10. ARITMA SİSTEMLERİNDE VERİM, ENERJİ, BAKIM VE İŞLETME

10. ARITMA SİSTEMLERİNDE VERİM, ENERJİ, BAKIM VE İŞLETME Arıta yöntei, projelendire kriterleri ve ilgili diğer ihtiyaçlar başlıca aşağıdaki faktörlerce kontrol edilir. Atıksu debisi ve özellikleri, Arıta seviyesi, Verideki değişi ve güvenilirlik, Diğer proses ihtiyaçları Atıksu debisi ve özellikleri: Proses seçii için gereken en öneli bilgiler bu başlık altında toplanır. Arıta seviyesi: Evsel atıksular söz konusu olduğunda, BOI, KOI, azot, fosfor, koliforlar, helinitler, vs. gibi belli başlı paraetrelerin ne oranda giderileceği arıta seviyesini belirler. Arazide arıta sisteleri için arıta seviyesi, yüzey sularına deşarj sistei için gerekli arıta seviyesinden daha düşüktür. Arazide arıta ayrı azot ve fosfor giderii gerektirediğinden, fizibil olduğu takdirde çoğu kez daha uygundur. Arıtada yalnızca BOI gideriine ağırlık verek doğru bir yaklaşı değildir. Arıta prosesi seçilirken, bütün öneli paraetrelerin gideri verileri belirlenip atıksuyun alıcı ortalara deşarj liitleri göz önüne alınalıdır. Verideki değişi ve güvenirlilik: Atıksu debi ve kirletici özellikleri devalı değişi gösterir. Bu yüzden deşarj standartlarının istatistiksel bazda sağlanası gerekir. Örneğin, İngiltere de arıta sisteinin, arzulanan BOI standardını, zaanın %95 inde karşılaası beklenektedir. Farklı arıta prosesleri farklı veri dalgalanaları gösterir. Eğer arıtılış su deşarj standardı BOI 30 g/l ise, sürekli bu standardı sağlaak aacıyla bir prosesi 25 g/l, diğer bir prosesi ise 20 g/l arıtı yapacak şekilde eniyet payı bırakarak projelendirek gerekebilir. Diğer proses ihtiyaçları: Proses seçiini etkileyen diğer bazı faktörler aşağıda sıralanaktadır. Gerekli alan ihtiyacı. Gerekli enerji: Enerji konusu iki yönden incelenebilir. Miniu enerji kullanıı ve enerji kesintilerinde tesisin çalışaya deva etesi. İşlete ve bakı için gerekli ekipan. Ekipanın kolay ve ucuz tein edilebilirliği. Yetişiş elean ihtiyacı. Bakı probleleri (ekipan, akine ve diğer yapılar). Çaur üretii ve bertarafı. Çaur arıtıı topla arıtı aliyetinin çok büyük bir kısını oluşturur. Mevcut hidrolik yük ve tesisteki hidrolik yük kaybı (aaç ükün olduğu kadar terfiden kaçınaktır). İleride ihtiyaç duyulası halinde tesisin tevsi ikanı. Bazı arıtı proseslerinin enerji ve arazi ihtiyaçları Tablo 10.1 de verilektedir. 374

Tablo 10.1. Değişik proseslerin arazi ve enerji ihtiyaçları(1). Proses Sıcak ikliler için enerji ihtiyacı ( 2 /kişi) a Klasik aktif çaur 0,20,25 Enerji ihtiyacı (kwsaat/kişiyıl) 1215 Uzun havalandıralı A.Ç. Dalatalı filtre HÇYR+kısa bekleteli lagün Fakültatif havalandıralı lagün HÇYR+7 günlük lagün Oksidasyon havuzu 0,150,2 0,20,3 b 0,20,3 c 0,30,4 d 0,30,4 1,02,8 e 1619 711 Yok 1215 Yok Yok HÇYR+su havuzları ercieği+balık 2,02,8 Yok Yapay sulak alanlar 2,03,5 Yok Verikültür 0,30,4 Yok a kişi başına su kullanıı 180 l ve BOI=50 g/gün b Çaurun susuzlaştırıla sisteine bağlıdır (ekanik veya kuruta yatakları). c havuz yerleşii ve standartları karşılaak için gerekli alıkoya süresine bağlıdır. d 3 etre su derinliği, sedde şevleri: 2 (yatay), 1 (düşey) e deneysel Enerji tasarrufu: Atıksu arıtıa tesisleri projelendirilirken, enerjinin korunasına ve enerji tasarrufuna büyük öne verilelidir. Enerji konusunda iki kadeeli bir yaklaşı uygulanabilir. Birinci yaklaşı, arıta tesisinin aliyetini ve karaşıklığını arttıradan, enerji tasarrufu sağlayacak yapılabilir ve uygulanabilir etotlar seçektir. Bunu yaparken teknolojide aşırılığa kaçaalı, proses ve ekipanlar dikkatli seçileli ve iyi bir ühendislik ve iarlık tasarıına gidilelidir. İkinci yaklaşı, daha gelişiş ekipan ve cihazları içeren proseslerde sadece fazla asraf analizine yoğunlaşaktır. Bu ikinci yaklaşıın uygulanabilirliği sadece gelişiş ülkelerle sınırlıdır. Birinci yaklaşıla ilgili etotlar aşağıda verilektedir. 1. Arıtılış atıksu kalite standartlarını sağlayabilecek en az enerji kullanan proses seçilelidir. Tabloda görüldüğü gibi stabilizasyon havuzlarında hiç enerji ihtiyacı yoktur. HÇYR sisteinde çok az, fakültatif havalandıralı lagünlerde fazla, ekanik havalandıralı lagünlerde ise çok fazla enerji ihtiyacı vardır. Ayrıca havalı çaur çürüte sırasında havasız çürüteye göre daha fazla enerji kullanılır. Fazla enerji kullanan bir proses seçiliş ise, bu seçiin teelinde çok yüksek BOI giderii, yüksek nitrifikasyon verii, işletenin daha güvenilir olası gibi sağla gerekçeler olalıdır. Basit bir stabilizasyon havuzu fizibil bulunuş ise, herhangi bir başka enerji tasarrufuna ihtiyaç yoktur ve bu etot tercih edilelidir. Çoğunlukla, farklı enerji ve arazi ihtiyaçları olan bu iki proses birleştirilerek topla aliyet ve enerji 375

ihtiyacı optiize edilebilir. Seçiliş belli bir proseste enerji ihtiyacını azaltanın çeşitli yolları vardır. Örneğin, aktif çaur prosesinde ve uzun havalandıralı AÇ sistelerinde enerji ihtiyacını azaltanın bir yolu, denitrifikasyon esnasında açığa çıkan oksijenden yararlanaktır. Benzer şekilde, ekanik havalandıralı lagünler için sıcak iklilerde üniteler daha derin yapılarak enerji ihtiyacı azaltılabilir. Bunun yanı sıra karışı kinetiğine ve ısı kaybına karşı alınacak tedbirlere daha çok dikkat edilerek lagün haci ve enerji ihtiyacı küçültülebilir. 2. Proses seçe ikanıız yoksa, yani uygulanacak proses bize veriliş ise, en az enerji tüketii sağlayacak ekipan ve inşaat teknikleri kullanılalıdır. Örneğin, vidalı (burgulu, salyangoz) popalar ve dalgıç popalar diğer popalara göre daha az enerji tüketirler. Aynı şekilde, lagünlerdeki oksijen ihtiyacı için ekanik havalandıralı sistelerde enerji ihtiyacı pnöatik olanlara göre daha azdır. Arıta tesisi yerindeki topografik eğilerden yararlanarak, popaj ihtiyacını azaltacak şekilde tesis yerleşii yapılalıdır. Soğuk iklilerde, uygun alzeeler ve inşaat teknikleri kullanılarak ısı tasarrufu sağlanabilir. Diğer bazı enerji tasarrufu etotlar aşağıda sıralanıştır. Konvansiyonel enerji kaynakları, ükünse rüzgar ve güneş enerjileri ile desteklenebilir. Arıta sistelerinde popaların, havalandıra rotorlarının ve benzeri ekipanın çalıştırılasında bu tip alternatif enerji kaynaklarının kullanı ikanları araştırılalıdır. Isı enerjisini geri kazanan gelişiş cihazlar kullanılabilir. Bunlar arasında, çaur çürütücülerden ısı ve enerji üretek aacıyla etan kazanıı önelidir. Ancak bu siste öneli ölçüde ekanik aksa gerektirdiğinden dolayı her zaan kullanılaaktadır. 10.1 Maliyet Analizin Esasları Optiu çözüü bulak üzere düşünülen seçenekler için ilk yatırı ve işlete aliyetlerini içeren topla aliyetler bulunur ve kıyaslanır. İlk yatırı aliyeti, tesis çalışaya başlayana kadar yapılan bütün yatırı harcaaları içerir. Bunlar: Yasal ödeeler (vergiler) dahil arazi bedeli Mühendislik, projelendire ve üşavirlik hizetleri İnşaat, ekipan ve ontaj aliyetleri İnşaat esnasında tein edilen paraya (kredi) ödenen faizler İşlete aliyeti, tesis çalışaya başladıktan sonra yapılacak işlete harcaaları ve aortisanları içerektedir. Bunlar: Personel Kiyasal addeler Yakıt ve elektrik giderleri Nakliye asrafları Bakı ve tair giderleri Sigorta asrafları Genel asraflar 376

10.2 Farklı arıta etotlarının yaklaşık aliyetleri Atıksu arıta aliyeti atıksuyun özelliklerine, kullanılan arıta prosesine ve arzulanan arıta derecesine bağlıdır. Bazı atıksu arıta prosesleri için belirlenen ortalaa ilk yatırı aliyetleri Tablo 10.2 de verilektedir. 10.3 Arıta aliyetlerinin karşılaştırılası Farklı proseslerin ilk aliyet ve işlete asrafları da farklı olduğundan, aralarında karşılaştıra yapak zordur. Anapara ile işlete asrafları birbirine ekleneez. Anapara bir kerelik harcanan bir para olup, işlete asrafları ise her yıl yapılan harcaaları kapsaaktadır. Bu nedenle ya işlete ve bakı asrafları ilk yatırı bazına getirilir, ya da yatırı değeri yıllık baza indirgenir. Bu konuda gerçekçi bir yaklaşı bugünkü değer etodudur. Birbirlerine alternatif olan farklı arıta prosesleri bugünkü değer etoduyla ukayese edilebilirler. Bugünkü değer etodu: Farklı arıta alternatiflerini belli bir zaan aralığında kıyaslaak için kullanılan en yaygın etotlardan birisidir. Bunun için aşağıda addeler halinde erişilen bilgilere ihtiyaç vardır. Topla ilk aliyet bedeli (inşaat, elektrik, alzee ve arazi bedeli) İlk yatırıın kaç yılda taalandığı ve her yıl ne kadar harcaa yapıldığı Tesisin işleteye açıldığı ilk yıldaki bakı ve işlete değerleri ve daha sonraki yıllarda tesisin örü boyunca enflasyon oranında arıtılış yıllık bakı ve işlete değerleri Daha sonraki topla bir parayı bugünkü net değere çevirek için indiri oranı (veya faiz oranı) Tesisin hizet süresi dolduğu zaanki değeri Tablo 10.2. Atıksu arıtıında yaklaşık ilk yatırı aliyetleri (1). Arıta sistei Klasik aktif çaur (AÇ) Yaklaşık ilk yatırı aliyetleri (19951996 yılları için) $ a /kişi $ b Milyon litre/gün 12,314,4 0,680,8 Uzun havalandıralı AÇ HÇYR Havalandıralı lagün 8,210,3 8,210,3 6,28,2 0,450,58 0,450,58 0,350,45 Stabilizasyon havuzu 3,14,1 0,160,22 a Eşdeğer nüfus için su tüketii 180 l/gün ve günlük BOI 5 50 g olarak dikkate alınıştır. Bu duruda 10 6 l/gün 5 555 kişiye karşılık gelektedir. b Arazi fiyatı hariç 377

10.4 İleri Biyolojik Arıta Sistelerinde İşlete ve Yatırı Maliyeti Genel olarak evsel atıksu arıta sisteleri karbonlu organik addenin giderilesine yönelik olarak tasarlanaktadır. Ancak alıcı su ortaında ötrifikasyonun ve kirliliğin artası sonucu atıksu deşarjında özellikle hassas bölgeler için daha sıkı deşarj liitleri getiriliştir. Özellikle azot ve fosfor paraetrelerinin öncelikle kontrol edilesi gerekektedir. Bu duruda pek çok ülkede yeni kurulacak ve evcut olan arıta sistelerinde azot ve fosfor arıtıı için ilave aliyet ve optiizasyonlu arıtı verii gerekli olaktadır. İleri Biyolojik Arıta Sisteinde İşlete Giderleri: İşletede olan ileri evsel atıksu arıtıında işlete aliyetini kapsayan kaleler aşağıdaki gibidir: Enerji giderleri: elektrik, doğal gaz vd. Kiyasal giderler: P gideriinde kullanılan kiyasallar Çaur şartlandıra için kiyasal giderleri: çaur susuzlaştırada polier+kireç Uzaklaştıra giderleri: çaur, katı atık vd. uzaklaştıra Onarıbakı giderleri Personel giderleri Yöneti giderler: telefon, sigorta, posta vd. Enerji ihtiyacı, havalandıra ile ilgili olup atıksudaki organik adde ve azot yükü ile belirlenektedir. Kiyasal adde ihtiyacı, fosfor yüküne ve üretilen çaur iktarına bağlıdır. Bakı ve onarı aliyeti, yalnızca yük ile değil, sistein kapasitesi ile de ilgilidir. Öncelikli olarak siste organik adde yükünden de etkilenektedir. Tablo 10.3. N ve P giderii olan evsel atıksu arıta sisteinde işlete giderleri ( 50 000 200 000 kişi, siste havasız çürüte içerektedir) (3). Maliyet kaleleri Enerji (elektrik) Tüketi Aralık Ortalaa Biri 516 10 KWsaat/kişiyıl Kiyasallar (P için) 1020 18 Mol etal/kişiyıl Çaur uzaklaştıra a 4575 60 Kg susuz çaur/kişiyıl Onarıbakı 0,51% 0,6% İnşa aliyetinin% /kişiyıl Topla personel b 0,080,15 0,12 Ortalaa aaş /1000kişiyıl Diğer 3 15% Masrafların %si 1 çaur tuta+susuzlaştıra+kuruta+kopostlaştırayı içerir. 2 tü işçi asrafları: işlete+laboratuar+yöneti+idari+uhasebe+teizlik vd. 3 Çaur şartlandıra ve laboratuarda kullanılan kiyasallar+büro ihtiyaçları, sigorta, görev vd. 378

Tablo 10.4. Avusturya da ileri evsel atıksu arıta sistei işlete giderleri (100 000 kişilik) (3). Enerji (elektrik) Tüketi (biri) Biri fiyat (Є) Є kişiyıl 10kWsaat/kişiyıl 0,12 1,2 Kiyasallar (P) 18 ol/kişiyıl 0,06 1,1 Çaur uzaklaştıra 60 kg/kişiyıl 0,04 2,4 Onarıbakı İnşanın %0,6 SI 333 2 Topla personel 0,12 ort/1000kişiyıl 35 4,2 Diğer %15 1,7 Top.işlete asrafı 12,5 Bu tabloda verilen hesaplarda kiyasal olarak deir klorür alınıştır. FeCl 3 deir sülfattan 3 kat daha pahalı, alüinyu tuzundan 3 kat daha ucuzdur. Çaurun uzaklaştırasındaki hesaplarda depolaa alanlarına kabul fiyatları da hesaplara katılıştır. Bu çalışada bakıonarı asrafları sistein kurula asraflarıyla orantılı olacak şekilde veriliştir. Avusturya daki 200 Є/kişilik biri aliyet tasarı yüküne göre belirlenen fiyattır. Nitrifikasyon ve besi addesi arıtıı için Avusturya da ileri evsel atıksu arıta sisteinin işlete asrafı, atıksu arıtıı, enerji ve fosfor çöktürede kullanılan kiyasallar için en az 3 Є/kişiyıl dır. Bu iktar topla işlete asrafı olan 1215 Є/kişiyıl nın %20 sine denk gelektedir. Arıta sisteinin işletesinde en asraflı kale personel giderleridir. Bu tü Avrupa Birliği ülkeleri için geçerlidir (Nowak, 2000) İleri Biyolojik Arıta Sisteinde Yatırı Maliyetleri: Atıksu arıta sistelerinde aliyet, işlete ve yatırı aliyetlerinin toplaı şeklinde hesaplanaktadır. Tasarı ve yapı asrafları üç kategoride incelenebilektedir. İnşaat ühendisliği Makine ühendisliği Elektrik ühendisliği Alanya da topla yatırı aliyetinin %35 inin akine ühendisliği + kontrol + ekipanlara yapılan harcaalar oluşturaktadır. Ku filtre ağırlıklı siste akinealet teçhizata dayalı olup akine ühendisliği topla fiyatın %40 ını, elektrik ühendisliği, alet ve kontrol iktarları %10 unu oluşturaktadır. Kalan %50 kısı inşaat ühendisliği fiyatlandırasını oluşturur. 379

Tablo 10.5. Altı Avrupa Ülkesindeki Atıksu Arıta Sistei Maliyeti (4). Ülkeler Anaerobik Yatırı Maliyeti İşlete aliyeti Yıllık siste sayısı topla aliyet Є /kişiyıl Yıllık fiyat (%) /kişiyıl Yıllık fiyat(%) CH 46 32,5 59 23 41 55,5 D 36 28,5 55 23 45 51,5 DK 16 17 35 31,5 65 48,5 F 05 11,5 25 34,5 75 46 NL 36 20 50 20 50 40 I 25 10,5 34 20,5 66 31 /kişiyıl Tablo 10.5 te verilen sonuçlar Avrupa daki topla 34 ileri atıksu arıta sistei ile ilgili ortalaa sonuçları verektedir. Alanya da evsel arıta sisteinin aliyeti aşağıda verilen paraetrelerin arıtıı ile orantılıdır: Arıtılan biri kg azotun aliyeti: 5 7,5 Arıtılan biri kg fosforun aliyeti: 12,5 2 0 Arıtılan organiklerin (KOI) kg aliyeti: 0,5 1 10.5 Çeşitli Sistelerin İşlete Maliyetleri Birçok İskandinav ülkesinde büyük arıta sisteleri besi addesini de giderebilecek şekilde düzenlenekte veya iyileştirektedir. Çalışada İsviçre de beş arıta sistei belirlenerek işlete aliyetleri veriliştir. Bu sisteler: Siste A: Atıksu arıta = N giderii (oksik + anoksik) + Fosfor giderii (havasız + deir sülfat) Çaur arıta: ekanik yoğunlaştırıcı + havasız çürüte + susuzlaştıra Siste B: Atıksu arıta = nitrifiye aktif çaur (etanol) + akışkan yataklı ku filtresinde son (post) denitrifikasyon + deir ile fosfor giderii. Çaur arıta: yoğunlaştırıcı + santrifüj + havasız çürüte + santrifüjde susuzlaştıra Siste C: Atıksu arıta = kiyasal arıta (Al + polier) + havalı biyofiltre (BOI ve nitrifikasyon) + biyofiltre ile denitrifikasyon (etanol), 380

Çaur arıta: ekanik yoğunlaştırıcı + havasız çürüte + filtrepreste susuzlaştıra Siste D: atıksu arıta= nitrifikasyonön nitrifikasyon + deir sülfat + ku filtresi, Çaur arıta: yoğunlaştırıcı + santrifüj + havasız çürüte + susuzlaştıra, Siste E: atıksu arıta= aktif çaurdenitrifikasyon + dalatalı filtre (nitrifikasyon) + fosfor giderii (deir sülfat), Çaur arıta: yoğunlaştırıcı + havasız çürüte + susuzlaştıra. Tablo 10.6. Kiyasal tüketileri ve fiyatları (5). Siste A Siste B Siste C Siste D Siste E Kiyasallar FeSO 4 FeSO 4 PE+Alu FeSO 4 FeSO 4 Kullanılan,ol/yıl 11,6 21 37,6 36,9 31,6 Kullanılan,ol/olP 0,44 1,1 1,67 1,44 1,48 Polier, kg/yıl 0,056 Metanol, kgkoi/yıl 13,5 10,5 Metanol, kgkoi/kgnyıl 3,69 3,34 Fiyat, Є /yıl 0,29 2,71 4,5 0,45 0,39 Eşdeğeri, Є /yıl 0,36 2,38 6,45 0,74 1,74 Sondadenitrifikasyon ve kiyasal ön arıtanın olası duruunda Siste B ve C için kiyasallara yapılan harcaa diğer sistelerden fazladır. Tablo 10.7. Çaur arıtada kullanılan kiyasal tüketii ve fiyatları (5). Siste A Siste B Siste C Siste D Siste E Kiyasallar polier polier Polier+kireç polier polier Kullanıı,g/yıl 145 82 84+7960 112 103 Kullanıı,kg/tonKM a 8 3,5 3,4+327 5,6 4,7 Fiyat, euro/yıl a topla çaur (KM) 0,9 0,24 1,12 0,28 0,31 Siste B, D ve E de santrifüj kullanılakta olup kiyasal fiyatları yaklaşık olarak benzerdir. Siste A da santrifüj kullanaktadır ancak kiyasal kullanıı fazla olduğu için aliyeti yüksektir. Presfiltreden önce kireç kullanıldığından aliyeti en yüksek sistedir. 381

Tablo 10.8. Enerji kullanıı ve aliyeti (5). Elektrik, ku tutucu, kwsaat/yıl Siste A Siste B Siste C Siste D Siste E 22,4 98,9 46,5 21 32,6 Elektrik, kwsaat/yıl 18,6 0 19,4 19,8 19,2 Top.elektrik, kwsaat/yıl 41 98,9 65,9 40,8 51,8 Diğer enerji harc., kwsaat/yıl 0 0 0 4,7 0 Elektrik fiyatı,є/mwsaat 56,2 42,1 33,5 52,6 47,3 Enerji harcaa, Є /yıl 2,02 1,98 1,45 1,99 1,47 Siste B nin enerji gereksiniinin A ve D den daha fazla olduğu bulunuştur. B de son denitrifikasyon evcut olup akışkan yataklı siste bulunaktadır. Siste C ağırlıklı olarak biyolojik filtre esaslı olup, aktif çaur sisteinden daha fazla enerji harcaaktadır. Siste D enerjiyi yalnız ısıta aacıyla kullanaktadır. Tablo 10.9. Personel ihtiyacı ve harcaaları (5). Topla çalışan Siste A Siste B Siste C Siste D Siste E 18 41 39,4 39 55 İşletede çalışan 17 31,3 30,6 37 40,4 Maaş+fazla esai (aaşın %si) 1,5 5 8,6 5,9 18,6 adayıl 16,3 172 35,2 41,6 personel harcaa /kişi2.yıl 3,41 5,1 2,19 2,64 2,35 diğer hizetler /kişi2.yıl 1,94 0,21 0,55 0,56 1,09 Akışkan yatak için, 0,5 adayıl kabul edilir. Yukarıdaki tabloda arıta sisteinde çalışan personel sayıları ve toplaı verilektedir. İdari, laboratuar, endüstriyel gözeten, çaur uzaklaştıra ve popa istasyonu ve ilgili toplaa sisteinde çalışan tü personel hesaplaalarda kullanılıştır. Uzun süreli ArGe personeli bunun dışında tutuluş, doğrudan sistele ilgili personeller dahil ediliştir. Personel sayısı arıta sistei tipi, her bir ünitenin boyutu ve sayısı ile doğrudan ilişkilidir. Siste B de ihtiyaç duyulan adagücü dış hizetlerden dolayı diğerlerine kıyasla oldukça fazla çıkıştır. 382

Klasik biyolojik arıta sisteinin aliyeti: Kore deki 42 şehirde topla 48 arıta sistei bulunaktadır. Bunun 39 u klasik aktif çaur olup diğerleri uzun havalandıralı aktif çaur, havasız lagün, oksidasyon hendeği ve DBD (döner biyolojik disk) dir. Bu sistelerde BOI, KOI ve AKM arıtılaktadırlar. Söz konusu evsel atıksu arıta sisteleri ile ilgili bilgiler Tablo 10.10 da verilektedir. Tablo 10.10. Arıta sistelerinin işlete asrafları (1992) (6). Siste sayısı Siste kapasitesi (1000 3 /gün) Topla fiyat (1000 $/yıl) Fiyat/ 3 ($) 26 2 654 951 122 519 0,46 Klasik ve ileri biyolojik arıta sistelerinin kıyaslaası: Hollanda da yapılan çalışada üç kadeeli biyolojik arıta sisteinin yatırı aliyetinin klasik 2. kadee biyolojik arıta sistein aliyeti ile karşılaştırılası tablo 10.11 de veriliştir. Üç kadeeli reaktörün ilk kadeesinde biyolojik fosfor ve KOI giderii yapılakta olup ikinci reaktör biyofil esaslı nitrifikasyon, üçüncü reaktör ise gene biyofil esaslı denitrifikasyon reaktörüdür. Tablo 10.11. 100 000 kişi kapasiteli atıksu arıta sistei yatırı aliyeti değerleri ( ) (7). Yatırı aliyeti, topla Yatırı aliyeti/kişi Yıllık aliyet, topla Yıllık aliyet/kişi Klasik siste a 21 100 000 465 4 000 000 40 Üçkadeeli siste 19 600 000 432 4 206 000 42 Gerekli asgari alan ( 2 ) 20 000 7 500 1 çok düşük yükleelerde ve geri beslee akılarında çalışan oksidasyon hendeği. Verilen aliyet hesapları arazi bedelini içereektedir. Kıyaslaa Hollanda da çok sık rastlanan düşük yükleelerde çalışan oksidasyon hendeği ile yapılıştır. Üç kadeeli siste oksidasyon hendeğinin kapladığı alanın %40 ını kaplaaktadır. Tablo 10.12 de iyileştiriliş ve geliştiriliş uzun havalandıralı aktif çaur sisteinin aliyet bilgileri verilektedir. Bu sistede nitrifikasyon ve denitrifkasyon için anoksik ve aerobik alanlar oluşturulakta ve reaksiyonlar aynı anda eydana gelektedir. Bu sistee konvansiyonel olayan siste denilektedir. İşlete asraflarındaki düşüş, çözünüş oksijen konsantrasyonu nedeniyle elektrik enerjisindeki tasarruftan kaynaklanaktadır. 383

Tablo 10.12. Öndenitrifikasyon ve konvansiyonel olayan sisteler için fiyat kıyaslaası (8). Önde denitrifikasyon sistei Konvansiyonel olayan siste Yatırı aliyeti ($) Oksidasyon reaktörü 764 700 1 117 647 Denitrifikasyon 588 235 Havalandıra sistei 400 000 276 470 Geri beslee Dalgıç karıştırıcı Diğer 1 TOPLAM Elektrik enerjisi Diğer 1 105 882 188 235 6 541 176 8 588 235 705 882 887 058 6 541 176 7 935 294 İşlete Masrafları ($/yıl) 352 941 887 058 TOPLAM 1 588 235 1 240 000 1 Diğer: Kiyasallar, çaur uzaklaştıra, onarı, personel. Tablo10.13 de N ve P arıtılabilecek şekilde değiştirilen ve geliştirilen biyolojik azot giderii esaslı VIP prosesinin fiyat analizini verektedir. Tablo 10.13. VIP prosesi bilgileri (9). Yapı aliyeti ($) Siste 1 Siste 2 Siste 3 Siste 4 Siste 5 53 900 000 65 634 000 250 000 36 000 000 İşlete aliyeti ($) 3 261 560 4 546 068 2 021 448 3 616 620 2 932 480 Kapasite, 3 /gün 113 500 151 400 8 327 56 775 68 130 B&O 1 fiyatı($)/yıl 3 262 560 4 546 068 2 021 448 2 190 000 2 932 480 B&O/1000 3 /gün 28 724 1 B&O: Bakı ve Onarı 30 027 242 758 38 573 43 042 Tablo 10.13 verilen Siste 3 küçük olasına rağen bakı ve işlete giderleri açısından daha asraflı olaktadır. Fosforun arıtıında kiyasal çöktüre etodundan biyolojik etoda geçilesi sonucu işlete asraflarında yılda 68 000 $ kar ediliştir (Randal, 2000). Ancak bu sistelerin devreye alınasında problelerle karşılaşılıştır. Fosfor arıtı veriinin atıksu girişindeki BOI/TP oranı ile doğrudan ilişkili olduğu görülüştür. 384

10.6 Türkiye den örnekler Genelleştiriliş İlk Yatırı ve İşlete Maliyetleri (10) Atıksu Arıtıı: İnşaat ve yıllık işlete ve bakı için genelleştiriliş arıta tesisi aliyet eğrileri Tablo 10.14 de verilen bilgilerin kendi içindeki ilişkileri kullanılarak üretiliş ve sırasıyla Şekil 10.1 de ve 10.2 de gösteriliştir. Değişik teel işleleri ve bileşenlerini esas alan beş farklı arıta derecesi için bunlar şu şekilde veriliştir: İlk arıta, giriş terfi erkezi, debi ölçüü, ızgaradan geçire, ku gidere ve genel olarak binalar ve saha tanzii kalelerinden oluşan aliyetleri kapsaaktadır. Birinci derece arıta, ilk arıtadaki aliyet kalelerinin yanı sıra, ilk çöktüre, klorlaa ve çaurun kendi halinde bekletilerek yoğunlaştırılası, havasız çürüte ve bant filtrelere su gidere aliyetlerini de kapsaaktadır. Bardenpho prosesi ile besi addelerinin giderildiği ileri kadee arıtadaki aktif çaur prosesi ile aynı teel işleleri taşıaktadır; ancak, prosese nitrifikasyon ve denitrifikasyon için anoksik arıta kadeeleri ilave ediliştir. Şekillerde gösterildiği gibi, üçüncü derece arıtanın ilave edilesi, aliyette çok az artış eydana getirektedir. İzafi olarak küçük aliyet arıtışı sebebi ise İstanbul un atıksu arıta tesislerinin ilave besi addesi giderii üniteleri düşünülerek tasarılarının yapılış veya yapılacak olasıdır ve besi addesi giderii ünitelerini ilave etek nispeten kolaydır. İleri arıtada, besi addesi gideriine ilaveten filtrasyon kadeesi de ekleniştir. İşçilik, enerji, alzee, kiyasal addeler için harcaalar ABD deki genel deneyilerden faydalanılarak ayrı olarak, yıllık işlete ve bakı aliyetleri ise her bir teel işlein aliyetlerinin toplanası ile geliştiriliştir. Yerel biri fiyatlar bu tahinlere uygulanış ve özellikle işgücü ile ilgili fiyatlar ve uygulaalar dikkate alınıştır. Birincil ve biyolojik arıta arasında bir ara arıta kadeesi niteliği taşıyan iyileştiriliş birincil arıta özellikle ele alınıştır. Pıhtılaştıra ve katı addelerin çökeltilesini sağlaak için kiyasal adde ilave edilesi BOI gideriinde düşük aliyetli bir proses olduğu görülüş olup, biyolojik arıta ile karşılaştırıldığında tasarruf sağlayabilecektir. Gelecekteki deniz odellee çalışaları, belli arıta tesisleri deşarjları için BOI yüklerinin belli bir liit dahilinde sınırlanası gerektiğini gösterebilir. Bu liit, arıta tesisi çıkış suyu kalitesi açısından birincil ve biyolojik arıta arasına düştüğü takdirde, iyileştiriliş birincil arıta yeniden değerlendirilelidir. 385

Şekil 10.1. Atıksu Arıta Tesisleri için İnşaat Maliyetleri (1998 yılı ortası) (10). 386

Şekil 10.2. Atıksu Arıta Tesisleri için Yıllık İşlete ve Bakı Maliyeti (1998) (10). 387

Tablo 10.14. Arıta aliyetlerinin hesap şekli (10). Arıta Tesisleri İnşaat Maliyetleri (Milyon $ ) = a (Kapasite ( 1000 3 /gün))^b a b İlk Arıta 0,330 0,770 Birinci derece 0,530 0,818 İyileştiriliş birinci derece 0,552 0,816 İkinci derece 1,060 0,820 Üçüncü derece 1,274 0,803 İleri arıta 1,378 0,813 Arıta Tesisleri Yıllık İşlete ve Bakı Maliyeti (Milyon $)=a(arıtılan Debi( 1000 3 /gün))^b A B İlk Arıta 0,011 0,793 Birinci derece 0,023 0,8195 İyileştiriliş birinci derece 0,024 0,827 İkinci derece 0,045 0,81 Üçüncü derece 0,0488 0,8623 İleri arıta 0,054 0,863 Arıta Tesisleri Yenilee Maliyetleri (Milyon $)= (İnşaat aliyeti * 0,2) Hizet süresi : 20 yıl Mekanik&Elektrik : %20 Arıta Tesisi Hurda Değeri (Milyon $): ((İnşaat yılı + 50 2040)/50)* İnşaat Maliyeti Borular ve Diğer Malzeeler Yenilee aliyeti (Milyon $) = Ardışık Topla (Yeni Tesisler)*0,02 Yıllık işlete ve Bakı Maliyeti (Milyon $) = Ardışık Topla (Yeni Tesisler)*0,006 İnşaat için genelleştiriliş aliyet eğrilerinden elde edilen sonuçlar İstanbul daki arıta tesisleri için yerel aliyet tahinleri ve halen inşa halindeki arıta tesislerinin ihale fiyatları ile karşılaştırılıştır. Bu genelleştiriliş aliyet eğrileri planlaa aacına yönelik yerel aliyetlerin tahin edilesinde yeterli fikir verekte, kapasite ve arıta derecelerine göre çeşitli seçenekler dahilinde arıta tesislerinin karşılaştırılabilesine uyulu bir esas teşkil etektedir. Atıksu kanallarına ve arıta tesislerine yapılan büyük yatırıları koruak ve biyolojik arıta proseslerinin etkin bir şekilde işletilesini sağlaak üzere endüstriyel atıksu önarıtasının kontrolü için etkin bir progra gerekektedir. Ancak, burada endüstriyel atıksu kontrol prograının kurusal yapıda gelişesi için herhangi bir özel aliyet dahil edileiştir. Arıta tesisindeki çaur işlee tesisi aliyeti, tesis için genelleştiriliş yatırı aliyeti içine dahil edilirken (Şekil 10.1 ve 10.2), çaur uzaklaştıra ve işlete aliyetleri ise genelleştiriliş işlete ve bakı aliyetleri içerisine dahil ediliştir. Çalışa alanına özgün 388

alternatif çaur yöneti planlarının ayrı bir değerlendiresi ile birlikte, arıta yeri için bireysel aliyet tahinleri yapılaıştır. Bu nihai olarak seçilecek çaur yöneti stratejisine bağlıdır. Çaur Arıtıı ve Uzaklaştırılası: Genelleştiriliş arıta tesisi aliyetlerine ilave edilen çaur arıta sistelerinde, Master Plan da önerilen arıta derecelerinin her biri için aşağıdaki prosesler esas alınaktadır: Arıta derecesi İlk arıta Birinci derece arıta İkinci derece arıta, üçüncü derece arıta İleri Arıta Çaur Arıta Yöntei yok yerçekii ile yoğunlaştıra Bant filtre 1 Yerçekii ile yoğunlaştıra Yüzdüre ile yoğunlaştıra Havasız çürüte 2 Bant Filtre 2 1 Birinci derece arıtaya yönelik 2 Birinci derece arıtaya ve aktif çaur sistelerine yönelik Genel arıta tesisi aliyeti içinde öngörülen inşaat ve işlete aliyetlerinin ayrılası için aşağıdaki fonksiyon kullanılabilir: C = AQ b 10.1 Bu denklede Q, 3 /gün cinsinden ortalaa atıksu debisi ve C 1000 $ cinsinden, tahini çaur aliyeti olak üzere çeşitli arıta dereceleri için aşağıdaki katsayılar uygulanaktadır: İnşaat Maliyetleri: Birinci kadee arıta A: 28 8519 ; b: 0,6463 İkinci kadee ve daha üstü A: 174 8472 ; b: 0,7384 Yıllık İşlete ve Bakı Maliyetleri: Birinci kadee Arıta A: 0,5554 ; b: 0,8653 İkinci kadee ve daha üstü A: 2,3851 ; b: 0,8518 Atıksuların Toplanası: Tali atıksu kanalları, kuşaklaa kolektörleri, tüneller ve basınçlı hatlar için geliştirilen genel aliyet eğrileri Şekil 10.3 10.6 ve Tablo 10.15 10.18 de veriliştir. Bu aliyet eğrileri öncelikle yerel biri fiyatlara ve inşaat ihalelerinde verilen fiyatlara dayanakta ve 1993 yılı ortalarındaki fiyatları yansıtaktadır. Bunların USD cinsinden olası günüüz (1998/99) planlaa aaçları için hala uygun kabul edilekte, çünkü bu süre zarfında USD enflasyonunun ortalaası (Merkez Bankası tarafından yayınlanan resi dolar deflatör endekslerine göre %15) USD bazındaki aliyetlerdeki düşüşle dura eğiliini gösterektedir. Bu duruu doğrulaak üzere fiyatlar en son tekliflerle kontrol ediliştir. Gösterilen aliyetler sadece inşaatı içerekte, ühendislik 389

hizetleri, beklenedik asraflar ve vergileri kapsaaaktadır. Popa istasyonları için inşaat aliyetleri, İstanbul sisteinde daha önce projelendiriliş istasyonlar için yapılan aliyet tahinlerinden geliştiriliştir. Atıksu kanalizasyon biri aliyetleri baca ve baca kaplaalarını, boruları, birleşileri, kazıları, döşeeyi, dolguyu, ulaşı ve sınıra kadar olan tali bağlantıları içerir. Tahinlerde, kaplaasız alanlar için olan değerler kullanılıştır. Yerel atıksu kanalizasyonu tali kanallar için inşaat aliyetleri, bacaların fiyatını, bağlantılarını (ülkiyet sınırına kadar), yol ve kaldırıların eski haline getirilesi dahil kanalın beher etresi için 150 $ olarak tahin ediliştir. Yerel tali yağursuyu drenajı için inşaat aliyetleri, yağursuyu kanalının beher etresi için 200 $ olarak tahin ediliştir. Bu değerler, ühendislik hizetleri, beklenedik asraflar ve vergileri kapsaaaktadır. Atıksu kolektörleri ve yağursuyu kanalları bilgisayar destekli tasarı yönteine dayanarak, baca sayısını, kolektör veya kanal boyunca kazı derinliğini de dikkate alan, detaylı bir aliyet araştırası yapılarak tahin ediliştir. Atıksu kanalları ve diğer borular için yıllık işlete ve bakı aliyeti, söz konusu atıksu kanalı veya boru hattının yatırı aliyetinin %0,6 sı olarak tahin edilektedir. Yıllık yenilee aliyeti ilk yatırı aliyetinin %2 si olarak düşünülektedir; ancak yenilee 20 yıl sonra uygulanacaktır. Tablo 10.15. Tali Atıksu Kanallarının Tein ve İnşaat Biri Fiyatları (1998 ortası) (10). Çap (c) 30 40 50 60 70 80 90 100 120 Biri Kaplaasız alanlarda($) 120 128 139 147 191 201 234 246 280 Kaplaalı alanlarda ($) 128 137 149 158 203 214 248 261 297 Malzee cinsi Beton Beton Beton Beton Betonare Betonare Betonare Betonare Betonare Not: yukarıdaki fiyatlara baca aliyeti, borular, fitingler, kazı, yataklaa, yerleştire, dolgu, taşıa ve ülkiyet hududuna kadar ev bağlantıları dahil, ühendislik ve bekleneyen giderler ile vergiler hariçtir. Maliyet hesaplarında kaplaasız alan fiyatları kullanılıştır. 390

Şekil 10.3. Tali atıksu kanallarının tein ve inşaat biri fiyatları (1998 yılı ortası) (10). Şekil 10.4. Kolektörlerin tein ve inşaat biri fiyatları (1998 yılı ortası). 391

Şekil 10.5. Tünellerin inşaat biri aliyetleri (1998 yılı ortası) (10). Şekil 10.6. Atıksu basınçlı boru hatları tein ve inşaat biri tahini aliyetleri (1998 yılı ortası) (10). 392

Tablo 10.16. Kolektörlerin Tein ve İnşaat Biri Fiyatları (Kaplaasız Alanlar; 1998 ortası)(10). Çap (c) 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 Biri Biri Maliyet ($) 575 637 724 826 1 047 1 350 1 748 2 500 3 000 3 500 3 650 3 800 Malzee cinsi Betonare Betonare Betonare Betonare Betonare Betonare Betonare Betonare Betonare Betonare Betonare Betonare Tablo 10.17. Tünellerin İnşaat Biri Maliyetleri (1998 ortası) (10). Çap (c) 200 300 380 440 480 520 560 Biri Biri Maliyet ($) 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 8 000 Malzee cinsi Betonare Betonare Betonare Betonare Betonare Betonare Betonare Tablo 10.18. Atıksu Basınçlı Boru Hatları Teini ve İnşaatı için Tahini Biri Maliyetleri (1998 ortası) (10). Çap (c) 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Biri Biri Maliyet ($) 102 129 164 243 284 393 476 239 288 356 418 474 534 Malzee cinsi Düktil Font Düktil Font Düktil Font Düktil Font Düktil Font Düktil Font Düktil Font Çelik Çelik Çelik Çelik Çelik Çelik 393

Deniz Deşarjları: Deniz deşarjı hatlarının biri aliyetlerinin hesabında aşağıdaki forül kullanılıştır. Biri aliyet ($/) = 3426,6 e 0,441D 10.2 Burada D, etre cinsinden çapı gösterekte olup boru cinsi. Terfi Merkezleri için Genel Maliyetler: Terfi erkezleri için genelleştiriliş yatırı aliyeti aşağıdaki forüle göre ABD ve Dünya Bankası yöntelerine uygun olarak hesaplanaktadır. Burada, Maliyet (1000 $) = aq b 10.3 Q = 1000 3 /gün olarak ortalaa debi, a = 54,3 b= 0,82 İşlete ve bakı aliyetleri aşağıdaki bağıntı ile hesaplanaktadır. Burada, Maliyet (1000 $) = bf 1 eq n + bf 2 lq r + Q s 10.4 Q = 1000 3 /gün olarak ortalaa debi bf 1 = enerji biri fiyatı bf 2 = günlük işçilik biri fiyatı (teknisyen) e = 19,8 n= 0,909 l = 154 r = 0,55 = 1,086 s = 0,82 gösterektedir. Kullanılan katsayılar Türkiye şartlarına uygundur. Atıksu terfi erkezleri için indirgeniş nakit akışı analizlerine göre, 50 yıllık işlete dönei, analiz ediliş ve elektroekanik ekipanların 20 yılda bir yenilenesi kabul ediliştir (IMC, 1999). 394

KAYNAKLAR 1. Soli J. Arceivala, 2002. Çevre Kirliliği Kontrolünde Atıksu Arıtıı, Tata McGraw Hill Publishing copany liited. 2. Metcalf & Eddy, 1991. Wastewater Engineering, Treatent, Disposal and Reuse, McGrawHill internationaleditions. 3. O.Nowak, 2000. Expenditure on the operation of unicipal wastewater treatent plants for nutrient reoval Water Science and Technology, Vol.41, No:9, pp:281 288. 4. H.Bode and T.Grünebau, 2000. The cost of unicipal sewage treatentstructure, origin, iniizitaionethods of fair cost coparison and allocation, Water Science and Technology, Vol. 41, No:9, pp:289298. 5. P.Baler, 2000. Operation cost and consuption of resources at Nordic nutrient reoval plants, Water Science and Technology, Vol.41, No:9, pp:273279. 6. I.S.Ki, J.Y.Ryu and J.J.Lee, 1996. Status of construction and operation of large wastewater treatent plants in south Korea, Water Science and Technology, Vol.33, No:12, pp:1118. 7. E.H.Marsan, P.J.Roeleveld and J.H.Rensink, 1997. High nutrient reoval in the threesludge sewage treatent syste: results and econoic evaluation, Water Science and Technology, Vol.35, No:10, pp:129136. 8. C.Collivignarelli and G.Bertanza, 1999. Siultaneous nitrificationdenitrification processes in activated sludge plants:perforance and applicability, Water Science and Technology, Vol.41, No:9, pp:2128. 9. C.W.Randall and E.U.Çokgör, 1999. Perforance and econoics of BNR plants in the Chesapeake Bay Watershed, USA, Water Science and Technology, Vol.41, No:9, pp:2128. 10. IMC İstanbul Master Plan Konsorsiyuu (1999) 395