ATIKSU ARITMA TESİSLERİ TEKNİK USULLER TEBLİĞİ

ATIKSU ARITMA TESİSLERİ TEKNİK USULLER TEBLİĞİ Bu Tebliğ, tarihli ve sayılı Resmî Gazete de yayınlanmıştır. BİRİNCİ BÖLÜM AMAÇ, KAPSAM, YASAL DAYANAK Amaç Madde 1- Bu Tebliğin amacı, yerleşim birimlerinden kaynaklanan atıksuların arıtılması ile ilgili atıksu arıtma tesislerinin teknoloji seçimi ve tasarımı, arıtılmış atıksuların dezenfeksiyonu, yeniden kullanımı (geri kazanım), derin deniz deşarjı ile arıtma faaliyetleri esnasında ortaya çıkan çamurun bertarafı için kullanılacak temel teknik bilgilerin verilmesidir. Kapsam Madde 2- Tebliğ, atıksu arıtma tesisi kapasitesinin belirlenmesi ve projelendirilmesine esas teşkil edecek bilgileri, atıksu toplama sistemi (kanalizasyonu) bulunmayan yerleşim yerlerinin atıksu uzaklaştırmada uygulayacağı teknik esasları, atıksu toplama sistemi bulunan yerleşim yerlerinde değişik nüfus aralıklarına göre uygulanabilecek teknik esasları, dezenfeksiyon yöntemlerini, deniz deşarj sistemlerini, arıtma çamurlarının işlenmesi ve bertarafı ile arıtılmış atıksuların geri kazanımı ve yeniden kullanımı teknik esaslarını içermektedir. Yasal Dayanak Madde 3- Bu Tebliğ, 9 Ağustos 1983 tarih ve 2872 sayılı Çevre Kanunu ile mezkur kanunda ek ve değişiklik yapan kanun hükümlerine uygun olarak hazırlanan Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği, Kentsel Atıksuların Arıtımı Yönetmeliği ve Yüzme Suyu Kalitesi Yönetmeliği çerçevesinde hazırlanmıştır. Bu tebliğde verilen ve atıksu arıtımı için uygulanabilirliği genel kabul görmüş metodlar, bu prosesleri tanımlayıcı ve genel nitelikte olup, Tebliğde yer almayan fakat uygulanabilirliği tecrübeyle sabit, mevcut ve/veya yeni diğer metotların kullanılmasını kısıtlamaz. İKİNCİ BÖLÜM ATIKSU ARITMA TESİSİ KAPASİTESİNİN BELİRLENMESİ VE TASARIMA ESAS BİLGİLER Proje Hizmet Alanının Seçilmesi Madde 4- Proje hizmet alanı kentin imar planı, coğrafik yapısı, altyapı tesisleri ile alıcı ortamın konumu ve özelliklerine bağlı olarak seçilmelidir. Bunun dışında arıtma tesisinin ya da tesislerinin merkezi ya da merkezi olmayan (ayrık) durumları için de bir ön değerlendirme yapılması gerekmektedir. Zira, özellikle birbirine uzak yerleşimler için tek bir merkezi tesiste arıtım ekonomik olmayabilir. Proje Süresi ve Kademelerinin Belirlenmesi Madde 5- Atıksu arıtma tesisleri inşaat ve elektromekanik olarak iki bölüme ayrıldığında inşaat genelde 30-40 yıl, elektromekanik kısım 10-15 yıl süreyle hizmet vermektedir. Projenin kademelendirilmesi nüfusun artış hızına bağlı olarak değerlendirilmelidir. Tesisin toplam faydalı ömrü ve toplam kapasitesi üzerinden kademelendirme yapılarak zamana bağlı inşaat ve elektromekanik 1

yatırım ihtiyaçları planlanmalıdır. Atıksu arıtma tesisinin elektromekanik ekipmanları her 10-15 yılda bir yenilenmelidir. Atıksu arıtma tesisleri genelde 15 er yıllık 2 veya 10 ar yıllık 3 kademe halinde planlanmaktadır. Nüfus Tahminleri Madde 6- Nüfus tahmin yönteminin seçimi yerleşim yerinin imar planı, ekonomisi, turizm potansiyeli, göç alıp, göç verme gibi durumlara göre farklılık göstermektedir. Nüfus tahminlerinde, aritmetik artış, geometrik artış, azalan hızlı artış, lojistik eğri ve benzer yöntemler kullanılmaktadır. Büyükşehir lerde nüfus doygunluk değerine yaklaştığından, genelde azalan hızla artış veya lojistik eğri yöntemleri daha uygun sonuçlar vermektedir. Yerleşim yerinin geçmiş nüfus sayımları dikkate alınarak ve birden fazla yöntem karşılaştırılarak, en uygun yöntem seçilmelidir. 2007 yılı adrese dayalı nüfus sayımında çok düşük ve yüksek değerler elde edilen yerleşim yerlerinin nüfus artış hızının belirlenmesinde 2007 yılından itibaren TUİK tarafından yıllık olarak yayınlanan nüfus verilerinin kullanılması da faydalı olacaktır. Türkiye için çeşitli kurumlar tarafından geleceğe yönelik olarak yapılmış nüfus artış hesaplamaları ve artış yüzdeleri vardır. Nüfus artış yüzdesi olarak kullanılabilecek kaynaklar arasında, Devlet Planlama Teşkilatı (DPT), Birleşmiş Milletler (UNDP) ve diğer kurumların hazırlamış olduğu nüfus hesaplamaları kullanılabilir. Nüfus artış metoduna göre gelecekteki nüfusların hesabında; N t = N 0 (1+(p/100)) t ifadesi kullanılmalıdır. Burada, N 0 : Son nüfus sayımı değerini (TÜİK tarafından verilen 2007 veya daha sonraki nüfus değerleri) N t : Son sayımdan t yıl sonraki nüfusu p : Nüfus artış/azalma hızını (%) t : Son nüfus sayımından itibaren geçen süreyi (yıl) göstermektedir. Türkiye de kentsel ve kırsal kesimlerdeki nüfus artış yüzdeleri farklı gerçekleştiği gibi büyükşehirler ile nüfusun daha düşük olduğu küçük şehirlerarasında da farklı gerçekleşmektedir. Büyükşehirlerin birçoğunda doygunluk nüfusuna erişilmiş olup, bundan sonra şehirin gelişme alanı hangi yönde olacak ise oradaki nüfus daha hızlı artacak, şehir merkezi ise sabit kalacaktır. Küçük yerleşim yerlerinde ise kentsel nüfus değeri artma, kırsal nüfus değeri ise azalma eğilimindedir. Buralarda kentsel nüfusun hangi değerlere kadar artabileceği, doygunluk nüfus tahkiki yapılarak karar verilecektir. Doygunluk nüfusu değeri, tamamlanmış ise imar planı haritalarından veya yerleşime müsait alanların kalan kısmının ne kadar olduğu ile bulunabilecektir. Doygunluk nüfusu değeri için yerel idareler ile istişare edilerek karar verilecektir. Küçük yerleşim yerlerindeki kırsal nüfus azalması yerleşim yerinin sosyo ekonomik şartlarına bağlı olarak değişmektedir. Eğer gelecekte buralarda mevcut yeni iş sahalarının açılma ihtimali yok ise kırsal nüfus değeri azalmaya devam edecektir. Bundan dolayı, şehirlerin nüfus tahmininde, kentsel ve kırsal nüfus değerlerinin ayrı ayrı hesaplanması gerekecektir. Atıksu Miktar ve Özelliklerinin Belirlenmesi Madde 7- Nüfusu 100000 nin üstünde olan atıksu toplama altyapısının mevcut olduğu yerleşimlerde, kişi başına atıksu oluşumu ve kirlilik yüklerinden hesaplanan atıksu miktarı ve karakterinin kontrol edilebilmesi için, yaz ve kış ayları ile kurak hava şartlarını temsil edecek debi ölçümü ve 24 saatlik karakterizasyonunun yapılması uygun olacaktır. Bu karakterizasyonda en azından KOİ, BOİ 5, AKM, TKN, TP, PO 4 -P, NH 4 -N parametrelerinin izlenmesi gerekmektedir. Özellikle endüstriyel deşarjın 2

yüksek olduğu bölgelerde bu parametrelere ait konsantrasyonlar literatürden önemli farklılıklar gösterebilmektedir. Türkiye de nüfusa bağlı olarak atıksu oluşumu ve kirlilik yükleri değişimi Tablo 2.1 de verilmiştir. Nüfusu 100000 e kadar olan yerleşim birimlerinin atıksularının arıtma tesisleri tasarımında Tablo 2.1 deki debi ve kirlilik yükleri esas alınabilir. Tablo 2.1 Nüfusa bağlı olarak atıksu oluşumu ve kirlilik yüklerinin değişimi Nüfus aralığı Atıksu Oluşumu L/kişi.gün KOİ g/kişi/gün BOİ g/kişi/gün AKM g/kişi/gün TN g/kişi/gün TP g/kişi/gün 2000-10000 80 55 40 35 6 0.9 10000-50000 90 75 45 45 8 1.2 50000-100000 100 90 50 50 10 1.4 Tablo 2.1 de verilen debiler kanala sızma debilerini içermemektedir. Atıksu arıtma tesisine ulaşan atıksu karakterinin belirlenebilmesi için evsel atıksu debisinin yanında, sızma ve endüstriyel atıksu debileri ile bunlara ait kirletici yüklerinin de hesaba katılması gerekmektedir. Atıksu toplama sistemine yeraltısuyundan gelen sızma debisi miktarı, yeraltısuyu seviyesi ile kanal sisteminin durumuna bağlı olarak değişmektedir. Birim sızma debisi yerleşim yerinin yeraltı su seviyesinin yüksekliğine, sahilde bulunup bulunmamasına, zemin yapısına, içme suyu şebekelerinin kaçak oranına ve kanalizasyon şebekesinin yaşına v.b. husulara bağlı olarak değişmektle birlikte 0.1-0.2 l/sn.ha aralığında alınabilir. Endüstriyel debi ve kirletici yükleri ise ayrı ayrı ele alınmalıdır. Proje bölgesi için evsel ve endüstriyel su kullanımları, atıksu oluşumu bilgileri toplanarak gerekli ölçümler yapılmalı ve projelendirme aşamasında kişi başına su kullanımı, atıksu oluşumu ve birim kirletici yüklerinin doğruluğu tahkik edilmelidir. Kanalizasyonun birleşik ya da ayrık sistem olması durumları için kurak ve yağışlı dönem debileri de belirlenmelidir. Deşarj Kriterleri ve Sistem Seçimi Madde 8- Arıtılmış suyun deşarj edileceği ortamın Hassas Bölge, Normal Bölge veya Az Hassas Bölge sınıfında değerlendirilmesine göre arıtma tesisi proses akım diyagramı seçilmelidir. Hassas ve Az Hassas bölgelerdeki arıtılmış su deşarj limitleri için Kentsel Atıksuların Arıtılması Yönetmeliği uygulanacaktır. Ayrıca, atıksu deşarj standartlarına ek olarak arıtma tesisinden çıkan çamurun stabilizasyonunun da gerekli olması durumunda, atıksu arıtma sistemlerinin çamur arıtma teknolojileri ile birlikte ele alınması gerekmektedir. Sistem seçimi için bazı arıtma sistemlerinin sağladığı çıkış suyu kalite parametreleri Tablo 2.2 de verilmiştir. Tablo 2.2 Değişik arıtma sistemleri için çıkış suyu kaliteleri Parametreler Birimler Arıtma sistemleri Ham atıksu Kon. Aktif çamur Kon. Aktif çamur + filtrasyon BNR* BNR+ filtrasyo n Membran biyoreaktör (MBR) Kon. Aktif çamur + mikrofiltrasyon + ters osmoz AKM mg/l 120-5-25 2-8 5-20 1-4 <2 <1 400 BOİ mg/l 110-5-25 5-20 5-15 1-5 <1-5 <1 350 KOİ mg/l 250-40-80 30-70 20-40 20-30 <10-30 <2-10 800 Amonyum mg N/L 12-45 1-10 1-6 1-3 1-2 <1-5 <0.1 iyonu Toplam azot mg N/L 20-70 15-35 15-35 3-8 2-5 <10 <1 3

Toplam mg P/L 4-12 4-10 4-8 1-2 <2 <0.3-5 <0.5 fosfor TDS mg/l 270-500-700 500-700 500-700 500-700 500-700 <5-40 860 *Biyolojik besi maddesi (N, P) giderimli arıtma tesisi ÜÇÜNCÜ BÖLÜM ATIKSU ARITMA İLE İLGİLİ TEKNİK SINIRLAMALAR Atıksu Toplama Sistemi Bulunmayan ve İnşası Mümkün Olmayan Yerlerde Uygulanacak Teknik Esaslar Madde 9- Atıksu toplama sistemi bulunmayan ve inşaasının da mümkün olmadığı yerlerde (birbirinden uzak münferit evler, köyler veya mezralar) yerinde arıtma sistemleri uygulanmalıdır. Bu uygulamalarda Sağlık ve Sosyal Yardım Bakanlığı nca 19 Mart 1971 gün ve 13783 sayılı Resmî Gazete de yayımlanmış bulunan Lağım Mecrası İnşaası Mümkün Olmayan Yerlerde Yapılacak Çukurlara Ait Yönetmelik hükümleri geçerlidir ve aşağıda verilen ana ilkeler esas alınmalıdır. a) Eşdeğer nüfusu 500 kişiden fazla olan yerleşimler ile tatil sitesi ve sanayi tesislerinin atıksularının bertarafında septik tanklar kullanılamaz. Bu durumda, Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği nde atıksu deşarjları hususunda getirilen hükümlere uyulmalıdır. b) Turizm mevsiminde nüfusu 500 den fazla olan turistik yörelerde su kullanımının fazla olması ve bu tür tesislerin hassas bölgeler yakınında olması ihtimali ve kirlenme yönünden çok daha fazla önem taşıması dolayısıyla, çok gözlü septik tanklar kullanılamaz. Bu gibi yerlerde, bu Tebliğde tanımlanan ve hassas bölgelerde kullanılabileceği tavsiye edilen arıtma teknolojileri kullanılarak atıksu arıtımı yapılmalıdır. c) Bu Tebliğ çerçevesinde yapılacak uygulamalarda, arıtılmış su kalitesi esas ölçütdür. d) Nüfusu 500 kişiden az yerlerde bile mekanik arıtmanın fazla bir arıtma verimi sağlayamaması sebebiyle septik çukurlar, biyolojik arıtma ile ilgili tedbirlerin alındığı ve Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği nde öngörülen şartların noksansız yerine getirildiği durumlarda kullanılabilir. e) Nüfusu 500-2000 arası olan yerleşimlerde ise atıksular, çok gözlü septik tankların grup halinde inşaa edildiği, çıkış sularının basınçlı veya cazibeli bir kanalla yerleşim yeri dışına iletildiği sistemler ile arıtılabilir. Ancak bu durumda da Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği nin getirdiği sınırlamalara uyulmalıdır. Atıksu toplama sisteminin bulunmadığı yerler atıksuların uzaklaştırılması açısından üç ana grupta toplanabilir. Bunlar; normal, alüvyonlu ve geçirimsiz zeminlerin olduğu yerlerdir. Bu zemin gruplarının özellikleri Tablo 3.1 de ve uygulanabilecek atıksu arıtma ve uzaklaştırma sistemleri Şekil 3.1 de verilmiştir. Tablo 3.1 Atıksuların uzaklaştırılması açısından zemin grupları Parametre Normal zemin Alüvyonlu Zemin Geçirimsiz zemin Zemin yapısı Kumlu zeminler Alüvyonlu zeminler Killi zeminler Taşkın oluşumu Yok veya korunmuş Arada bir Çok sık Eğim, (%) 0-8 8-15 >15 Asıl kayaya mesafe, m > 2 1-2 <1 Yeraltısu seviyesine mesafe, m > 2 1-2 <1 Geçirimlilik katsayısı, cm/saat 5-150 0.5-5 <0.5 4

Normal zemin şartları, septik tank çıkışının zemine sızdırılması için yeraltısu seviyesinin derinde olduğu, taşkınların meydana gelmediği ve su kaynakları yakınında olmadığı ve uygun zemin koşullarının olduğu durumlardır. Normal zemin şartlarında septik tank çıkışları, sızdırma çukurlarına veya sızdırma yataklarına verilebilir. Alüvyonlu (milli) zeminler, geçirimliliğin düşük, yeraltısu seviyesinin yüksek, zemin eğimininin yüksek, taşkınların meydana geldiği ve su kaynaklarının (kuyular vb) bulunduğu zeminlerdir. Septik tank çıkışı, zemine sızdırmak için elverişli değildir ve havalı arıtma veya kesikli kum filtresi ile arıtılması gerekmektedir. Ayrıca, arıtılan suyun bir pompa veya dozlama sifonu ile ilave bir arıtmanın yapılacağı sızdırma yatağına verilmesi gerekmektedir. Bu tür alüvyonlu zeminlerde, yeraltına sızdırmak zor olduğu için basınç ile çalışan özel sızdırma yataklarının yapılması gerekmektedir. Geçirimsiz zeminlerde, zemine sızdırmak pratik olarak mümkün değildir. Geçirimliliğin çok düşük, yeraltısu seviyesinin yüksek, zemin eğiminin yüksek, taşkınların meydana geldiği ve atıksuyun, su kaynaklarının yakınlarında oluştuğu durumlarda zemine sızdırma düşünülmemelidir. Geçirimsiz zeminlerin olduğu yerlerde atıksular, daha kompleks arıtma sistemleri ile arıtılmalı ve uzaklaştırılmalıdır. Arıtma Uygulama Uzaklaştırma Normal zeminler Septik tank Yerçekimi ile akım, kesikli uygulama Kuru çukurlar, sızdırma çukurları veya yataklarına deşarj Alüvyonlu zemin Septik tank sonrası havalı sistemler veya kesikli kum filtreleri Kesikli pompalama veya dozlama Sızdırma çukurları, buharlaştırma ve sızdırma alanları, yapay sulakalanlar, dezenfeksiyon ve yüzeysel sulara deşarj Geçirimsiz zemin Susuz veya çok az su yıkamalı tuvaletler, İki hazneli tuvaletler (katı ve sıvı kısmın ayrı toplandığı), gri ve siyah akımın ayrıldığı ve ayrı arıtıldığı tuvaletler ve septik tank, ayrık toplamada kompostlaştırma, MAP çöktürmesi, havalı paket sistemler, MBR Sızdırmasız toplama tankı, buharlaştırma lagünü, yapay sulakalanlar ve arazi üzerinde akıtma, dezenfeksiyon sonrası püskürtme ile sulama, sifon suyu olarak geri kazanım Şekil 3.1 Zemin gruplarına göre atıksu arıtma ve uzaklaştırma sistemleri. Yerinde arıtma teknolojileri arıtma akım şemaları ve her bir birimin detaylı olarak tanıtımı Ek.1 de verilmiştir. Atıksu Toplama Sistemi Bulunan Yerlerde Uygulanacak Teknik Esaslar Atıksu toplama sistemi, nüfusun 2000 nin üzerinde olduğu yerleşim birimlerinde kurulmalıdır. Büyük yerleşim siteleri ve turizm bölgelerindeki küçük yerleşimler gibi nüfusun 2000 nin altında olduğu, fakat arıtmanın yapılması gerektiği yerler için de atıksu toplama sistemi kurulabilir. Kentsel Atıksu Arıtımı Yönetmeliği ne göre tatlı su ve haliçlere deşarj yapan ancak eşdeğer nüfusu 2000 in altında olan yerleşim birimlerinin atıksuları da uygun arıtmaya tabi tutulmalıdır. 5

a) Nüfusun 84 Kişiden Az Olduğu Yerleşim Birimlerinde Uygulanacak Teknik Esaslar Madde 10- Nüfusun 84 kişiden az olduğu durumlarda iki temel yaklaşım uygulanabilir. Bu yaklaşımlar; a) Evlerden gelen debilerin katı madde giderimi için bir septik tanktan geçirildikten sonra atıksu toplama sistemine verilmesi ve merkezi bir sistemde tekrar toplanarak arıtılıp uzaklaştırılması veya b) Evlerden gelen atıksuların hiçbir işlemden geçirilmeden doğrudan atıksu uzaklaştırma sistemi ile toplanması ve merkezi bir arıtma sistemi ile arıtılarak uzaklaştırılmasıdır. Nüfusun 84 kişiden az olduğu ve atıksuların bir kanal sistemi ile toplandığı durumlarda, atıksu toplama sisteminin bulunmadığı yerlerde tatbik edilen yerinde arıtma sistemleri uygulanabilir. En yaygın uygulama, merkezi septik veya imhoff tankı sonrasında ilave bir arıtmanın tesisidir. İlave arıtma olarak, geri devirli kum filtreler veya yapay sulakalanlar kullanılabilir (Şekil 3.2). Tatil sitelerinde ise septik tank sonrasında daha gelişmiş uzun havalandırmalı paket aktif çamur sistemleri veya küçük membran biyoreaktör (MBR) sistemleri kullanılabilir. Ayrıca, dolgulu reaktörler ve döner biyolojik diskler (RBC) de bu nüfus aralığı için uygundur. Septik tank veya Imhoff tankı Deşarj Septik tank veya Imhoff tankı Biriktirme tankı Yapay sulakalan Geri devirli kum filtresi Taşkın vanası Deşarj Şekil 3.2 Atıksu toplama sisteminin olduğu küçük nüfuslu yerlerde uygulanabilecek arıtma sistemleri akış şemaları. b) Nüfusun 84 ile 500 Arasında Olduğu Yerleşim Birimlerinde Uygulanacak Teknik Esaslar Madde 11- Nüfusu 84<N<500 aralığında olan yerlerde Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği nde öngörülen şartlar, noksansız olarak yerine getirilmelidir. Bu tür yerler, küçük köyler veya merkezi arıtma tesisine uzak olan yerleşim birimleri olabilir. Köyler için doğal arıtma sistemleri en ideal sistemlerdir. Doğal arıtma sistemleri olarak, yüzeysel ve yüzeyaltı akışlı yapay sulakalanlar, doğal lagünler (stabilizasyon havuzları) ve havalandırmalı lagünler kullanılabilir. Ayrıca, septik tank sonrası araziye uygulama (sızdırma hendekleri, hızlı infiltrasyon), arazi üzerinde akıtma veya yavaş kum filtrelerden sonra yüzeysel sulara deşarj alternatifleri de mevcuttur (Şekil E1.3-5). Merkezi arıtma tesisine uzak olan yerleşim yerlerinde (küçük siteler), paket arıtma sistemleri kullanılabilir. Paket arıtma sistemi olarak, uzun havalandırmalı ve kontakt stabilizasyon aktif çamur sistemleri, ardışık kesikli reaktörler (AKR) olabilir. Söz konusu sistemler için uygun akım şemaları, Şekil 3.3 de verilmiştir. Ayrıca atıksu arıtma teknolojileri konusunda, Ek.2 de daha detaylı bilgi verilmiştir. 6

Stabilizasyon havuzu Stabilizasyon havuzu Kesikli kum filtresi a) b) Septik tank veya Imhoff tankı Yapay sulak alan veya hızlı infiltrasyon Yapay sulak alanlar c) d) Stabilizasyon havuzu Yapay sulak alanlar Havalandırmalı lagünler F.stabilzasyon havuzu e) f) Havasız arıtma (Yukarı akışlı çamur reaktör) g) Şekil 3.3 Nüfusu 84-500 aralığında olan yerleşim birimleri için kullanılabilen arıtma sistemleri akım şemaları. c) Nüfusun 500 ile 2000 Arasında Olduğu Yerleşim Birimlerinde Uygulanacak Teknik Esaslar Madde 12- Nüfusun 500 ün üzerinde olduğu durumlarda, Lağım Mecrası İnşası Mümkün Olmayan Yerlerde Yapılacak Çukurlara Ait Yönetmelik e göre septik tanklar kullanılamaz. Bu durumda Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği nde belirtilen deşarj kriterlerine uyulması gerekmektedir. 500 ile 2000 nüfus aralığında kullanılan arıtma sistemleri küçük arıtma sistemleri sınıfında olup, bu tür yerleşim yerlerinde uygulanabilecek arıtma sistemleri, üç değişik tipte toplanmıştır. Bunlar; Doğal arıtma sistemleri (geniş alan kaplayan doğal arıtma basit ve ucuz arıtma uygulaması), Geleneksel arıtma sistemleri (az alan kaplayan teknoloji yoğun arıtma uygulaması) ve Her ikisinin birlikte uygulandığı sistemlerdir. Bu sistemlerden birine karar verirken, kişi başına düşen arazi miktarı en önemli kriterdir. Kişi başına düşen arazi miktarına göre bir arıtma sistemi tipi karar verme ağacı, Şekil 3.4 de verilmiştir. Geleneksel arıtma sistemleri olarak; Klasik aktif çamur sistemleri, Uzun havalandırmalı aktif çamur sistemleri, Oksidasyon hendekleri, Ardışık kesikli reaktörler (AKR), Havasız (Anaerobik) reaktörler, Damlatmalı filtreler ve Döner biyolojik disk sistemleri Yapay sulak alanlar, döner biyolojik disk veya stabilizasyon havuzu kullanılabilir. Doğal arıtma sistemleri, biofilm sistemler ve askıda büyüyen sistemlerin birlikte 7

kullanıldığı sistemlerdir. Askıda büyüyen sistemler olarak doğal lagünler (stabilizasyon havuzları) ve havalandırmalı lagünler, biofilm sistemleri olarak ise yüzeysel akışlı ve yüzeyaltı akışlı (dikey akışlı ve yatay akışlı) yapay sulakalanlar kullanılabilir. Konvansiyonel arıtma sonrasında, doğal arıtma sistemleri de ileri arıtma amacıyla uygulanabilir. Kişi başına 8-15 m 2 Mevcut alan Kişi başına 1 m 2 den az Kişi başına 2-5 m 2 Karışık sistemler: -Stabilizasyon havuzları -Havasız reaktör + biyodisk -Havasız reaktör + yapay sulakalanlar -Havasız reaktör + stabilizasyon havuzları -Biyodisk + stabilizasyon havuzları -Havalandırmalı lagün + stabilizasyon havuzu -Yapay sulakalanlar Teknoloji yoğun arıtma + ileri arıtma (gerekli ise) Doğal arıtma Geçirimli zemin Evet Sızdırma veya kum filtreler Hayır Stabilizasyon havuzları veya yapay sulakalanlar Şekil 3.4 Nüfusu 500 ile 2000 arasında olan yerleşim yerleri için arıtma tesisi tipi karar verme ağacı. d) Nüfusun 2000 ve 10000 Arasında Olduğu Yerleşim Birimlerinde Uygulanacak Teknik Esaslar Madde 13- Bu nüfus aralığındaki yerleşim birimlerinin atıksularının arıtılması konusunda Kentsel Atıksuların Arıtılması Yönetmeliği nin ilgili hükümleri uygulanır. 500-2000 nüfus aralığında belirtilen ve yönetmelik şartlarını sağlayan arıtma yöntemleri bu yerleşim birimleri için de kullanılabilir. Yer probleminin olduğu durumlarda, konvansiyonel aktif çamur sistemleri ve modifikasyonları, arazinin yeterli olduğu yerlerde ise doğal arıtma sistemleri tercih edilebilir. e) Nüfusun 10000 nin Üzerinde Olduğu Yerleşim Birimlerinde Uygulanacak Teknik Esaslar Madde 14 Nüfusun 10000 den fazla olduğu yerlerde, bölgenin az hassas, normal veya hassas alan olması durumlarına göre uygulanabilecek arıtma alternatifleri farklıdır. Az hassas alanlarda, kapsamlı araştırmalar neticesinde derin deniz deşarjlarının çevreyi olumsuz yönde etkilemeyeceğinin kanıtlanması durumunda, birincil arıtımdan daha düşük olmamak şartıyla derin deniz deşarjı yapılabilir. Nüfusun 50000 nin üzerine çıktığı yerlerde, birincil arıtmaya kimyasal takviyeli ön çöktürme havuzu ilave edilebilir. 8

Normal alan içerisinde bulunan ve nüfusun 10000 den büyük olduğu yerleşim birimlerinin atıksuları ikincil arıtma veya eşdeğer bir arıtmaya tabi tutulmalıdır. Eğer deşarj hassas olan (ötrofikasyona maruz) bir su kaynağına yapılacaksa ikincil arıtmaya ilave azot ve fosfor giderimi de öngörülmelidir. 2000-10000 nüfus aralığında önerilen arıtma sistemleri normal alanlarda kullanılabilir. Hassas alanlarda, karbon giderimine ilave olarak azot ve fosfor giderim birimlerinin de ilave edilmesi gerekmektedir. Deşarj sularının Kentsel Atıksu Arıtımı Yönetmeliği nin Ek IV Tablo 2 deki şartlara uygun olması öngörülmelidir. Biyolojik Azot ve Fosfor Giderimi İçin Proses Seçimi Madde 15 Biyolojik azot ve fosfor (nütrient) giderimi yapan aktif çamur sistemleri kısa ve/veya uzun süreli değişken çevresel koşullara ve kirlilik yüklerine maruz kaldığından optimum giderim veriminin sürdürülebilirliğinin sağlanması için bu sistemlerin uygun ve yerinde (online) ölçüm cihazları, proses kontrol ekipmanları ve otomasyon sistemleri ile donatılması gerekmektedir. Biyolojik azot ve fosfor giderimi için; Tasarıma öncelikle nitrifikasyon prosesinden başlanmalı ve sistemin olumsuz çevresel koşullar altında verimli çalışması için gerekli önlemler alınmalıdır. İkinci adımda denitrifikasyon prosesi için gerekli olan hacimler belirlenmelidir. Son olarak biyolojik fosfor giderimi için gerekli tasarım kriterleri oluşturularak tank hacimleri hesaplanmalıdır. Evsel atıksulardan biyolojik azot giderim verimi biyolojik arıtmaya giriş atıksuyundaki KOİ/TKN oranına bağlıdır. KOİ/TKN<10 olması durumunda ön denitrifikasyon sistemleri etkin olarak kullanılabilir. Oranın (KOİ/TKN) 10 dan büyük olması durumunda ise sonda denitrifikasyon sistemleri avantajlıdır. Bu durumda birden fazla anoksik reaktöre sahip; önde ve sonda denitrifikasyon sistemlerinin avantajlarının birleştiği Bardenpho tipi aktif çamur sistemi kullanılabilir. Girişteki organik maddenin yüksek olması (yüksek KOİ/TKN seviyeleri) çıkışta düşük nitrat konsantrasyonunun elde edilmesini sağlayacaktır. Ayrıca, birlikte eş zamanlı nitrifikasyon ve denitrifikasyon sistemleri de alternatif çözüm olarak kullanılabilmektedir. Biyolojik fosfor giderimi verimi atıksudaki uçucu yağ asidi (UYA) konsantrasyonuna bağlıdır. Yüksek konsantrasyonlarda UYA, biyolojik fosfor giderimi için biyolojik azot gideriminden önce konulacak havasız reaktörlerin daha küçük hacim oranlarında (havasız reaktör hacminin toplam biyolojik reaktör hacmine oranı) projelendirilmesini sağlayacaktır. Örneğin, UYA içeriği yüksek olan atıksular için %5 civarında bir hacim oranı yeterli olacaktır. Öte yandan, UYA içeriği düşük atıksular için fermentasyon prosesinin verimli olmasını sağlayacak yüksek havasız hacim oranlarına (%15- %25) ihtiyaç duyulacaktır. Dolayısıyla havasız reaktörün hidrolik bekletme süresi 90 dakika mertebesine ulaşabilecektir. Atıksuda nispeten düşük KOİ/TKN, KOİ/ΔP seviyelerinde biyolojik fosfor giderimi için UCT, VIP tipi aktif çamur sistemleri tercih edilmelidir. Bunun sebebi havasız tanka geri devir ile (içsel geri devir ve çamur geri devri) giren nitrat ve oksijen yükünün azaltılmasını sağlamaktır. Evsel atıksular için KOİ/TP değerinin düşük olması durumunda UCT, VIP tipi aktif çamur sistemleri biyolojik fosfor giderimi açısından A 2 O sistemine göre daha avantajlı olmaktadır. Ancak, UCT ve VIP sistemlerinde daha yüksek havasız hacim oranlarına ihtiyaç duyulmaktadır. Farklı evsel atıksu karakterizasyonları için önerilen biyolojik nütrient gideren aktif çamur sistemleri Tablo 3.2 de özetlenmiştir. Tabloda ΔP, atıksu arıtma tesisi girişindeki toplam fosfor ile çıkışındaki çözünmüş fosfor arasındaki farkı ifade etmektedir (sistemde net giderilen fosfor). 9

Tablo 3.2 Farklı BOİ 5 /ΔP ve KOİ/ΔP seviyeleri için önerilen sistemler Proses BOİ 5 /ΔP KOİ/ΔP mg BOİ 5 /mg P mg KOİ/mg P VIP*, UCT** 15-20 26-34 A 2 O*** AO**** 20-25 34-43 Bardenpho >25 >43 * Virginia Initiative plant * University of Cape Town ** Anaorobik-Anoksik-Aerobik *** Anoksik-Aerobik Atıksu içinde yavaş ayrışan (hidroliz olabilen) organik madde konsantrasyonu yüksek ise biyolojik arıtma ünitesinden önce çamur yaşı 3-5 gün olan ön fermentasyon tankları eklenebilir. Bunun yanısıra ön çökeltme tanklarında çamur örtüsü belirli bir seviyede tutularak ön fermentasyon işlemi için kullanılabilir. Çamur yaşının 4-5 günden fazla olması metanojenik aktivitenin artmasına ve biyolojik nütrient giderimi için gerekli UYA potansiyelinin kaybolmasına yol açmaktadır. Biyolojik nütrient giderimi için tasarlanan aktif çamur sistemi seçimi atıksu karakterizasyonuna ve çevresel koşullara bağlıdır. Bunun yanında endüstriyel katılımların yüksek olduğu atıksular evsel atıksu karakterizasyonundan çok büyük farklılık gösterebileceğinden, yukarıda bahsedilen tasarım kriterlerinin uygulanması açısından sıkıntı olabilir. Özellikle endüstriyel atıksu oranı yüksek kentsel atıksularda ayrışabilen organik madde miktarı, türleri ve ayrışma hızlarının yanında azot ve fosfor parametreleri de farklılık gösterebileceğinden, biyolojik azot-fosfor giderimi açısından prosesin uygunluğunun detaylı olarak araştırılması gerekmektedir. Biyolojik azot ve fosfor giderimi için çeşitli proses akım şemaları, bunların projelendirme kriterleri ve diğer bilgiler Ek 2 de, Karbon, azot ve fosfor gideren bir arıtma tesisi tasarım kılavuzu da Ek 3 de verilmiştir. f) Özel Durumlar 1) Turizm Bölgelerinde Uygulanacak Teknik Esaslar Madde 16- Turistik yörelerde (Ege ve Akdeniz), su kullanımının fazla olması ve turistik tesislerin hassas bölgeler yakınında olması ihtimali ve kirlenme yönünden çok daha fazla önem taşıması dolayısıyla, çok gözlü septik çukurlar kullanılamaz. Bu gibi yerlerde, bu Tebliğde tanımlanan ve hassas bölgelerde kullanılabileceği tavsiye edilen arıtma teknolojileri kullanılarak atıksu arıtımı yapılmalıdır. Hassas bölgelerde, birincil arıtmayı takiben karbon, azot ve fosfor gideriminin de olduğu biyolojik arıtma sistemleri uygulanmalıdır. Arıtılmış su, gerektiğinde kurak mevsimlerde sulamada kullanılabilir, yağışlı mevsimlerde ise denize deşarj edilebilir (Şekil 3.5). Denize deşarjın mümkün olmadığı yerlerde ise uygun bir ortama deşarj edilebilir. Hassas bölgeler içerisinde yer almayan bu tür yerleşimlerde, konvansiyonel karbon gideren arıtma sistemlerinden birisi seçilerek arıtma gerçekleştirilebilir. Merkezi arıtma tesisinden uzak küçük tatil siteleri ve otellerde, atıksuların bir toplama sistemi ile toplanıp en yakın arıtma tesisine ulaştırılması esastır. Bunun mümkün olmadığı yerlerde, ilgili kurumun yönetmelikleri doğrultusunda arıtma tesisi özellikleri belirlenir. 10

Şekil 3.5 Turizm bölgelerinde uygulanabilecek atıksu arıtma tesisi akım şaması. 2) Arazinin Az ve Kıymetli Olduğu Yerlerde Uygulanacak Teknik Esaslar Madde 17- Arazinin az ve pahalı, alıcı ortam olarak denizin kullanılabileceği (Karadeniz ve Boğazlar gibi) yerlerde atıksular, mekanik arıtma sonrasında (ızgara ve havalandırmalı kum tutucu vb) denize deşarjların çevreyi olumsuz yönde etkilemediğine ilişkin ayrıntılı bilimsel araştırmalar yapılması şartıyla derin deniz deşarjı yapılabilir. Bu uygulama daha çok nüfusun 50000 nin altında olduğu yerleşim yerleri için mümkündür. Nüfusun 50000 nin üzerine çıktığı yerlerde, mekanik arıtmaya ilave olarak kimyasal ilaveli ön çöktürme uygulanabilir. Bu tür sistemlerin yer ve enerji ihtiyacı, biyolojik sistemlere göre daha azdır, sıcaklıktan etkilenmezler ve istenildiğinde mevsimsel olarak da (kesikli) çalıştırılabilirler. Kimyasal madde olarak demir klorür kullanılabilir. Fiziko-kimyasal arıtma sonrasında, % 90 nın üzerinde fosforlu, % 30-40 azotlu ve % 70-80 karbonlu organik maddeler giderilebilir. Ayrıca, % 50-90 oranında ağır metal giderimi sağlanabilir. Bu yöntemin bir mahzuru, biyolojik arıtmaya oranla çamur miktarının fazla olmasıdır. Elde edilen çamur, kireç ile yüksek ph da stabilize edilip, mekanik olarak susuzlaştırılabilir. Membran biyoreaktör (MBR) sistemleri, daha az yer kaplamaları dolayısıyla, özellikle hassas bölgelerde kullanılabilecek bir biyolojik arıtma yöntemidir. Oluşan çamur miktarının az ve ayrıca stabil olması, çamur uzaklaştırma birimlerinin kapladığı alanı da azaltmaktadır. MBR çıkışı, uygun bir dezenfeksiyon sonrasında direkt olarak sulamada kullanılabilir. 3) Arazinin Kolay Temin Edilebildiği Yerlerde Uygulanacak Teknik Esaslar Madde 18- Arazinin kolay temin edilebildiği yerlerde (İç Anadolu ve Güney Doğu Anadolu Bölgesi), daha çok alan kaplayan doğal arıtma sistemleri (Havasız arıtma, stabilizasyon havuzları, havalandırmalı lagünler, yapay sulakalanlar) kullanılabilir. Bu sistemler tek başlarına veya Şekil 3.3 de de verildiği üzere, birbirini takip eden seri sistemler olarak da kullanılabilir. 4) İklim Şartlarına Göre Uygulanacak Teknik Esaslar Madde 19- Biyolojik arıtmada, bakterilerin yaşaması için en uygun sıcaklık aralığı, 25-35 o C arasıdır. Sıcaklık 50 o C nin üzerine çıktığında, havalı çürütme ve nitrifikasyon durmaktadır. 15 o C ye düştüğünde ise, metan üreten mikroorganizmalar işlevlerini kaybetmekte ve 5 o C de ototrofik nitrifikasyon bakterileri faaliyetini durdurmaktadır. 2 o C de karbonlu organik maddeleri kullanan kemoheterotrofik bakteriler faaliyetlerini yavaşlatmaktadır. Soğuk iklimlerde, biyolojik arıtmada uygulanan havalandırma tipi büyük önem taşımaktadır. Uygulanacak havalandırıcı, havalandırma havuzunu soğutmaktan ziyade, ısıtıcı vazife görmelidir. Mekanik havalandırıcılar, dışarıdaki havanın çok soğuk olması halinde, yüzeydeki havayı suya karıştırdıkları için reaktörü soğutucu etki gösterebilir. Bundan dolayı, soğuk iklimlerde, difüzörlü havalandırıcılar kullanılmalıdır. Ayrıca, tesislerin üzerinin kapatılması veya ilave ek bir ısıtıcının kurulması da alternatifler arasındadır. 11

Biyolojik arıtmada çamur yaşı, sıcak iklimlerde daha düşük, soğuk iklimlerde ise daha yüksek seçilmelidir. Soğuk iklimlerde dikkat edilmesi gereken bir diğer husus, biyolojik arıtmadaki çöktürme havuzunun bekletme süresinin ayarlanmasıdır. Sıcaklık düştükçe bekletme süresi artırılmalıdır. Havalandırmalı lagünlerde, düşük sıcaklıklarda bakterilerin performansının azalması ve buz oluşumundan dolayı, sıcaklık etkisi dikkate alınmalıdır. Bu havuzlarda da yüzeysel havalandırıcı yerine difüzörlü sistemler tercih edilebilir. Buz oluşumu halinde, reaktör derinliği arttırılarak bu etki minimize edilebilir. Soğuk mevsimlerde lagünler seri halde, sıcak mevsimlerde ise paralel olarak çalıştırılabilirler. Seri halde çalıştırmada, birinci reaktöre havalandırıcı yerleştirilirken, ikinci reaktöre havalandırıcı yerleştirilmez ve buz oluşumuna müsaade edilir. Benzer işletme prensibi, yapay sulakalanlar ve stabilizasyon havuzları için de uygulanabilir. g) Türkiye nin Atıksu Yönetimi Açısından Bölgelere Ayrılması 1) Genel Değerlendirme Madde 20 Türkiye atıksu yönetimi açısından beş değişik bölgeye ayrılmıştır. Birinci bölge Akdeniz ve Ege kıyıları, ikinci bölge Akdeniz ve Ege Bölgelerinin iç kesimleri ile Marmara Bölgesinin Trakya kısmı, üçüncü bölge Karadeniz kıyıları, dördüncü bölge İç Anadolu ve Güney Doğu Anadolu Bölgeleri ve beşinci bölge Doğu Anadolu Bölgesidir (Şekil 3.6). Şekil 3.6 Türkiye nin atıksu yönetimi açısından bölgelere ayrılması a) Akdeniz Ve Ege Kıyıları İçin Atıksu Arıtma Stratejisi (I. Bölge) Madde 21 Akdeniz ve Ege kıyıları turistik açıdan en gelişmiş bölgelerdir ve hassas bölge sınıfındadır. Yukarıda belirtilen ve turistik yerler için uygulanması tavsiye edilen arıtma yöntemleri tercih edilebilir. b) Akdeniz Ve Ege Bölgelerinin İç Kesimleri İle Marmara Bölgesinin Trakya Kısmı (II. Bölge) Madde 22 İklimi Akdeniz ve Ege kıyılarından farklıdır. Havalandırmalı lagünler, stabilizasyon havuzları, aktif çamur sistemleri, damlatmalı filtreler ve döner biyolojik diskler tercih edilebilir. Stabilizasyon havuzları, kış mevsiminde havalandırmalı lagün şekinde çalıştırılabilir. c) Karadeniz Kıyıları (III. Bölge) Madde 23 Karadeniz kıyıları için değişik nüfus aralıklarına göre tavsiye edilen arıtma stratejileri Tablo 3.3 de verilmiştir. 12

Tablo 3.3 Nüfus aralıklarına göre arıtma teknolojileri Nüfus Arıtma teknolojileri -2015 2015-2030 >300,000 III + DDD III + DDD 50,000-300,000 II (veya III) + DDD III + DDD 10,000-50,000 I + DDD II (veya III) + DDD <10,000 I + DDD II + DDD I- Mekanik arıtma (ızgara-döner elek + havalandırmalı kum tutucu) II- I + kimyasal ilaveli ön çökeltme + kireç ile çamur stabilizasyonu III- I + biyolojik arıtma (Ardışık kesikli reaktör)+ havasız çamur çürütme DDD- Derin deniz deşarjı (Minimum derinlik =35 m, Minimum deşarj uzunluğu =1300 m) d) İç Anadolu ve Güney Doğu Anadolu Bölgeleri (IV. Bölge) Madde 24 Bu bölgede, stabilizasyon havuzları, havalandırmalı lagünler ve yapay sulakalanların uygulanma potansiyeli yüksektir. Ön arıtma olarak yüksek hızlı havasız arıtma kurulabilir. e) Doğu Anadolu Bölgesi (V. Bölge) Madde 25 Çok soğuk bir iklimi vardır. Nüfusun 500 ün altında oluduğu yerlerde septik tanklar kurulabilir. Nüfusun 500 ün üstüne çıktığı yerlerde ise havalandırmalı lagünler, oksidasyon hendeği veya uzun havalandırmalı aktif çamur sistemleri kurulabilir. Havalandırmalı lagünler, yazın stabilizasyon havuzu gibi çalıştırılabilir. 2) Stabilizasyon Havuzları ve Havalandırmalı Lagünlerin Projelendirilmesi İçin İklim Bölgeleri Madde 26 Türkiye, stabilizasyon havuzları ve havalandırmalı lagünlerin projelendirilmesi için dört değişik iklim bölgesine ayrılmıştır (Şekil 3.7). Her bir bölgede, projelendirmede kullanılabilecek projelendirme kriterleri Tablo 3.4 de verilmiştir. Şekil 3.7 Stabilizasyon havuzları ve havalandırmalı lagünlerin projelendirilmesi için iklim bölgeleri. 13

Tablo 3.4 Stabilizasyon havuzları ve havalandırmalı lagünlerin projelendirilmesi için iklim bölgeleri ve projelendirme kriterleri Bölgeler Havuz suyu sıcaklığı, C Kritik güneş radyasyonu, kal/cm 2 /gün Yük/alan/gün, kg BOİ 5 /ha/gün I 15 106 150 II 10 61 100 III 5 87 80 IV Buzla kaplı - 50 h) Mevcut Atıksu Arıtma Tesislerinin İyileştirilmesi Madde 27- Mevcut atıksu arıtma tesislerinin, çıkış suyu kalitesinin iyileştirilmesi, kirletici ve hidrolik yüklerdeki kapasitenin arttırılması, tesis içi proses kontrolü ve optimizasyonu, işletme maliyetlerinin minimizasyonu gibi amaçlar doğrultusunda rehabilitasyonu gerekebilmektedir. Bunun için aşağıdaki adımlar izlenebilir: 1. Problemin tanımı Atıksu arıtma tesisinin iyileştirilmesi için gerekli olan mevcut durum ortaya konmalı, ihtiyaçlar ve gelecekteki temel hedefler belirlenmelidir. 2. Mevcut verilerin değerlendirilmesi Atıksu arıtma tesisine ait proses, hidrolik hesapları vb gibi tasarım verilerinin incelenmesini kapsamaktadır. Tasarım verileri ile birlikte arıtma tesisinden toplanan tarihsel işletme verileri, deneysel karakterizasyon çalışmaları ve ölçülen parametreler derlenmeli ve analiz edilmelidir. Atıksu ve çevresel faktörlerdeki değişimlerin (günlük, haftalık ve mevsimlik vb), arıtma tesisi kapasitesine etkileri de bu kapsamda değerlendirilmelidir. Gerekli durumlarda, mevcut durumu ortaya koyan deneysel karakterizasyon çalışmaları da yapılabilir. 3. Arıtma tesisi verimini kısıtlayan faktörlerin belirlenmesi Arıtma tesisi verilerinin değerlendirilmesinden sonra proses verimini kısıtlayan faktörlerin belirlenmesi, gerekirse arazi koşullarında kısıtlayıcı faktörleri ortaya koyan denemelerin planlanması gerekebilir. Ayrıca birbirine bağlı olan kısıtlayıcı faktörlerin de bu kapsamda belirlenmesi uygundur. 4. İyileştirme için uygulanabilir alternatiflerin belirlenmesi Atıksu arıtma tesisinin iyileştirilmesi için mevcutta ya da planlanan yeni üniteler ile istenen hedefleri sağlayan uygulanabilir alternatifler bu aşamada oluşturulmalıdır. Alternatiflerin karşılaştırılmasında ise proses ve hidrolik hesaplar, modelleme bazlı sistem analizleri ve daha önce elde edilmiş mühendislik tecrübeleri kullanılabilir. Alternatifler, mevcut ya da yeni teknolojileri içerebilir. İkinci aşamada belirtildiği gibi ihtiyaç durumunda detaylı deneysel karakterizasyon çalışması da yapılabilir. 5. Alternatiflerin değerlendirilmesi ve seçilmesi Bu aşamada olası alternatif(ler) seçilerek arazide uygulamaya alınır. Arıtma tesisinin özelliklerine bağlı olarak seçilen alternatif pilot ya da tam ölçekli çalışmalar ile desteklenir. Arıtma tesisinin gelecekteki durumu da gözönüne alınarak yatırım ve işletme maliyetleri, proses verimi kapsamında irdelenir, gerekirse diğer alternatifler ile kıyaslanarak optimum faydayı veren alternatif seçilir. 6. Seçilen alternatifin uygulanması ve izlenmesi Arıtma tesisi iyileştirilmesinde seçilen alternatifin uygulanması; yeni arıtma ünitelerinin inşaatı, mevcut ve yeni ekipmanların yerleştirilmesi, proses kontrol ekipmanlarının düzenlenmesi, mevcut arıtma tesisinde paralel olarak yürütülen inşaat ve ekipmanlara ait revizyonlar ile tesis içi düzenlemeleri kapsamaktadır. Uygulama aşamasında mevcut ve yeni tesisin uyumlu çalışması sağlanmalı ve işletme aşamasında da tesis düzenli olarak izlenmelidir. Tesisin işletilmesinde gerekli olan personel ihtiyacı ve eğitiminin de sağlanması gerekmektedir. 14

DÖRDÜNCÜ BÖLÜM DEZENFEKSİYON Giriş Madde 28- Arıtılan atıksuyun, alıcı ortama verilmeden önce dezenfeksiyonu yapılmalıdır. Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği nde değişik su kalitesi sınıfları için uygulanacak kriterlerle ilgili bakteriyolojik standartlar verilmiştir. Benzer şekilde, Yüzme Suyu Kalitesi Yönetmeliği nde de sahil suları için bakteriyolojik kalite kriterleri belirtilmiştir. Dezenfeksiyonda, kimyasal (Klor ve bileşikleri, brom, iyot, ozon, hidrojen peroksit vb) ve fiziksel (Isı, ışık (UV), ses dalgaları) yöntemler kullanılabilmektedir. Dezenfeksiyonla, hücre duvarının parçalanması, hücre geçirgenliğinin bozulması, hücre protoplazmasının kolloid yapısının bozulması ve enzim aktivitesinin inhibisyonu yoluyla mikroorganizmalar inaktif hale getirilmektedir. Dezenfeksiyona etki eden faktörler, temas süresi, dezenfektan konsantrasyonu, su içerisinde bulunan diğer bileşiklerin miktarı ve tipi, sıcaklık, mikroorganizma tipi ve suyun diğer özellikleridir. Sıcaklık arttıkça dezenfeksiyon hızı artmakta ve aynı dezenfeksiyon verimini almak için gerekli temas süresi azalmaktadır. Atıksu dezenfeksiyonunda ucuz olduğu için, en çok klor kullanılmaktadır. Klorlamanın mahzuru; taşınması ve uygulanması sırasında kaza olasılığı dolayısıyla toksik etkisi, organik maddelerle teması sonucu koku ve dezenfeksiyon yan ürünü oluşturması ve oluşan bu yan ürünlerin alıcı ortamdaki toksik etkisidir. Gerekli klor dozu, başlangıç klor gereksinimi (inorganik bileşiklerin indirgenmesi için gerekli klor gereksinimi), mikroorganizmaların dezenfeksiyonu için gerekli klor dozu ve bakiye klordur. 1 saatlik temas süresi sonunda suda kalması gereken bakiye klor miktarı, 1-2 mg/l arasında olmalıdır. Klorlama tesislerinin tasarımında sırasıyla, klor dozajının belirlenmesi, doz kontrolü, enjeksiyon ve ilk karışım üniteleri, klor temas tankı tasarımı, minumum su hızının kontrolü, çıkış kontrolü ve bakiye klor ölçümü ve nötralizasyon ünitelerinin boyutlandırılması aşamaları takip edilmelidir. Klorlamada temas süresi olarak, 30 120 dak (Pik debide: 15 90 dak) alınabilir. Kısa devreler ve hidrolik olarak ölü bölgelerin oluşmaması için piston akımlı reaktörler kullanılabilir. Reaktörün boy/en oranı, 20/1 (tercihen 40/1) olmaktadır. En az 2 adet klor tankı yapılmalıdır. Klor temas tankında katı maddelerin çökelmesinin önlenebilmesi için yatay akış hızı 2 4.5 m/dak olmalıdır. Reaktör içerisine şaşırtma duvarları ve perdeler ilave edilebilir. Perdeler üzerindeki açıklıkların toplam alanı, akımın geçtiği kesit alanının % 6-10 u arasında değişebilir. Diğer bir kimyasal dezenfeksiyon yöntemi de ozonlamadır. Ozon, arıtma tesisinde ozon jeneratörleri ile üretilir ve temas tankları vasıtasıyla atıksuya karıştırılır. Ozon temas tanklarına beslenen gaz içerisindeki ozon konsantrasyonu oldukça düşüktür. Bu nedenle, gaz sıvı transfer verimi sistemin ekonomisi açısından oldukça önemlidir ve bunun için derin ve kapalı temas tankları yapılır. 3 bölmeli reaktörler kullanılabilir. İlk bölmede hızlı ozon reaksiyonları gerçekleşir. İkinci bölme daha yavaş gerçekleşen dezenfeksiyon reaksiyonları içindir. Üçüncü bölmede reaksiyonlar tamamlanır ve ozonun bozunması sağlanır. Ozon reaktöre boru hattı üzerine döşenen statik karıştırıcılarla transfer edilir. Doğru tasarlanmış bir difüzörde ozon transfer verimi % 90 dır. Ozon, atıksu dezenfeksiyonu için henüz pek yaygın değildir. Son zamanlarda özellikle atıksuların sulama amaçlı olarak geri kazanılmasının planlandığı durumlarda, UV sistemleri kullanılmaktadır. Elektromanyetik enerji, kaynağından (UV lambası) hücrelerin protein ve nükleik asitlerine (RNA-DNA) transfer edilir. UV ışını, organizma tarafından adsorbe edilmelidir. Ancak bu şekilde organizmaya zarar verilebilir. Organizmaya adsorbe olan UV ışını, yansıma ile ölçülür. UV ışınının en önemli hedefi, DNA molekülüdür. UV, organizmaların temel yapısını bozduğu için patojen mikroorganizmaların zarar vermesini önlemektedir. DNA tarafından 15

emilen ışığın hasar derecesi, UV ışınının dalga boyu ile ilgilidir. Yapılan çalışmalarda en çok etkinin, 250-265 nm dalga boylarında olduğu belirtilmiştir. Bunun optimum değeri olarak, 254 nm dalga boyu belirtilmektedir. UV lambalarının kaynağı düşük basınçlı civa lambalarıdır. Lambaların tüpleri, 0.75-1.5 m uzunluğunda ve 1.5-2 cm çapında olabilir. Enerjinin % 35-40 ı ışığa dönüşmektedir. Toplam ışığın % 85 inde 254 nm dalga boyu vardır. Bu şekilde toplam verim, % 35 civarındadır. UV lambaları, atıksu ile temas eden ve etmeyen şekilde iki türdedir. UV dezenfeksiyonuna etki eden en önemli husus, atıksu içerisindeki askıda katı madde konsantrasyonudur. Özellikle atıksu geri kazanımında, UV sistemleri daha çok tercih edilmelidir. Klorlama, ozonlama ve UV ile dezenfeksiyonun, arıtılmış atıksuda bulunan bakteri, protozoa ve virüslere olan etkisi Tablo 4.1 de verilmiştir. Tablo 4.2 de ise her bir dezenfektanın arıtılmış atıksu dezenfeksiyonundaki üstün ve zayıf yönleri verilmiştir. Tablo 4.1 Klorlama, ozonlama ve UV ile dezenfeksiyonun, bakteri, protozoa ve virüslere olan etkisi Mikroorganizma tipi Klorlama Ozonlama UV Bakteri Çok etkili Çok etkili Etkili Protozoa Etkisiz-az etkili Etkili Çok etkili Virüs Çok etkili Çok etkili Etkili Tablo 4.2 Klorlama, Ozonlama ve UV nin atıksu dezenfeksiyonundaki üstün ve zayıf yönleri Üstünlükleri Zayıf yönleri Klorlama -Etkili bir dezenfektandır. -Tehlikeli bir kimyasaldır. -Çok iyi bilinen bir teknolojidir. -Diğer dezenfektantlara göre daha uzun temas -Bakiye klor kullanılabilir. süresi gerekir. -İlk yatırımı ucuzdur. -Dezenfeksiyon yan ürünü oluşur. -Klor gazından daha emniyetli olan kalsiyum ve -Atıksuyun TDS seviyesini bir miktar artırır. sodyum hipoklorit kullanılabilir. -Cryprosporidium üzerinde etkili değildir. -Düşük dozajlarda, bazı virüs, spor ve cysts türleri üzerinde etkili değildir. -Etkili bir dezenfektandır. -Bazı virüs, spor, cysts ve oocysts türleri üzerinde klora göre daha etkilidir. -Klora göre daha kısa temas süresi gerekir. -Daha az alan kaplar. -Çözünmüş oksijeni artırır. -Etkili bir dezenfektandır. -Kimyasal madde kullanılmamaktadır. -Bazı virüs, spor, cysts ve oocysts türleri üzerinde klora göre daha etkilidir. -Dezenfeksiyon yan ürün oluşumu yoktur. -TDS seviyesini artırmaz. -Güvenlidir. -Klorlamaya göre daha az alan kaplar. -Eser organik maddelerin konsantrasyonunun azaltılması için kullanılabilir. Ozonlama -Bakiye ozonun uzaklaştırılması gerekmektedir. -Bakiye ozon etkisi yoktur. -Düşük dozajlarda, bazı virüs, spor ve cysts türleri üzerinde etkili değildir. -Korozif ve toksiktir. -İlk yatırım ve işletme maliyetleri yüksektir. UV -Bakiye etkisi yoktur. -Düşük dozajlarda, bazı virüs, spor ve cysts türleri üzerinde etkili değildir. -Hidrolik tasarım önemlidir. -İlk yatırım maliyeti yüksektir. -UV lambalarının yüzeyi zamanla kapanabilir. 16

BEŞİNCİ BÖLÜM DERİN DENİZ DEŞARJI SİSTEMLERİ Giriş Madde 29- Derin deniz deşarjları, yeterli arıtma kapasitesine sahip olduğu mühendislik çalışmaları ile tespit edilen alıcı ortamlarda, denizin seyreltme ve doğal arıtma süreçlerinden faydalanmak amacıyla atıksuların sahillerden belirli uzaklıklarda deniz dibine boru ve difüzörlerle deşarj edilmesi esasına dayanmaktadır. Uzun bir deşarj hattı ile denize verilen atıksuların bünyesindeki kirleticiler deşarj ortamında üç değişik yolla seyreltilir: Birinci (ilk), ikinci ve üçüncü seyrelme. Birinci Seyrelme Madde 30- Denize karışım sırasında atıksular öncelikle kıyıdaki son pompajdan veya kanalizasyon sisteminin son bölümündeki düşüden kaynaklanan enerji yardımıyla deniz deşarj hattı ucundaki difüzör deliklerinden denize verilir. Birinci seyrelme (S 1 ) olarak tanımlanan ilk faz, atıksu akımının taşıdığı bu enerji ve atıksu ile deniz suyu arasındaki yoğunluk farkından kaynaklanan deniz içindeki hareketinden ve bu hareket sırasında temiz deniz suyuyla karışımından meydana gelir ve atıksuyun başlangıçta sahip olduğu kinetik ve potansiyel enerjinin tümüyle alıcı ortama transfer olduğu noktada (ilk karışım bölgesi) sona erer. Bu şekilde meydana gelen atıksu ve deniz suyu karışımının oluşturduğu atıksu bulutu, deniz ortamının doğal hareketlerine bırakılır. Atıksu bulutunun deniz dibi veya derinlik boyunca herhangi bir tabakada asılı kalması (batmış tarla) mümkün olduğu gibi, derinliğin yetersiz olduğu deniz kesimlerinde veya özel deniz koşulları altında bulut yüzeye de çıkabilir. İkinci Seyrelme Madde 31- Atıksu bulutunun hareketi, bulunduğu derinlikteki akıntılarla ilgilidir. Çok durgun ve hareketsiz bir denizde, bulut ilk meydana geldiği noktayı merkez alarak çok yavaş bir hızla yayılıp seyrelir. Derinlerde gömülü kalan batık atıksu bulutları, o derinlikteki akıntılara kapılarak yüzeydeki gözlemlere göre farklı yönlerde de hareket edebilir. Atıksu bulutunun büyüme ve uzaklaşma hareketi sırasında, bulutu çevreleyen deniz suyu ile karışarak seyrelmesi ikinci seyrelme (S 2 ) olarak adlandırılır. İkinci seyrelmede etkili başlıca faktörler, akıntı, türbülans, difüzyon ve boyuna dispersiyondur. Üçüncü Seyrelme Madde 32- Deniz deşarjı projelerinde, denizin bakteriyolojik kalitesi, indikatör olarak kullanılan toplam veya fekal koliform grubu mikroorganizmaların belirli bir konsantrasyonun altında tutulması ile sağlanır. Deniz ortamında bu türden kirleticilerin, atıksuların deniz içerisine boşaltıldığı andan itibaren, projeyle korunması hedef alınan bölgeye, mesela bir plaja, ulaşmasına kadar geçecek zaman boyunca miktarının, güneş ışınlarının radyasyon tesiri, tuzluluk ve çökelen maddelere tutunma gibi etkilerle, kendi kendine azalması da Üçüncü seyrelme (S 3 ) olarak adlandırılır. Üçüncü seyrelme sadece deniz ortamında fiziksel, kimyasal ve biyokimyasal reaksiyonlara girerek nitelik değiştiren korunamayan tipteki kirletici parametreler için söz konusudur. Mikroorganizmaların deniz ortamında % 90 ının yok olması için geçen süreyi temsil eden T90 değeri, korunamayan türdeki indikatör kirletici toplam veya fekal koliform grubu mikroorganizmaların üçüncü seyrelmesinde, önemli rol oynar. SKKY Madde 35-c de Türkiye denizleri ve farklı mevsimler için klavuz nitelikli T90 değerleri belirtilmiştir. Denize boşaltılan atıksularda, Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği nin 34 üncü maddesine göre verilen Tablo 22 deki kriterlere uyulması gereklidir. Atıksu deniz deşarj hatları Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği nin eki Tablo 23 ve 24 de verilen kriter ve kıstaslara uyum sağlamalıdır. Ayrıca, derin deniz deşarjlarında Suda Tehlikeli ve Zararlı Maddeler Tebliği ile Yüzme Suyu Kalitesi Yönetmeliği nde getirilen kısıtlamalara da uyulması gerekmektedir. 17

Seyrelme hesaplamaları, detaylı bir şekilde, Ek.4 de verilmiştir. Birinci, ikinci ve üçüncü seyrelmeler, topluca, bir derin deniz deşarjı sisteminin alıcı ortama verilen atıksuların içerdikleri kirletici unsurları seyreltme kapasitesini belirler. Derin deniz deşarjı sonrası indikatör olarak kullanılan toplam veya fekal koliform grubu mikroorganizmaların projeyle korunması hedef alınan bölgeye ulaşmasına kadar gerçekleşecek toplam seyrelmesi (S T ), birinci, ikinci ve üçüncü seyrelmelerin çarpımına eşit olmaktadır (S 1.S 2.S 3 ). Derin deniz deşarjı projelerinde birinci seyrelme tercihen 100 civarında olmalı, hiçbir suretle 40 ın altına düşmemelidir. Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği Tablo 23 te, derin deniz deşarjıyla sağlanacak olan toplam seyrelme (S T ) sonucunda insan teması olan koruma bölgesinde, zamanın % 90 ında, EMS olarak toplam koliform seviyesi 1000 TC/100 ml ve fekal koliform seviyesi 200 FC/100 ml den az olması istenmektedir. Az hassas su alanı olarak belirlenen deniz suyuna yapılacak kentsel atıksu deşarjları için belirlenen kriterler, Kentsel Atıksu Arıtımı Yönetmeliği Madde 12 de tanımlanmıştır. İlgili maddede alıcı ortamda yeterli seyreltme kapasitesinin bulunduğunun ayrıntılı mühendislik çalışmaları sonucunda kanıtlanması halinde ve bu gibi deşarjların çevreyi olumsuz yönde etkilemediğine ilişkin atıksu karakterizasyonu ve alıcı ortamın taşıma kapasiteleri ile alıcı ortamın kullanım planları da göz önüne alınarak ayrıntılı bilimsel araştırmalar yapılması şartıyla, kentsel atıksuların derin deniz deşarjıyla bertarafına izin verilebilir denilmektedir. Bu tip az hassas su alanlarına yapılacak derin deniz deşarjı tesisleri, Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliğinin 33, 34, 35 ve 42 nci maddelerinde yer alan hükümlere tabidir. Termal deşarj tesislerinin tasarımında da, SKKY Tablo 22 ve 23 de ön görülen özellik ve kriterler esas alınmalıdır. ALTINCI BÖLÜM ARITMA ÇAMURLARININ İŞLENMESİ, GERİ KAZANIMI VE BERTARAFI GENEL ESASLARI Giriş Madde 33- Atıksuların arıtılması sırasında büyük miktarlarda üretilen çamurlar, ham atıksu içerisinde bulunan ve istenmeyen kirleticileri yüksek oranda içermekte ve yüksek organik içeriklerinden dolayı çürüyerek istenmeyen kokulara sebep olmaktadırlar. Çamurlar, yüksek oranlarda su muhtevasına sahip olmaları sebebiyle, su ve organik madde içerikleri azaltılmalı, ayrıca geri kazanımları ve bertarafları açısından uygun prosesler ile arıtılmaları sağlanmalıdır. Çamurların işlenmesi ve arıtılmaları amacıyla uygulanan yöntemlerden yoğunlaştırma, şartlandırma, susuzlaştırma ve kurutma yöntemlerinde esas amaç nem içeriklerinin azaltılmasıdır. Yakma, kompostlaştırma ve stabilizasyon gibi yöntemlerin amacı ise çamurun organik içeriğinin azaltılarak kararlı hale getirilmesidir. Şekil 6.1 ve Şekil 6.2 de, çamurların işlenmesi, geri kazanımı ve bertarafı için uygulanabilecek teknolojilerin akım şemaları ve Ek.5 de her bir birim için detaylı bilgiler verilmiştir. Çamurların çevreye duyarlı ve uygun bir şekilde işlenmeleri, arıtılmaları ve bertarafı için katı madde kaynaklarının ve miktarlarının doğru bir şekilde belirlenmesi gerekmektedir. Çamur kaynakları, arıtma tesisinde yer alan arıtma birimlerine göre farklılık göstermektedir. Çamurların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinin doğru bir şekilde belirlenmesi özellikle çamurların işlenmesi, arıtılması ve bertarafı sırasında kullanılan proseslerin kontrolü ve bu proseslerin performanslarının izlenmesi açısından çok önemlidir. Farklı atıksu arıtma işlemlerinden ve proseslerinden kaynaklanan çamurların fiziksel özellikleri ve miktarları Tablo 6.1 de verilmiştir. Arıtma sırasında uygulanan fiziksel, kimyasal ve biyolojik prosesler sebebiyle atıksularda bulunan ağır metaller, biyolojik olarak zor ayrışabilen eser organik bileşikler ve potansiyel olarak hastalık yapıcı patojen organizmalar (virüsler, bakteriler, vb.) çamur ile birlikte çökelerek konsantre hale geçerler. Diğer taraftan, çamurlar azot ve fosfor gibi besi maddelerince (nutrientler) zengindir. Ham çamurların 18

ve çürütülmüş ön çöktürme çamurlarının kimyasal bileşimi, Tablo 6.2 de ve atıksu çamurlarındaki metal içerikleri ise Tablo 6.3 de verilmiştir. Atıksu arıtma tesislerine bir günde gelen katı madde miktarı geniş bir aralıkta salınım gösterebilir. Bu sebeple çamurların işlenmesi, arıtılması ve bertarafı amacıyla kullanılacak sistemlerin bu salınımları karşılayabilecek şekilde tasarımı yapılmalıdır. Tasarım sırasında, ortalama ve maksimum katı madde üretim hızları ile tesis içerisinde arıtma birimlerinin potansiyel depolama kapasiteleri de dikkate alınmalıdır. Sınırlı miktarlardaki katı maddelerin, çökelme ve havalandırma tanklarında geçici olarak depolanmaları mümkündür. Ayrıca değişken seviyelerde inşaa edilen çürütme tankları büyük depolama kapasitelerine sahiptir. Bu sebeple çürütmenin yer aldığı atıksu arıtma tesislerinde genellikle maksimum aylık yüklemelere göre tasarım yapılır. Çürütmenin bulunmadığı atıksu arıtma tesislerinde ise mevcut depolama kapasitesi göz önüne alınarak tasarım yapılabilir. Çamur pompaları ve yoğunlaştırma gibi belirli sistemler maksimum günlük şartları karşılayabilecek şekilde boyutlandırılmalıdır. Çamur hacmi, esas olarak su içeriğine, çok az da katı madde karakterine bağlıdır. Çamurdaki katı madde, sabit (mineral) ve uçucu (organik) katı olmak üzere ikiye ayrılır. Çamurun katı içeriği biliniyorsa, çamur hacminin katı içeriği ile ters orantılı olarak değiştiği kabul edilerek çamur hacmi yaklaşık olarak hesaplanabilir. Çamur hacimleri sırasıyla V 1 ve V 2 olan iki çamur numunesinin katı madde yüzdeleri sırasıyla P 1 ve P 2 ise, çamur hacmi hesabı; V 1.P 1 = V 2. P 2 eşitliği kullanılarak hesaplanabilir. Farklı atıksu arıtma işlemlerinden ve proseslerinden beklenen katı madde konsantrasyonları Tablo 6.4 de verilmiştir. 19

Ham çamur Depolama Birlikte Çöktürme Graviteli Kireçle Santrifüj Bant Filtre Dolaylı Öğütme Yüzdürme Havasız Çürütme Kimyasal Pres Filtre Dolaysız Karıştırma Santrifüj Havalı Çürütme Diğer Kurutma Yatakları Sazlık Yataklı Kompostlaştırma Alkali Stabilizasyon/ Pastörizasyon Kum Ayırma Döner Tambur Lagün Uzun Süreli Depolama ÖN-İŞLEMLER YOĞUNLAŞTIRMA STABİLİZASYON ŞARTLANDIRMA SUSUZLAŞTIRMA ISI İLE KURUTMA VE DİĞER PROSESLER Şekil 6.1 Genelleştirilmiş çamur işleme, arıtma ve bertarafı akım şeması 20 Katlı Ocaklı Fırın Akışkan Yataklı Fırın Başka bir madde ile birlikte yakma TERMAL GİDERİM PROSESLERİ (YAKMA) Geri Kullanım veya Uzaklaştırma