1.1 Su Kirliliği Su Kirliliğinin Kaynakları 1.2 Atıksu Türleri 1.3 Atıksu Karakteristikleri 1.4 Atıksu Arıtımı Arıtma Seviyeleri

Transkript

1 1. GİRİŞ 1.1 Su Kirliliği Su Kirliliğinin Kaynakları 1.2 Atıksu Türleri 1.3 Atıksu Karakteristikleri 1.4 Atıksu Arıtımı Arıtma Seviyeleri 1-1

2 1.1 Su Kirliliği Su Kirliliğinin Kaynakları (I) Su Kirliliği Nedir? Her tür fiziksel Kimyasal ve Biyolojik değişiklik Su kalitesinde Yaşayan canlıları olumsuz yönde etkileyen Veya suyu kullanım amacına aykırı hale getiren (II) Su Kirliliğinin Kaynakları Hayvan otlatma TARIMSAL ALAN ENDÜSTRİYEL ALAN Tarımsal Yüzey Akışları YERLEŞİM ALANLARI + Noktasal olmayan yayılı kaynak kirliliği SU KAYNAĞI Yüzeysel Akışlar Kanalizasyon veya evsel atıksu Noktasal Kaynaklı Kirlilik Endüstriyel Atıksu İlaveten : Isıl Kirlilik + Hayvan Atıkları 1-2

3 (III) Kirleticiler, Bkz., UNEP (2000) GPA Büyük nesneler Estetik kirlilik Kum-çakıl Yağlar Askıda Katı Madde (AKM) Organik Maddeler Besi Maddeleri (N,P) Patojenler Zehirli Maddeler Estetik Kirlilik Bulanıklık Estetik Kirlilik O 2 transferini azaltır Estetik Kirlilik Bulanıklık ÇO Azalması Septik Koşullar ÇO Azalması Ötrofikasyon İnsan sağlığı üzerinde etki Zehirlilik 1-3

4 (IV) Organik Kirlilik Atıksu Organik Çözülmüş Maddeler + NO 3 + Organikler C, H, N + O 2 + m/o CO 2 + H 2 O + Yeni m/o Sonuç Çözülmüş Oksijen Azalır Septik - Anaerobik Koşullar Koku Problemleri Haşerat besinleri 1-4

5 (V) Ötrofikasyon Işık Besi Maddeleri Atıksu + Tarımsal Yüzey Akışları [Gübreler] N, P + Işık Fotosentez Alg Patlaması ÇO Azalır m/o organik madde + ÇO kullanır Alg Ölümleri Organik Madde 1-5

6 1.2 Atıksu Türleri (I) Evsel Atıksu Atıksu Kaynakları TUVALETLER (WC) Dışkı, Üre Kağıt YIKAMA YIKANMA Küvetler Duşlar Banyolar MUTFAK Yemek ve içki hazırlanması Besin parçacıkları Kanalizasyonlar CADDELERDEKİ YÜZEYSEL AKIŞLAR veya CADDELERDEKİ MAZGALLAR ARITMA İÇİN Yağmursuyu sızıntıları Kanalizasyon Sistemi Birleşik Ayrık 1-6

7 1-7

8 (II) Endüstriyel Atıksu Kanalizasyonlar ATIKSU ARITMA TESİSİ (AAT) Ne zaman? Endüstriyel Atıksu Kanal. sistemine zarar vermemeli AAT yi etkilememeli AAT ne aşırı yük olmamalı Tıkamamalı Aşındırıcı olmamalı Toksik olmamalı Maya Sülfit petrol Metals 4. Alıcı ortamdaki biyolojik canlılar Üzerinde zararlı etkileri olmamalı 1-8

9 (III) Tarımsal Yüzey Akışları Otlak ve meralar N P Gübre Askıda Katı madde Kimyasallar Pestisitler YAĞMUR Kırsal su havzası Hayvan otlatma Göl veya Kıyı alanı Etkiler Ötrofikasyon ÇO Azalması Enfeksiyon Balık ve yaban hayvanlarının doğal yaşam ortamlarını etkiler 1-9

10 1.3 Atıksu Karakteristikleri ANA KARAKTERİSTİKLER 1. Akış oranları 2. Toplam Katı Maddeler 3. Organik içerik 4. Azot 5. Fosfor 6. Patojenler 7. Sıcaklık 8. ph 9. Alkalinite 10. Diğerleri 1-10

11 1. Akış Oranları Ortalama Günlük Q m ΣV 365 (m3 /gün) ΣV: Bir yıl içindeki toplam atıksu hacmi Maksimum Günlük Q max Minimum Günlük Q min Günlük akışların maksimumu Günlük akışların minimumu Maksimum Saatlik Minimum Saatlik Q p Q h, min Q max içindeki maksimum saatlik Q min içindeki minimum saatlik Q max Q m = λ = Q m Q min Tipik Değer λ = 1,5 Evsel Atıksular İçin Q m = lt/kişi.gün Tipik değerler lt/kişi.gün 1-11

12 = = = 2. Toplam Katı Maddeler Filtre edilebilen katılar Toplam Katı Maddeler TKM = Askıdaki Katı Maddeler AKM + Çözünmüş Katı Maddeler ÇKM Uçucu Katı Maddeler UKM + Sabit Katı Maddeler SKM UAKM + SAKM UÇKM + SÇKM TKM = C de buharlaşma sonrası kalanlar ÇKM = C de kurutma sonrası kalanlar Çökelebilen Katı Maddeler Imhoff Konisi 60 Dak. 1-12

13 3. Organik İçerik Ana Organik Maddeler Maddeler Proteinler Karbonhidratlar Yağ Fenoller Kaynak Evsel atıksu çiftliklerden oluşan hayvan atıkları Endüstriyel atıksular Pestisitler, herbisitler, insektisitler ve diğer tarımsal kimyasallar Tarımsal yüzey akışı UOK lar Organik içeriğin ölçümü için yapılan testler Endüstriyel atıksu BOİ KOİ TOK ThOİ Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı Kimyasal Oksijen İhtiyacı Toplam Organik Karbon Teorik Oksijen İhtiyacı 1-13

14 BOİ Besi maddesi ekle BOİ 5 testi 20 0 C de 5 gün boyunca m/o tarafından tüketilen ÇO ölçülür Numuneyi bir test şişesinde İnkübasyona tabi tut m/o ekle tohumlama ÇO tüketiminin ÇO probu ile zaman içinde ölçümü BOİ [mg/lt] N BOİ Nitrifikasyon K-oksidasyonu C BOİ 5-8 days Organik bileşikler (biyolojik olarak tüketilebilenler) C -... N -... m/o + O H 2 O + + m/o CO 2 NO 3 -N Yeni m/o Yeni m/o Diğer nihai ürünler 1-14

15 KOİ Genellikle Cr 2 O 7-2 Organik Maddeler Kuvvetli oksidan maddeler Katalizör Isı CO 2 H 2 O Diğer nihai ürünler saat sürer KOİ testi ölçer Bütün organik maddeleri Sadece biyolojik olarak okside edilebilenleri değil Bu nedenle BOİ 5 <KOİ Evsel atıksularda BOİ 5 KOİ = 0,4-0,8 1-15

16 4. Azot N zaruri bir besin maddesidir N türleri Organik N N - NH 3 Kjeldahl N N - NO 2 N - NO 3 Tespit edilebilme şekli Spektrofotometreler Khromatometreler Test kitleri Temel Prossesler Organik N N - NH 3 amonyaklaşma +O 2 +O 2 N - NH 3 N - NO 3 N NO 3 nitrifikasyon No O 2 No O 2 N - NO 3 N - NO 2 N 2 gaz anoksik anoksik denitrifikasyon 1-16

17 5. Fosfor P zaruri bir besin maddesidir P türleri Organik P Ortho-fosfatlar Poli-fosfatlar Temel prosessler Polifosfatlar hidroliz Orthofosfatlar m/o tarafından kullanılabilir 1-17

18 6. Patojenler atıksularla deşarj edilebilen enfekte (veya taşıyıcı) insanlarda ve hayvanlardaki hastalık Genellikle arıtılmamış bakteri virüsler protozoa Escherichia Aerobakteri Tifo - paratifo ateşi Dizanteri İshal Kolera Sarılık Fekal kirliliğin indikatörü olarak toplam koliform kullanılır Bu nedenle Fekal orijinli Escherichia Coli FAKAT tespiti zor Toplam koliformun tespiti Birimi MPN / 100 mlt Çoklu Tüp Membran filtre 1-18

19 7. Sıcaklık Biyokimyasal prosesler için çok önemli bir parametre T Proses oranı Sudaki ÇO 8. ph Kimyasal ve biyokimyasal prosesler için önemli bir parametre 9. Alkalinite Genellikle Atıksular alkalidir sebebiyle HCO 3 - CO 3-2 OH - ile Ca Mg Na K CaCO 3 olarak ölçülür Kimyasal prosesler için önemli parametreler ph değişikliklerine dayanıklıdır. 1-19

20 10. Diğerleri Kloritler Tatlı su için zehirli olabilir SO 4-2 Anaerobik koşullarda Organik madde SO -2 4 Anaerobik S -2 H 2 O CO Koşul + 2H + + H 2 SO 4 H 2 S Kanalizasyon Borularını aşındırıcı Ağır metaller Koku problemleri Su ortamında zehirli olabilir Atıksu arıtma tesisindeki biyolojik prosesleri etkileyebilir 1-20

21 Arıtılmamış Evsel Atıksuların Tipik Kompozisyonu, Bkz. UNEP (2000) GPA Q m TKM AKM BOİ 5 Toplam N Organik N N - NH 3 Toplam P Organik P Inorganik P Toplam Koliform Cl - Sülfatlar lt/kişi. gün mg/lt mg/lt mg/lt lt20-85 mg/lt 8-35 mg/lt mg/lt 5-15 mg/lt 1-5 mg/lt 4-10 mg/lt / 100 mlt mg/l mg/l 1-21

22 1.4 Atıksu Arıtımı- Arıtma Düzeyleri Büyük nesneler Ön arıtma Kum - çakıl Ön arıtma Yağ, gres Ön arıtma Askıda Katı Madde Birincil arıtma Organik Maddeler İkincil arıtma Besin Maddeleri (N,P) Üçüncül arıtma Patojenler Dezenfeksiyon 1-22

23 GENEL ATIKSU ARITIM ŞEMASI Ön Arıtma Birincil Arıtma İkincil veya biyolojik arıtma Üçüncül Arıtma Büyük nesnelerin uzaklaştırılması, çakıl, kum ve gres İlk çamurun Uzaklaştırılması (ana olarak AKM) Çözünmüş organik Maddelerin uzaklaştırılması İkincil çamur N ve P Uzaklaştırma Dezenfeksiyon Patojenlerin uzaklaştırılması Bir su ortamına deşarj 1-23

24 BİYOLOJİK ARITMA KAVRAMI Çözünmüş organik madde Kontrollü çevre Havalandırma tankı (Reaktör) CO 2 +yeni m/o+ +H 2 O+... Doğal çevredeki reaksiyonların aynısı O 2 + m/o fakat Havalandırma Fakat yüksek oranlarda doğal değil Sonuçlar Organik kirlilik Çözünmüş madde Transfer edilir Yeni m/o Askıda madeler Çökeltme tanklarında Ayrıştırmaya ihtiyaç var 1-24