Cilt: 23  Sayı: 9 - 2017
Özetleri Gizle | << Geri
ULUSLARARASI KENTSEL SU VE ATIK SU YÖNETIMI (UKSAY) SEMPOZYUMU ÖZEL SAYISI
1.
Kapak-İçindekiler
Cover-Contents
Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi
Sayfalar I - IV
DOWNLOAD

2.
Yapay bağışıklık sistemleri ile su dağıtım şebekelerindeki su kayıplarının model kalibrasyonuna bağlı olarak tespit edilmesi
Water loss detection in water distribution networks by artificial immune systems-based on model calibration
Miraç Eryiğit
doi: 10.5505/pajes.2017.04900  Sayfalar 1014 - 1018
Bu çalışmada, su dağıtım şebekelerindeki su kayıplarının miktarları ve yerlerinin tespit edilmesi için Yapay Bağışıklık Sistemleri (YBS) kullanılarak model kalibrasyonuna dayalı bir optimizasyon modelinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Modelde sezgisel optimizasyon tekniği olarak YBS’ nin çeşitlerinden biri olan Modifiye edilmiş Klonal Seçim Algoritması kullanılmıştır. Model ile birlikte EPANET 2 simulatörü kullanılmıştır. Borularda ve düğüm noktalarındaki su kayıplarının tespit edilmesindeki performansını test etmek üzere model, sürekli (sabit) koşullar altında iki gözlü sanal bir su dağıtım şebekesine uygulanmıştır. Sonuçlar, su dağıtım şebekelerindeki su kayıplarının tespit edilmesi açısından modelin gelecek vadettiğini göstermiştir.
This study aims at the development of an optimization model based on a model calibration, using Artificial Immune Systems (AIS) for quantifying and locating water losses in water distribution networks (WDNs). The modified Clonal Selection Algorithm (modified Clonalg), a class of AIS, was used as a heuristic optimization technique in the model. EPANET 2 was used in conjunction with the model. The model was applied to two-loop virtual WDN under steady-state conditions in order to test its performance in the detection of water losses in both pipes and nodes. The results showed that the model appeared to be promising in terms of the water loss detection in WDNs.
Makale Özeti | Tam Metin PDF

3.
Su kullanımında tüketici davranışları ve farkındalık - Niğde örneğinde bir alan araştırması
Consumer behaviours and awareness in water usage - As a sample of field study in Nigde City,Turkey
Fehiman Çiner
doi: 10.5505/pajes.2017.13245  Sayfalar 1019 - 1026
Artan nüfus, sanayileşme, küresel ısınma ile birlikte, su kaynaklarının kullanım talebi de hızla artmakta ve kullanılabilir su kaynakları azalmaktadır. Tüm dünyada yaşanan su kaynaklarındaki miktar ve kalite azalması, Türkiye’de de gözlenmektedir. Türkiye geneline göre daha iyi durumda olmasına rağmen Niğde ilinde de su kaynaklarında kayıp ve su kalitesi problemi vardır. Su kaybı ve su kalitesi problemi yasal ve yönetimsel nedenlerin yanısıra, su tüketicilerinin ve bu hizmeti arz eden yönetimlerin bilinçli olmamalarına bağlıdır. Bu çalışmada, yaşanan iklim değişikliği, su kaynaklarındaki azalmalar ve yaşanan su kalitesi problemi dikkate alınarak; Niğde halkının kaynaklardaki azalmaya karşı duyarlılığı, su kullanım alışkanlıkları, su tasarrufuna yönelik uygulamaları, çözüm önerileri, bilinç ve bilgi düzeyleri anket çalışması ile değerlendirilmiştir. Anket çalışması halkın katılım mekanizmalarından biri olup, halkın su kaynakları yönetiminde, sorunlarına ve çözüm önerilerine dair fikirlerini ölçmede, bilinç düzeyini artırma ve eğitim sağlama aracı olarak ve daha sonra yapılacak çalışmalara karşılaştırma imkanı vermesi açısından önemlidir.
Available water resources are decreasing due to the rapidly increasing demand of water resources usage along with global warming, increasing population, and industrialization. It has been observed that the decrease of the water resources both in quantity and quality in the world as well as in Turkey. Despite being in better condition than in general perspective of Turkey, Nigde, has the water quality and water loss problems. Legal and administrative authorities as well as the unconscious consumers and the services providers cause the reasons of these problems. Considering experienced climate change, reduction in resources and the quality problem in water, public sensitivity against the decreased water resources, habits of water usage, application of water saving patterns, recommended solutions, public awareness and knowledge were evaluated in this survey. The survey, which is one of public participation mechanisms, is important in terms of measuring the public ideas against the water resources management problems, recommended solutions, increasing awareness, providing training, and giving an opportunity to compare with the later study in this area.
Makale Özeti | Tam Metin PDF

4.
EPANET ile hidrolik simülasyon yoluyla bir su dağıtım şebekesinin işletiminin enerji verimliliği açısından iyileştirilmesi
Improvement of the operation of a water distribution network in terms of energy efficiency via hydraulic simulation with EPANET
Hasan Sarptaş, Sevgi Tokgöz Güneş, Davut Özdağlar
doi: 10.5505/pajes.2017.20438  Sayfalar 1027 - 1033
Su dağıtım şebekeleri, genellikle, şebekede basınç açısından en kritik noktalarda yeterli basınç olacak şekilde işletilir. Ancak günün saatleri içindeki debi salınımlarına uyacak ve enerji tüketimini en aza indirecek bir işletme tipi yerine, işletme kolaylığı için, genellikle, basınçların en düşük basıncın oldukça üstünde olduğu düşük basınç şikayetlerine göre bir işletim uygulanmaktadır. Su dağıtım sistemlerinde, zaman, tüketilen su miktarı ve basınç gibi parametreler dikkate alınarak şebeke işletiminin iyileştirilmesi, hem sistemde su kayıplarının önlenmesi hem de enerji verimliliğinin arttırılmasını sağlar. Yerel yönetimler için önemli bir maliyet kalemi olan içmesuyu dağıtım sistemlerindeki enerji tüketimi şebekenin optimum işletimi ile önemli miktarda azaltılarak enerji tasarrufu sağlanabilmektedir.
Bu çalışmada, bir organize sanayi bölgesinin su dağıtım şebekesi örnek şebeke olarak ele alınmıştır. Örnek şebekede, su tüketim farklılıkları esas alınarak üç ayrı işletme bölgesi oluşturulmuştur. Bu bölgelerde minimum ve maksimum su tüketimlerinin debi için ekstrem koşullar olduğu kabul edilerek iki ayrı tüketim değeri ve üç işletme için sekiz farklı hidrolik durum oluşturulmuştur. Bu durumlarda oluşan hidrolik koşullar EPANET yazılımı ile simülasyon yoluyla çözümlenmiştir. İşletmede yapılacak iyileştirmelerle elde edilecek enerji tasarrufunu belirleyebilmek için örnek şebekede iki farklı işletme prosedürü tanımlanmıştır: (i) normal (basit) işletme ve (ii) iyileştirilmiş işletme.
Çalışma sonunda, iyileştirilmiş işletmenin toplam enerji tüketimini %16 oranında azalttığı hesaplanmıştır. Birim enerji tüketimi normal işletme için 0.314 kWh/m³ değerinden iyileştirilmiş işletme için 0.261 kWh/m³ değerine düşmüştür. Bu çalışma, su dağıtım şebekeleri işletiminin su tasarrufu ve enerji verimliliği açısından iyileştirilmesine ilişkin planlanma çalışmalarında, hidrolik simülasyon yazılımı EPANET’in etkin bir araç olarak kullanılabileceğini ortaya koymaktadır.
Water distribution systems are generally operated so as to provide enough pressure at all nodes that are critical in terms of pressure in the network. But, instead of applying an operational plan that fits the flowrate fluctuations in the hours of a day and thus minimizes the energy consumption, for the operation practicality, a complaints-based operational procedure in which pressures at all nodes are well above the minimum allowable pressure limit is preferred. In water distribution systems, improvement of the operational procedure of the network based on time, the amount of consumed water and pressures at the nodes allows both to reduce water losses in the network, to enhance sustainability and also to provide energy efficiency. In water distribution systems, energy consumption, one of the major expenses for local governments today, can be decreased significantly by optimization of water network operations.
In this study, the water network of an organized industrial district was considered as the case water network. There operational zones in the network were identified based on the differences in water consumption patterns. With considering minimum and maximum water consumptions as the extreme conditions for flowrate, eight scenarios were identified for two flowrates (i.e. minimum and maximum) and three operational zones. Hydraulic conditions for these scenarios were then analyzed by hydraulic simulations in EPANET 2. In order to assess energy savings via operational improvements, two different operational procedures were identified for the case water network: (i) base operational procedure and (ii) improved operational procedure.
As the result of the study, improved operational procedure reduced energy consumption almost 16% for the case water network. Unit energy consumption lowered from 0.314 kWh/m³ for base operation procedure to 0.261 kWh/m³ for improved operational procedure. This study indicates that EPANET, a hydraulic simulation software, can effectively be applied in the planning of operational improvements of water distribution networks.
Makale Özeti | Tam Metin PDF

5.
Fenton oksidasyonu ile ilaç endüstrisi atıksuyundan koi gideriminin kinetik ve termodinamik değerlendirmesi
Kinetic and thermodynamic evaluation of cod removal from pharmaceutical industry wastewater by Fenton oxidation
Mehmet Emin Argun
doi: 10.5505/pajes.2017.39024  Sayfalar 1034 - 1040
Bu çalışmada, ilaç endüstrisi atık suyundan Fenton oksidasyonu kullanılarak Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) giderimi ve Morötesi (UV) ve Görünür bölgedeki absorbans değişimleri incelenmiştir. Oksidasyon reaksiyonu için kinetik ve termodinamik veriler ortaya çıkartılmıştır. Ayrıca, Fenton için belirlenen optimum dozda Foto-Fenton ve Sono-Fenton prosesleri de çalışılarak karşılaştırma yapılmıştır.
İlaç endüstrisi atıksuyundan alınan numunelerin KOİ değerleri 2360-3930 mg/L aralığında bulunmuştur. Oksidasyon reaksiyonları için en uygun şartların sağlandığı optimum değerleri belirlemek için Fe(II) ve H2O2 dozları, reaksiyon süresi ve sıcaklık gibi parametreler çalışılmıştır. Optimum Fe(II) / H2O2 oranı 1/5 olarak saptanmıştır. Fenton reaksiyonunun ilk 10 dakika içerisinde hızlı bir şekilde gerçekleştiği ve daha sonra yavaşlayarak 60 dakika içerisinde dengeye ulaştığı gözlenmiştir. İletkenlik, Oksidasyon/Redüksiyon Potansiyeli (ORP) ve pH değerleri de izlenmiştir. Maksimum giderim verimleri Fenton için %79, Foto-Fenton için %90 ve Sono-Fenton için %86 olarak elde edilmiştir. Fenton oksidasyonu ile ilaç endüstrisi atıksuyunun arıtılması işleminin yalancı ikinci derece kinetiğe uyduğu belirlenmiştir. Serbest enerji değişimi 283 K, 293 K, 313 K ve 333 K sıcaklıklarında sırası ile -4.6, -3.2, -0.9 ve -0.2 kJ/mol olarak elde edilmiştir. Fenton prosesinin istemli olduğu ve ekzotermik özellik gösterdiği belirlenmiştir.
Chemical Oxygen demand (COD) removal from pharmaceutical industry wastewater by Fenton oxidation and absorbance change of the wastewater in Ultraviolet (UV) and Visible range were investigated in this study. Kinetic and thermodynamic data were obtained from oxidation reaction. Photo-Fenton and Sono-Fenton oxidations were additionally studied to compare the results with Fenton oxidation.
The COD values of raw wastewater were between 2360 mg/L and 3930 mg/L. Ferrous iron and H2O2 dosage, reaction time and temperature were studied to find optimum conditions. According to results, optimum Fe(II) / H2O2 ratio was found as 1/5. Fenton reaction was observed to be fast in the first 10 minute and then reached to the equilibrium in 60 min. Conductivity, Oxidation/Reduction Potential (ORP) and pH values were also measured. Maximum removal efficiencies were obtained as 79% for Fenton, 90% for Photo-Fenton and 86% for Sono-Fenton oxidation. It was concluded that the oxidation reactions followed pseudo-second-order reaction kinetic. The changes in Gibbs free energy were calculated as -4.6, -3.2, -0.9 and -0.2 kJ/mol for the temperatures of 283 K, 293 K, 313 K and 333 K, respectively. Fenton process was evaluated to be spontaneous and exothermic under natural conditions.
Makale Özeti | Tam Metin PDF

6.
Düşük etkili kentleşme uygulaması: Biyotutmanın hidrolojik performansının deneysel modellerle araştırılması
Low impact development implementation: Investigation on the hydrologic performance of bioretention via experimental models
Sezar Gülbaz, Cevza Melek Kazezyılmaz-Alhan
doi: 10.5505/pajes.2017.54531  Sayfalar 1041 - 1048
Su kaynaklarının ekonomik, sosyal ve çevresel açıdan en verimli şekilde kullanılması, canlı hayatın sürdürülebilmesi için kaçınılmazdır. Özellikle kentleşme ile birlikte betonlaşma ve buna paralel olarak topraktaki geçirimsiz yüzey artmakta, toprakta meydana gelen sızma azalmakta ve yağış sonucu yüzeyde toplanan fazla su hızlı bir şekilde akışa geçerek taşkına neden olmaktadır. Kentleşme ile beraber toprağa sızamayan su, doğal arıtım olan topraktan mahrum kalmakta ve yüzeyde biriken kirliliği doğrudan su kaynaklarına taşımaktadır. Bu durum su kalitesini olumsuz yönde etkilemekte ve su kirliliğine neden olmaktadır. Bu çerçevede, çevresel sürdürülebilirliğin sağlanması, su kaynaklarının korunması ve kentleşmenin çevre ve su kaynakları üzerindeki olumsuz etkilerinin azaltılması için yeni hidrolojik yöntemlere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışma kapsamında, kentleşme sonucu arazi kullanımında meydana gelen değişimler ile artan yüzeysel akış ve su kirliliğini önlemek için Düşük Etkili Kentleşme (DEK) tipi En İyi Yönetim Uygulamaları (EİYU) incelenmiştir. Yüksek yüzeysel akış ve yayılı kirlilik kaynaklarının olumsuz etkilerini azaltmak için kullanılan bir yağmur suyu yönetimi uygulaması ve DEK çeşidi olan “biyotutma” araştırılmıştır. Bu amaçla kurulmuş olan bir deney düzeneği ile biyotutmanın hidrolojik verimliliği ve performansı gözlemlenmiştir. Yapılan deney sonuçları değerlendirilerek biyotutmanın pik debinin azalması üzerine etkisi incelenmiştir. Biyotutma kolonlarında kullanılan malzemelerin mekanik özellikleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde malzeme tipi ve özelliklerinin biyotutma kolonlarında suyun tutulmasında etkili olduğu görülmüştür. Kum içeriğinin fazla olması ile kolonlardaki çıkış debisinin arttığı ve ince taneli malzemelerin artması ile azaldığı gözlemlenmiştir.
Efficient use of water is vital for economic, social and environmental sustainability of water resources. Especially, urbanization and thus high imperviousness results in a decrease in infiltration and percolation. Consequently, surface runoff generated over the surface increases tremendously and results in floods. Surface runoff also washes off the pollutants that are built up on the surface during dry days which results in poor water quality. Therefore, new methods in hydrology are necessary for environmental sustainability, protection of water resources, and mitigation of impacts of urbanization on environment and water resources. In this study, Low Impact Development (LID) Best Management Practices (BMP) are investigated in order to prevent high surface runoff and water pollution due to land use change caused by urbanization. Bioretention, which is a LID type of storm water management practice, is investigated to mitigate impacts of high surface runoff and nonpoint source pollution. For this purpose, an experimental set-up is developed to observe the hydrologic efficiency and performance of bioretention. Performance of bioretention on peak flow decrease is observed by evaluating experimental results. The mechanical properties of materials used in bioretention columns are investigated. It is observed that the material type and properties are effective in retaining water in bioretention. As the sand content increases, the outflow at the exit of the column also increases and if the fine grained material increases, the outflow at the exit of the column decreases.
Makale Özeti | Tam Metin PDF

7.
İçme suyu şebeke arızalarına müdahale için karar destek sisteminin geliştirilmesi
Development of a decision support system for the maintenance of water distribution network
Önder Halis Bettemir, Özgür Özdemir, Mahmut Fırat
doi: 10.5505/pajes.2017.56823  Sayfalar 1049 - 1054
İçme suyu şebekelerinde meydana gelen arızalara müdahale edilmesi önemli bir karar alma problemidir. Şebeke arızalarına hiç beklenmeyecek bir şekilde müdahale edilmesi amaçlanırsa çok sayıda ekibin istihdam edilmesi gerekir. Ekip sayısının düşük tutulması durumunda ise arızalara müdahale süresi çok uzayacak ve arızaların yol açtığı işletme maliyeti önemli boyutlara ulaşacaktır. Arıza sıklığının mevsimsel değişim göstermesi problemin çözümünü daha da zorlaştırmaktadır. Bu çalışmada içme suyu dağıtım sistemlerindeki arızalara müdahale probleminin çözümü için Diferansiyel Gelişim Algoritması ile en iyileme yapan bir karar destek sistemi önerilmiştir. Bunun için Malatya Su ve Kanalizasyon İdaresi (MASKİ) hizmet alanında bulunan su dağıtım sistemine ait geçmişte gözlenmiş arıza kayıtlarından yararlanılmıştır. Geçmiş yıllarda gerçekleşen arıza sayılarından yola çıkarak gelecek yıllarda gerçekleşmesi beklenen arıza sayıları regresyon ile tahmin edilmiştir. Şebekenin gelecekteki durumu modellenip arıza sayıları tespit edilerek onarım ekiplerinin müdahale edebileceği arıza sayısından yararlanarak arıza ihbarlarının bekleme süreleri belirlenmiştir. Gerekli ekip sayıları arızanın yol açtığı maliyetlerinin ve personel giderlerinin toplamı en az olacak şekilde Diferansiyel Gelişim Algoritması ile belirlenmiştir. Bu sayede gelecekte olması muhtemel arızaların en düşük maliyetle çözülebilmesi için istihdam edilmesi gereken ekip sayıları tahmin edilmiştir. Bu çalışmada içme suyu şebekelerinde görülen arızalara en düşük işletme maliyeti ile müdahale edilebilmesi için bir karar destek uygulaması geliştirilmiştir. Karar destek sisteminin uygulanması ile arıza müdahale maliyetlerinde önemli tasarrufların sağlanabileceği belirlenmiştir. Bu sistemi kullanan yerel yönetimler hem mevcut ekiplerinin dağılımını en uygun biçimde düzenleyip işletme maliyetlerinde tasarrufa gidebilirler hem de gelecekte ihtiyaç duyacakları personel sayılarını belirleyip daha verimli istihdam politikaları uygulayabileceklerdir.
Dealing with the failures of the water distribution network is an important decision making problem. If decision makers aim to immediately react all of the failures, then it is required to employ too many crews which will be idle throughout the low demand periods. On the other hand, if insufficient number of crews is employed, reaction will be too late and the adverse effects of the failure may be significant. Frequency of failures fluctuates seasonally which complicates the problem further. In this study, a decision support system which optimizes the maintenance of water distribution network problem by differential evolution algorithm is proposed. In this respect, past failure records of the Malatya Water Distribution System are used. Number of failures of the network is estimated for the future by using a regression model fed by the past records of failure. Future state of the network is modeled and number of failures is reckoned to estimate the reaction times to the failures. Optimum crew size which minimized the summation of the adverse effects of the failure and the employment cost is determined by Differential Evolution algorithm. Thus, number of crews which minimizes the maintenance cost of the prospected failures is determined. Implementation of the decision support system provides the opportunity of saving important amount of resource and money. Consequently, the local authorities which implement the proposed decision support system can reduce the maintenance cost and execute efficient employment policy.
Makale Özeti | Tam Metin PDF

8.
Sızıntı sularında çeşitli kirleticilerin elektrokoagülasyon yöntemiyle gideriminin incelenmesi
Investigation of various pollutants removal in leachate by electrocoagulation method
Şevket Tulun, Melayib Bilgin
doi: 10.5505/pajes.2017.73693  Sayfalar 1055 - 1058
Düzenli depolama, atık bertarafı için en yaygın kullanılan yöntemdir. Depolama sahasındaki ayrışmaların ve yağışların süzülmesi sebebiyle sızıntı suları oluşmaktadır. Sızıntı suları tehlikeli ve zehirli kirleticiler ihtiva eden organik ve inorganik karışımlardan oluşur. Sızıntı sularının farklı özellikleri olduğundan tek bir arıtım yapılmasının yolu yoktur. Bu sebeple sızıntı sularının etkin bir şekilde arıtılabilmesi için çeşitli fiziksel, kimyasal ve biyolojik teknolojilerin bir arada kullanılması gerekir. Şu ana kadar elektrokimyasal süreçlerin, özellikle atık suların arıtılmasından yüksek verim elde edilebilmesi ve kolay uygulanabilir olması nedeniyle umut verici bir yöntem olduğu saptanmıştır. Bu çalışma da elektrokoagülasyon yöntemiyle sızıntı sularından toplam azot (TN), toplam organik karbon (TOK) ve kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) giderilmesi araştırılmıştır. Çalışmada elektrot malzeme sayısı, akım yoğunluğu ve elektroliz süresinin giderilmedeki etkileri incelenmiştir. Sızıntı suyu örnekleri Aksaray düzenli depolama sahasından alınmıştır. Yapılan deneysel çalışmalarda KOİ için en uygun sürenin 30 dakika olduğu tespit edilmiştir. En fazla giderim verimi %83 ile 2 elektrotlu 5V elektrokoagülasyon çalışmalarının 30. dakikasında elde edilmiştir. Toplam organik karbon da ise en uygun reaksiyon süresi olarak 120 dakika kabul edilmiştir. İşletim süresinin artmasının toplam azot giderim verimine etkisinin az olduğu belirlenmiştir. Çalışma sonuçlarına (literatüre benzer) göre sızıntı sularının arıtımında elektrokoagülasyon yönteminin kullanılabileceği saptanmıştır.
Landfilling is the most widely used method for the waste treatment. As experienced in other solid-waste landfills, leachates are generated during the decomposition of the garbage buried and as a result of the percolation of rainfall through the landfill. Landfill leachates consist of a complex mixture of organic and inorganic components which can contain toxic and hazardous contaminants. Due to the wide variation in the characteristics of the leachates, there is no unique way for their treatment. Therefore, the effective treatment of landfill leachate usually requires a combination of various physical, chemical and biological technologies. Up to now, electrochemical process has been proved to be promising for wastewater treatment mainly due to its high effectiveness and easy operation. This study investigated the efficiency of electrocoagulation in removing total nitrogen (TN), chemical oxygen demand (COD), total organic carbon (TOC) from leachate. The paper studies the factors affecting the efficiency of removing these parameters of leachate, such as amount of electrode material, current density, electrolysis time. The sample of leachate was supplied from Aksaray Landfill Site in Aksaray. In experimental studies the optimal duration was determined to be 30 minutes for COD. The removal efficiencies of COD %83, with two electrodes for 5 V at 30 minutes. 120 minutes were accepted as the most suitable reaction time for total organic carbon. The increase in the operating time was found to have a lesser effect on the total nitrogen recovery efficiency. All the findings of the study revealed that treatment of leachate by electrochemical process can be used as a step of a joint treatment.
Makale Özeti | Tam Metin PDF

9.
Organize sanayi bölgesi atıksularının membran biyoreaktörlerle arıtılması: KOSB için ilk sonuçlar
Treatment of organized industrial wastewater by MBR: First results for KOIZ
İbrahim Uyanık, Oktay Özkan, Mehmet Mükerrem Rençber, Merve Oğuz, Uğur Şahin, İsmail Koyuncu
doi: 10.5505/pajes.2017.74340  Sayfalar 1059 - 1063
Organize Sanayi Bölgelerinin (OSB’ler) atıksu arıtma sorunu, çoğunlukla alıcı ortama deşarj standartlarını sağlayan geleneksel bir biyolojik atıksu arıtma tesisinin işletmeye alınmasıyla çözülmektedir. Ancak, alıcı ortamların artan kirlilik yükleri, havza bazlı yönetim hedefleri ve su kaynaklarının kısıtlı olmasından dolayı yeni çözümlere ihtiyaç duyulmaktadır. Membran biyoreaktörler (MBR), geleneksel arıtma sistemlerine göre avantajlı olması ve gün geçtikçe azalan maliyetlerinden dolayı daha tercih edilir hale gelmektedir.
Bu çalışmada, batık aerobik membran biyoreaktör kullanılarak Kayseri OSB atıksu arıtma tesisi ön çöktürme çıkış suyunun 2 farklı membran türü ile arıtma performansı incelenmiştir. Bu amaçla ön çalışmalar yapılmış olup; membran tıkanması, çamur yaşının sağlanması, akının ve hidrolik bekletme sürelerinin membran işletimine etkileri incelenmiştir. Ayrıca, modül boyutunun membran tıkanmasıyla ilişkisi ortaya konmuştur. MBR sistemi veri tabanlı kontrol ve izleme sistemiyle sürekli izlenmekte olup ayrıca giriş ve çıkış temel parametreleri incelenmiştir. Yapılan tüm analizler standart yöntemlere göre yapılmıştır.
Yapılan ön çalışmalarda sistem, reaktörde istenen askıda katı madde (MLSS) konsantrasyonuna ve giderim verimine ulaşması için sürekli olarak izlenmiştir. Bu süreçte MLSS konsantrasyonunun zamanla arttığı ancak düşük akılarda artışın devam etmediği gözlenmiştir. MLSS artışı ve çamur yaşının sağlanması için sistemin daha yüksek akılarda çalışması ve sistemden teorik olarak atılması gereken miktarda çamurun atılması gerektiği görülmüştür. Ancak, bu aşamada sistemde kullanılan modül boyutunun gerekli akıyı tıkanmadan dolayı sağlayamadığı görülmüştür. Sonuç olarak, MBR sistemi için düşük transmembran basıncı (TMP) ve membran tıkanmasının önüne geçilmesi ile istenen akı, çamur yaşı, modül alanı ve membran türleri belirlenerek sistem optimize edilmiştir.
Organized industrial zones (OIZs) in Turkey solve their wastewater problems by collecting and treating the wastewater using some traditional methods (mostly biological) to achieve discharge standards. However, new solutions for water reclamations are needed for the limited water sources, increasing pollution loads to the receiving environments and water basins. Membrane bioreactors (MBRs) have recently become more preferable due to their advantages over the conventional treatment methods by their decreasing investment and operational costs.
In this study, the treatment performance of a submerged aerobic MBR is investigated by two different membrane materials using the influent wastewater from the primary sedimentation tank of Kayseri OIZ. For this purpose, pre-studies were done to ensure the sludge retention time (SRT), to examine membrane fouling profile, along with optimizing the flux and the hydraulic retention time (HRT). The relationships between membrane fouling and the module size were also revealed. The MBR system is fully automated with a data control system and its main operational parameters including input and output were continuously monitored. All analyses were performed according to the Standard Methods.
In pre-studies, the system was continuously monitored to achieve the desired mixed liquor suspended solids (MLSS) concentrations and removal efficiencies. During this period of time, it was observed that the MLSS concentrations were increased continuously; however, this increase stopped at the low flux and the feed concentrations. So, to increase the MLSS concentration and to provide the SRT, the system must be operated at higher flux and necessary amount of the sludge calculated theoretically must be wasted. However, in this stage, the module size of the system cannot provide the flux due to clogging. As a result, this MBR system was optimized by determining the optimum membrane area, flux and SRT with the lowest membrane fouling and transmembrane pressure (TMP) increase.
Makale Özeti | Tam Metin PDF