19 KASIM 2009 ANTALYA

TC.ÇEVRE VE ORMAN BAKANLIĞI

ÇEVRE YÖNETİMİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

Su ve Toprak Yönetimi Dairesi Başkanlığı

ATIKSU ARITMA TESİSLERİ PROJELENDİRME ESASLARI

Hangi kirleticilerin giderilecek ? Hangi kalitede su üretilecek ? Önceden yapılacak hazırlıklar? Nasıl bir proses seçilmeli ? Çamur Bertarafı ? Maliyetler ?

ATIKSU ARITMA TESİSİ TASARIMI

ANA KİRLETİCİLER

Karbon (C), Azot (N), Fosfor (P)

C

O2

Org_N

NH4N

NO3Ototrof

Heterotrof

CO2, N2

+

+

HANGİ KİRLETİCİLER GİDERİLECEK ?

Sadece karbon giderimi, (C)

Karbon ve amonyak (TKN) giderimi (nitrifikasyon), (C, N)

Karbon ve azot giderimi, (nitrifikasyon ve denitrifikasyon), (C, N, DN)

Karbon giderimi, nitrifikasyon, denitrifikasyon, biyolojik (veya kimyasal) fosfor giderimi, (C, N, DN, P)

KARBON GİDERİLMESİ

C kaynakları, proteinler, lipidler vb.

☺C + O2 → CO2 ↑ + ☺☺☺

☺: Heterotrof bakteri

N2: Nitrogen gazı (havanın 79 %)NH3: amonyakNH4- : amonyum iyonuNO2- : nitrit ionNO3- : nitrat ion(NH2)2CO: Üre Org N: Organik AzotTKN: Toplam Kjeldahl Azotu (% 40 org N -- %60 NH4H )

AZOT GİDERİLMESİ

AZOT GİDERİLMESİ

NİTRİFİKASYON ( Oksik kısım )

☻

Org N → NH3 + O2 → NO3 +☻☻☻

NH3 + O2 → NO2− + 3H+ + 2e− (nitrosomonas )

NO2 + H2O → NO3− + 2H+ + 2e− (nitrobakter )

DE-NİTRİFİKASYON ( Anoksik kısım )

☺(Karbon harcar)

NO3− → N2↑ + ☺☺☺

Denitrifikasyon prosesi yardımıyla anoksik koşullarda nitratın azot gazına

dönüştürülmesi sonucu azot giderimi gerçekleştirilmektedir

FOSFOR GİDERİMİ

ATP ↔ ADP + Enerji + P

Bakteri stres altında anaerobik havuzda ortama P iyonu vermesine rağmen havalandırmalı ortamda verdiği P miktarından daha fazlasını almaktadır.

Giriş atıksu uçucu madde içeriğinin (VFA) düşük olması ve işletme ve tasarımdan kaynaklanan problemler nedeniyle günümüzde fosfor deşarj parametresini sağlamak için kimyasal dozlama yöntemi de yedek olarak kullanılmaktadır.

ARITMADAN SONRA DEŞARJ EDİLECEK ALICI ORTAM ?

DEŞARJ STANDARDI

• Su Kirliliği ve Kontrolü Yönetmeliği

• Kentsel Atıksu Arıtımı Yönetmeliği

NASIL BİR ARITMA ?

PROSES SEÇİMİ

HANGİ KİRLETİCİLER GİDERİLECEK ?

Sadece karbon giderimi, (C)

Karbon ve amonyak (TKN) giderimi (nitrifikasyon), (C, N)

Karbon ve azot giderimi, (nitrifikasyon ve denitrifikasyon), (C, N, DN)

Karbon giderimi, nitrifikasyon, denitrifikasyon, biyolojik (veya kimyasal) fosfor giderimi, (C, N, DN, P)

PROSES SEÇİMİ AKIM ŞEMASI

Ham Su Ölçümleri (1 senelik)

Qav, Qpk, Qdwf BOİ5, Fraksiyonu Sıcaklık KOİ, FraksiyonupH, Alkalinite AKMfN(Azot salınım fakt) NH4N, orgN, NO3NfC(Karbon salınım fakt T P

Alıcı Ortam ? (Proses seçimine tesir eder)

Çıkış suyu standartları ?EU hassas bölgerlere deşarj ?

TN< 10-15 mg/L?TP< 1-2 mg/L ?

C/N oranı

De-Nitrif için yeterli C var mı?

Evet

Hayır

İlk Çökeltme

Çürütücüler

CH4

Elektrik

Bio ve kimyasal P giderimi

Evet

Hayır

De-Nitrifikasyon ?

Evet

Hayır

Sadece C gideren tesis

Kısmi NitrifikasyonHayır

Sadece nitrifikasyon yapan tesis, C, N

Nitrifikasyon ?

Evet

Nitrifikasyon ve De-nitrifikasyon

yapan tesis, C,N, DN

Evet

Nitrifikasyon, De-Nitrifikasyon, ve P giderimi

C,N, DN, P

ÖLÇÜMÜN ÖNEMİ

BİLİNMESİ GEREKEN PARAMETRELER

• En yüksek ve en düşük atıksu sıcaklığı

• Atıksu Debileri (kurak, yağışlı hava),

• Nüfus projeksiyonu

• AKM, Süzülmüş ve Toplam BOİ5 ve KOI, Hamsu TKN ve Amonyak değerleri, VFAs, pH, Alkalinite

• İnfiltrasyon / Sızma miktarları, şebeke boru tipi

• Endüstriyel atıksu debisi ve karakteri

ATIKSU SICAKLIĞININ TESİRİ

Yüksek Sıcaklıklar:– Stabil Çamur için daha küçük havalandırma tankı

( İnşaat )– Daha fazla hava ( Enerji )

Düşük Sıcaklıklar:– Stabil Çamur için daha büyük havalandırma tankı– Daha az hava

ATIKSU SICAKLIĞI (P.KÖY)

The Wastewater Temperatures During 2004

0

5

10

15

20

25

1/1

/2004

1/1

1/2

004

1/2

1/2

004

1/3

1/2

004

2/1

0/2

004

2/2

0/2

004

3/1

/2004

3/1

1/2

004

3/2

1/2

004

3/3

1/2

004

4/1

0/2

004

4/2

0/2

004

4/3

0/2

004

5/1

0/2

004

5/2

0/2

004

5/3

0/2

004

6/9

/2004

6/1

9/2

004

6/2

9/2

004

7/9

/2004

7/1

9/2

004

7/2

9/2

004

8/8

/2004

8/1

8/2

004

8/2

8/2

004

9/7

/2004

9/1

7/2

004

9/2

7/2

004

10/7

/2004

10/1

7/2

004

10/2

7/2

004

11/6

/2004

11/1

6/2

004

11/2

6/2

004

12/6

/2004

12/1

6/2

004

12/2

6/2

004

Date

Tem

pera

ture

s

EVSEL ATIKSU KARAKTERİSTİKLERİ

Atıksu Seyreltik Orta Derişik

BOI5 110 220 400

AKM 100 220 350

TN 20 40 85

TP 4 8 15

TÜRKİYEDE ATIKSU KARAKTERİSTİKLERİ

Malatya E.Şehir Bursa P.Köy

BOİ5 100-140 80-170 267 250

AKM 157 120 267 250

TN 42 39 53 53

TP 9 6 11 5

Kaba Izgara Terfi Pompası İnce Izgara Kum Tutucu Havuzlar Debi Ölçüm Savağı

(Parshall Savağı)

Dengeleme Havuzu

FİZİKSEL ARITMA ÜNİTELERİ

IZGARALAR

Kaba ızgaralar: 40 mm’den irimaddeleri uzaklaştırmak

İnce ızgaralar : çubuk aralığı5-15 mm mertebesindedir

% 20-25 oranında AKM% 10 BOI5 giderimi sağlanır

KUM VE YAĞ TUTUCU HAVUZU

• Kum, çakıl gibi inorganik maddeleri atıksudan ayırmak • Pompa ve benzeri teçhizatın aşınmasına ve çöktürme havuzlarında tıkanma tehlikesine engel olabilmek,• Hareketli mekanik ekipmanın aşınmasını önlemek, • Boru ve kanallarda birikintileri engellemek • kum birikiminden dolayı çamur çürütücünün temizlenme• periyodunu azaltmak

Yağ, gres, solvent ve benzeri yüzer maddelerisudan ayırmak için yağ tutucular kullanılır

Akışlı dikdörtgen planlı, havalandırmalı, daire planlı ve düşeyakımlı olarak sınıflandırılmışlardır

DENGELEME HAVUZU

•Atıksu karakteristiklerindeki değişiklikleri minimize ederek, arıtma kademelerinde optimum şartları sağlamaktır

•Konsantrasyonun dengelenmesi ve çökelmenin önlenmesi amacıyla karıştırma uygulanır.

•Genellikle, bekletme süresi 4 ile 8 saat arasında olacak şekilde bir bekletme süresi seçilir. Bu süre bazı durumlarda 12 saat, hatta daha fazla olabilir.

•Karıştırma gereksinimi, 4-8 W/m3

•Havalı şartları korumak için de 0.01-0.015 m3/m3.dk debide hava verilmelidir.

İLK ÇÖKTÜRME TANKLARI

• Ön çöktürme işlemini takip eden diğer arıtma ünitelerinin organik madde ve katı madde yükleri azaltılmış olmaktadır.

• AKM giderimi % 50-65 BOİ giderimi % 25-40

• Yüzey yükü, bekletme süresi ve derinlik

HAVALANDIRMA TANKLARI

TAM KARIŞIMLI AKTİF ÇAMUR SİSTEMİ( CMAS )

↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑

☺☺☺☺☺☺☺☺

CO2CO2

Ön çökeltmeÖn çökeltme HavalandırmaHavalandırma Son çökeltmeSon çökeltme

Geri devir

Çıkış

Giriş

Çamur geridevir

Bir aktif çamur sisteminin iki bileşeni: Havalandırma tankı ve son çöktürme tankı. Mikroorganizmalar havalandırma tankında organik atıkları parçalayıp yumak oluştururlar, daha sonra son çökeltme tankında arıtılmış sudan ayrılırlar.

SON ÇÖKTÜRME TANKLARI

SON ÇÖKTÜRME TANKLARI

Ana tasarım parametreleri ;

Bekletme süresi (t), saat

Katı madde yükü (qM), kg/m2.sa

Yüzeysel hidrolik yük (qH) m3/m2.sa

Kenar su derinliğidir (HS) m

Son çöktürme tankının tasarım kriterlerinin maksimum debi koşullarında da kontrol edilmesi gereklidir.

ÇAMUR ÖZÜMLEME TANKLARI

ÇAMUR SUSUZLAŞTIRMA ÜNİTESİ

Katyonik polielektrolit eklenen çamur bant filtre preslerinden geçirilerek suyu alınır.

Kuru madde oranı %4-6 dan %25-30 a çıkarılır.

BİYOKATI

ÇAMUR BERTARAFI

Su ve atık suların arıtımında ortaya çıkan, taşıdıkları özelliklerden dolayı kendilerinin de ayrıca arıtılmaları gereken, arıtılmadan çevreye verildiklerinde çevrede hasar oluşturabilecek, katı ve sıvı karışımından oluşan maddelerdir.

Neden arıtım gereklidirNeden arıtım gereklidir??

Yüksek miktarlarda organik madde içeriğiYüksek miktarlarda organik madde içeriği PatojenPatojen mi mikkroorganiroorganizzmmalaralar Çok miktarda su içerirÇok miktarda su içerir..

ÇAMUR ARITIMI VE STABİLİZASYON

STABİL ÇAMUR TARİFİ

Uçucu Katı Madde/Toplam Katı Madde <0.60

Berhava edilen uçucu katı madde % > 40 %

Oksijen tüketim hızı < 2 mg O2/saat/g uçucu katı madde

STABİL ÇAMUR

• Kokmaz

• Karasinek, fare, sivrisinekleri cezbetmez

MALİYETLER

Türkiye de İnşa Edilen Bazı Atıksu Arıtma Tesislerinin Yatırım Maliyetleri (2002-2003)

1 Euro = 1.04 ABD

Tesisin Adı Proses TipiDebi (m³/gün)

Maliyeti (mil. €)

Birim Maliyet € (m³/gün)

AnkaraKarbon giderme, denitrifikasyon yok, çürütme ve metandan elektrik üretilmesi

766,000 170 222

İzmir Yoğunlaştırma ve Belt pres, N, DN , P 650,000 61.85 95

Bursa Doğu AATİleri Biyolojik Arıtma + Mekanik Çamur Susuzlaştırma

240,000 31.83 133

Bursa Batı AATİleri Biyolojik Arıtma + Mekanik Çamur Susuzlaştırma

87,500 15.19 174

Adana (Batı) Biyolojik + Çamur Susuzlaştırma 227,346 47.12 207

Tuzla Ön arıtma + ön çöketme+ çürütücü + C giderme 225,000 68.00 302

Diyarbakır Ön arıtma + ön çökeltme+ çürütücü 167,000 32.00 192

Malatya Biyolojik + Çamur Susuzlaştırma 134,000 26.80 200

Paşaköy İleri Biyolojik Arıtma + Çamur Susuzlaştırma 100,000 12.28 123

Kayseriİleri Biyolojik Arıtma + Çamur Susuzlaştırma + çürütücü

110,000 24.23 220

Tesisin Adı Proses TipiDebi (m³/gün)

Maliyeti (mil. €)

Birim Maliyet € (m³/gün)

I. Bursa O.S.B Kimyasal, Biyolojik, Çamur İyileştirme 40,000 8.25 206

Fethiye Biyolojik + Dezenfeksiyon + Çamur Susuzlaştırma 20,000 9.28 464

Konya Biyolojik + Çamur Susuzlaştırma 200000 28.5 142.5

 

2006 Fiyatları

Paşaköy II İleri Biyolojik Arıtma + Çamur Susuzlaştırma 100,000 24.90 249

Ambarlı İleri Biyolojik Arıtma + Çamur Susuzlaştırma 400,000 81.00202.5

Türkiye de AAT İlk Yatırm Maliyeti (2003)

y = 2415.4x-0.2131

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 100,000 200,000 300,000 400,000 500,000 600,000 700,000 800,000 900,000

Debi m3/gün/1000

€/m

3/g

ün

SİVAS AAT- İlk Yatırım ve 15 sene işletme maliyeti (€)

  Sadece karbon giderimli tesis      23.535.355                       

  C,N,P giderimi (çürütücülü)            27.028.401                     

    C,N,P Uzun havalandırmalı             

27.409.975                        

AAT TASARIMINDA TAVSİYELER

• Basit, Dayanıklı, İşletmesi kolay olmalı,

Örn. Küçük yerler için, yerel teknoloji kullanımı. Basit oksidasyon hendekleri

• Modüler ve Kolayca Genişletilebilir olmalı,• Esnek İşletme olanağı sağlamalı,• Karışık, tamiri zor aletleri az kullanmalı,• Otomasyon sistemi kullanılmalı.

TEŞEKKÜR EDERİM...