Paket/Küçük Kapasiteli Atıksu Arıtma Sistemlerindeki İşletme Problemleri ve Çözüm Önerileri

Transkript

1 October26-28, 2016, Malatya Paket/Küçük Kapasiteli Atıksu Arıtma Sistemlerindeki İşletme Problemleri ve Çözüm Önerileri Sayiter YILDIZ Cumhuriyet Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü, Sivas, Mehmet ÇEKİM İstanbul Büyükşehir Belediyesi İSKİ Silivri Bölge Şefliği, İstanbul ÖZET Atıksuların çevreye olası zararlarını azaltmak ve kullanılabilir suların devamlılığını sağlamak için kurulan atıksu arıtma tesisleri giderek yaygınlaşmaktadır. Günümüzde atıksu arıtımında kullanılan çok sayıda sistem mevcuttur. Evsel atıksuların arıtımı için daha çok aktif çamur, stabilizasyon havuzları, damlatmalı filtre ve aneorobik arıtma gibi biyolojik sistemler yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada düşük nufus yoğunluğu olan yerleşim yerlerinde (köy, kasaba vs.) atıksu arıtımı için kurulan paket/küçük kapasiteli atıksu arıtma tesislerinde yaşanan işletme problemleri ve bu problemlerin çözüm önerileri tartışılmıştır. Bu kapsamda öncelik olarak tesislerde kullanılan arıtma prosesleri araştırılmıştır. Her sistem için ayrı ayrı oluşabilecek işletme problemleri belirlenmiştir. Daha sonra ise bu problemlere çözüm önerileri sunulmuştur. Araştırmada biyolojik problemlerin yanında ekipmanlarda yaşanan sorunlara yer verilmiş ve verimliliklerinin arttırılması için önerilerde bulunulmuştur. Anahtar Kelimeler: Atıksu arıtımı, paket arıtma tesisleri, arıtma tesislerinin işletilmesi, işletme problemleri Operational Problems in Package/Small Size Wastewater Treatment Facilities and Solution Offers Abstract Wastewater treatment facilities have been extensively used for reducing the environmental damages of wastewaters and ensuring the sustainability of usable water supplies. A vast number of systems are available for treatment of wastewaters. Biological systems such as activated sludge, stabilization pond, trickling filter and anaerobic treatment are commonly used for treatment of domestic wastewater. In this study, the operational problems encountered in package/small size wastewater treatment facilities, built in rural areas with low population densities (villages, towns, etc.), and the solution offers for these problems, are discussed. In this context, firstly, the treatment processes used in the facilities were studied. Operational problems likely to arise individually for each system were specified. Afterwards, solutions were proposed for these problems. In the research, equipment related problems are also addressed beside biological problems and solutions are proposed for improved efficiencies. Keywords: Water treatment, package treatment plants, operation of treatment plants, operational problems 1. GİRİŞ Sınırlı su kaynakları ve artan su talepleri karşısında atık suların geri kazanılması ve yeniden kullanılması konusu, sadece yoğun kentsel alanlarda değil, kırsal alanlarda da önem kazanarak her geçen gün yaygınlaşmaktadır (Üstün ve Solmaz, 2008). Nüfusu kişiye kadar olan yerleşim yerleri küçük yerleşim yerleri olarak adlandırılır. Bu bölgelerde, oluşan atıksu debisine bağlı olarak kanalizasyon inşasına ve arıtma sisteminin tipine

2 karar verilir. Küçük yerleşim yerlerinde, atıksu arıtma sistemi seçiminde çeşitli faktörler etkilidir. Arıtma sisteminin seçimine karar verirken ilk yatırım maliyeti, işletme maliyetleri, basitlik ve sürdürülebilirlik faktörleri dikkate alınmalıdır. Böyle yerlerde uygulamalar ya yerinde inşaat ya da paket arıtma şeklinde yapılmaktadır. Konvansiyonel arıtma sistemlerinin yüksek yatırım ve işletme maliyetleri küçük yerleşim yerlerinde mali problemlere yol açmaktadır. Kişi başına arıtma maliyetinin, yoğun nüfuslu yerlere göre yüksek olduğu küçük yerleşimlerde mali kaynaklar sınırlıdır, teknik elemanın ve teknik donanımın sağlanması güçtür (Samsunlu, 2011). Son yıllarda kasabalarda, köylerde ve turistik bölgelerde oldukça yoğun bir şekilde arıtma tesisleri yapılmaktadır. Bu tesisler nüfus yoğunluğuna göre paket arıtma veya düşük kapasiteli ( m3/gün) biyolojik atıksu arıtma tesisleri şeklinde yapılmaktadır ve büyük çoğunluğu aktif çamur sistemi ile işletilmektedir. Bu çalışmada kesikli (AKR) ve sürekli sistem esaslarına göre işletilen paket/küçük kapasiteli atıksu arıtma tesislerinde yaşanan işletme problemleri ve bu problemlerin çözüm önerileri ortaya konulmuştur Paket/Küçük Kapasiteli Atıksu Arıtma Tesislerinde Uygulanan Prosesler Uzun havalandırmalı aktif çamur: Uzun havalandırma da, klasik aktif çamur tesisinden farklı olarak havalandırma havuzunda mikroorganizmalar daha uzun süre bekletilirler ve daha az besin bulabilirler. Mikroorganizmaların daha az besin bulmalarının nedeni, organik madde konsantrasyonunun mikroorganizmalara oranla daha düşük olmasıdır. AKM konsantrasyonu mg/l arasında değişir. Bu sistemde mikroorganizmalar atıksu içindeki organik maddeleri tüketmesinin yanında, ölen organizmaların içerisinde depolanmış olan organik maddeleri de yerler. Bu faaliyetler sonucunda ürün olarak ortaya CO 2, H 2O, yeni hücreler ve inert maddeler çıkar (Topacık, 2000) Oksidasyon hendeği: Küçük yerleşimler için geliştirilen oksidasyon hendekleri, temelde bir uzun havalandırma işlemi olup çamurun stabil hale getirilmesi prensibi ile çalıştırılır. Oksidasyon hendeğinde çökeltme, havalandırma, dinlendirme bölümleri bir arada olup, çürütme bölümlerini kapsamayan bir hendek ve buna hava katan yüzeysel havalandırıcılar mevcuttur (Yıldız vd., 1997). Izgaradan geçirilerek veya çökeltilerek katılarından arındırılmış atıksu hendek içinde hareket ederken havalandırılarak organizmalar tarafından karbon ve azot bileşiklerinden arıtılır (Kargı,1995). Düşük atıksu debileri (küçük ve orta nüfuslu yerleşimler) için uygun olup, diğer sistemlere kıyasla daha az teknoloji gerektiren ve fazla işletme becerisi gerektirmeyen sistemlerdir (Resmi Gazete, 2010) Kontakt stabilizasyon: Bu metod, aktif çamurun absorplama özelliklerinden faydalanmak amacıyla geliştirilmiştir. Çökeltilmiş atıksular geri devir çamuru ile karıştırılıp kontak havuzunda dakika süreyle havalandırılır. Bu esnada organik maddeler çamur flokları tarafından absorbe edilir (Metcalf ve Eddy, 1991). Mikroorganizmalar 15 dakika ile yarım saat içinde atıksu içerisindeki mevcut organik maddeleri hücre duvarına absorbe edebilir. Fakat bunların hücre içine alınması ve ayrıştırılması saatler alır (Topacık, 2000). Son çökeltme havuzunda çamur, tasfiye edilen sudan ayrılır ve geri döndürülerek havalandırma havuzunda havalandırılır. Geri dönen çamurun bir kısmı sabit bir madde konsantrasyonu elde etmek için sistemden dışarı atılır (Metcalf ve Eddy, 1991). Kontak stabilizasyon işlemi evlerden gelen atıksular için çok uygundur (Muslu, 1996) Döner biyodiskler: Biyodiskler, genel karakteri ile aktif çamura benzer. Ancak havalandırma havuzu yerine döner diskler bulunmaktadır. Bu üniteler, plastikten yapılan 2-3 cm çapında 2-3 cm kalınlığında disklerden oluşur. Diskler bir şaft üzerinde birbirine paralel olarak yerleştirilir ve şaft bir motor yardımıyla döndürülür. Atıksu uzun ve sığ tankların içerisine konur, diskler atıksu içine %40-50 oranında batık şekilde 2-10 devir/dakika hızıyla döndürülür. Organizmalar disk yüzeyinde biyofilm şeklinde büyürler ve atık sudaki organik bileşikler biyofilm içine yayılırken organizmalar tarafından karbondioksite oksitlenirler. 13 derecenin altında verim oldukça düşer ve yeni biyofilm tabakası gün arasında oluşur (Metcalf ve Eddy.1991). Döner biyodiskler sabit film tasfiye sistemleridir ve son yıllarda özellikle küçük prefabrik arıtma tesislerinde kullanılmaktadır. Plastik malzemeden yapılan diskler, mikroorganizmaların tutunduğu ve geliştiği ortamı oluştururlar. Dönme esnasında disklere tutunmuş biyokütlenin bir kısmı atık içinden geçerken plastik ortamdan ayrılır. Bu durum disklerin 808

3 arasının tıkanmasını önler. Bu sebepten diskler üzerinde yaklaşık olarak sabit biyofilm bulunur. Levhalardan ayrılan biyokütle son çöktürme havuzuna gidinceye kadar, levhaların karıştırma etkisi ile askıda katı madde halinde kalır ve son çöktürme havuzunda sistemden uzaklaştırılır (Yıldız vd., 1997) Saf oksijen sistemli aktif çamur: Yüksek BOİ içeren atıksulardan BOİ giderilmesinde oksijen sınırlamalarını önlemek için oksijenle zenginleştirilmiş hava ya da saf oksijen kullanılır. Ayrıca sistem çok basamaklı seri reaktörler sistemi halinde işletilerek hidrolik alıkonma süresi düşürülebilir. Bu sistem, Union Carbide tarafından geliştirilmiş olup Unox prosesi adıyla bilinir. Bu usul tatbik edilirken, havalandırma havuzlarının üstü örtülür ve havalandırma havuzuna verilen oksijene geri devir yaptırılır. Bakteriyel faaliyet neticesinde, oksijen tüketilip CO2 açığa çıktığından gazın bir kısmının dışarı atılması ve içeriye yeni oksijen ilave edilmesi gerekir. Saf oksijen sistemleri; pilot tesis çalışmalarından elde edilen tecrübeler, tesislerin gayet normal ve verimli olarak çalıştığı anlaşılmıştır. Saf oksijen kullanılması tasfiye tesisleri için arsa imkanlarının sınırlı olması, tesise gelen organik yükün büyük değişiklikler göstermesi, çok kirli ev veya endüstri atıksularının tasfiye edilmesi halinde avantajlı gözükmektedir (Yıldız vd., 1997). 2. Atıksu Arıtma Tesislerinde Yaşanan İşletme Problemleri ve Çözüm Önerileri 2.1. Ardışık Kesikli Reaktör (AKR) Sistemi Atıksu Arıtma Tesisleri Son yıllarda, biyolojik arıtımda ardışık kesikli reaktörün kullanımı gittikçe yaygınlaşmaktadır (Puig ve diğ., 2004). Ardışık kesikli reaktörün işletimi basittir. Azot giderimi tek bir reaktörde ardışık aerobik ve anoksik proseslerde gerçekleştirilmektedir (Peng ve diğ., 2004). AKR prosesi doldur-boşalt sistemi esasına dayanan ve doldurma, havalandırma, çökeltme ve boşaltma gibi arıtma fonksiyonlarının tek bir tank içerisinde gerçekleştirildiği, aktif çamur prosesinin bir modifikasyonudur (Erdinç, 2001). Azot giderimi için değiştirilebilen karakteristikler; hidrolik bekleme zamanı, çamur bekleme zamanı, anoksik/aerobik oranı, anoksik/aerobik fazların sayısı ve doldurma ile kontrol stratejilerdir (Manga ve diğ., 2007). Aerobik ve anoksik faz sürelerinin uzunluğu, giderilecek azot miktarını belirlemektedir (Rodrigues ve diğ., 2001). Özellikle küçük debili evsel ve endüstriyel nitelikli atıksuların biyolojik olarak arıtılmasında, sadece klasik aktif çamur prosesine değil diğer bütün arıtma teknolojilerine karşı mükemmel bir alternatiftir (Erdinç, 2001). Tipik bir AKR sisteminin çalışma düzeni Şekil 1 de verilmiştir., Şekil 1: Tipik bir AKR sisteminin çalışma düzeni (Erdinç, 2001) 809

4 İşletme Problemleri ve Çözüm Önerileri AKR sistemi ile çalışan atıksu arıtma tesisleri tüm evrelerde (doldurma, havalandırma, dinlendirme, tahliye) sürekli takip edilmelidir. Gelen atık suyun karakteri (gözlemsel olarak siyah, septik gibi), havalandırma havuzundaki oksijen konsantrasyonu, köpük oluşumu ve fazla çamurun sistemden uzaklaştırılması, laboratuvar imkânın yetersiz olduğu düşük kapasiteli köy vs. yerlerdeki tesislerin verimli işletilebilmesi için özenle kontrol edilmesi gereken unsurlardır. AKR sistemi ile çalışan atıksu arıtma tesislerinde genel olarak karşılaşılan problemler ve çözüm önerileri: 1- Siyah/septik atıksu girişi sebebiyle mikrobiyal faaliyetin inhibe olması ve arıtma veriminin düşmesi, Çözüm: Tesis giriş atık suyu sık sık gözlemlenmeli ve havalandırma havuzundaki oksijen düzeyine göre havalandırma süresi arttırılmalıdır. 2- Çamur kabarması sebebiyle çökelme probleminin yaşanması, Çözüm: F/M oranı ve çözünmüş oksijen miktarı arttırılmalıdır. 3- Çamur yükselmesi sebebiyle aktif çamur floklarının yüzeye çıkması, Çözüm: Dinlendirme süresi azaltılmalı ve fazla çamur çekilmelidir. 4- Giriş atıksuyu ve yüksek MLSS sebebiyle aşırı köpük oluşumu, Çözüm: Sistemden fazla çamur çekilmeli ve oksijen miktarı azaltılmalıdır. Eğer köpük rengi kahverengiden farklı ise mikrobiyolojik analizler yaptırılmalı ve gerekirse yeniden bakteri aşılaması ile sisteme ilave bakteri eklenmelidir. Daha sonra sistem sürekli olarak çökebilen katı madde (ÇKM) analizleri ile takip edilmeli ve imhoff hunisindeki duru faz kontrol edilmelidir. 5- Fiziksel arıtmanın yetersiz olduğu tesislerde havuzlara kum, kaba malzeme vs. gibi maddelerin birikmesi Çözüm: Havuzlar periyodik olarak temizlenmeli ve havuzlardaki hava verimleri takip edilmelidir (difüzör patlaması ve tıkanmasının kontrolü vb). 6- Tesis arıtma veriminin düşmesi ve sistemin inhibe olması, Çözüm: Havuz boşaltılarak tekrar atıksu alınır ve bakteri aşılaması yapılır. Aşılama yapıldıktan sonra atıksu girişi kesilir ve oksijen kesilmeden sistem sürekli kontrole edilir. Adaptasyon süresinin kısa tutulması için havuz hacminin 3 te 1 i kadar dışarıdan C ilavesi (melas gibi) yapılabilir ve tesis normalinden erken devreye alınabilir (ÇMK değeri ml/l aralığına ulaşana kadar) Oksidasyon Hendeği Oksidasyon hendeğinin başka konfigürasyonları geliştirilmiş olsa da kanalın şekli oval bir yarış pistini andırır. Gerekli oksijeni sağlamak, reaktörün içeriğini karıştırmak ve hareketliliği sağlamak için kanal boyunca yerleştirilen bir ya da birkaç rotor havalandırıcı yeterli olmaktadır. Oksidasyon havuzu şematik gösterimi Şekil 2 de görülmektedir. Şekil 2: Oksidasyon havuzu şematik gösterimi (Crites ve Tchobanoglous, 1998) Oksidasyon havuzunun tasarımı genel olarak hacimsel organik yüke dayandırılır ( kgboi/m 3.gün). Tipik çamur yaşı (SRT) gün veya daha büyük, MLSS ise mg/l arasındadır. Uzun bekletme süresi, yüksek MLSS ve verimli havalandırma sayesinde birçok bölgede kış aylarında bile tam nitrifikasyon gerçekleştirilebilmektedir (Debik ve diğ., 2008). 810

5 İşletme Problemleri ve Çözüm Önerileri Oksidasyon hendekleri AKR sistemlerine göre daha kolay işletilebilen ve arıtma verimleri oldukça yüksek olan tesislerdir. Tesisler sürekli havalandırma ve geri devirli sistemler oldukları için gelen pik yüklemelere karşı direnç gösterebilmektedir. AKR sistemlerine göre diğer bir avantajları ise ekstra olumsuz durumlar (elektrik kesintisi, pompa tıkanması vs.) söz konusu olmadığı sürece 24 saat personel ihtiyacı duyulmadan işletilebilmeleridir. Oksidasyon hendeği atıksu arıtma tesislerinde genel olarak aşağıdaki problemler ile karşılaşılmaktadır: 1- Siyah/septik atıksu girişi sebebiyle mikrobiyal faaliyetin olumsuz etkilenmesi ve arıtma veriminin düşmesi, Çözüm: Geri devir oranını arttırılmalı ve olanak var ise oksijen miktarı arttırılarak 2 mg/l düzeyinde tutulmalıdır. 2- Çamur kabarması sebebiyle çökelme probleminin yaşanması, Çözüm: Çamur çekimi arttırılarak F/M oranı arttırılmalı veya çözünmüş oksijen miktarı arttırılmalıdır. 3- Çamur yükselmesi sebebiyle aktif çamur floklarının yüzeye çıkması, Çözüm: Geri devir oranı arttırılmalı ve fazla çamur çekilmelidir. 4- Düşük oksijen ve yüksek MLSS sebebiyle aşırı köpük oluşumu, Çözüm: Yüksek MLSS değerlerinde çalışılıyor ise (> mg/l) sistemden fazla çamur çekilmeli ve oksijen miktarı 2 mg/l değerinin altına düşürülmemelidir. Eğer sistemde köpük oluşumunun önüne geçilemiyorsa köpük kalınlığı arttırılmadan basınçlı su ile havuzun belirli bölgelerinde oluşan köpük eritilmelidir. İmkan varsa giriş besin yükü arttırılarak F/M oranı dengelenebilir ve köpük oluşum miktarı azaltılabilir. 5- Fiziksel arıtmanın yetersiz olduğu tesislerde mekanik ekipmanlarda meydana gelen olumsuzlukların yaşanması (ızgaraların ve pompaların tıkanma sebebiyle devre dışı kalması vb.), Çözüm: Manüel temizlemeli ızgaralar yerine otomatik temizlemeli ızgaralar seçilmeli ve pompa seçimi yapılırken fan/çark tipleri uygun seçilmelidir (vortex gibi). 6- Tesis arıtma veriminin düşmesi ve sistemin inhibe olması, Çözüm: Havalandırma havuzuna giriş atıksuyu ve geri devir beslemesi kapatılarak sisteme bakteri aşılaması yapılır ve oksijen kesilmeden sistem sürekli kontrole edilir. Adaptasyon süresinin kısa tutulması için havuz hacminin 3 te 1 i kadar dışarıdan C ilavesi (melas gibi) yapılabilir ve tesis normalinden erken devreye alınabilir (ÇMK değeri ml/l aralığına ulaşana kadar) Paket Atıksu Arıtma Tesisleri Son yıllarda birçok ülkede olduğu gibi ülkemizde de paket atıksu arıtma tesisleri gerek evsel gerekse endüstriyel alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır Genellikle m 3 /gün arasında değişen kapasitelerde yapılmaktadır. Hızlı kurulmaları, tasarım safhasında daha az mühendislik hizmeti gerektirmesi gibi üstünlükleri sebebiyle tercih edilmektedir. Bu tesislerde en çok uygulanan prosesler, aktif çamur sistemlerinin uzun havalandırmalı, temas-stabilizasyon ve AKR tipleri ile biyodisklerdir (Samsunlu, 2011). Atıksuyun karakterine göre tesisler biyolojik veya kimyasal proseslere göre dizayn edilebilmektedir (Çıplakoğlu, 2002). Paket atıksu arıtma tesisi akış diyagramı Şekil 3 de görülmektedir. Şekil 3: Paket atıksu arıtma tesisi akış diyagramı ( 811

6 İşletme Problemleri ve Çözüm Önerileri Paket atıksu arıtma tesisleri, inşaatı ve kurulması kolay ve çabuk yapılabilen tesislerdir. Ancak işletme ve denetimi iyi yapılmadığı takdirde verimsiz ve ekonomik olmayan şartlarda çalışmaları söz konusudur (Samsunlu, 2011). Paket atıksu arıtma tesislerinde genel olarak aşağıdaki problemler ile karşılaşılmaktadır: 1- Siyah/septik atıksu girişi sebebiyle mikrobiyal faaliyetin olumsuz etkilenmesi ve arıtma veriminin düşmesi, Çözüm: Geri devir oranı arttırılmalı ve olanak var ise oksijen miktarı arttırılarak 2 mg/l düzeyinde tutulmalıdır. Geri devir yoksa ve sistem inhibe olduysa zaman kaybetmeden havuz boşaltılıp tekrar devreye alınmalıdır (aşı yapılarak). 2- Çamur kabarması sebebiyle çökelme probleminin yaşanması, Çözüm: Çamur çekimi arttırılarak F/M oranı arttırılmalı, düşük hacim olduğu için dışarıdan C kaynağı ilave edilebilir veya çözünmüş oksijen miktarı arttırılır. 3- Çamur yükselmesi sebebiyle aktif çamur floklarının yüzeye çıkması, Çözüm: Geri devir var ise oranı arttırılmalı ve fazla çamur çekilmelidir. 4- Düşük oksijen durumlarında ve yüksek MLSS sebebiyle aşırı köpük oluşumu, Çözüm: Yüksek MLSS değerlerinde çalışılıyor ise (> mg/l) sistemden fazla çamur çekilmeli ve oksijen miktarı 2 mg/l değerinin altına düşürülmemelidir. Ayrıca giriş besin yükü arttırılarak F/M oranı dengelenebilir ve köpük oluşum miktarı azaltılabilir. 5- Fiziksel arıtmanın yetersiz olduğu tesislerde mekanik ekipmanlarda meydana gelen olumsuzlukların yaşanması (ızgaraların veya pompaların tıkanma sebebiyle devre dışı kalması vs.), Çözüm: Havuz periyodik olarak temizlenmeli, pompa seçimi yapılırken fan/çark tipleri uygun seçilmelidir (vortex). Ayrıca havuzlardaki hava verimlerini etkileyecek difüzör patlaması ve tıkanması, kum birikmesi gibi durumlara karşı düzenli kontroller yapılmalıdır.. 3. Atıksu Arıtma Tesislerinde Sık Karşılaşılan Problemler 3.1 Çamur Kabarması: Çamur kabarması, filamentlerin sayısının fazla artması sonucunda birim hacimde yüzey alanının çok artması ve çamur yoğunluğunun suyun yoğunluğuna eşit veya daha az yoğunluğa ulaşması durumunda meydana gelir. Katı ve sıvı faz ayırımı yapılabilmesi normal gravitasyon çökelmesiyle mümkün olamamakta, katı-sıvı ayırımı hemen hemen hiç oluşmamaktadır. (Jenkind vd., 1993). Çamur kabarması, filamentli organizmaların sistemde meydana gelen olumsuz koşullar sebebiyle baskın tür olarak gelişmesi (filamentli kabarma) ve hücre dışı biyopolimerlerin ayrı miktarda çoğalmasıyla jel kıvamında çamur meydana gelmesi (viskoz kabarma) ile iki şekilde oluşur. Biopolimerler hidrofilik olduğundan aktif çamur daha fazla su tutar ve bu durumda sulu kabarma meydana gelir. Viskoz kabarma genellikle, sınırlı nütrient durumlarında veya yüksek miktarda kolay ayrışabilen KOİ içeren atıksuların çok yüksek yükle sisteme verilmesi durumunda meydana gelmektedir. Sonuçta çamur, düşük çöktürme hızları ve düşük sıkışma özelliğine sahiptir. (Debik vd., 2008). Çamur kabarmasını etkileyen faktörler: Atıksu karakteristiklikleri (düşük ph, yüksek sıcaklık, septiklik vs.), düşük çözünmüş oksijen konsantrasyonu, nütrientlerin yetersizliği, düşük F/M oranı, yetersiz çözünmüş BOİ, yetersiz karıştırma, geri devir çamur pompalama kapasitesinin yetersizliği (Metcalf ve Eddy, 2003). Tesisten bir çamur kabarması görünüşü Şekil 4 de verilmiştir. 812

7 Şekil 4: Çamur kabarması görünüşü 3.2 Aşırı Köpük Oluşumu: Biyolojik arıtma sistemlerinde kabarma ve köpük problemi oluşmasının, pek çok bilinen ve bilinmeyen parametreyle ilişkili olduğu bilinmektedir. Filamentli mikroorganizmaların kontrolsüz çoğalmasına, flok yapıcı, serbest, askıda ve tutulu büyüme ve çoğalma gösteren pek çok diğer mikroorganizmanın ortadan kalkmasına veya aşırı çoğalmasına neden olabilecek yüzlerce parametre bilinmekle beraber, belli başlı ana parametreler içerisinde atıksu karakterizasyonu ve yapısı, nutrientlerin (azot ve fosfor) konsantrasyonu, çamur yaşı ve bekletme süresi, yağ ve gres miktarı, havalandırma havuzu içindeki çözünmüş oksijen değeri, sülfür konsantrasyonu, ph gibi parametrelerin birçok arıtma sisteminin kabarma ve köpük problemiyle karşı karşıya kalmasında önemli etkilere sahip olduğu vurgulanmıştır (Bitton, 1994, Jenkins vd.,1993). Köpük oluşumu aktif çamur tesislerinde karşılaşılan genel problemlerden biridir. Bu problem hem difüzörlü hem de mekanik havalandırmada meydana gelebilir fakat yüksek debili difüzörlü havalandırmada daha fazla meydana gelmektedir. Aktif çamur proseslerinde 2 bakteri cinsi, Nocardia ve Microthrix parvicella köpürmeye sebep olur. Bu organizmalar hidrofobik hücre yüzeyine sahiptir ve hava kabarcıklarına tutunarak köpüğe neden olurlar. Organizmalar köpük içerisinde MLSS dekinden daha yüksek konsantrasyonlarda bulunabilirler. Her iki bakteri çeşidi de mikroskobik çalışmalarla belirlenebilir. (Debik vd., 2008). Arıtma tesislerinde karşılaşılan köpük cinsleri ve nedenleri aşağıda açıklanmıştır (Şakar, 2012): 1- Beyaz - gri (kirli beyaz) renkte ince köpük: Düşük çamur yaşı, bazı yüzey aktiflerin arıtılabilmesi için yeterli süre olmaması (deterjan vb.) gibi. 2- Açık beyaz renkte çok kabaran köpük: Biyolojik olarak parçalanamayan deterjanlardan dolayı meydana gelir. 3- Kül renginde köpük: Anaerobik çürütücülerden, santrifüjlerden veya filtrepres gibi susuzlaştırma ünitelerinin süzüntü suyunun çok miktarda olmasından kaynaklanır. 4- Kalın, gri renkte sümüksü yapıda köpük: Daha çok endüstriyel atıksu arıtma sistemlerinde görülür. Besi eksikliğinden meydana gelir. 5- Kalın, kahverengi, kalıcı köpük: Nocardia'nın varlığından kaynaklanır. Tesislerde oluşan köpürme Şekil 5 de, çamur yükselmesi görünüşü Şekil 6 de verilmiştir. 813

8 Şekil 5: Tesislerde oluşan köpürmeden bir görünüm Şekil 6: Çamur yükselmesi görünüşü 3.3 Çamur Yüzmesi/Yükselmesi: Çökelme tankında oluşan denitrifikasyon nedeniyle çamur yüzmesi problemi meydana gelir. Çökelme havuzlarında yüksek bekleme sürelerinde oksijen konsantrasyonu aşırı derecede düşer ve denitrifikasyon için uygun koşullar meydana gelir. Denitrifikasyon sonucu ortaya çıkan azot gazı, yukarı doğru hareket ederken çamuru çökelme havuzunun üst tarafına kaldırır. Bu problem nedeniyle tesisten bulanık su çıkışı olur ve BOİ konsantrasyonu artar (Şahinkaya, 2008). 4. SONUÇ Arıtma tesislerin nüfus yoğunluğunun fazla olduğu şehir merkezleri dışında kasaba, köy ve turistik işletmelerde de inşa edilmesi oldukça önemlidir. Tesislerin küçük kapasiteli olması tesisin olumsuz koşularda müdahale edilebilirliğini kolaylaştırmaktadır. Ancak bu avantajının yanında fazla çamurun uzaklaştırılamaması (çekilmesi ve nakliyesi), kısıtlı ekipman ve laboratuvar olanaklarının yetersizliği işletme açısından olumsuzluklara yol açmaktadır. AKR tip atıksu arıtma tesisleri normal şartlarda çok yüksek arıtma (% 90-95) verimi ile çalışabilen tesislerdir. En önemli dezavantajı gelen atıksu karakterine göre aşırı yüklemelerde durumun tespit edilememesinden kaynaklı arıtma veriminin düşmesi veya sistemin inhibe olmasıdır. Oksidasyon hendeği/havuzu tesisleri ise böyle durumlara karşı daha az hassastır. Tüm tesis tiplerinin iyi şekilde işletilmesi için, sorumlu mühendisin veya diğer teknik personelin sorunların ilerlememesi açısından tesis periyodik kontrollerini eksiksiz bir şekilde yerine getirmesi gerekmektedir. KAYNAKLAR Bitton, G. (1994). Wastewater Microbiology, A John Wiley and Sons, Inc., Publication, Newyork. Jenkins, D., Richard, M.G., Daigger, G.T. (1993). Manuel on the Causes and Control of Activated Sludge Bulking and Foaming, 2.nd Edition, Lewis Publishers, Chelsea, Michigan. Crites ve Tchobanoglous, (1998). Small and Decentralized Wastewater Management Systems, McGraw-Hill, USA. Debik, E., Manav, N., Coşkun, T., (2008). Biyolojik Temel İşlemler Ders Notları, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul, 163s. Erdinç, G., (2001). Ardışık Kesikli Reaktörler İçin Maliyet Analizi ve İndeks Geliştirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, 131s. Kargı, F., (1995). Çevre Mühendisliğinde Biyoprosesler. D.E.Ü. Matbaası, İzmir,425s. Manga J., Venegas C., Acosta M.J.P., Abad D. (2007). An experimental study for biological nitrogen removal and control strategies in a sequencing batch reactor (SBR), Environmental Technology, 28, Metcalf ve Eddy, (2003). Wastewater Engineering Treatment and Reuse, Tata McGraw-Hill, New Delhi. Metcalf and Eddy, (1991). Watewater Engineering, Treatment, Disposal, and Reuse. McGraw-Hill İnc., 3rd. Edition. MUSLU, Y., Atıksuların Arıtılması. İ.T.Ü Matbaası, İstanbul, 754s. Erişim tarihi:

9 (ISWWM), October 26-28, 2016, Malatya Peng Y.Z., Chen Y., Peng C.Y., Liu M., Wang S.Y., Song X.Q., Cui Y.W. (2004). Nitrite accumulation by aeration controlled in sequencing batch reactors treating domestic wastewater, Water Science and Technology, 50(10), Puig S., Vives M.T., Corominas L.I., Balaguer M.D., Colprim J. (2004). Wastewater nitrogen removal in SBRs, applying a step-feed strategy: from lab-scale to pilot-plant operation, Water Science and Technology, 50(10), Resmi Gazete, (2010). Atiksu Aritma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği, 20 Mart 2010 resmi gazete, sayı: Rodrigues A.C., Brito A.G., Melo L.F. (2001). Post-treatment of a brewery wastewater using a sequencing batch reactor, Water Environment Research, 73 (1), Samsunlu, A., (2011). Atıksuların Arıtılması, Birsen Yayınevi, İstanbul, 652s. Şahinkaya, E., (2007). Çevre Mikrobiyolojisi II Ders Notları, Harran Üniversitesi, Şanlıurfa, 107s. Şakar, S., (2012). Çevre Mikrobiyolojisi II Ders Notları, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul, 81s. Topacık, D., (2000). Atıksu Arıtma Tesisleri İşletme El Kitabı, İstanbul Büyükşehir Belediyesi, 666s. Üstün, G.E., Akal-Solmaz, S.K., (2008). Atıksuların Geri Kazanımı Ve Tarımsal Sulama İçin Tekrar Kullanımının Değerlendirilmesi, Su Tüketimi, Arıtma, Yeniden Kullanımı, Sempozyumu, 3-5 Eylül, Bursa. Yıldız, O., Gerger, R., Kınacı, C., Yeşilnacar, M.İ., (1997). Paket Arıtma Sistemlerinde Kullanılan Arıtma Prosesleri ve Yapısal Özellikleri, I. Ulusal Kentsel Altyapı Sempozyumu, Kasım, Gaziantep, ss. Erişim tarihi: