İÇİNDEKİLER
Önsöz 5 Bölüm 1 ATIK SU ARITMA YÖNTEMLERİ 1.1. Giriş 17 1.2. Sistem Seçimi 18 1.3. Suların ve Atık suların Arıtılmasında Kullanılan Genel Yöntemler 21 1.3.1. Gaz Girişi ve Çıkışı 21 1.3.2. Izgaralardan Geçirme 22 1.3.3. Çökeltme 22 1.3.4. Yüzdürme (Flotasyon) 23 1.3.6. Kimyasal Çöktürme 23 1.3.7. İyon Değiştirme 24 1.3.8. Fiziksel Adsorpsiyon ve Kontak Stabilizasyon 24 1.3.9. Biyolojik Yumaklaştırma ve Çöktürme 25 1.3.10. Süzme (Filtrasyon) 25 1.3.11. Dezenfeksiyon 25 1.3.12. Kimyasal Stabilizasyon 26 1.3.13. Koku ve Tat Kontrolü 26 Bölüm 2 ATIK SU ARITMA TESİSLERİ 2.1. Genel 29 2.2. Atık Suların Arıtılmasında Uygulanan Temel İşlemler 29 2.2.1. Mekanik Arıtma 30 2.2.2. Biyolojik Arıtma 30 2.2.3. Çamur Çürütme 30 2.2.4. Tesislerin Çeşitleri ve Proje Kriterleri 31 2.2.4.1. Reaktörlerin Çeşitleri 31 2.2.4.2. Proje Debisi 31 2.3. Fiziksel Arıtma Yöntemleri 33 2.3.1. Izgaralar 33 2.3.1.1. Izgaralarda Yük Kayıpları 34 2.3.1.2. Elle Temizlenen Izgaralar 37 2.3.1.3. Makine ile Temizlenen Izgaralar 37 2.3.2. Öğütücüler 38 2.3.2.1. Kominutörler 38 2.3.2.2. Kesici Makineler 39 2.3.2.3. Öğütücü Makineler 39 2.3.3. Kum Tutucular 39 2.3.4. Çökeltim Havuzları 45 2.3.4.2. Çökelti Malzemesinin Tekrar Süspansiyon Haline Dönüşmesi (Kritik Hız) 47 2.3.4.3. Ara Çökeltim Havuzları 48 2.3.4.4. İkinci Kademe Çökeltim Havuzları (Son Çökeltme) 48 2.4. Damlatmalı Filtreler 55 2.4.1. Yapısal Özellikler 56 2.4.2. Havalandırma 58 2.4.3. Damlatmalı Filtrelerin Sınıflandırılması 59 2.4.3.1. Düşük Hızlı Damlatmalı Filtre 59 2.4.3.2. Yüksek Hızlı Filtreler 6 1 2.4.3.3. Düzensiz Hızlı (Kaba) Filtreler 62 2.4.4. Damlatmalı Filtrelerde Yük Birimleri 65 2.4.5. Biyolojik Filtrelerde BOİ Giderme Verimi ve Geri Dolaşım 66 2.4.5.1. Atık suyun Geri Dolaşımı 67 2.4.5.2. Çamurun Geri Döndürülmesi 68 2.4.6. Operasyon ve kontrol 68 2.5. Aktif Çamur Metodu 70 2.5.1. Aktifleştirilmiş Çamurların Özellikleri 73 2.5.2. Aktif Çamur Yöntemiyle İlgili Terimlerin Anlamları 73 2.6. Havalandırma Sistemi 74 2.6.1. Hava Yayıcı (Difüzer) Sistemler 74 2.6.2. Mekanik Havalandırma Sistemleri 75 2.6.2.1. Yüzeysel Havalandırıcılar 75 2.6.2.2. Türbin Havalandırıcılar 76 2.6.3. Havalandırma ve Çözünmüş Oksijen Kontrolü 77 2.7. Aktif Çamur Metodunun Çeşitleri 79 2.7.1. Yöntemin Yüklenmesi 79 2.7.1.1 Geleneksel Yükleme 79 2.7.1.2. Yüksek Hız Yüklemesi 79 2.7.1.3. Uzatmalı Havalandırma Yüklemesi 80 2.7.1 4. Geri Dönüş Aktif Çamuru 81 2.7.2. Aktif Çamur Tesislerinin Çeşitleri 81 2.7.2.2. Piston Akışlı Sistem (Plug flow) 82 2.7.2.3. Çamur Havalandırmalı Sistem 82 2.8. Operasyon ve Kontrol 83 2.8.1. Havalandırma Haznesinde Köpük Oluşumu 85 2.8.2. Sistem Kontrolunda Mikroorganizmaların Kullanılması 85 2.8.2.1. Flamentler 85 2.8.2.2. Protozoa ve Metazoalar 88 2.9. Gıda/Mikroorganizma Oranı (F/M) ve Haznede Ortalama Tutulma Süresi 88 2.9.1. Nitrifikasyon 91 2.9.2. Çamur Hacim İndeksi 92 2.9.3. Çamur Yaşı (Sludge age, SA) 93 2.9.4. BOİ Yüklemeleri ve Havalandırma Süreleri 93 2.10. Aktif Çamur Tesislerinin Boyutlandırılması 99 3.2. Çürütme Hazneleri 101 3.2.1. Düşük Hızlı (Klasik) Çürütücüler 101 3.2.2. Yüksek Hızlı Çürütücüler 102 3.2.3. Çürütme Haznelerinin Kapasiteleri 103 Bölüm 4 ÇAMURUN KURUTULMASI VE UZAKLAŞTIRILMASI 4.1. Çamur Suyunun Alınmasının Prensipleri 109 4.2. Su Giderme Metotları 110 4.2.1. Kurutma Yatakları 111 4.2.2. Vakum Filtrasyonu 113 4.2.3. Basınçlı Filtrasyon 116 4.2.4. Dondurma 116 4.3. Çamurun Uzaklaştırılması 117 Bölüm 5 BİR ATIK SU ARITMA SİSTEMİ İÇİN BOYUTLANDIRMA ÖRNEĞİ 5.1. Sistemin Tanımı 119 5.2. Sistem Verileri ve Boyutlandırma hesapları 119 5.2.1. Nüfus 119 5.2.2. Akış 120 5.2.3. Izgaralar 120 5.2.4. Kum Tutucular 120 5.2.5. Kum – Çakıl Miktarı 122 5.2.6. Çökeltme Havuzları 123 5.2.7. Savak Yükü 123 5.2.8. Çamur Miktarı 124 5.2.9. Humus 124 5.2.10. Artan Aktif Çamur 124 5.2.11. Taşkın Suyu Haznelerinden Gelen Çamur 125 5.2.12. Çamur Yoğunlaştırma 125 5.2.13. Damlatmalı Filtreler 125 5.2.14. Humus Tankı 126 5.2.15. Aktif Çamur 126 5.2.16. Hava Hacmi 126 5.2.17. Kompresör Gücü 127 5.2.18. Son Çökeltim Havuzu 127 5.2.19. Çamurların Çürütülmesi 128 5.2.20. Gaz Toplanması 129 5.2.21. Çamurların Kurutulması 129 Bölüm 6 DENİZ DEŞARJI YAPILARI 6.1. Denizlerin Kirlenmesi 133 6.2. Sulardaki Zehirli Maddeler 133 6.2.1. Sularda Bulunan Zehirli Maddelerin Su Hayvanlarına Etkisi 133 6.2.2. Elementlerin Fonksiyonları 133 6.2.3. Elementlerin Zehirli Etkileri 134 6.2.4. Ağır Metallerin Zehirli Etkileri 134 6.2.5. Metal Zehirlenmesine Etki Eden Faktörler 134 6.3. Deniz Kirlenmesinin Zararları 135 6.4. Deniz Kirlenmesi Etkisinin Derecesi 136 6.5. Biyolojik İndirgenebilir Maddelerin Deniz Ortamı İçinde Arıtılması 137 6.6. Deniz Ortamı 137 6.7. Kıyı Bölgesinde Etkin Kuvvetler 138 6.7.1. Dalgalar 139 6.7.1.1. Lineer Dalga Teorisi (Airy Dalga Teorisi) 143 6.7.1.2. Dalga Kırılması 144 6.7.2. Akıntılar 144 6.7.2.1. Yoğunluk Akıntıları 144 6.7.2.2. Gel-Git Akıntıları 145 6.7.2.3. Rüzgar Akıntıları 145 6.8. Deniz Suyunun Özellikleri 146 6.8.1. Deniz Suyunun Kimyasal Bileşimi 146 6.8.2. Deniz Suyunun Yoğunluğu 147 6.8.3. Deniz Suyunun Tuzluluğu 147 6.8.4. Deniz Suyunun Sıcaklığı 149 6.8.5. Hidrojen İyonu Konsantrasyonu (pH) 150 6.8.6. İz Elementleri 150 6.8.7. Çözünmüş Gazlar 151 6.8.8. Organik Maddeler 151 6.8.9. Deniz Suyunun Optik Özellikleri 152 6.8.10. Çözünmüş Oksijen 153 6.8.11. Deniz Suyunda Azot 153 6.8.12. Hidrojen Sülfür (H2S) 154 6.8.13. Deniz Suyunda Fosfor Bileşikleri 154 6.9. Atık Su Deniz Deşarjı Sistemleri 155 6.9.1. Sistem Seçiminde Arıtma Faktörünün Tartışılması 155 6.9.2. Deşarj Yöntemleri 156 6.9.3. Deşarj Öncesi Atık Su Arıtımı 158 6.9.3.1. Ön Arıtmanın Derecesine Bağlı Olarak Deşarj Derinliği veya Deşarj Hattı Boyunu Değiştirmek Suretiyle Öngörülen Su Kalitesi Standartlarının Sağlanması 159 6.9.3.2. Deşarj Öncesi Arıtma ve Derin Deniz Deşarjı 160 6.9.3.3. Mekanik Ön Arıtmadan Sonra Deşarj 161 6.9.3.4. Deşarj Parametreleri 162 6.9.3.5. Su Kalitesi Standartları 162 6.10. Deniz Araştırmaları 162 6.11. Atık Suların Deniz Ortamında Seyrelmesi 166 6.12. Atık su Jeti ve Bulutu 167 6.13. Yayıcıların Projelendirilmesi 171 6.13.1. Atık Su Jetlerinin Kararlılık Durumlarının İncelenmesi 172 6.13.1.1. Atık Suların Deniz Yüzeyinde Yayılması 172 6.13.1.2. Atık Su Bulutunun Üst Kısmı 172 6.13.1.3. Atık Su Bulutunun Alt Kısmı 174 6.13.2. Projelendirme Faktörleri 174 6.13.2.1. Sıcaklık, Tuzluluk ve Yoğunluk 174 6.13.2.2. İlk Seyrelme 175 6.13.2.3. Çıkış Uçlarının Açıklıklarının Toplamı 177 6.13.2.4. Çıkış Uçlarının Aralıkları 177 6.13.2.5. Çıkış Uçlarının Şekilleri 177 6.13.2.6. Minimum Çıkış Ucu Çapı 178 6.13.2.7. Deniz Suyunun İçeriye Akışı (Ters Akış) 178 6.13.2.8. Borulardaki Hız 179 6.13.2.9. Temizleme 179 6.13.2.10. Toplam Yük 180 6.13.2.11. Su Seviyesi Değişimleri 181 6.13.2.12. Sahil Şeridiyle Açı 181 6.13.2.13. Boru ve Yayıcı Üzerindeki Kuvvetler 182 6.13.2.14. Çıkış Uçlarının Gömülmesi 183 6.14. Boru Hidroliği ve Yayıcıların Projelendirilmesi 183 6.14.1. Hidrolik Analizler 183 6.14.2. Yayıcının Hidrolik Hesabı 188 6.14.3. Deşarj Borularında Su Darbesi 194 6.15. Seyrelme Hesapları 198 6.15.1. Yoğunluk, Seyrelme, Konsantrasyon İlişkisi 198 6.15.2. Yoğunluk Tabakalaşması Olmayan Homojen Durgun Ortamda Birinci Seyrelmenin Hesaplanması 199 6.15.2.1. Jetler Arasında Girişim Olmaması Durumu 199 6.15.2.2. Jetler Arasında Girişim Olması (Çizgisel Kaynak) Halinde Birinci Seyrelmenin Hesaplanması 200 6.15.3. Yoğunluk Tabakalaşması Bulunan Durgun (Akıntısız) Ortamda Yatay Dairesel Jet Deşarjında Seyrelme Hesabı 201 6.15.3.1. Lineer Yoğunluk Tabakalaşması Durumu 201 6.15.3.2. Lineer Olmayan Yoğunluk Tabakalaşması Durumu 204 6.15.4. İkinci Seyrelmenin Hesaplanması 208 6.15.5. Üçüncü Seyrelmenin Hesaplanması 210 6.15.5.1. Kapalı Deneylerle T90 Tayini 211 6.15.5.2. Açık Deneylerle T90 Tayini 211 6.15.6. Toplam Seyrelme Hesabı 213 6.15.7. Deşarj Borusunun Boyunun Bulunması 213 6.15.8. Çıkış Ucu Aralıkları 214 6.16. Deşarj Boru Hatlarının Stabilite Hesapları 221 6.16.1. Deniz Tabanına Gömülü Olmayan Boru Hatlarının Düşey Stabiliteleri 221 6.16.2. Deniz Tabanına Gömülü Olan Boru Hatlarının Düşey Stabilitesi 222 6.16.3. Deniz Tabanına Gömülü Olmayan Boru Hatlarının Yatay Stabiliteleri 223 6.16.4. Deniz Tabanına Gömülü Boru Hatlarının Yatay Stabiliteleri 223 6.17. Stabilite Hesapları 223 6.17.1. Yöntem Seçimi 223 6.18. Kuvvetler 225 6.18.1. Toprak Kuvvetleri 225 6.18.2. Hidrodinamik Kuvvetler 225 6.18.3. Dalga Kuvvetleri 225 6.18.4. Boru Hatlarına Etkiyen Dalga Kuvveti 229 6.19. Etkiyen Kuvvetlerin Hesaplanması 229 6.19.1. Akıntı Kuvvetleri 232 6.19.2. Akışın Oluşturduğu Dönüşlü Hareketler (Vorteks) 235 6.20. Silindirik Yapılar Etrafında Yerel Taban Hareketleri 237 6.21. Ankrajlar 238 6.21.1. Ağırlık Ankrajları 238 6.21.2. Burgu ve Tırnaklı Ankrajlar 239 6.22. Gerilme Analizleri 239 6.22.1. Gerilmenin Belirlenmesi ve Analizi 239 6.22.2. Ankrajlardan Gelen Gerilme 240 6.22.3. Desteksiz Açıklık Analizleri 242 6.22.4. Bükülme ve Göçme Analizleri 243 6.23. Hendek Malzemesinin Çapının Tayini 244 6.24. Boru Cinsleri ve Deşarj Hattı Döşeme Yöntemleri 247 6.24.1. Boru Cinsleri 247 6.24.2. Dökme Demir (Font, Pik) Borular 248 6.24.3. Betonarme Borular 248 6.24.4. Çelik ve Çelik Alaşımlı Borular 248 6.24.5. PVC ve PE Borular 249 6.24.6. Cam Takviyeli Polyester Borular 249 6.24.7. Boru Bağlantıları 250 6.25. Boru Hatlarını Döşeme Yöntemleri 250 6.25.1. Gemiden Döşeme Yöntemi 251 6.25.2. Yüzdürme Yöntemi 251 6.25.3. Tabandan Çekme Yöntemi 252 6.25.4. Teker Teker veya Bölümler Halinde Batırma Yöntemi 253 6.26.1. Kayalık ve Mercan Döküntü Zeminler 253 6.26.2. Kum ve Çakıl Zeminler 253 6.26.3. Stabil Olmayan Gevşek Zeminler 253 6.27. Ekonomik Analiz Kavramı 254 6.27.1. Su Kaynakları Sistemlerinin Ekonomik Analizi 256 6.28. Türkiye’de ve Diğer Ülkelerde Önemli Deşarj Yapıları 266 6.28.1. Çayeli Bakır İşletmeleri Atık Suyu Deniz Deşarjı Sistemi 266 6.28.2. Montpellier Deniz Deşarjı Tesisi 270 6.28.3. İstanbul’un Atık Suları İçin İnşa Edilen Deşarj Yapıları 27 5 6.28.4. Küçüksu Ön Arıtma ve Deniz Deşarjı Sistemi 280 6.28.4.1. Hidrografik Ölçmeler 281 6.28.4.2. Madencilik ve Yeraltı Ölçmeleri 287 Bölüm 7 DENİZ ARAŞTIRMALARI 7.1. Deniz Ortamının Özellikleri 289 7.2. Araştırma Teknikleri 290 7.2.1. Tuzluluk, Sıcaklık ve Yoğunluk Tayini 290 7.2.2. Akıntı Ölçme Teknikleri 290 7.2.2.1. Yüzer Cisimlerin Kullanılması 290 7.2.2.2. İz Maddeleri (Boyalar) Kullanılarak Akıntı İnceleme 291 7.2.2.3. Taşınabilir Akıntı Ölçer Cihazlar 292 7.2.2.4. Kaydedici Akıntı Ölçer Cihazlar 294 7.2.3. Su Seviyesi Değişimleri 296 7.2.4. Topografik Veriler 296 7.2.5. Dağılma 296 7.2.6. Hava Fotoğrafları 297 7.2.7. Konum Tayini 297 7.2.8. Modern Teknolojilerle Veri Ölçme, Toplama, Aktarma ve İşletme 298 Bölüm 8 ATIK SU DEŞARJI SİSTEMİ BOYUTLANDIRMA ÖRNEĞİ 8.1.Giriş 305 8.2. Arazide Ölçmeler ve Oşinografik Çalışmalar 305 8.3. Alıcı Ortam Özelliklerini Belirlemek İçin Ölçmeler ve Analizler 305 8.3.1. Değirmendere Deşarj Hattı 306 8.3.2. Havaalanı Deşarj Hattı 306 8.3.3. Moloz Deşarj Hattı 307 8.3.4. Söğütlü Deşarj Hattı 307 8.3.5. Yomra Deşarj Hattı 307 8.3.6. Akıntı Ölçümleri 308 8.3.7. Dalga Analizleri 308 8.3.7.1.Tasarım Dalgası 308 8.3.7.2. Dalga Transformasyonu 309 8.4. Geoteknik Çalışmalar 309 8.5. Trabzon Deniz Deşarjında Projelendirme Esasları 310 8.5.1. Boyutlandırmada Kullanılan Yaklaşım ve Kabuller 310 8.5.2. Seyrelme Hesabında Kullanılan Yöntem ve Sınırlamalar 3 10 8.5.2.1. Seyrelme Hesapları 310 8.5.2.2. Seyrelme Hesaplarında Kullanılan Değişkenlerin Değerleri 310 8.6. Deşarj Borusu ve Yayıcı Kısmının Tasarımı 311 8.6.1. Tasarımda Kullanılan Kabuller ve Değişkenlere Ait Değerler 311 8.6.2. Yayıcıdaki Yük Kayıpları ve Pompalama Yükseklikleri 312 8.7. Hesaplar 312 8.7.1. Moloz Deşarj Hattının Tasarımı 313 8.7.2. Yayıcı Borunun (Difüzör) Tasarımı 313 8.7.3. Seyrelme Hesapları 317 8.7.4. Klorlama İle İlgili Hesaplar 317 8.7.5. Hidrolik Yük Kayıpları ve Pompalama Yükseklikleri 318 8.7.5.1. Kayıpların Hesaplanması 319 8.7.5 Pompalama Yükseklikleri 320 8.7.6. Boru Stabilite Hesapları 321 8.7.6.2. Deşarj Borusu Denge Hesapları 322 8.7.6.3. Gerekli Boru Ağırlığı 322 8.8. Bir İşaret Şamandırasının Boyutlandırılması 324 EKLER E.1. Dökme Demir Boru Birleşim Şekilleri 327 E.1.1. Muflu Birleşimler 327 E.1.2. Flanşlı Boru Birleşimleri 330 E.1.4. Hareketli Boru Birleşim Tipleri 331 E.2. Plastik Boru Birleşim Şekilleri 333 E.3. Beton Boru Birleşim Şekilleri 333 E.4. Çelik Boru Kaynaklı Birleşim Şekilleri 335 E.5. Deşarj Borusu Birleşimleri 336 E.6. Deşarj Borularına Ağırlık Kitlelerinin Yerleştirilmesi ve Döşenmesi 340 E.7. Yayıcı Boru Tüplü Çıkış Ucu Yerleşim Şekilleri 342 E.8. Mecraların Hidrolik Hesabı 343 E.8.1. Mecralarda Akış 345 E.8.1.2. Daire Kesitli Olmayan Borular 346 E.8.2. Mecralarda Kısmen Dolu Akış 347 Kaynaklar 365 Kavramlar Dizini 371 |