Çevre Bilimleri ve Mühendisliğinin Esasları CEV323

Çevre Bilimleri ve Mühendisliğinin Esasları CEV323

Prof.Dr. Ayşegül Tanık Y.Doç.Dr. Özlem Karahan Y.Doç.Dr. Nevin Yağcı İTÜ Çevre Mühendisliği Bölümü www.ins.itu.edu.tr/cevre

Konular 1. Hafta: Çevre Mühendisliği ne giriş ve temel esaslar 2. Hafta: Kirletici kaynaklar ve parametreler 3. Hafta: Su Kalitesi Kontrolü 4. Hafta: Su Kalitesi Kontrolü 5. Hafta: Temel İşlemler 6. Hafta: Fiziko Kimyasal Süreçler 7. Hafta: Biyolojik Süreçler 8. Hafta: Su temini ve arıtılması 9. Hafta: Yıliçi Sınavı (14.11.2007) 10. Hafta: Atıksuların uzaklaştırılması ve arıtılması-i 11. Hafta: Atıksuların uzaklaştırılması ve arıtılması-ii 12. Hafta: Endüstriyel Kirlenme Kontrolü 13. Hafta: Katı ve Zararlı Atıkların Kontrolü 14. Hafta: Bayram Tatili 15. Hafta: Hava Kirlenmesi Kontrolü

Dersin İşleyişi Quiz: % 10 (4 adet) Vize: % 30 Final: % 60 %70 devam gereklidir

Çevre Mühendisi? İnsan sağlığını, çevre kalitesini olumsuz dışsal etkenlerden ve faaliyetlerden koruyan mühendislik dalıdır.!kirlenme!

ÇEVRE... Toprak Hava Su

Atık türleri Katı Atıklar Sıvı Atıklar Gaz Atıklar Kaynak tipi: Noktasal Kaynak Yayılı Kaynak Kirletici Kaynaklar Evsel Nitelikli Kirleticiler (K,S,G) Endüstriyel Nitelikli Kirleticiler (K,S,G) Tarımsal Kaynaklı Kirleticiler (K,S,G)

KİRLENME: Organik Madde, Mikrobiyolojik Nütrient (Azot, Fosfor), Ağır Metal (Hg, Zn, Cu..) Mikrokirleticiler (DDT)... Nükleer Kirleticiler Ksenobiyotikler (Endocrine Disrupters) KİRLETİCİ PARAMETRELER Kollektif Parametreler (KOİ, AKM) Spesifik (Tekil) Parametreler (Hg, E.coli)

Temel Kavramlar Kütle: Hacmi ve Ağırlığı olan belli bir yer kaplayan herşey Enerji: İş yapabilme Kapasitesi (Isıtma, Soğutma...) Enerji Çeşitleri: Güneş, Elektrik, Hidrolik, Isı, Kimyasal, Biyolojik Yenilenebilir (Rüzgar, Jeotermal..) Yenilenemez (Odun, Kömür, Petrol) Enerji Birimi; 1 Joule= 1 W.sec = 0.239 calori 1 Calori = 1 gr saf suyun sıcaklığını 1 C arttırmak Kütle kaybolmaz ama enerji form değiştirir

Temel Kavramlar Ençok kullanılan Enerji Güneş Enerjisi Yeşil Bitki, (Klorofil) Işık Enerjisi Kimyasal Enerji 6CO 2 + H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6O 2 (enerji gerek) hγ (Dalgaboyu azaldıkça enerji artar) Kızılötesi ve Morötesi (düşük dalgaboyu, 300-400 nm)

Enerji E = Q - W E + W = Q η = W/Q = 0.3 (Buhar mak.) Enerjinin %70 i kaybolmaktadır E: İç enerji Değişimi W: Yapılan İş Q: Isı Enerji Gerektiren: G = + (Endotermik) Enerji Oluşturan: G = - (Egzotermik) A + B C + D + Enerji Enerji + A + B C + D

Enerji Kömür (%100) Isı (%90) + Kinetik Enerji (%10) Isı kaybı (%9) + Elektrik En. (%1) Ekosistem = Ekolojik + Sistem Üreticiler - Ototrof Omnivor (Etçil+ Otçul) Herbivor (Otçul) Carnivor (Etçil) Ayrıştırıcılar Besin Piramidi

Ekosistem Enerji: ATP Güneş Üreticiler (Yeşil Bitki) 1. cil Tüketici Herbivor (Otçul) CO 2, H 2 O, NH 4, PO 4 2. cil Tüketici Omnivor (Etçil+ Otçul) Carnivor (Etçil) 3. Ayrıştırıcılar Ölüm (Çürükçül) (Mantar, Mikroorganizmalar)

Birimler 1 kg = 1000 gram g/m 3 = mg/l 1 m = 10 dm 1 L = 1 dm 3 1 lb = 0.4530 kg 1 ft = 0.3048 m 1 Gallon (US) = 3.785 m 3 Konsantrasyon, C: mg/l Debi, Q: m3/gün Yük, W: kg/day

Kütle Dengesi (1) Giren Madde = Çıkan Madde (2) Biriken = Giren Çıkan (3) Biriken = Giren Çıkan + Üretilen Tüketilen (R) Q1*C1 Q2*C2 No Reaction (R): C1=C2=C3 Q3*C3

Picture of System

Hava Low molecular interaction Gas-phase and photochemical reactions Ideal Gas Law PV=nRT Dalton s Law of Partial Pressures P t = P 1 + P 2 + + P n UNITS!

Nonvariable Gases Nitrogen 78.08% Oxygen 20.95% Argon 0.93% Neon 0.002% Variable Gases Water Vapor 0.1-5.0% Carbon Dioxide 0.035% Ozone 0.000006%

Su Strongly dipolar molecule Maximum density @ 4 C High dissociation capacity Hydrogen bonding Liquid at atmospheric pressure and room temperature (ex. H 2 S is heavier & gas) Large heat capacity Solid is less dense than liquid Units mass/volume

Su Takes a lot of added heat to change temperature Absorbs or releases more heat than many substances for each degree of temperature increase or decrease Steam Temperature o C Melting Ice Water Boiling

Su çevrimi

Soil Mixture Organic 3% Air 25% Minerals 47% Water 25%

Elemental composition of earth outersurface layer O Si Al P, Mn, Si, Cl, C Ti K Na Mg Ca Fe

Toprak Mixture includes water and air Surface reactions Partitioning reactions Classify soils Units mass/mass

Toprağın Sınıflandırılması

Örnekler...