme
Fazla çamur
susuzlaştırılır
ve atılır
Damlatmalı
filtre
Sürekli
uygulama;
çıkış geri
devri
gerekebilir
Yüklemeye
bağlı
olarak
kesikli
veya
yüksek
5.52-34.4
m2/103m3.gün
6.1-12.19m’ye kadar
plastik dolgu
Şehir AAT
veya aktif
çamurdan önce
ön arıtım
Döner biyodisk
Çok kademeli
sürekli
Aralıklı
veya
yüksek
- Plastik diskler Çamur giderme
gerekebilir
Anaerobik
reaktörler
Geri devirli
tam karışım;
yukarı veya
aşağı akışlı
filtre, akışkan
yatak; yukarı
akışlı çamur
blanket
Aralıklı - Gaz toplama, ön
arıtım gerekebilir
-
Yağmurlama
sulaması
Aralıklı
besleme
Tam; yer
altı suyuna
sızma ve
yüzey
suyuna
karışma
6.24x10-7-
4.68x10-6
m3/s.m2
Alüminyum sulama
borusu ve sprey
uçları; hareketli
Çamur ayırma
atıksu tuz
konsantrasyonu
sınırlı
29
Tablo 20. Atıksu arıtma proseslerinde ulaşılabilen en iyi çıkış suyu kalitesi (Eckenfelder, 1999)
Proses BOİ KOİ AKM Azot Fosfor TÇK1
Çöktürme,
% giderim 10-30 - 59-90 - - -
Yüzdürme,
% giderim2 10-50 - 70-95 - - -
Aktif çamur, mg/l <25 3 <20 4 4 -
Havalandırmalı
lagün, mg/l <50 - >50 - - -
Anaerobik lagün
mg/l >100 - <100 - - -
Derin kuyu A.Ç.
Sistemi
Atığın
hepsi - - - - -
Karbon
adsorpsiyonu, mg/l <2 <10 <1 - - -
Denitrifikasyonnitrifikasyon,
mg/l <10 - - <5 - -
Kimyasal çöktürme,
mg/l - - <10 - <1 -
İyon değişimi, mg/l - - <1 5 5 5
1TÇK: Toplam çözünmüş katı
2Kimyasal kullanılması durumunda daha yüksek giderim elde edilir.
3KOIgiriş-[BOIu (giderilen)/0.9]
4Ngiriş-0.054(fazla biyolojik çamur) kg; Pgiriş-0.0117(fazla biyolojik çamur, Px) kg
5 Kullanılan reçine, moleküler durum ve istenen verime bağlıdır.
18- Endüstriyel Atıksu Arıtma Prosesleri
Ön ve Birincil arıtma prosesleri
Izgaralar: Uzaklaştırılmadıkları takdirde, arıtma tesisinin ızgaradan sonraki ünitelerinde
tıkanmalara yol açabilecek büyüklükte olan kaba organik ve inorganik maddelerin atıksudan
ayrılması için kullanılırlar. Izgara çubukları arasındaki serbest aralık 30 mm veya daha büyük
ızgaralar "kaba ızgara", 30 mm'den daha küçük ızgaralar "ince ızgara" olarak
sınıflandırılabilir. Kaba ve ince ızgaralar manuel veya mekanik olarak temizlenebilir. Çubuk
ızgara tipinden başka, yay tipi, döner elek tipi, döner tambur tipi ince ızgara tipleri mevcuttur.
Şekil 5’de ince ve kaba ızgara görülmektedir.
Öğütücüler: Kaba ızgaraların alternatifi atıksudaki büyük boyutlu katıların sudan ayrılmadan
ufalanmasıdır. Öğütücülerin fonksiyonu, kaba taneli katıları parçalayarak sonraki arıtma
işlemlerinde ve proseslerinde problem oluşturmalarını önlemektir. Küçülen katı parçacıkları
arıtma tesisinde arıtılırlar. Öğütücülerin kullanımı özellikle pompa istasyonlarında,
pompaların korunması açısından bir avantajdır. Ayrıca bir kısım katı maddelerin ızgara ile
toplanması arıtma tesisine giren katı madde yükünü de azaltır. Soğuk iklimlerde öğütücülerin
kullanımı donma tehlikesini önler. Şekil 6’da öğütücü görülmektedir.
30
(a) (b)
Şekil 5. Izagaralar a) İnce ızgara b) Kaba ızgara
Şekil 6. Öğütücü şematik görünümü
Elekler: Atıksu icindeki katı parcaların tutulması suretiyle arıtma tesisindeki pompa
v.b.mekanik techizatı korumak ve arıtma tesisinin yukunu azaltmak amacıyla kullanılır. Sabit
veya doner tipte yapılabilirler. Sabit eleğin calısması sırasında tutulan katı tanecikler,
yuzeyden akan suyun itkisinden ve ağırlık kuvvetlerinden yararlanılarak elek yuzeyinin alt
ucundan cop oluğuna dokulur. Bu nedenle sabit elekte hareket eden parcalar ve enerji
31
gereksinmesi yoktur. Doner elekler ise tambur bicimde duzenlenir ve motor- re-duktor grubu
tarafından dondurulur.
Elek aralığına göre;
Kaba elekler5-15 mm
İnce elekler 0.25-5 mm
Mikroelekler 0.020-0.035 mm olarak elekler uc kısma ayrılırlar.
Kum tutucular: Arıtma tesisine gelen pissuda bulunan kum, çakıl v.b gibi kolayca çökebilen
maddeler, pompaların aşınmasına, kanallar, borular, çökeltme havuzları ve çamur çürütme
tanklarında tıkanmalara sebebiyet vereceğinden kum tutucular vasıtasıyla pissudan
uzaklaştırılırlar. Temel amaç 0,1 mm’den büyük kum tanelerinin tutulmasıdır. Kum tutucular,
akım şartları ve inşa durumları bakımından aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir.
- Yatay akışlı dikdörtgen planlı kum tutucular (Şekil 7)
- Daire planlı kum tutucular
- Düşey akımlı kum tutucular
- Havalandırmalı kum tutucular
Şekil 7. Yatay akışlı dikdörtgen planlı kum tutucu
Dengeleme: Dengelemenin amacı, atıksu karakterindeki dalgalanmaları kontrol ederek veya
en aza indirerek daha sonraki arıtım prosesleri için optimum şartları sağlamaktır. Atıksu
miktarı ve akımındaki değişimler göz önüne alınarak dengeleme havuzunun boyutu ve tipi
belirlenir. Endüstriyel arıtmada dengelemenin amacı aşağıdaki gibidir:
1. Organik madde konsantrasyonundaki ani değişimleri dengeleyerek biyolojik arıtma
sistemine şok yüklemeyi önlemek.
2. Nötralizasyon için uygun pH kontrolünü sağlamak veya kimyasal gereksinimini en aza
indirmek.
3. Fizikokimyasal arıtma sistemine aşırı atıksu girdisini en aza indirmek, kontrollü
kimyasal beslemeye uygun ortam hazırlamak.
4. Üretimin olmadığı zamanlarda da biyolojik arıtma sistemine sürekli bir besleme
sağlamak.
5. Şehir arıtma sistemine yükü eşit dağıtacak şekilde atık deşarjını kontrollü sağlamak.
6. Toksik maddelerin yüksek konsantrasyonda biyolojik arıtma sistemine girmesini
önlemek.
Karıştırma, genellikle dengeleme oluşturmak ve havuzda çökebilen katıların çökelmesini
önlemek için yapılır. Buna ilave olarak indirgenebilen bileşiklerin oksidasyonu veya BOI
giderimi de dengeleme tankında meydana gelebilir.
32
Yağ Tutma: Yağ tutucuda serbest yağ tankın yüzeyine toplanır ve daha sonra sıyırma ile
ortamdan uzaklaştırılır. Graviteli yağ tutucu tasarımı, çapı 0.015 cm’den büyük serbest yağ
taneciklerinin giderilmesi esasına dayanır. Verimi arıtılmış atıksuda 50 mg/Lyağ
konsantrasyonudur.
Levhalı (plakalı) yağ tutucu, paralel ve oluklu levhalardan oluşur. Levhalı yağ tutucu, 0.006
cm’den büyük yağ damlacıklarını ayırmak için tasarlanmıştır. Ham atıksuda %1’den az yağ
bulunması durumunda levhalı yağ tutucu çıkışında serbest yağ konsantrasyonu 10 mg/l’ye
düşmektedir. Burada problem, yüksek yağ yüklemelerinde, yağ taneciğinin kesme
kuvvetinden dolayı arıtım veriminin düşmesidir. Bu durumda atıksu girişi oluklu levhanın
zıttı yönünde yapılmalıdır. Böylece ayrılan yağ tanecikleri akışın tersi yönünde hareket ederek
yükselir (burada levhalar 45o açılı ve 10 cm aralıklı yerleştirilir). Hidrolik yük, sıcaklık ve
yağın özgül ağırlığı ile değişir. Yağ 20oC sıcaklık ve 0.9 özgül ağırlığında en düşük debiye
sahiptir.
0.5m3/m2.saat’lik hidrolik yüklemelerde 0.006 cm boyutundaki yağ damlacıkları
tutulmaktadır. Tasarım çalışmalarında emniyet faktörü genellikle %50 uygulanır. Levhalı yağ
tutucu Şekil 8’de görülmektedir.
Şekil 8. Ters akışlı levhalı yağ tutucu (Eckenfelder, 1999)
Emülsifiye yağın serbest forma dönüşmesi için emülsiyon özel arıtımla kırılır ve daha sonra
serbest yağ gravite, koagülasyon veya havalı yüzdürme ile tutulur. Emülsiyonun kırılması
kompleks bir proses olup pratik uygulamadan önce laboratuar veya pilot ölçekli deneylerin
yapılması gerekir.
Emülsiyon kırmada bir çok teknik kullanılabilir. Örneğin deterjan ile emülsiyon 5-60 dk’da ve
%95-98 oranında parçalanabilir. Emülsiyon ortamı asidik yapılarak, alum veya demir tuzları
eklenerek veya emülsiyon kırıcı polimerler kullanılarak kırılabilir. Ancak alum veya demir
kullanmanın bir sakıncası da çok çamur oluşmasıdır.
33
Ön çökeltme havuzları: Kaba organik ve inorganik maddelerden çoğu ızgara ve
kumtutucularda alıkonulduktan sonra, organik esaslı ve büyük ölçüde kirletici karakterde olan
geriye kalmış askıdaki katı maddelerin atıksudan uzaklaştırılması gerekmektedir. On
çökeltme havuzunun başlıca amacı atıksuyu iki temel bileşene; çamur ve çökelmiş atıksuya
ayırmaktır. Böylece bu iki bileşen ayrı ayrı arıtılabilir. Ön çökeltme havuzlarında askıdaki
katı maddelerin %50-70'i ve BOİ'nin % 25-40'ı uzaklaştırılabilir. Çökeltme havuzları
dikdörtgen ve dairesel biçimde olabilirler. Çökelen çamurun biriktirilmesi için çamur konisi
ve bu koniye çamuru sıyıracak sıyırma ekipmanları gerekmektedir. Ön çökeltme havuzlarında
atıksuyun bekletilme süresi 1,5-2,5 saat arasında değişebilmektedir.
Flotayon(Yüzdürme): Katı ve sıvı fazların bir sıvı fazdan ayrılması için kullanılan ve
çökeltme işleminin tersi olan bir temel işlemdir. Çözelti fazında çok ince dağılmış
kolloidlerin, askıda katı maddelerin ve yağların ayrılması için kullanılır. Parçacıkların suyun
yüzeyine çıkabilmesi için özgülağırlıklarının sudan daha az olması gerekmektedir. Bu işlem,
sıvı faza gönderilen hava kabarcıklarının asılı katı parçacıklara yapışması ve bu parçacıkları
yüzeye taşıması olayıdır. Böylece su yüzeyinde köpükler halinde toplanan katılar veya küçük
yağ damlacıkları sıyırıcılar kullanılarak yüzeyden uzaklaştırılırlar.
Nötralizasyon: Asidik ve bazik karakterdeki endustriyel atıksuların pH'sını ayarlaması
islemidir. Atıksuyun pH'nın ayarlanması atıksuyun alıcı ortama desarj standatlarını sağlaması,
biyolojik arıtma oncesinde (bakteriyel faaliyetler belirli pH değerlerinde gerceklestiğinden)
uygun pH değerinin sağlanması, kimyasal cokturme isleminde reaksiyonların gercekleseceği
uygun pH değerinin sağlanması bakımından gereklidir. Notralizasyon isleminde kullanılan
ekipmanlar, mekanik karıstırıcı, kimyasal madde depolama tankları, kimyasal madde dozay
pompaları, pH
kontrol sistemidir.
Koagülasyon (Pıhtılaştırma) ve Flokülasyon (Yumaklaştırma): Koagülasyon ve flokülasyon,
askıda ve kolloid formdaki atık maddelerin giderilmesinde kullanılır. 1 nm (10-7 cm)- 0.1nm
(10-8 cm) boyuttaki parçacıklar kolloid olarak tanımlanırlar. Bu partiküller kendiliklerinden
çökelmezler ve klasik fiziksel arıtma yöntemleriyle giderilemezler.
Koagülasyon ve flokülasyon işlemi kendiliğinden çökelemeyen partiküllerin kolay
çökebileceği büyüklüğe getirilmesi işlemidir. Kendiliğinden çöklemeyen partikküler ilave
edilen yumaklaştırıcılar tarafından çökebilir büyüklüğe erişmektedir. İlave edilen
yumaklaştırıcıların hızlı karışımı ve daha sonra yumak oluşturabilmesi için yavaş
karıştırılması gerekmektedir. Oluşan floklar çöktürme tanklarında çöktürülerek sudan
uzaklaştırılır.
İkincil Arıtma
Ön ve birincil arıtma metotları ile uzaklaştırılamayan çözünmüş ve kolloidal organik
maddelerin uzaklaştırıldığı arıtma basamağıdır. Çözünmüş ve kolloid organik maddeler basit
çökeltme metotları ile arıtılamayacağı için, bu maddelerin çökelebilen katılara dönüştürülmesi
gerekmektedir. Söz konusu dönüşüm bu maddeler ile mikroorganizmaları (bakteriyi) bir araya
getirmekle gerçekleşir. Mikroorganizmalar çözünmüş ve kolloid maddeler üzerinde
beslenirken büyürler ve çoğalırlar bu arada da çözünmüş ve kolloid maddeleri de çökelebilen
34
katılar haline dönüştürürler. İşte ikincil arıtım yöntemleri bu işlemleri gerçekleştiren biyolojik
prosesler ve gerekmesi durumunda kullanılan son çökeltme tanklarını içerirler.
Aktif çamur sistemi: Aktif çamur sistemi, atıksuların havalı biyolojik tasfiyesinde en çok
kullanılan tekniklerden birisidir. Bu sistemde havalandırma havuzu ile son çöktürme havuzu
iki mühim birimdir. Son çöktürme havuzunda çöktürülen çamurların bir kısmı havalandırma
havuzuna geri devrettirilir. Fazla biyolojik çamur ise umumiyetle ön çöktürme havuzundan
gelen çamurla birlikte yoğunlaştırılarak çürütme işleminden sonra çamur kurutma yataklarına
veya pres filtresi gibi mekanik yolla su alma tesislerine verilir.
Bu arıtma sisteminde ön arıtmadan geçirilmiş atıksu havalandırma tanklarına alınır. Bu
tanklara dışarıdan oksijen verilerek (yüzeysel havalandırıcılar veya difüzör havalandırıcılar
ile) aerobik mikroorganizmaların atıksu içindeki çözünmüş ve kolloid organik maddeleri
ayrıştırarak arıtım işlemini gerçekleştirmesi temin edilir.
Havalandırma tankından çıkan atıksuların son çökeltme tankında durultulması yani arıtılmış
su içindeki mikroorganizmaların sistemden ayrıştırılması gereklidir. Ayrıca havalandırma
tankında belirli bir mikroorganizma konsantrasyonunu temin etmek üzere son çökeltme
tankından alınan çökelmiş çamurun (mikroorganizmaların) havalandırma tankının başına geri
devredilmesi gereklidir. Sistemde oluşacak fazla çamur ise sistem dışına alınarak çamur
arıtım işlemlerine tabi tutulması gerekir.
Yeterli büyüklükte arazi yoksa, arıtma veriminin iklim koşullarından etkilenmemesi
isteniyorsa ve alıcı ortam yüksek arıtma verimliliği gerektiriyorsa (%90-95) aktif çamur
sistemleri kullanılabilir. En yaygın kullanılanlar aktif çamur sistemleri (1) klasik aktif çamur
sistemi, (2) uzun havalandırmalı aktif çamur sistemi ve (3) Oksidasyon hendekleri’dir. Şekil
9’de aktif çamur sistemi içeren bir atıksu arıtma sistemi görülmektedir.
Şekil 9. Aktif çamur prosesi akış diyagramı (Eroğlu, 2001)
Stabilizasyon Havuzları: Bu arıtma yönteminde atıksular ön arıtma ünitelerinden
geçirildikten sonra havuzlara alınır. Temel prensip sisteme dışarıdan enerji vermeden
(havalandırma yapmadan) doğal ortamda arıtımın gerçekleştirilmesidir. Sistemin avantajları,
aşırı derecede basit ve işleminin güvenilebilirliğinden kaynaklanmaktadır. Doğal arıtma
neticesinde oluşan çamur miktarı diğer atıksu arıtma yöntemlerine kıyasla çok daha azdır ve
oluşan çamur stabil halde olduğu için ayrıca bir çamur arıtım işlemine tabi tutmaya gerek
yoktur. Bununla birlikte, doğal arıtma yavaş cereyan ettiğinden büyük havuz hacimlerine
ihtiyaç vardır. İklimin ise sıcak olması tercih sebebidir.
35
Yeterli büyüklükte arazi mevcutsa, iklim koşullan müsait ise, alıcı ortam yüksek arıtma
verimliliği gerektirmiyorsa (% 70-80), tesisin inşa edileceği bölgeye yakın yerleşim alanları
yoksa ve düşük maliyetli bir tesis işletilmesi halinde tercih edilebilir.
Stabilizasyon havuzu tipleri;
Fakültatif stabilizasyon havuzları (derinlik = 1-2 m arası)
Anaerobik havuzlar (derinlik = 2-5 m arası)
Olgunlaştırma havuzlan (derinlik = 1-3 m arası)
Mekanik havalandırmalı lagünler (derinlik =2,5-5 m arası)
şeklindedir. Şekil 10’de tipik bir stabilizasyon havuzu görülmektedir.
Şekil 10. Stablizayon havuzu
Damlatmalı Filtreler: Temel prensibi belirli bir tank hacmine doldurulan kırma taş, plastik
veya herhangi bir malzemenin üzerinde bakteri tabakası oluşturarak, bu malzemenin
üzerinden ön arıtmadan geçirilmiş atıksuyu filtre etmek ve bu sayede atıksu içindeki
kompleks organik maddelerin bakteriler tarafından parçalanmasını temin etmektir. Dairesel
veya dikdörtgen geometride tanklar kullanılabilmektedir. Filtre içersinde hava sirkülasyonunu
temin etmek ve filtre yüzeyinin kuru kalmaması için tedbir almak gereklidir. Filtre yüzeyinde
üreyen bakteri tabakası zamanla kalınlaş
 
Üst
!!! Reklam Engelleyici Tespit Edildi !!!

Reklam Engelleyici Kulladığınız Tespit Edildi !

Sitemiz geçimini reklam gelirlerinden kazanmaktadır. Bundan dolayı Ad Block gibi reklam engelleyicilerin kullanılmasına izin verilmemektedir. Anlayış göstererek bu site için reklam engelleyicinizi devredışı bıraktığınız için şimdiden teşekkür ederiz.

Devredışı bıraktım, siteyi gezmeye devam edebilirim.