DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ, ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

39
DOĞAL ARITMA SİSTEMLERİ, ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI 21.Yüzyılda Su Yönetimi: Bütünleşik Su Yönetimi Çerçevesinde Türkiye’de ve Dünyada Su YRD. DOÇ. DR. TUBA HANDE ERGÜDER ORTA DOĞU TEKNİK ÜNİVERSİTESİ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

description

DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ, ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI. 21.Yüzyılda Su Yönetimi: Bütünleşik Su Yönetimi Çerçevesinde Türkiye’de ve Dünyada Su. YRD. DOÇ. DR. TUBA HANDE ERGÜDER ORTA DOĞU TEKNİK ÜNİVERSİTESİ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. Doğal Arıtma Sistemleri - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ, ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Page 1: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

DOĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,

ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN

KULLANIMI

21.Yüzyılda Su Yönetimi: Bütünleşik Su Yönetimi Çerçevesinde Türkiye’de ve Dünyada Su

YRD. DOÇ. DR. TUBA HANDE ERGÜDER

ORTA DOĞU TEKNİK ÜNİVERSİTESİÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Page 2: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

• Doğal Arıtma Sistemleri

• Atıksuyun Geri Kazanımı ve Yeniden Kullanımı– Atıksu Arıtma Sistemleri

ANA BAŞLIKLAR

Page 3: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

DOĞAL ARITMA SİSTEMLERİ

• Sucul sistemler – Stabilizasyon havuzları / Lagünler– Sulak alanlar– Su bitkileri havuzları

• Toprak-bazlı sistemler– Hızlı infiltrasyon / toprak-akifer arıtma– Arazi üzerine akıtma (overflow lands)

* Nüfusu 2000’den az olan yerleşim yerlerinde,* Arazinin yeterli olduğu yerlerde uygulanabilir.* İşletimi kolay ve maliyeti düşük sistemlerdir.

Page 4: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Stabilizasyon havuzları - Lagünler• Stabilizasyon havuzları

– Aerobik, Fakültatif, Anaerobik, Matürasyon-Üçüncül

• Lagünler (Havalandırmalı Lagünler)– Aerobik / Fakültatif lagünler

Parametre Aerobik Fakültatif Anaerobik

HBS, günSu derinliği, mBOİ5 yükü, kg/ha.günÇözünmüş BOİ5 giderimi, %Toplam BOİ5 giderimi, %Alg konsantrasyonu, mg/LÇıkış AKM, mg/L

5-200,3-1

40-12090-9740-80

100-120100-250

10-301-2

15-12085-9570-9020-80

40-100

20-502,5-5

200-50080-9560-90

0-570-120

• En basit ve işletilmesi kolay arıtma sistemleridir.• Küçük belediyelerin ve mevsimsel işletmelerin atıksularının arıtımında• Çamur üretimi azdır,• Çıkış AKM değerleri sorunlu olabilir,• Arıtım verimi mevsim sıcaklıklarına göre değişir.

Page 6: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Sulak Alanlar Yapay sulak alanlar:

o Özel değeri olan vahşi hayatın (ekosistemin) korunması veya evsel-endüstriyel atıksu arıtımı / maden drenajı / yağmur suyu drenajı, tarımsal taşkın suları arıtımı amacıyla inşa edilir.o Septik tanklardan gelen atıksuların arıtımında ve yüksek deşarj standartlarını sağlamak için üçüncü derece arıtım sağlamak amacıyla da kullanılır.o Köklü bitkiler (kamış gibi) kullanılır.

Atıksu Temiz su

Parametre Tipik Değerler

Alıkoyma süresi, gün 2-7

Hidrolik yükleme, mm/gün 2-30

Maksimum BOİ yükleme, kg/ha-gün 75

Alan ihtiyacı, m2/ eşdeğer nüfusSıcak iklimlerdeIlıman iklimlerde

2-55-10

Sivrisinek kontrolü Sıcak iklimlerde gerekli

Hasat sıklığı, yıl 3-5

Giderim verimleri BOI5: %60-90

TAKM: >% 75 TN, TP

Page 7: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Su bitkileri havuzlarıo Stabilizasyon havuzları ve havalandırmalı lagünlerden sonra

evsel atıksuların daha ileri arıtımı amacıyla kullanılır.

o Serbestçe yüzen bitkiler (su mercimeği, su sümbülü) atıksu arıtımı için yapılmış olan bakımlı havuzlarda yetiştirilir.o Bu sayede ağır metal, fenol bileşikleri, pestisitler ve nütriyentlerin

giderimi sağlanmaktadır.

Su mercimeği havuzları

Stabilizasyon havuzları çıkış suyu AKM değeri alg kaynaklı ise, su mercimeği havuzları kullanılabilir.

Su sümbülü havuzları

Page 8: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Arazi üzerinde akıtma:• Biyolojik arıtma veya ön arıtma suları• Atıksu, bitki örtüsü arasından akıtılarak toplama hendeklerine ulaşır; aşağıya doğru akma esnasında, arıtma gerçekleşir.

• 6-8 saat besleme,

16-18 saat

dinlenme

Toprak-bazlı sistemler Hızlı infiltrasyon sistemleri:• Atıksuların, kum gibi geçirimli zeminlerden yeraltına sızdırılması

sırasında arıtımı prensibine dayanır. • Sızan sular, kuyu ve galerilerle alınabilir veya yeraltı sularının

beslenmesi amacı ile de kullanılabilir.• Ön çöktürme: septik tanklar• Hidrolik yük: 0,1-1,5 veya 1,5-2,1 m/hafta

Hızlı infiltrasyon sistemleriOkaloosa-Florida

Page 9: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

• Doğal Arıtma Sistemleri

• Atıksuyun Geri Kazanımı ve Yeniden Kullanımı– Atıksu Arıtma Sistemleri

ANA BAŞLIKLAR

Page 10: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

ATIKSUYUN GERİ KAZANIMIVE YENİDEN KULLANIMI

Hidrolojik döngü < %1 kullanılabilir

Yenilenebilir su kaynaklarının sadece ~ %31’ine ulaşılabiliyor (coğrafi ve mevsimsel

değişimler sonucu)

Toplam su ihtiyacı: 3800 km3/yıl

Sulama: > %65

Endüstri: %20

İçme suyu: %10

Su kaynakları çoğalmıyor

Su kaynakları kirleniyor

Hızlı nüfus artışı / Şehirleşme

Su ihtiyacı hızla artıyor...

6000 km3/yıl

47 Atmosferden karaya

Rüzgar

Evaporasyon505

Evaporasyon

Yağış

Yeraltı su düzeyi

İnfiltrasyon

Taşkın

Yüzeysel taşkın

47 (toplam akış)

Yeralt akış-denizlere

x 1000 km3/yıl

Page 11: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Yenilenebilir temiz su kaynakları < 1000 m3/ kişi.yıl (Su fakiri ülke) ≥ 5000 m3/ kişi.yıl (Su-zengini ülke)

Su kıtlığı Yaklaşık 1,1 milyar kişinin (dünya nüfusunun %18’i) temiz su

kaynaklarına ulaşımı yok.. 2,4 milyar kişi yeterli sıhhi servise sahip değil (WHO, 2000)

• 1519 m3/kişi.yıl (DSİ, 2103) ; ‘su fakiri bir ülke olma yolunda’• Nüfus: 75 627 384 (Aralık 2012) 94 600 000 (2050’de)

TÜRKİYE: 200 L/kişi (1990’lar) 270 L/kişi (2000’ler)

TUIK, 2012TÜRKİYE 2012 2023

milyar m3 % milyar m3 %

Sulama 32 73 72 64

İçme suyu 7 16 18 16

Endüstri 5 11 22 20

Toplam 44 112

Ülkemizin tüketilebilir yerüstü ve yeraltı su

potansiyeli yılda ortalama toplam 112 milyar m3 (DSİ, 2013)

Page 12: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

İhtiyacı karşılayacak yeterli miktarda ve kalitede su teminini etkileyen faktörler; Coğrafi Hidrolojik Ekonomik Sosyal faktörler

Kronik ve yaygın su sıkıntısı: • Yiyecek kıtlığı krizi• Bölgesel su çatışmaları• Ekonomik gelişimin

kısıtlanması• Çevresel bozunma

Su Savaşları

2025 yılı tahmini global su sıkıntısı: Kuzey Afrika, Orta Doğu

ülkeleri, Pakistan, Hindistan ve kuzey Çin’in ciddi su kıtlığı

yaşayacağı öngörülmektedir.

Fiziksel su kıtlığıEkonomik su kıtlığı

Hesaplanmayan alanSu kıtlığı az ya da hiç

Page 13: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Atıksuyun geri kazanımı ve yeniden kullanımının gerekliliği

Amaç: daha küçük-yerel bir alanda hidrolojik döngüyü kapamak; yenilenebilir su kaynaklarının korunumu ..

Atıksu, uygun arıtım sonrasında, yeni bir su kaynağı olarak kapımızda...

Arıtılmış atıksuyun geri kazanımı ve kullanımı, fiziksel, politik ve ekonomik sınırlamalar sonucu yeni temiz su kaynaklarına

ulaşılamadığında başvurulan bir uygulama olarak kalıyor.

AVANTAJLAR: • Çevrenin ve doğal kaynakların korunumu• Sürekli var olan bir su kaynağı (Güvenilir)• Çevresel bozunmaya yol açacak nütriyentlerin değerlendirilmesi• Su kaynakları üzerindeki baskının azaltılması• Yeni su kaynakları ve ilgili alt yapı masraflarının azaltılması

Page 14: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Arıtılmış suların yeniden kullanım alanları

Uygulama alanı Uygulama çeşitleri

Tarımsal sulama Tarlalar, ticari fidanlıklar, vb.

Arazi sulama Parklar-bahçeler, okul bahçeleri, refüj, golf sahaları

Endüstriyel kullanım Soğutma suları, buhar kazanı suları, proses suları, inşaatlar

Yeraltı suyuna deşarj Yeraltı suyu havzasını besleme, tuzlu su girişini engelleme, toprak çökmesini engelleme

Rekreasyonal / çevresel uygulamalar

Göl, havuzlar, balık üretme çiftlikleri, kar yapımı, sulak alanlar, nehir debisini arttırma

İçme suyu dışında kentsel kullanım

Yangın söndürme suyu, havalandırma, sifon suyu, araba yıkama

İçme suyu İçme suyu barajlarına, yüzeysel sulara, rezervuarlara, yeraltı suyuna besleme

Page 15: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Pirinç tarlası (Kumamoto, Japonya)

Yılda 600,000-700,000 m3 karın eritilmesinde (Sapporo-Japonya)

Toz / Isı kontrolü

Sokak temizleme

Page 16: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Osaka-Japonya

Kanal suyu: 5000 m3/gün evsel atıksu; üçüncül arıtım (kum filtre) + klorlama

Önce Sonra

Meguro Nehri / Tokyo: Arıtılmış su + UV (biyoçeşitliliğin artması)

Page 17: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Arıtılmış suyun uygulama alanlarını belirleyen faktörler?

Atıksuyun arıtılması için

seçilecek arıtma tipi ve arıtılmış

suyun geri kullanım alanları,

temiz suyun kullanım şekli ve

kullanım sonrasındaki

kalitesine bağlıdır.

Hedeflenen geri kullanım alanına uygun arıtma tipi / kombinasyonları belirlenebilir..

Yüksek kalitede

yüzey veya yeraltı suyu

İçme suyu

Atıksu

Arıtılmış su

İleri arıtım uygulanan

su

Su kaynağı

Su Arıtımı Kentsel / Endüstriyel Kullanım

Konvensiyonel Atıksu Arıtımı

İleri Arıtım

Gör

ecel

i su

kalit

esi v

e sı

nıfla

ndır

ılmas

ı

Page 18: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Mikrobiyolojik FizikselKimyasal

BakteriProtozoaVirüsHelmit

TAKMBulanıklıkSıcaklık

Organikler (biyobozunur)TOKNitratAğır metallerpHEser Maddeler (EDCler,

PPCPler)Dezenfektan yan ürünleriToplam çözünmüş katı

madde (TÇKM)

Arıtılmış sularda dikkat edilen parametreler

Page 19: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Arıtılmış Suların Geri Kullanımı-Yönetmelikler / Kılavuzlar -

Kaliforniya - Atıksu Geri kazanımı / Kullanımı Kriterleri (1978 / 2000) (California Code of Regulations, Title 22, Division 4)

WHO (Dünya Sağlık Örgütü)1989. “WHO Guidelines for Agriculture and Aquaculture” 2006. “WHO Guidelines for the Safe Use of Wastewater,

Excreta and Greywater”diğer yönetmelik ve kılavuzlara kıyasla daha az kısıtlayıcı..

US EPA: ‘Guidelines for Water Reuse’ (1992 / 2004)

A.B.D: Bazı eyaletler EPA 2004 veya kendi geri kazanım yönetmeliklerini uyguluyor; bazı eyaletler uygulamıyor; bazıları içme suyu su kalitesini hedefliyor (Teksas)

Avrupa: WHO veya Kaliforniya-Title 22

TÜRKİYE : Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği (Resmi Gazete: 27527, 2010)

EK 7 : Arıtılmış Atıksuların Sulama Suyu Olarak Geri Kullanım Kriterleri

Page 20: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

US EPA: ‘Guidelines for Water Reuse’ (2004) - ÖRNEK ALANLAR

Uygulama alanı Arıtım İzleme parametreleri

İzleme Periyotları Uygulama mesafesi

Kentsel Geri Kullanım (içme suyu dışında tüm kentsel uygulama ve arazi sulama)

İkincil + Filtrasyon + Dezenfeksiyon

pH=6-9≤ 10 mg/L BOİ≤ 2 NTU0 F.Koliform1 mg/L kalıntı klor (en az)

pH- haftalıkBOİ- haftalıkBulanıklık- sürekliKoliform- günlükKalıntı klor- sürekli

15 m (içme suyu kuyularına uzaklığı)

Dolaylı (endirekt) içme suyu kullanımı (yüzeysel sulara deşarj)

İkincil + Filtrasyon + Dezenfeksiyon + İleri arıtım

pH=6,5-8,5≤ 2 NTU0 T.Koliform1 mg/L kalıntı klor (en az)≤ 3 mg/L TOKİçme suyu standartlarını karşılamalı

pH- günlükBulanıklık- sürekliT.Koliform- günlükKalıntı klor- sürekliİçme suyu kalite standartları- 3 ayda bir...

Uygulama alanına özgü......

İnşaatlarda uygulaması (agrega yıkama, çimento yapımı, toz kontrolü, vb.)

İkincil + Dezenfeksiyon

≤ 30 mg/L BOİ≤ 30 mg/L TAKM≤ 2 NTU≤ 200 F.Koliform / 100 mL1 mg/L kalıntı klor (en az)

BOİ- haftalıkTAKM- günlükKoliform- günlükKalıntı klor- sürekli

-

Endüstriler-Soğutma kulesi (Döngüsüz)

İkincil + Dezenfeksiyon

pH=6-9≤ 30 mg/L BOİ≤ 30 mg/L TAKM≤ 2 NTU≤ 200 F.Koliform / 100 mL1 mg/L kalıntı klor (en az)

BOİ- haftalıkTAKM- günlükKoliform- günlükKalıntı klor- sürekli

90 m (halkın kullanımına açık olan alanlara uzaklığı)* windblown spray

Page 21: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Tarımsal Sulamada Geri Kullanım Koliform Standartları

WHOKaliforniya (Title 22)

Türkiye US EPA-2004

<1000 FK/100 mL 2,2 TK /100 mL 0 FK /100 mL* 0 FK/100 mL*

- - 200 FK/100 mL ** 200 FK/100 mL**

<1 Nematod/L - - -

FK: Fekal koliform, TK: Toplam Koliform* Ticari olarak işlenmeyen gıda ürünleri** Ticari olarak işlenen gıda ürünleri / gıda ürünü olmayan maddeler / kısıtlı alanlar

E.coli

Hepatit C virüsüGiardia Lambia

Atıksu geri kazanımı ve kullanımı projelerinde en önemli konulardan

biri patojenik organizmalarla taşınacak bulaşıcı

hastalık riskidir..

Page 22: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Tablo E7.1 : Sulamada geri kullanılacak arıtılmış atıksuların sınıflandırılması

Geri kazanım türü Arıtma tipi Geri kazanılmış suyun kalitesia

İzleme periyodu Uygulama mesafesib

Sınıf Aa-Tarımsal sulama: Ticari olarak işlenmeyen gıda ürünleri

b-Kentsel alanların sulanmasıa)Yüzeysel ve yağmurlama sulama ile sulanan ve ham olarak direkt olarak yenilebilen her tür gıda ürünüb)Her türlü yeşil alan sulaması (Parklar, golf sahaları vb.)

-İkincil arıtma-Filtrasyon-Dezenfeksiyon

-pH=6-9-BOİ5 < 20 mg/L-Bulanıklık < 2 NTU-Fekal koliform: 0/100 mL-Bazı durumlarda, spesifik virüs, protozoa ve helmint analizi istenebilir.-Bakiye klor > 1 mg/L

-pH: Haftalık-BOİ5: Haftalık-Bulanıklık: Sürekli-Koliform: günlük-Bakiye klor: sürekli

İçme suyu temin edilen kuyulara en az mesafede

Açıklamalar:-Tarımsal sulamada tavsiye edilen ağır metal analizlerine dikkat edilmelidir.-Standarları sağlamak üzere filtrasyon öncesinde koagülant ilavesi yapılabilir.-Geri kullanılacak arıtılmış atıksu renksiz ve kokusuz olmalıdır.-Virüs ve diğer parazitlerin yok edilmesi için daha uzun dezenfeksiyon temas süreleri kullanılabilir.-Arıtılmış atıksu dağıtım sisteminde (en son uygulama noktasında) bakiye klor değeri 0.5 mg/L’nin üzerinde olmalıdır.-Virüs ve diğer parazitlerin yok edilmesi için daha uzun dezenfeksiyon temas süreleri kullanılabilir.-Yüksek nütrient içeriği besinleri büyüme aşamasında etkileyebilir.

Sınıf Ba-Tarımsal sulama: Ticari olarak işlenen gıda ürünleri

b-Girişi kısıtlı sulama alanlarıc- Tarımsal sulama: Gıda ürünü olmayan bitkiler

a)Meyve bahçeleri ve üzüm bağları gibi ürünlerin salma sulama ile sulanmasıb)Çim üretimi ve kültür tarımı gibi halkın girişinin kısıtlı olduğu yerlerc)Otlak hayvanları için mera sulaması

-İkincil arıtma-Dezenfeksiyon

-pH=6-9-BOİ5 < 30 mg/L-AKM < 30 mg/L-Fekal koliform < 200 ad/100 mL-Bazı durumlarda, spesifik virüs, protozoa ve helmint analizi istenebilir.-Bakiye klor > 1 mg/L

-pH: Haftalık-BOİ5: Haftalık-AKM: günlük-Koliform: günlük-Bakiye klor: sürekli

-İçme suyu temin edilen kuyulara en az 90 m mesafede.-Yağmurlama sulama yapılıyor ise halkın bulunduğu ortama en az 30 m mesafede

Açıklamalar:-Tarımsal sulama için tavsiye edilen limitlerde gözönünde bulundurulmalıdır.-Püstkürtmeli sulama yapılıyor ise AKM < 30 mg/L olmalıdır.-Yüksek nütrient içeriği besinleri büyüme aşamasında etkileyebilir.-Süt hayvanlarının meralara girişi sulama yapıldıktan 15 gün sonra olmalıdır. Bu süre kısa olması gerektiği durumlarda, fekal koliform değeri en fazla 14 ad/100 mL olabilir.

Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği

Page 23: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Tablo E7.2 Sulama suyunun kimyasal kalitesinin değerlendirilmesi için geliştirilmiş tablo

Kullanımında zarar derecesiParametreler Birimler Yok

(I. sınıf su)Az – orta(II. sınıf su)

Tehlikeli(III. sınıf su)

Tuzlulukİletkenlik µS/cm < 700 700-3000 >3000Toplam çözünmüş Madde mg/L < 500 500-2000 >2000

Geçirgenlik SARTad 0-3

3-66-1212-2020-40

EC 0.7 1.2 1.9 2.9 5.0

0.7-0.21.2-0.31.9-0.52.9-1.35.0-2.9

< 0.2< 0.3< 0.5< 1.3< 2.9

Özgül iyon toksisitesiSodyum (Na) Yüzey sulaması Damlatmalı sulama

mg/Lmg/L

< 3< 70

3-9> 70

> 9

Klorür (Cl) Yüzey sulaması Damlatmalı sulama

mg/Lmg/L

< 140< 100

140 –350> 100

> 350

Bor (B) mg/L < 0.7 0.7-3.0 > 3.0

Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği

Evsel nitelikli atıksular hariç sulama amaçlı kullanılacak arıtılmış atıksular

Page 24: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Tablo E7.7 : Sulama Sularında İzin Verilebilen Maksimum Ağır Metal ve Toksik Elementlerin Konsantrasyonları

Elementler

Birim alana verilebilecek maksimum toplam miktarlar, kg/ha

İzin verilen maksimum konsantrasyonlar

Her türlü zeminde sürekli sulama yapılması durumunda sınır değerler, mg/L

pH değeri 6,0-8,5 arasında olan killi zeminlerde 24 yıldan daha az sulama yapıldığında, mg/L

Alüminyum (Al) 4600 5,0 20,0

Arsenik (As) 90 0,1 2,0

Berilyum (Be) 90 0,1 0,5

Bor (B) 680 - 2,0

Kadmiyum (Cd) 9 0,01 0,05

Krom (Cr) 90 0,1 1,0

Kobalt (Co) 45 0,05 5,0

Bakır (Cu) 190 0,2 5,0

Florür (F) 920 1,0 15,0

Demir (Fe) 4600 5,0 20,0

Kurşun (Pb) 4600 5,0 10,0

... ... ... ...

Sanayi tesislerinden kaynaklanan atıksular

Page 25: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Tablo E7.10 Atıksu geri kazanımı için uygulanan arıtma teknolojileri ve giderdikleri kirleticiler

Arıtma birimleri AKM

Kolloidal madde

Partiküler organik madde

Çözünmüş organik madde

N PEser madde

TÇM Bakteri Protozoa Virüs

İkincil arıtma X X

Nütriyent giderimi

X X X

Filtrasyon X X X

Yüzey filtrasyonu

X X X X

Mikrofiltrasyon X X X X X

Ultrafiltrasyon X X X X X X

Flotasyon X X X X X

Nanofiltrasyon X X X X X X X

Ters osmoz X X X X X X X X

Elektrodiyaliz X X

Karbon adsorpsiyonu

X X

İyon değiştirme

X X X

İleri oksidasyon

X X X X X X

Dezenfeksiyon X X X X

Page 26: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Arıtım teknolojileri ve su kalitesiParametre Ham

atıksuK.aktif çamur

K.AÇ + Filtrasyon

AÇ + BNR

AÇ+ BNR+ Filtrasyon

MBR AÇ+ MF + RO

TAKM (mg/L) 120-400 5-25 2-8 5-20 1-4 <2 ≤1

BOİ (mg/L) 110-350 5-25 <5-20 5-15 1-5 <1-5 ≤1

KOİ (mg/L) 250-800 40-80 30-70 20-40 20-30 <10-30 ≤2-10

TOK (mg/L) 80-260 10-40 8-30 8-20 1-5 0,5-5 0,1-1

TN (mg N/L) 20-70 15-35 15-35 3-8 2-5 <10 ≤1

TP (mg P/L) 4-12 4-10 4-8 1-2 ≤2 <0,3-5 ≤0,5

Bulanıklık (NTU) 2-15 0,5-4 2-8 0,3-2 ≤1 0,01-1

Metaller (mg/L) 1,5-2,5 1-1,5 1-1,5 1-1,5 1-1,5 eser ≤?

TÇKM (mg/L) 270-860 500-700 500-700 500-700 500-700 500-700 ≤5-40

T.Koliform (No/100mL)

106-109 104-105 103-105 104-105 104-105 <100 ~0

Protozoa(No/100mL)

101-104 101-102 0-10 0-10 0-1 0-1 ~0

Virüs (PFU/100mL)

101-104 101-103 101-103 101-103 101-103 100-103 ~0

K.AÇ: Konvansiyonel Aktif Çamur, MBR: Membran Biyoreaktör, MF: Mikrofiltrasyon, RO: Ters osmozBNR: Biyolojik Nütriyent Giderim, TAKM: Toplam askıda katı madde, TÇKM: Toplam çözünmüş katı madde

Page 27: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

DÜNYADA;En yüksek paya sahip uygulama; tarımsal sulama (%70)Endüstriyel: %20, Evsel: %10

Atıksuyun geri kullanımında en önemli gelişmeler/uygulamalar kuraklık yaşanan ülkelerde

gerçekleşmektedir: Portekiz, İspanya, İtalya, Güney Fransa gibi Avrupa-Akdeniz ülkeleri, İsrail, Ürdün, Kuveyt, Tunus,

Birleşik Arap Emirlikleri…

İSRAİL: Üretilen kentsel atıksuyun %72’si geri kazanılmaktadır (öncelikli alan tarımsal sulama )

Geri kazanılan arıtılmış atıksu miktarı, İsrail’in su kaynaklarının yaklaşık %15’ini oluşturmaktadır.

Page 28: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Ülke

Geri kullanılan arıtılmış atıksu / Çekilen temiz su miktarı (%)

Geri kullanılan arıtılmış atıksu miktarı (m3/gün)

Kuveyt 35,2 424 657

İsrail 18,1 1 014 000

Singapur 14,4 75 000

ABD 0,6 7 600 000

Türkiye 0,1 136 966

MÜCADELE ALANLARI Teknolojik yenilikler Ekonomik destek Halkın / kullanıcının algısı / katılımı

Jimenez ve Asano, 2008

• Konya AAT-çıkış suyunun bir kısmının (1000 m3/gün) yeşil alan sulama amaçlı kullanımı planlanıyor (Özcan, 2013)

• Afyonkarahisar AAT-çıkış suyunun tarımsal sulamada kullanılması amacıyla bir proje hazırlandı. (Hollanda hükümeti) (http://www.afyonatiksubirligi.gov.tr/)

• Antalya-Belek yöresi: Otellerin paket arıtma tesisi çıkış sularının golf sahalarında kullanımı (Özcan, 2013)

• Muğla-Bodrum: Konacık evsel atıksu arıtma tesisi (MBR, 1500 m3/gün) çıkış suyu- bahçe sulama ve araba yıkama amaçlı (Özcan, 2013)

Page 29: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

ATIKSU ARITMA SİSTEMLERİ

• Merkezi arıtma sistemleri

• Merkezi olmayan (yerinde) arıtma sistemleri

• Uydu arıtma sistemleri

Page 30: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Merkezi arıtma sistemleri

Farklı arıtma seviyelerinde arıtılmış su temini ve farklı geri kullanım uygulamaları

yapılabilir.

Avantajlar ?Dezavantajlar ?

İkincil arıtım(Biyolojik arıtma sistemleri)

Üçüncül Arıtım(MF, UF, yüzeysel filtrasyon, flotasyon)

İleri arıtım(NF, RO, Elektrodiyaliz)

(İleri oksidasyon, karbon adsorpsiyon, iyon değişimi )

Dezenfeksiyon(Ozonlama, klorlama, UV)

GERİ KAZANIM

GERİ KAZANIM

GERİ KAZANIM

Page 31: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Merkezi olmayan arıtma sistemleri

Atıksuyun toplanması, arıtımı ve geri kullanımının atıksuyun üretildiği alanda veya yakınında gerçekleştirilmesi esastır.

Genellikle, birbirinden ayrı / uzak olan küçük yerleşim alanlarında / tesislerde / işletmelerde / endüstriyel-tarımsal faaliyetler sonucu üretilen atıksuların arıtımını ve kullanımını hedefler.

• Tarımsal: Mandıra / Gıda / Hayvancılık • Uzak alanlarda kurulan yerleşim yerleri, köyler, mecralar, kamp

alanları, • İki veya daha fazla sayıda ev / bina / apartmandan toplanan

atıksu,vb.

Merkezi olmayan arıtma sistemlerinde, bakım ihtiyacının az olduğu ve fazla müdahale gerektirmeyen / uzun-soluklu

işletilebilen arıtma üniteleri tercih edilir.

Page 32: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Tchobanoglous, 2003

Su kaynağı

Uydu Arıtma-Sifon suyu

Endüstriyel geri kullanım

Atıksu ArıtımıMerkezi olmayan arıtma (yerinde)

sistemi ile damlatma sulama

Uydu Arıtma- Kanalizasyon suyunun

çekilmesi ve arıtımı+park/bahçe sulama

Alıcı su kaynağına olası

etkinin azaltılması

Page 33: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Merkezi olmayan arıtma sistemleri

• Kaynakta ayrıştırma (kompostlaştırma tuvaletleri, ürin ayrıştırma, gri su ayrıştırma)

• Ön arıtma (katı-sıvı ayrıştırma, yağ ayrıştırma)

• Birincil arıtım (Septik tank: Çökelebilir ve yüzen katı maddeler için; katı maddenin çürütülmesi / sıvılaştırılması ve katı madde miktarının azaltılması)

• İkincil arıtım (büyük ölçekli sistemlerdekine benzer üniteler)

Örneğin: damlatmalı filtreler, ardışık kesikli reaktörler, Hibrid ve askıda büyüyen sistemler, membran biyoreaktörler, sulak alanlar gibi...

Birincil arıtım (septik tanklar)

ÇıkışAtıksu

Çamur

Köpük tabakası

Savak

Page 34: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Sentetik medya filtresi

Septik tank çıkış suyu

Çıkış suyu

Spreyleme yolu ile atıksuyun eşit dağıtımı

Fiberglas konteyner

Asılı dokuma levhalar

İkincil biyolojik arıtım

Merkezi olmayan atıksu arıtma sistem konfigürasyonuna örnekler:

• (Izgaralar), septik tank + kesikli kum filtreleri+ Dezenfeksiyon

• (Izgaralar), septik tank + kesikli ardışık reaktör (veya oksidasyon hendeği) +yüzeysel filtrasyon + Dezenfeksiyon

• (Izgaralar), septik tank + Dengeleme tankı + MBR + Dezenfeksiyon

En yaygın geri kullanım alanları Tarımsal ve arazi sulama Ev içi içme suyu dışındaki uygulamalar Rekreasyonal / Çevresel uygulamalar Yeraltı suyu besleme

Doğal havuzlar / havalandırmalı lagünler

Sulak alan

Arıtılmış su

Atıksu

Balık havuzu

AtıksuAerobik

biyoreaktörMembran sistemi

Arıtılmış su

Çamur

MBR (Membran biyoreaktör)

Page 35: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Atıksuyun, geri kullanımının yapılacağı alana yakın yerlerde arıtılmasını hedefleyen sistemlerdir.

Genellikle katı madde giderimi gerçekleşmez. Katı madde, merkezi (veya merkezi olmayan) arıtma sistemine gönderilmek üzere kanalizasyona deşarj edilir.

Uydu arıtma sistemleri

AVANTAJLAR?• Suyun geri kazanımının / kullanımının sağlanması,• Merkezi arıtma sisteminin organik/hidrolik yükü azalması• ….

DEZAVANTAJLAR?

Page 36: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Tchobanoglous, 2003

Su kaynağı

Uydu Arıtma-Sifon suyu

Endüstriyel geri kullanım

Atıksu Arıtımı

Merkezi olmayan arıtma (yerinde)

sistemi ile damlatma sulama

Uydu Arıtma- Kanalizasyon suyunun

çekilmesi ve arıtımı+park/bahçe

sulama

Alıcı su kaynağına

olası etkinin azaltılması

Uydu arıtma sistemleri

Page 37: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

Geri kullanım alanları Binalarda (İçme suyu dışında; havalandırma suyu, sifon suyu)

Arazi (bahçe) sulama (Parklar, golf sahaları, sokaklar, vb.)

Göller ve rekreasyonel uygulamalar Yeraltı suyu besleme Endüstriyel uygulamalar (Soğutma suyu, proses suyu,

ekipman temizleme amaçlı, kağıt üretiminde, kumaş boyamada kullanılmak üzere üretim suyu, kazan besleme suyu)

Uydu arıtma sistemleri

Arıtım teknolojilerine örnekler:Konvansiyonel; Aktif çamur, biofilm reaktörleri,Nütriyent giderimi içeren biyolojik reaktörlerMembran biyoreaktörler (özellikle uydu arıtma için çok uygun)Ardışık kesikli reaktörlerArdışık kesikli reaktörler + Yüzeysel filtrasyon ya da membran filtrasyon

Page 38: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

SONUÇ / ÖNERİLER• Değerli bileşenleri nedeniyle atıksuların geri kazanımı /

kullanımı sağlanmalıdır.

• Ülkemiz için gelecekte zorunluluk olabilecektir.

• Atıksuyun arıtımı, geri kazanımı ve kullanımı entegre su kaynakları yönetimi kapsamında değerlendirilmelidir.

• Başarılı bir atıksu geri kazanım / kullanım projesi için haklın katılımına her aşamada yer verilmelidir.

Atıksuyun geri kazanımı-kullanımı proje planlarında Mühendislik açıdan önemli noktalar

• Su kalitesi / Halk sağlığının korunumu

• Atıksu arıtma ve bertaraf ihtiyacının değerlendirilmesi

• Su temini ve talebinin değerlendirilmesi

• Atıksuyun geri kazanımının su kaynaklarına yararının değerlendirilmesi

• Teknik ve ekonomik analizler

• Halk bilgilendirme programı

Page 39: DO ĞAL ARITMA SİSTEMLERİ,  ATIKSUYUN GERİ KAZANIMI VE YENİDEN KULLANIMI

TEŞEKKÜRLER…