ANKARA MERKEZİ ATIKSU ARITMA TESİSİ

Transkript

1 ANKARA MERKEZİ ATIKSU ARITMA TESİSİ Ankara Su ve Kanalizasyon İdaresi (ASKİ) Genel Müdürlüğü, 2002 yılı I. Aşama için yaklaşık 4 milyon eşdeğer nüfusa hizmet vermek üzere inşa edilen Avrupa nın en büyük tesislerinden birinin kesin kabulünü 2000 yılı Mayıs ayında yaparak tesisi devralmıştır. Ankara Büyükşehir Belediyesi 1980 li yılların sonunda, Ankara halkının ve çevresinin sağlığını doğrudan etkileyerek hastalıklara neden olan atıksu kirliliği konusunda çevre koruma önlemlerinin geliştirilmesi ihtiyacını saptamıştır. Bunun sonucunda ASKİ 1988 yılında evsel ve endüstriyel atıksular ile ilgili, Ankara Büyükşehir Atıksu Kirliliği Fizibilite Çalışmasını (FÇ) gerçekleştirecek Müşaviri görevlendirmiştir. Bir yıl içinde gerçekleştirilen Fizibilite Çalışması, 1989 yılı Ekim ayında tamamlanmıştır. Proje aşaması ve ihale ilanı sonrasında Türk-Alman Konsorsiyumu ile yapılan sözleşme 1992 yılında imzalanmıştır. Türkiye nin Başkent inin Merkezi Atıksu Arıtma Tesisinin beş yıllık inşa dönemi sonunda, sözleşmede belirtildiği gibi 1 Ağustos 1997 tarihinde işletmeye açılmıştır. Altı aylık işletmeye alma ve iki yıllık eğitim ve işletme dönemleri sonrasında Kesin Kabul Tutanağı 12 Mayıs 2000 tarihinde imzalanmış ve ASKİ, tesisi ve işletme sorumluluğunu devralmıştır. Yeni Atıksu Arıtma Tesisi, günde m3 atıksu arıtma kapasitesi ile aktif çamur prosesi bazında projelendirilerek inşa edilmiştir. Tesisin genişletilmesi, 2025 yılında yaklaşık 6 milyon eşdeğer nüfusa hizmet verebilecek kapasitede olup, azot ve fosfor giderimi ünitelerinin eklenmesine uygun şekildedir. Bu projenin yatırım finansmanı ASKİ öz kaynakları ve Federal Alman Cumhuriyeti nden kredi kuruluşu Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) kanalıyla sağlanmıştır. Şehrin atıksu kollektör sistemi, Atıksu Arıtma Tesisinin inşası ile paralel şekilde yapılmıştır. Bu kollektör sisteminin tamamlanması sonrasında şehir nüfusunun %98 i kanalizasyon şebekesine bağlanmış olacaktır. Arıtma tesisinin 1997 yılı Ağustos ayında işletmeye alınmasından önce Ankara Çayı ve Sakarya Nehrine dökülen bütün evsel atıksular ile endüstriyel atıksuların neredeyse tamamı arıtılmadan sisteme karışmakta idi. Bunun sonucunda Ankara Çayı ndaki BOİ5 konsantrasyonu ortalama 145 mg/l iken pik zamanlarda 350 mg/1 ye ulaşmaktaydı. Kurak yaz aylarında Ankara Çayı açık bir kanalizasyondan farklı değildi. Ankara Büyükşehir Belediyesi şehrin atıksuyunu nehir sistemine bırakmadan önce arıtmak için çalışmalara başladı. Tesis için gerekli olan arıtma seviyesi, su kalitesi ve su kullanımı ile ilgili yürürlükteki Türk yasaları baz alınarak belirlenmiştir. Arıtmanın esas amacı, alıcı su havzalarındaki su kalitesini IV.sınıftan II.sınıfa çıkarmak ve akarsulardaki BOİ5 konsantrasyonunu ortalama 8 mg/1 nin altına düşürmektir. Sarıyar Barajının gelecekteki su temini, tarımsal sulama, balıkçılık ve rekreasyon için kullanımı da dikkate alınmıştır.

2 TESİSİN YERİ VE GENEL VAZİYET PLANI Tesis alanı şehir merkezinin batısında 45 km mesafede, Ankara Çayı akıntısı yönündeki Tatlar köyünün (Sincan yakınında) yanında yer almaktadır. Tesisin yeri, 2025 yılında dahi şehir yerleşiminin dışında kalacağı dikkate alınarak seçilmiştir. Şehrin ve arıtma tesisinin topografisi, atıksuyun arıtma tesisine taşınmasında pompa istasyonu gerektirmeyecek şekilde tasarlanmasını mümkün kılmıştır. Kanalizasyon sisteminde toplanan bütün atıksular tesise tamamen cazibeyle ulaşmaktadır 2025 hedef yılı için tesis alanı 182 hektar alanı kapsamaktadır. Ve ilk aşamada yaklaşık 1/3 ü kullanılmıştır. Tesis 2002, 2010 ve 2025 yıllarında üç aşamada genişletilecektir. Ağustos 1997 deki ilk aşama işletmeye 2½ hat ile başlanmıştır. Atıksu Arıtma Tesisi nin Genel Görünüşü

3

4

5 ARITMA PROSESİ VE AKIŞ ŞEMASI Ankara Merkezi Atıksu Arıtma Tesisi nde arıtma için kullanılan proses, anaerobik çamur stabilizasyonlu aktif çamur tekniği ve bant filtre presli mekanik çamur suyu alma tekniğidir. Aktif çamur tesis tekniği, teknik kriterlere göre seçilmiştir ve maliyet unsurları gözetildiğinde en uygun çözümü sergilemektedir Atıksu arıtma tesisi şu anda (1.aşama) kaba ve ince ızgaralar ile kum tutuculardan oluşan ön arıtma aşamasını kapsamaktadır. Yüzen ve askıdaki katı maddeleri bertaraf etmek için her biri 50 m çapında on (10) ön çökeltme tankı ile her biri 55 m çapında yirmi (20) son çökeltme tankı yapılmıştır. Doksan (90) adet havalandırıcı beş(5) havalandırma tankı (35 x 153 m) aktif çamur prosesini sağlamaktadır. Arıtma prosesi sonrasında Ankara Çayı na giden çıkış suyunun BOİ5 değeri limit değer olan 30 mg/1 nin çok altındadır. Çamur özümleme işlemi sekiz adet ısıtmalı özümleyicide (toplam m3) yapılmaktadır. Çamur özümleme öncesinde her biri 25 m çapındaki yedi adet ham çamur yoğunlaştırıcıdan ve özümleme sonrasında beş adet özümlenmiş çamur yoğunlaştırıcıda yoğunlaştırılmaktadır. Özümlenmiş ve yoğunlaştırılmış çamur, altı adet bant filtresi ile kuru madde kapsamı >%25 olacak şekilde susuzlaştırılmaktadır. Susuzlaştırılan çamurun bir kısmı Atıksu Arıtma Tesisi yakınındaki ekim alanlarına kamyonlarla taşınmaktadır. Çamurun diğer bir kısmı, Belediyenin daha sonra tarımsal amaçla kullanması için tesis alanındaki boş araziye serilip, güneşe maruz bırakılarak kurutulmaktadır. Ayrıca, Köy Hizmetleri Ankara Araştırma Enstitüsü ile yapılan protokol çerçevesinde, arıtma tesisinden çıkan organik arıtma çamurlarının (biyokatı) tarımsal amaçlı kullanılabilirliği araştırılmış olup, sonuçlar teknik yayın haline getirilmiştir. (bknz. sayfa sonu) Özümleme tanklarında açığa çıkan biyogaz iki adet silindirik gaz tankında (her biri m3) depolanmaktadır. Blok tipte termal güç istasyonunda bulunan her biri kw kapasiteli iki elektrik jeneratörü, gazı elektrik enerjisine çevirmektedir ve şu anda tesisin toplam enerji ihtiyacının yıllık ortalama yaklaşık %80 nini karşılamaktadır.

6 ÖN ARITMA ÜNİTESİ Ön arıtma ünitesi suyun arıtım için uygun hale getirildiği bölümdür. Ön arıtma giriş yapısı için zararlı olabilecek veya operasyonu etkileyecek maddelerin uzaklaştırılmasını kapsar. Bu maddeler kağıt parçaları, tahta, odun parçaları, teneke, pet şişe, her türlü plastik maddeler, kum, gres, yağ, zift ve yüzey pisliğini içerir. Bu maddeleri tutmak için kullanılan metot ızgaradan geçirme ve kum tutucu havuzlarında kumun, yağ ve gresin uzaklaştırılması metodudur. Kaba ızgaralarda 40 mm den büyük, ince ızgaralarda 15 mm den büyük katı maddeler alınarak tam otomatik dolum istasyonunda konteynerlere boşaltılmaktadır. Bu bölümde sudan ayrılan kaba atıklar ve kum tutucu havuzlarında tutulan kum, çöp depolama alanına transfer edilmektedir. Yüzeyde toplanan, scum olarak tabir edilen yüzey pisliği köpük pompası vasıtası ile döner eleğe gönderilir. Suyla beraber gelen aşırı miktardaki kumun giriş öncesinde tutulabilmesi için, atıksu tesise alınmadan önce iki adet büyük ön kum tutucu havuzundan (1500 m3) geçmektedir. Havuzlar periyodik olarak temizlenmektedir. Ön arıtma ünitesinde bir de Demir Sülfat Dozlama Ünitesi bulunmaktadır. Buradan giriş suyuna Demir sülfat (FeSO4.7H2O) çözeltisi dozlanarak özümleme tanklarında açığa çıkan biyogaz içerisindeki Hidrojen sülfür (H2S) oranının düşürülerek, biyogaz motorlarında ve tesisatta oluşabilecek korozyona karşı önlem alınmaktadır. Konteyner Yükleme Bölümü Havalandırmalı Kum ve Yağ Tutucu Havuzu

7 ÖN ÇÖKELTME TANKLARI Kum tutuculardan çıkan su dağıtım odası vasıtası ile ön çökeltme tankına gönderilir. Bu bölümde ön arıtma sisteminde çöktürülemeyen, askıda kalan ve yüzebilen maddeler uzaklaştırılır. Ön çökeltme tankında dairesel hareketli köprüye bağlı sıyırıcılar vasıtası ile dibe çöken bu maddeler toplanarak cazibe ile ham çamur yoğunlaştırıcılarına gönderilir. İyi bir ön çökeltme tankı giren sudaki askıda katı madde miktarının %60-70, BOİ5 miktarının %25-30'unu arıtabilir. Ön çökeltme tankından savaklanan su, aktif çamur ile karıştırılarak biyolojik arıtma için havalandırma tanklarına gönderilir. HAVALANDIRMA TANKLARI Ön çökeltmeden çıkan atıksu havalandırma tanklarına giriş yapar. Bu bölümde çözünmüş olan organik maddeler mikroorganizmalar için besin kaynağıdır. Bu besinin kullanılmasıyla aktif mikroorganizma kütlesinin üremesi ve atığın aerobik olarak stabilizasyonu sağlanır. Aerobik mikroorganizmaların yaşayabilmesi için yüzeysel havalandırıcılar yardımı ile suya oksijen transferi sağlanır. Bu havalandırıcılar aynı zamanda karıştırma işlemini de yapmaktadırlar. Havalandırma tanklarında sabit bir mikroorganizma seviyesi sağlanması amacıyla son çöktürme tanklarında çöken çamurun gerekli olan miktarı havalandırma havuzlarının girişinden sisteme geri döndürülür. Mikroorganizmaların yaşayabilmesi için uygun ph, oksijen ve besin ortamının sağlanması gereklidir. SON ÇÖKELTME TANKLARI Havalandırma tanklarından çıkan aktif çamurlu su son çökeltme tanklarına giriş yapar. Havalandırma tanklarında stabilize edilmiş olan atık, son çökeltme tanklarında çamur olarak çöktürülür. Çöken bu çamur cazibe ile geri dönüş pompalama istasyonu haznesine gelir. Gerekli miktarı geri döndürülür, fazla miktarı da ham çamur yoğunlaştırıcılarına sevk edilir.

8 Çökeltme Tankının yakın görünüşü Havuzlardan temizlenmiş olarak savaklanan su alıcı ortam olan Ankara Çayı'na deşarj edilir. Arıtılmış suyun Ankara çayına deşarj edildiği yer.

9 HAM ÇAMUR YOĞUNLAŞTIRMA TANKLARI Bu bölümde, ön çökeltme tanklarından gelen ham çamur ve son çökeltme tanklarından gelen fazla çamurun karıştırılarak yoğunlaşması sağlanır. Çamur, havuzlarda yaklaşık iki gün bekletilerek, yerçekimi ile iyice çöktürülür. Böylelikle çamurun kuru madde oranı yükseltilir. Dikey karıştırıcılar sayesinde farklı bölgelerde çamur fazı oluşumu engellenir. Tankın yüzeyinden savaklanan su tekrar bir arıtım için tesis girişine pompalanır. ÇAMUR ÖZÜMLEME TANKLARI Ham çamur tanklarından alınan yoğunlaşmış çamur, pompa vasıtası ile ısı eşanjöründen geçirilerek ısıtılır ve özümleme tanklarına pompalanır. Özümleme, çürüyen veya bozunabilen organik maddelerin biyolojik olarak parçalanmasıdır. Özümleme prosesi anaerobik şartlarda uygun ph değeri olan 7,0-7,5 arasında 35 ºC de iki üç hafta sürer. Bu işlemde son ürün olarak çürümeyen ve bozunmayan katı maddeler kalmaktadır. Üstten alınan gaz filtrelerden geçirilerek gaz depolama tanklarına gönderilir.açığa çıkan gaz karışımı yaklaşık olarak %65 oranında metan, %31 oranında karbondioksit ve %4 oranında diğer gazları içerir. Açığa çıkan bu biyogaz, elektrik üretiminde, sıcak su ihtiyacının karşılanmasında ve özümleme tanklarında karıştırma işleminde kullanılır. Özümleme Tanklarının üzerinden görünüşü.

10 BİYOGAZ GÜÇ İSTASYONU Biyogaz Güç İstasyonu özümleme tanklarında açığa çıkan biyogazı kullanarak elektrik enerjisi üreten gaz motorlarının tesis edildiği yapıdır. Gaz motorları sayesinde tesisin elektrik ihtiyacının yaklaşık %80 lik kısmı karşılanmaktadır.

11 ÖZÜMLENMİŞ ÇAMUR YOĞUNLAŞTIRICILARI Özümleme tanklarında çürütülen çamur, özümlenmiş çamur yoğunlaştırıcılarına alınır ve iyice yoğunlaşması sağlanır. Yoğunlaşan çamur pompayla çekilir ve mekanik çamur susuzlaştırma istasyonuna gönderilir. Yüzeyinden alınan yüksek BOİ5 içeriği olan su tekrar arıtım için tesis girişine pompalanır. ÇAMUR SUSUZLAŞTIRMA ÜNİTESİ Bu bölümde, özümlenmiş çamur yoğunlaştırıcılarından gelen çamura belirli oranda katyonik polielektrolit çözeltisi dozlanarak floklaşması sağlanır. Bant filtre preslerinin yardımıyla da çamurun suyu alınır. Kuru madde miktarı %4-6'dan %25-30'a çıkartılır. Bant filtre preslerden süzülen su, tekrar arıtım için ön arıtma ünitesine pompalanır. Suyu alınmış çamur ( biyokatı ) depolama alanına sevkedilmektedir.

12 TEMEL TASARIM KRİTERLERİ 1988/89 Fizibilite çalışmalarında sonuç olarak mekanik ve biyolojik atıksu arıtmalı (aktif çamur prosesi), havalandırmasız çamur özümleme ve susuzlaştırmalı konvansiyonel atıksu arıtma tesisi, mali açıdan en ekonomik ve teknik açıdan en uygun çözüm olarak seçilmiştir. Tablo 1 de gösterilen akış verileri sonuçta kabul edilerek ASKİ tarafından onaylanmıştır. Tablo 1. Temel Tasarım Kriterleri Hedef Yıl Genişletme aşamaları 1.Aşama(güncel 2.Aşama 3.Aşama aşama) Proses hattı sayısı 2½ 3 4 Tahmini nüfus Eşdeğer nüfus Ortalama atıksu miktarı, m 3 /gün Ortalama kuru hava debisi, m 3 /sn 8,85 11,24 15,94 Maksimum kuru hava debisi, m 3 /sn 10,19 12,93 18,33 Maksimum yağışlı hava debisi, m 3 /sn 17,71 22,48 31,88 BOİ 5 yükü (60 gr/kişi/gün), kg/gün Ham ve fazla çamur (%1.5 KM, yoğunlaştırılmamış), m 3 /gün Özümlenmiş çamur (%3.3 KM), m 3 /gün Bant filtre presi sonrasında çamur keki (%30 KM), m 3 /gün Çıkış Suyu (arıtılmış su) < 30 BOİ 5 konsantrasyonu, mg/l Filtre edilebilir katılar, mg/l < 30 Aşağıdaki iki tabloda atıksu arıtma, çamur arıtma ve gaz kullanımı için arıtma tesisi ünitelerinin tasarım parametreleri ve ana boyutları özetlenmektedir. Tablo 2. Atıksu Arıtma Üniteleri Ana Boyutları ÜNİTE ADET DEĞER ÖN ARITMA İSTASYONU Kaba Izgara 5 Ø Izgara Aralığı 40 mm İnce Izgara 5 Ø Izgara Aralığı 15 mm Havalandırmalı Kum/ Yağ Tutucu 10 Ø İkiz Havuzlardan Her birinin Hacmi 584 m 3 Ø Yüzey Alanı 209 m 2 Ø Bekleme Süresi 11 dakika İLK ÇÖKELTME TANKLARI Dairesel Çökeltme Tankı 10 Ø Hacim m 3 /ad. Ø Çap 50 m Ø Bekleme Süresi (Min.) 1,5 saat HAVALANDIRMA HAVUZLARI Yüzeysel Havalandırmalı Dikdörtgen Havuz 10 Ø Hacim m 3 /ad. Ø Yüzey Alanı ( 153 x 17 ) 2600 m 2 Ø Bekleme Süresi 4 saat SON ÇÖKELTME TANKLARI Dairesel Çökeltme Tankı 20 Ø Hacim m 3 /ad. Ø Çap 55 m Ø Bekleme Süresi (Min.) 3 saat

13 Tablo 3. Çamur Arıtma ve Gaz Üniteleri Ana Boyutları ÜNİTE ADET DEĞER HAM ÇAMUR YOĞUNLAŞTIRICILARI Dairesel Çökeltme Tankı 7 Ø Hacim m 3 /ad. Ø Çap 25 m Ø Bekleme Süresi 2 gün ÖZÜMLEYİCİLER Silindirik Öngerilmeli Beton Tank 8 Ø Hacim m 3 /ad. Ø Çap 25 m Ø Yükseklik 35 m Ø Bekleme Süresi 14 gün GAZ DEPOLAMA TANKLARI Silindirik Depolama Tankı 2 Ø Hacim m 3 /ad. Ø Çap 22 m Ø Yükseklik 17 m ÖZÜMLENMİŞ ÇAMUR YOĞUNLAŞTIRICILARI Silindirik Çökeltme Tankı 5 Ø Hacim m 3 /ad. Ø Çap 25 m Ø Bekleme Süresi 2 gün MEKANİK SUSUZLAŞTIRMA ÜNİTESİ Bant Filtre Pres 6 Ø Maksimum Kapasite ( Toplam ) 180 m 3 /saat Ø Kullanım Alanı m 2 BİYOGAZ GÜÇ İSTASYONU Gaz Jeneratörü 2 Ø Kurulu Gücü 2x1,6 MW Ø Kullanım Alanı m 2 KİRLİLİK YÜKLERİ VE ARITMA VERİMİ Ülkemizde alıcı ortama verilen temizlenmiş sudaki Askıda Katı Madde (AKM) ve BOİ 5 miktarları 30 mg/l nin altında olmalıdır. Ankara Merkezi Atıksu Arıtma Tesisinde de çıkış suyu limit değerleri olarak bu değerler geçerlidir. Arıtma tesisinin arıtım verimliliği de BOİ 5 ve AKM değerlerindeki azalmayla değerlendirilir. Tesisin arıtma verimi yıllık ortalamada BOİ ve AKM de %90 nın, KOİ de %85 in üzerindedir. İŞLETME BİNASI İşletme binasında bürolar, eğitim salonu, konferans salonu, kontrol merkezi ve tesis işletmesi için gereken analizlerin yapıldığı bir laboratuar mevcuttur. Ana Kontrol Merkezi

14 Laboratuar ATÖLYE Tesiste kullanılan ekipmanların ve araçların periyodik bakım ve hafif onarımları toplam 1800 m 2 kullanım alana sahip bulunan atölyede yapılmaktadır. Yedek parça deposu da atölye binasında bulunmaktadır. Kaynak :