HURMA (ANTALYA) ATIKSU ARITMA TESİSİNİN PERFORMANSININ MODELLENMESİ * Modelling Performance Of Hurma Waste Water Treatment Plant

Benzer belgeler
ADAPAZARI KENTSEL ATIKSU ARITMA TESĐSĐ ATIKSUYUNUN KARAKTERĐZASYONUNUN ĐNCELENMESĐ VE DEĞERLENDĐRĐLMESĐ

1. Kıyı Bölgelerinde Çevre Kirliliği ve Kontrolü KÇKK

BURSA HAMİTLER SIZINTI SUYU ARITMA TESİSİNİN İNCELENMESİ

ESTIMATION OF EFFLUENT PARAMETERS AND EFFICIENCY FOR ADAPAZARI URBAN WASTEWATER TREATMENT PLANT BY ARTIFICIAL NEURAL NETWORK

TEKSTĐL ENDÜSTRĐSĐ ATIKSUYUNUN ARDIŞIK KESĐKLĐ BĐYOREAKTÖR (AKR) ĐLE ARITILMASINDA OPTĐMUM ŞARTLARININ BELĐRLENMESĐ

Municipal Wastewater Recovery by Aerobic Membrane Bioreactor (AMBR): Antalya Case Study

ARDIŞIK KESİKLİ REAKTÖRDE AKTİF ÇAMURUN ÇÖKELEBİLİRLİĞİNE SICAKLIĞIN ETKİSİ. Engin GÜRTEKİN 1, *

On-line Oksijen Tüketiminin Ölçülmesiyle Havalandırma Prosesinde Enerji Optimizasyonu

Tunceli Evsel Atıksu Arıtma Tesisinin Arıtma Etkinliğinin Değerlendirilmesi

ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Electronic Letters on Science & Engineering 1(1) 2005 Available online at

Proses Analizörleri ile Atıksu Arıtma Tesislerinde Enerji Verimli Kontrol Örnek Uygulamaları /

SU KALİTE ÖZELLİKLERİ

Meyve Suyu Atıksuyunun Sentezlenen Farklı Membranlar ile Membran Biyoreaktörde Arıtımı

T.C. ÇEVRE VE ŞEHİRCİLİK BAKANLIĞI Çevre Yönetimi Genel Müdürlüğü

ORGANİZE SANAYİ BÖLGELERİNDE ATIKSU ARITIMI: BURSA DAN BİR O.S.B. ÖRNEĞİ

Biyolojik Besi Maddesi Gideren Atıksu Arıtma Tesisi Geri Devir Çamurunda Farklı Dezentegrasyon Uygulamalarının İncelenmesi

AKARSULARDA KİRLENME KONTROLÜ İÇİN BİR DİNAMİK BENZETİM YAZILIMI

HACH LANGE. Evsel Atık Su Arıtma Tesisine Giriş Öncesi Endüstriyel Deşarjların İzlenmesi İSKİ Örneği HACH LANGE TÜRKİYE OFİSİ

T.C. ÇEVRE VE ŞEHİRCİLİK BAKANLIĞI ÇED, İzin ve Denetim Genel Müdürlüğü ÇEVRE ÖLÇÜM VE ANALİZLERİ YETERLİK BELGESİ EK LİSTE 1 / 11

SU KİRLİLİĞİ KONTROLÜ YÖNETMELİĞİ İDARİ USULLER TEBLİĞİ

İnegöl OSB Müdürlüğü Atıksu Arıtma, Çamur Kurutma ve Kojenerasyon Tesisleri 6/3/2016 1

CEV 314 Yağmursuyu ve Kanalizasyon

ATIKSU ARITIMI YILİÇİ UYGULAMASI (1+2) Bahar 2012

Kış Sezonunda Elazığ Belediyesi Atıksu Arıtma Tesisinin Bazı Parametrelerle Değerlendirilmesi

T.C. ÇEVRE VE ŞEHİRCİLİK BAKANLIĞI ÇED, İzin ve Denetim Genel Müdürlüğü ÇEVRE ÖLÇÜM VE ANALİZLERİ YETERLİK BELGESİ EK LİSTE-1/6

YEŞİLIRMAK NEHRİ İÇİN TOPLAM ORGANİK KARBON ÖNGÖRÜ MODELLERİ

İÇİNDEKİLER SI BASKISI İÇİN ÖN SÖZ. xvi. xxi ÇEVİRİ EDİTÖRÜNDEN. BÖLÜM BİR Çevresel Problemlerin Belirlenmesi ve Çözülmesi 3

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 4 Sayı: 1 sh. 1-9 Ocak 2002 KOT BOYAMA TEKSTİL ATIKSUYUNDA KALICI KOİ'NİN BELİRLENMESİ

Atıksu Arıtma Tesis Kontrolde Yapay Sinir Ağı ile Kirlilik Parametre Tahmini

S.S. YEŞİL DURU EVLERİ KOOPERATİFİ ATIKSU ARITMA TESİSİ PROJE RAPORU

ZEKERİYAKÖY ARIKÖY SİTESİ

ATIKSU KARAKTERİZASYONU Genel. Dr. A. Saatçı

ÖLÇÜM VE /VEYA ANALĠZ ĠLE ĠLGĠLĠ;

Araştırma Makalesi / Research Article

SU KİRLİLİĞİ KONTROLÜ YÖNETMELİĞİ İDARİ USULLER TEBLİĞİ

SU KİRLİLİĞİ KONTROLÜ YÖNETMELİĞİ İDARİ USULLER TEBLİĞİ

DİĞER ARITMA PROSESLERİ

ATIKSU ARITMA TESİSLERİNİN İŞLETİLMESİ-BAKIM VE ONARIMI. Fatih GÜRGAN ASKİ Arıtma Tesisleri Dairesi Başkanı

KAYNAĞINDAN TÜKETİCİYE KADAR İÇME SUYU KALİTESİNİN GARANTİ ALTINA ALINMASI KAYNAK VE ŞEBEKE İZLEME ÇALIŞMALARI. 07 Ekim 2015

Öğretim Üyeleri İçin Ön Söz Öğrenciler İçin Ön Söz Teşekkürler Yazar Hakkında Çevirenler Çeviri Editöründen

YEMEKLİK YAĞ SANAYİ PROSES ATIKSULARININ KİMYASAL - BİYOLOJİK ARITIMI

WASTEWATER TREATMENT PLANT DESIGN

KANLIĞI ÇEVRE. Tamamlanması ERHAN SARIOĞLU ANTALYA 05-07/10/2010 ÇEVRE İZNİ / ÇEVRE İZİN VE LİSANSI

ANALİZ LİSTESİ EKOSFER LABORATUVAR VE ARAŞTIRMA HİZMETLERİ SAN. VE TİC.LTD.ŞTİ. SU ve ATIKSU ANALİZLERİ. Toplam Çözünmüş Mineral Madde (TDS) Tayini

ÇEVRE VE ŞEHİRCİLİK BAKANLIĞI ÇED İZİN VE DENETİM GENEL MÜDÜRLÜĞÜ LABORATUVAR ÖLÇÜM VE İZLEME DAİRESİ BAŞKANLIĞI

Yapay Sinir Ağlarının Atıksu Arıtma Tesisi İşletimine Uygulanması: Bir Örnek Çalışma

ÇEV 4721 Çevresel Modelleme

Elçin GÜNEŞ, Ezgi AYDOĞAR

ÇERKEZKÖY ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ ENDÜSTRİYEL ATIKSU ARITMA TESİSİ

Vaka Çalışması MBR ve MBBR Proses lerinde Seramik Membran Uygulamaları

WASTEWATER TREATMENT PLANT DESIGN

BİYOLOJİK ARITMA DENEYİMLERİ

İLERİ ARITIM YÖNTEMLERİNDEN FENTON REAKTİFİ PROSESİ İLE ENDÜSTRİYEL BİR ATIK SUYUN ISLAK HAVA OKSİDASYONU

PATATES İŞLEME ENDÜSTRİSİ ATIKSULARININ İKİ KADEMELİ BİYOLOJİK ARITIMI

ÖLÇÜM VE /VEYA ANALİZ İLE İLGİLİ; Kapsam Parametre Metot adı Metot Numarası CO Elektrokimyasal Hücre Metodu TS ISO 12039

T.C. KOCAELİ BÜYÜKŞEHİR BELEDİYESİ İSU GENEL MÜDÜRLÜĞÜ ULUSLAR ARASI İSTANBUL AKILLI ŞEBEKELER KONGRESİ AKILLI ŞEBEKELERDE ÖRNEK UYGULAMALAR

ARDIŞIK KESİKLİ REAKTÖRDE SÜT ENDÜSTRİSİ ATIKSULARININ BİYOLOJİK ARITIMI

Atıksu Miktar ve Özellikleri

T.C. KOCAELİ BÜYÜKŞEHİR BELEDİYESİ İSU GENEL MÜDÜRLÜĞÜ ARITMA TESİSLERİ İŞLETME ZORLUKLARI VE SCADA SİSTEMİNİN EKONOMİK GETİRİLERİ

MEZBAHA ENDÜSTRİSİ ATIKSULARINDA MAGNEZYUM AMONYUM FOSFAT ÇÖKTÜRMESİ İLE AZOT GİDERİMİ

ATIKSU YÖNETİMİ ve SU TEMİNİ PROJEKSİYONLARI Aralık Dr. Dursun Atilla ALTAY Genel Müdür

ANALİZ LİSTESİ EKOSFER LABORATUVAR VE ARAŞTIRMA HİZMETLERİ SAN. VE TİC.LTD.ŞTİ. SU ANALİZLERİ. Toplam Çözünmüş Mineral Madde (TDS) Tayini

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

KAYSERİ ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ ATIKSU ARITMA TESİSİ

Atıksuların Arıtılması Dersi CEV411

BioÇevre Paket Atıksu Arıtma Sistemleri

ENDÜSTRİYEL ATIKSU ARITMA TESİSLERİNDE TOPLANAN VERİLERİN BİLGİYE DÖNÜŞÜMÜ

Hach Lange Berlin de üretim yapar & Avrupa merkezi Düsseldorf tadır

Curriculum Vitae. Department of Environmental Engineering. Papers published in international journals indexed in SCI:

Çalışmalar sırasında yapılan analizler Standard metotlara(apha, AWWA, WPCF) uygun olarak, aşağıdaki ölçüm yöntemleri kullanılarak yapılmıştır :

Deponi Sızıntı Sularının Arıtma Teknikleri ve Örnek Tesisler

Atıksu Arıtma Tesislerinin Projelendirilmesi Aşamasında Teknik Yaklaşımlar

Mevcut durum Kazan Köyü nde kurulmuş olan Biyodisk Teknolojisi Arıtma Tesisinde, 600 eşdeğer kişiden kaynaklanmakta olan atıksular arıtılmaktadır.

HAZIRLAYAN-SUNAN İSMAİL SÜRGEÇOĞLU DANIŞMAN:DOÇ. DR. HİLMİ NAMLI

T.C. ÇEVRE VE ŞEHİRCİLİK BAKANLIĞI ÇED, İzin ve Denetim Genel Müdürlüğü ÇEVRE ÖLÇÜM VE ANALİZLERİ YETERLİK BELGESİ EK LİSTE 1 / 5

TOPLAM DERS-PROGRAM ÇIKTILARI İLİŞKİSİ. Kodu Ders Adı T P AKTS

ÖLÇÜM VE /VEYA ANALİZ İLE İLGİLİ;

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

ÇEVRE OLÇUM VE ANALİZLERİ ON YETERLİK BELGESİ

ÖLÇÜM VE /VEYA ANALİZ İLE İLGİLİ; Kapsam Parametre Metot Adı Metot Numarası ph Elektrometrik metot TS EN ISO 10523

ÖLÇÜM VE /VEYA ANALİZ İLE İLGİLİ; Kapsam Parametre Metot adı Metot Numarası

KİRLİLİK YÜKÜ HESAPLAMALARI

Çevresel Etki Değerlendirmesi, İzin ve Denetim Genel Müdürlüğü

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

Dünya da OSB. Türkiye de OSB. Organize sanayi bölgeleri kavramı. dünyada 19. yüzyılın sonlarına doğru. ortaya çıkmış ve ilk olarak İngiltere ve

(Değişik:RG-12/5/ ) EK 1

ÇEVRE KANUNUNCA ALINMASI GEREKEN İZİN VE LİSANSLAR HAKKINDA YÖNETMELİK KAPSAMINDA ATIKSULARINI DERİN DENİZ DEŞARJI YÖNTEMİ İLE DENİZE DEŞARJ YAPMAK

Ölçüm/Analiz Kapsamı Parametre Metot Metodun Adı

TEBLĐĞ Çevre ve Orman Bakanlığından: KENTSEL ATIKSU ARITIMI YÖNETMELĐĞĐ HASSAS VE AZ HASSAS SU ALANLARI TEBLĐĞĐ ĐKĐNCĐ BÖLÜM

Tam Ölçekli Bir İleri Biyolojik Evsel Atıksu Arıtma Tesisinin Matematiksel Modellemesi

ÇİMENTO BASMA DAYANIMI TAHMİNİ İÇİN YAPAY SİNİR AĞI MODELİ

AEROBİK BİYOFİLM PROSESLERİ

ISPARTA YÖRESİNDEN KAYNAKLANAN GÜLYAĞI ATIKSULARININ KİMYASAL OLARAK ARITILABİLİRLİĞİ

Onuncu Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, 3-6 Eylül 2012, Koç Üniversitesi, İstanbul

T.C. ÇEVRE VE ŞEHİRCİLİK BAKANLIĞI ÇED, İzin ve Denetim Genel Müdürlüğü ÇEVRE ÖLÇÜM VE ANALİZLERİ YETERLİK BELGESİ EK LİSTE-1/7

T.C. ÇEVRE VE ŞEHİRCİLİK BAKANLIĞI ÇED İzin ve Denetim Genel Müdürlüğü

Elazığ İlinde Bir Maden Sahasından Kaynaklanan Sızıntı Sularının Maden Çayına Etkisi: II. Diğer Parametreler

İleri biyolojik atıksu arıtma tesislerinde model bazlı proses optimizasyonu

TEKSTİL VE METAL SANAYİ ARITMA ÇAMURLARININ SUSUZLAŞTIRMA İŞLEMLERİNİN İNCELENMESİ

Transkript:

HURMA (ANTALYA) ATIKSU ARITMA TESİSİNİN PERFORMANSININ MODELLENMESİ * Modelling Performance Of Hurma Waste Water Treatment Plant Oya ÖZEL Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı Çağatayhan B.ERSÜ Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı ÖZET Bu çalışmada; Hurma (Antalya) Atıksu Arıtma(HAA) Tesisi Performansını belirlenmesi için ileri matematiksel model olan yapay sinir ağlarının uygulanabilirliği araştırılmıştır. Hurma Atıksu Arıtma tesisi, uzun havalandırmalı aktif çamur ve çamur susuzlaştırma ünitesine sahip olup, tesis giriş ve çıkışında rutin olarak ph, sıcaklık, iletkenlik, biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOİ), kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), toplam azot ve toplam fosfat analizleri yapılmaktadır. Çalışmada farklı giriş parametreleri kullanılarak parametresinin arıtma verimleri belirlenmeye çalışılmıştır. Bu giriş parametreleri sırası ile KOİ giriş, BOİ giriş, Toplam Katı Madde giriş, Fosfor giriş, Azot giriş, ph giriş, kütlesel debi kullanılmıştır. SPSS programı kullanılmış olup, farklı modelleme çalışmaları yapılarak tesis verilerinin arasındaki istatistiksel korelasyonun çok düşük olması nedeniyle kullanılabilir bir modelleme yaklaşımı tespit edilememiştir. Anahtar Kelimeler: Yapay Sinir Ağları, Modelleme, Hurma Atıksu Arıtma Tesisi. ABSTRACT In this study, the main goal was to determine the treatment performance of Hurma Wastewater Treatment Plant (Antalya). Hurma Wastewater Treatment Plant conssited of an activated sludge bioreactor and sludge drying plants. ph, temperature, BOD, COD, total nitrogen and total phosphorus analysis were carried out for influent and effluent of the plant. In this study, the variable influent parameters were used to determine the treatment effeciency of the COD eff. These influent parameters were COD inf, BOD inf, Total Solid Particles inf, Phosphorus inf, Nitrogen inf, ph inf as well as mass flow. The statistical correlation factor obtained fort he data-sets were very low. Although different mathematical models were used, any modelling application was found to be inadequate. Key Words: Artificial Neural Networks, Modelling, Hurma Waste Water Treatment Plant, Performance. * Yüksek Lisans Tezi-MSc. Thesis - 83 -

GİRİŞ Çevre kirliliği etkilerinin artması ve bu etkilerin doğrudan insan sağlığı üzerinde yarattığı olumsuz sonuçlar nedeni ile çevre kirliliğinin önlenmesi ve bu yönde yapılması gereken çalışmalara verilen önem artmıştır. Çevre, özellikle çevre kirliliğinin artmasına neden olan sanayileşmiş ülkelerin gündemlerinde ilk sıralarda yer almakta, alternatif enerjiler ve enerji verimliliği konularında yapılan çalışmalar artmaktadır. Çevresel modelleme (hava kalitesi, gürültü, erozyon, risk, sızıntı, hidrolojik model vb. ), coğrafi bilgi sistemleri ve uzaktan algılama ile beraber ana mühendislik alanlarından birini oluşturur. Çevresel modeller, karmaşık çevre sistemlerini simüle etmek ve gelecekteki olası değişimleri tahmin etmek için kullanılmaktadırlar. Değişimlerin ve etkilerin arkasındaki neden-sonuç ilişkisini ölçebilmek için çevresel modelleme güçlü bir araçtır. Öneminin farkına varılamayan kirlilik; günümüzde çok önemli bir hal almaya başlamış olup, bu durumun üstesinden gelmenin en iyi yolu kirliliğin oluştuğu yerde yani kaynağında azaltmaktır. Fakat zaman geçtikçe bu durum daha karmaşık bir hal almaya başlamıştır. Bu kirlenmenin daha ileriki zamanlarda çok büyük sorunlar ortaya çıkaracaktır. İşte buradan yola çıkarak araştırmacılar çeşitli modeller oluşturmaya başlamışlardır. Bu modellerin amacı gelecekte oluşabilecek sorunları tahmin etmek, kirlenmenin gelecekte daha aza indirilmesi veya tamamen önlenmesi, ekosistem iyileştirmeleri, arıtma tesislerinin laboratuar ölçekli reaktörlere gerek kalmadan verimlerinin belirlenmesi vb.dir. Bilindiği üzere kirlenme; hava, su, toprak kirlenmesi olarak sınıflandırılabilir. Model oluşumlarına örnek olarak; su ekosistemi modellemeleri örnek verilebilir. Yapay zeka teknolojilerinin en temel özellikleri olaylara ve problemlere çözümler üretirken veya çalışırken bilgiye dayalı olarak karar verebilme özelliklerinin olması ve eldeki bilgiler ile olayları öğrenerek, sonraki olaylar hakkında kararlar verebilmeleridir. Donanım teknolojisi gelişmekte ve daha hızlı çalışabilen, daha çok bilgiyi saklayabilen, daha karmaşık sistemleri ve fonksiyonları yerine getiren bilgisayarlar ve bilgisayar teknolojileri oluşturulmaktadır(çağlar, 2002). Su kalitesi modellerinde, kirliliği belirleyen parametrelerin konsantrasyonlarının zamanda ve uzaydaki değişimlerini matematiksel olarak ifade eden bir yapıdır. Akarsular, göller, körfezler ve açık denizlerde insanların neden olduğu etkilerle su kalitesinde oluşan bozulmaları ortaya çıkarmak ve söz konusu etkilerin olumsuz sonuçlarını önlemek için alınan tedbirlerin somut ve objektif bir şekilde saptanmasında bu tip bilgisayar modelleri çok değerli hizmetler vermektedir. Pek çok arıtma tesisi sistem ve işletme olarak benzerlik göstermektedir. Bu tesisler mevsimsel hava hareketlerinden, debi salınımlarından, hidrolik bekletme sürelerindeki değişikliklerden etkilenmektedir. Su kirliliği kontrolünde kullanılan matematiksel modeller iki gruba ayrılır (Uslu, 1987). Bunlar; yüzeysel sulardaki fiziksel, biyolojik ve kimyasal oluşumları matematiksel olarak ifade eden temel modelleri ve dış etkilerle doğal dengesi bozulan ve değişimleri birinci tipteki modellerle saptanan ortamlarda yapılan mühendislik çalışmalarına ve - 84 -

alınan ekonomik, sosyal, hukuki kararlara ışık tutacak simülasyon (benzetim) ve optimizasyon modelleridir. MATERYAL ve METOD Materyal Hurma Biyolojik arıtma tesisi, Antalya-Kemer karayolunun 16. km' sinde, Tünektepe yolu üzerinde kıyıdan 2600 m uzaklıkta kurulmuştur. Antalya Su ve Atıksu İdaresi (ASAT) Genel Müdürlüğü 30 Eylül 1996 tarihinde ön arıtma tesisinin temelini atmış ve 17 Şubat 1999 yılında yapımını tamamlamıştır (www.asat.gov.tr). Şekil 1.Hurma Atıksu Arıtma Tesisi (www.asat.gov.tr) Atıksu arıtma tesisi; ön arıtma, biyolojik arıtma ve çamur susuzlaştırma ünitelerinden oluşmakta olup, mevcut kirlilik değerlerine ve atıksu debilerine göre dizayn edilmiştir. Atıksu arıtma tesisinde azot ve fosfor arıtımını içeren uzun havalandırmalı aktif çamur sistemi uygulanmaktadır. Atıksu arıtma tesisinin tesisinin optimum çalışmasını sağlamak, donanımı değerlendirmek ve tesise gelen ham atıksuyun güç ve kompozisyon değişikliği hakkında bir fikir sahibi olabilmek için analizlerin sık aralıklarla incelenmesinde yarar vardır. Bu incelemeler için laboratuvar tahlilleri gereklidir. Bunun için tesiste analizleri yapılan parametreler; Imhoff AKM BOI KOI TN TP ph dır. Metod Çalışmada verilerin alındığı tesis, Hurma atıksu arıtma tesisi olarak tanımlanmaktadır. Yapılan çalışmada tesisin on iki ay içindeki değerleri alınmıştır. Bilimsel çalışmalarda herhangi bir modelleme çalışmasında genellikle çok - 85 -

değişkenli çalışılır. SPSS, regresyon analizinin sadece tek değişkenli olduğu ve analizlerin burada bitmeyip modelin uygunluğuna ilişkin çok ileri yöntemlerdir (Akgül 2003). Burada da parametreler arasındaki ilişkiyi ileri regresyon analizi (SPSS) ile bulunmuştur. Tesiste çıkış kimyasal oksijen ihtiyacı değerinin tahmini için değişkenlerle (giriş parametreleriyle) birlikte birden fazla istatiksel model oluşturulmasına rağmen, bu değerin giriş parametreleriyle arasındaki orantı tespit edilmiştir. Buna bağlı olarak bir matematiksel modelleme çalışmasının uygulanabilirliği araştırılmıştır. Uygulamada; Kütlesel debi, AKM(askıda katı madde) giriş, BOİ giriş, TKN giriş, P giriş, KOİ(kimyasal oksijen ihtiyacı) giriş,, ph giriş kullanılmıştır. İstatiksel hesaplamalar ile sabit parametrenin, değişken parametreleriyle arasında doğru bir orantı bulunup; Matlab programı yardımıyla yapay sinir ağı modellenmesi araştırılmıştır. Yapılan istatiksel çalışmalar şu şekildedir; KOİ giriş konsantrasyonunu 200-400 mg/l, 400-600 mg/l, 600-800mg/L, 800-1000mg/L, >1000 mg/l şeklinde sınıflandırarak farklı değişken parametreler arasında istatiksel bir çalışma yapılmıştır. Oniki ay içerisinde farklı aylarda bir çıktı ve farklı girdi sayılarıyla deneyerek bir çalışma yapılmıştır. Bir başka çalışmada; Oniki ay içinde elde edilen kütlesel debi ile konsantrasyonu değerleri arasındaki orantı araştırılmıştır.bu orantı sonuçlarına bakılarak bir yapay sinir ağ çalışması amaçlanmıştır. ARAŞTIRMA BULGULARI Atıksu Karakteri Kimyasal oksijen ihtiyacı(koi), çıkış değerinin yapay sinir ağı modelinde hedef olarak belirlenmesindeki sebeplerden biri, KOİ atıksularda organik madde miktarı belirleyicisidir. Arıtma tesislerinde günlük olarak takip edilen bir parametredir. Arıtma işleminin her aşaması için önemli bir bilgi kaynağı olup atıksu arıtma tesislerinde çıkış suyu kalitesi açısından yasa gereği takip edilmesi gerekmektedir. Ölçümü, laboratuvarda konvansiyonel yöntemle ya da özel kitlerle yapılmaktadır. Diğer organik madde belirteçleri gibi çok zaman almamakta (yaklaşık 2 saat) ancak belirlenmesi emek, zaman ve maliyet gerektirmektedir. Evsel kaynaklı bir atıksu arıtma tesisidir. 2009 yılının Şubat ayında ölçülen birinci gün KOİ giriş konsantrasyonu 927 mg/l dan arıtım sonucu 25 mg/l a düşmektedir. Mart ayında birinci gün giriş KOİ konsantrasyonu 464 mg/l dan 6 mg/l a, mayıs ayında 1225 mg/l dan 14 mg/l a, temmuz ayında 994 mg/l dan 8 mg/l a, eylül ayında ise 1116 mg/l dan 4 mg/l ye azaldığı görülmektedir. Modelleme Performansı Tesiste çıkış kimyasal oksijen ihtiyacı değerinin tahmini için değişkenlerle(giriş parametreleriyle) birlikte birden fazla model oluşturulmasına rağmen, bu değerin giriş parametreleriyle arasında olumsuz yönde bir orantı olduğu tespit edilmiştir. Aşağıdaki çizelgelerde her bir model oluşumunun girdi ve çıktı parametreleri ile bu model oluşumları sonucunda modellerin sırası ile ortalama - 86 -

karesel hataları ve R 2 değerleri verilmektedir. Çizelge 1. de bu modellerin R 2 değerlerine bakıldığı zaman en iyi model oluşumunum 5 girdi-1 çıktı parametresi ile oluştuğu gözlemlenmiştir. Fakat burada veri sayısının yeterli olmadığından modelin uygulanmamaktadır. Buna göre yapılan uygulamalar şöyledir; KOİ giriş konsantrasyonunu sınıflandırarak yapılan çalışma Burada 12 ay süresince (kimyasal oksijen ihtiyacı) konsantrasyonu tahmini için AKM giriş (askıda katı madde), BOİ giriş (biyolojik oksijen ihtiyacı), TKN giriş, ph giriş ve sınıflandırılmış konsantrasyonda KOİ giriş parametreleri kullanılmıştır. KOİ giriş konsantrasyonları 200-400 mg/l, 400-600 mg/l, 600-800 mg/l, 800-1000 mg/l ve 1000 mg/l üzeri olmak üzere toplam beş sınıflandırma yapılmıştır. KOİ giriş konsantrasyonu 1000 mg/l üzerinde toplam 84 veri alınarak 3 girdi (TKN giriş, ph giriş, BOİ giriş ) - 1 çıktı parametre arasında R 2 değeri 0,046, 4 girdi (AKM giriş, BOİ giriş, TKN giriş, ph giriş ) - 1çıktı parametre arasında R 2 değeri 0.047, 5 girdi (AKM giriş, BOİ giriş, TKN giriş, ph giriş KOİ giriş ) - 1 çıktı parametre arasında R 2 değeri 0,055 bulunmuştur. KOİ giriş konsantrasyonu 800-1000 mg/l arasındaki değerlerle toplam 90 veri alınarak 3 girdi (TKN giriş, ph giriş, BOİ giriş ) -1 çıktı parametre arasında R 2 değeri 0,008, 4 girdi (AKM giriş, BOİ giriş, TKN giriş, ph giriş )- 1çıktı parametre arasında R 2 değeri 0,02, 5 girdi (AKM giriş, BOİ giriş, TKN giriş, ph giriş, KOİ giriş )-1 çıktı parametre arasında R 2 değeri 0,03 bulunmuştur. Bu uygulamayı, aşağıda çizelge 1. de özetlersek şu şekildedir. - 87 -

Çizelge 1. KOİ giriş konsantrasyonu sınıflandırarak yapılan çalışma Aralık KOİ giriş Denklem Sabit parametre Değişken parametreler Veri Sayısı R 2 Sonuç (1) TKN, BOİ, ph 0,803 (+)%80,3>%50 200-400 600 800 400-600- 800-1000 > 1000 (2) TKN, BOİ, AKM, ph 10 0,824 (+)%82,4>%50 (3) TKN, BOİ, AKM, ph, (4) KOİg TKN, BOİ, ph 0,877 (+),%87,7>%50 0,204 (-),%20,4<%50 (5) TKN, BOİ, AKM, ph 33 0,205 (-),%20,5<%50 (6) TKN, BOİ, AKM, ph, (7) KOİg TKN, BOİ, ph 0,232 (-),%23,2<%50 0,029 (-), %2,9< %50 (8) TKN, BOİ, AKM, ph 93 0,048 (-), %4,8< %50 (9) TKN, BOİ, AKM, ph, (10) KOİg TKN, BOİ, ph 0,057 (-), %5,7< %50 0,008 (-), %0,8< %50 (11) TKN, BOİ, AKM, ph 90 0,02 (-), %2 < %50 (12) TKN, BOİ, AKM, ph, (13) KOİg TKN, BOİ, ph 0,03 (-), %3 < %50 0,046 (-), %4,6< %50 (14) TKN, BOİ, AKM, ph 84 0,047 (-), %4,7< %50 (15) TKN, BOİ, AKM, ph, KOİg 0,055 (-), %5,5< %50 Çizelge 2. de ise KOİ giriş konsantrasyonu sınıflandırarak yapılan çalışmada elde edilen denklemler verilmiştir. - 88 -

Çizelge 2.KOİ giriş konsantrasyonu sınıflandırarak yapılan çalışmada elde edilen denklemler Denklem Oluşturulan Denklem (1) (-3,399)-(0,425*TKN)+(0,061*BOI)+(3,548*pH) (2) (-5,893)-(0,435*TKN)+(0,057*BOI)+(3,655*pH)+(0,011*AKM) (3) 24,329-(0,544*TKN)+(0,103*BOI)+(1,784*pH)+(0,015*AKM)-(0,055*KOİg) (4) 60,475+(0,004*BOI)-(5,548*pH)-(0,113*TKN) (5) 63,329+(0,004*BOI)-(5,854*pH)-(0,112*TKN)-(0,002*AKM) (6) 63,422+(0,006*BOI)-(4,870*pH)-(0,112*TKN)+(0,002*AKM)-(0,019*KOIg) (7) 33,371+(0,005*BOI)-(2,963*pH)-(0,003*TKN) (8) 23,534+(0,004*BOI)-(2,301*pH)-(0,004*TKN)+(0,012*AKM) (9) 32,855+(0,005*BOI)-(2,577*pH)-(0,003*TKN)+(0,013*AKM)-(0,012*KOIg) (10) 20,154-(0,002*BOI)-(1,084*pH)+(0,001*TKN) (11) 14,371-(0,004*BOI)-(0,678*pH)-(0,004*TKN)+(0,007*AKM) (12) 21,389-(0,003*BOI)-(0,627*pH)-(0,003*TKN)+(0,006*AKM)-(0,009*KOIg) (13) 33,305-(0,002*BOI)-(2,943*pH)+(0,016*TKN) (14) 31,985-(0,003*BOI)-(2,860*pH)+(0,014*TKN)+(0,001*AKM) (15) 33,196-(0,002*BOI)-(2,754*pH)+(0,023*TKN)+(0,002*AKM)-(0,003*KOIg) Farklı aylarda yapılan çalışma On iki ay içerisinde (Ekim(08) - Eylül(09)) farklı aylarda çalışma yapılmıştır. KOİ(kimyasal oksijen ihtiyacı) çıkış konsantrasyonun diğer giriş parametreleriyle arasındaki optimum verimi hesaplanmıştır. Ekim(08) - Kasım(08) ayları arasında toplam 54 veri alınarak, 4 girdi (AKM giriş (askıda katı madde), BOİ giriş (biyolojik oksijen ihtiyacı), TKN giriş, ph giriş) 1 çıktı parametre arasında R 2 değeri 0,048, 5 girdi (AKM giriş, TKN giriş, ph giriş, P giriş ) - 1 çıktı parametre arasında R 2 değeri 0,268 bulunmuştur. Şubat(09) ayında 20 veri alınarak 3 girdi ( ph giriş, BOİ giriş AKM giriş) -1 çıktı parametre arasında R 2 değeri 0,15, 4 girdi (KOİ giriş, BOİ giriş, TKN giriş, ph giriş)-1 çıktı parametre arasında R 2 değeri 0,14 hesaplanmıştır. - 89 -

Çizelge 3,Farklı aylarda yapılan çalışma Ay Sabit parametre Değişken parametreler Veri Sayısı Denklem R 2 Ekim-Kasım (08) P,TKN,AKM,pH 54 (1) 0,074 ŞUBAT(09) Nisan(09) Mayıs (09) ph, AKM,BOİ (2) 0,15 ph,boi, KOİ,TKN 20 (3) 0,14 BOİ,AKM 20 (4) 0,142 TKN,AKM,BOİ (5) 0,19 ph,akm,boi,tkn (6) 0,20 ph,akm,tkn,boi,koig (7) 0,21 TKN,BOİ,pH (8) 0,36 TKN,P,BOİ 25 (9) 0,28 TKN,P,pH,BOİ (10) 0,09 Temmuz(09) BOİ,AKM,KOİ,pH 20 (11) 0,32 BOİ,AKM,pH (12) 0,019 Eylül(09) AKM,TKN,P,KOİg 25 (13) 0,19 BOİ,TKN,P,KOİg,AKM (14) 0,20 Ocak-Mayıs(09) TKN,P,BOİ,pH,AKM 100 (15) 0,133 Farklı aylarda yapılan çalışmada oluşturulan denklemler Çizelge 4. de verilmiştir. Çizelge 4. Farklı aylarda yapılan çalışmada elde edilen denklemler Denklem Oluşturulan Denklem (1) 0,734+(0,005*AKM)+(0,843*pH)-(0,04*P)-(0,023*TKN) (2) (-142,406)+(0,005*BOI) +(0,004*AKM) +(ph*19,295) (3) (-142,349)+(0,005*BOI)+(pH*19,459)+(0,002*KOIg) (0,017*TKN) (4) 17,523-(0,012*BOIg) + (0,016*AKMg) (5) 13,678-(0,007*BOİg) +(0,002*AKMg)+(0,117*TKNg) (6) 40,183-(0,009*BOI)+(0,002*AKM)+(0,126*TKN)-(3,485*pH) (7) 17,368-(0,009*BOI)-(0,003*AKM)+(0,106*TKN)-(5,86*pH)+(0,06*KOIg) (8) 138,109-(0,003*BOI)-(18,737*pH)+(0,321*TKN) (9) 4,155-(0,003*BOI)+(0,294*TKN)-(0,577*P) (10) 57,855-(0,107*TKN)-(0,145*P)-(5,836*pH)+(0,010*BOI) (11) 89,327-(9,123*pH)+(0,018*BOI)-(0,038*AKM)+(0,001*KOIg) (12) 19,844+(0,002*BOI)-(0,009*AKM)-(0,872*pH) (13) 17,789+(0,004*AKM)+(0,926*P)-(0,028*TKN)-(0,026*KOIg) (14) 16,934+(0,010*AKM)+(0,996*P)-(0,996*TKN)-(0,025*KOIg)-(0,004*BOIg) (15) 17,372+(0,004*BOIg)+(0,584*pH)+(1,105*P)+(0,038*TKN)+(0,016*AKM) - 90 -

Kütlesel debi ile konsantrasyonu ile yapılan çalışma Kütlesel debi; BOİ giriş (biyolojik oksijen ihtiyacı) konsantrasyonuna bağlı atıksu arıtma tesisine gelen günlük debidir, yani bir gündeki toplam organik madde miktarıdır. Burada; 12 ay süresince 320 veri sayısı alınarak konsantrasyonunun, kütlesel debi, AKM giriş (askıda katı madde), TKN giriş, ph giriş, P giriş konsantrasyonu arasındaki orantı araştırılmıştır. Buna göre 3 girdi (AKM giriş, TKN giriş, Kütlesel debi) - 1 çıktı parametreler arasındaki orantı oldukça düşük olup R 2 değeri 0,003 olarak bulunmuştur. 4 girdi (P giriş, TKN giriş, ph giriş, AKM giriş) - 1 çıktı parametre arasındaki R 2 değerinin 0,072 olarak hesaplanmıştır. Çizelge 5. de gösterildiği gibi bu çalışmalar sonucunda ise parametreler arasında yüksek bir orantının olmadığı görülmüştür. Bu yüzden herhangi bir matematiksel model kurulamamıştır. Çizelge 5.12 aylık kütlesel debi ve diğer giriş parametrelerinin, konsantrasyonu ile arasındaki orantı Ay Sabit parametre Değişken parametreler Veri Sayısı Denklem R 2 Ekim(08)-Eylül(09) AKM giriş, TKN giriş (1) 0,003 Kütlesel debi 320 AKM giriş, TKN giriş (2) 0,001 12 aylık kütlesel debi ve diğer giriş parametrelerinin, konsantrasyonu ile arasındaki orantının denklemleri Çizelge 6. da verilmiştir. Çizelge 6. 12 aylık kütlesel debi ve diğer giriş parametrelerinin, konsantrasyonu ile arasındaki orantının denklemleri Denklem Oluşturulan Denklem (1) 12,090-(0,012*TKN)-(0,001*AKM)+((1,42E-0,005)*KD) (2) 12,056-(0,012*TKN)+(0,00*AKM) Tartışma ve Sonuçlar Çıkış suyu kimyasal oksijen ihtiyacı değerinin yapay sinir ağları modelinin hedefi olarak belirlenmesinin belli başlı sebepleri vardır. KOİ(kimyasal oksijen ihtiyacı), atıksularda organik madde miktarı belirleyicilerinden biridir. Arıtma tesislerinde günlük olarak takip edilen bir parametredir. Arıtma işleminin her aşaması için önemli bir bilgi kaynağıdır. Arıtma tesislerinde çıkış suyu kalitesi açısından yasa gereği takip edilmesi gerekmektedir. Ölçümü, laboratuvarda konvansiyonel yöntemle ya da özel kitlerle yapılmaktadır. Diğer organik madde belirteçleri gibi (örneğin, BOİ(biyolojik oksijen ihtiyacı)) ölçümü uzun zaman almamakta (yaklaşık 2 saat) ancak belirlenmesi emek, zaman ve maliyet gerektirmektedir. Farklı sayılarda girdisi ve tek çıktısı olan birden fazla istatiksel modelleme çalışılmıştır. Ortaya çıkan sonuçları sıralarsak; Giriş KOİ konsantrasyonun belirli miktarlarda sınıflandırma yapılarak, en az konsantrasyon aralığı için burada birden fazla model girdisi arasındaki - 91 -

ilişkinin verimi %80 lerin üzerine çıktığı gözlenmiştir. Fakat bu konsantrasyonda 12 boyunca yapılan veri sayısının yetersiz olması nedeniyle bir modelleme çalışması yapılamamıştır. En iyi verim konsantrasyon sınıflandırılmasıyla on adet veri sayısıyla, 200-400 mg/l aralığında 5 girdi-1 çıktısı ile yapılan çalışmada konsantrasyonun giriş parametreleriyle arasındaki orantı performansı %87,7 elde edilmiştir. Çok sayıda verimin olması ve parametrelerin geniş aralıkta değişmesi nedeniyle olumsuz yönde bir modelleme sonuçları elde edilmiştir. On iki ay içerisinde (Ekim(08) - Eylül(09)) farklı aylarda yapılan çalışmada konsantrasyonun diğer giriş parametreleriyle arasındaki optimum verimin en iyi temmuz (09) ve mayıs (08) aylarında yapılan çalışmada görülmüştür(%32,%36). Bu verimler yeterli olmadığından bir model kurulamamıştır. Kütlesel debi ve diğer giriş parametreleriyle konsantrasyonun arasında da uygun bir orantının olmadığı görülmüştür. Sonuç olarak, başarılı bir matenatiksel model yapısının gerçekleştirilebilmesi amacıyla model kurulumunda bulunan tüm bu parametrelerin optimum kombinasyonunun bulunması gerekmektedir. KAYNAKLAR AKGÜL, A. Tıbbi Arastırmalarda )statistiksel Analiz Teknikleri SPSS Uygulamaları (2. Baskı). Emek Ofset Ltd. Sti., Ankara(2003). ÇAĞLAR, N., Yapay Sinir Ağları ile Binaların Dinamik Analizi, Doktora Tezi, Sakarya Üniversitesi, Ocak 2002 USLU, O., ve TÜRKMAN, A. 1987. Su Kirliliği ve Kontrolü, T.C. Başbakanlık Çevre Genel Müdürlüğü Yayınları Eğitim Dizisi, Ankara, 348 s. www.asat.gov.tr/index.php?page=pages&pid=301 (Erişim tarihi 10.10.09). - 92 -