- Tasarım debisi = 1,098 m 3 / saat = 26,352 m 3 / gün
- Havalandırma havuzu sayısı = 2 adet ( Not : Her bir ön çökeltme havuzu bir havalandırma havuzuna hizmet edecektir. )
- Ön çökeltme havuzuna giren BOİ 5 konsantrasyonu = 286 mg / L
- Ön çökeltme havuzunda gerçekleşen BOİ 5 giderim oranı = % 30
- Ortalama atıksu sıcaklığı = 18 O C
- Atıksu nutrient oranı = 100 : 5 : 1
- Alıcı ortam BOİ 5 standardı = 20 mg / L
- F : M oranı = 0.60 kg BOİ 5 / kg MLVSS . gün
- MLVSS konsantrasyonu = 3,000 mg / L
- Son çökeltme havuzu çıkış suyu AKM konsantrasyonu = 22 mg / L
- BOİ 5 : BOİ L oranı = 0.68
- Çıkış suyundaki AKM'nin biyolojik olarak ayrışma oranı = 0.65
- BOİ L faktörü = 1.42
- Katı alıkonma süresi = 10 gün
- Verim katsayısı = 0.50
- İç solunum hız katsayısı = 0.06 1 / gün
V = [ ( KAS ) ( Q TASARIM ) ( Y ) ( S O - S E ) ] /
{ ( MLVSS ) [ 1 + ( k D ) ( KAS ) ] }
Burada ; KAS : katı alıkonma süresi ( = 10 gün ), Q TASARIM : tasarım debisi ( = 26,352 m 3 / gün ),
Y : verim katsayısı ( = 0.50 mg MLVSS / mg BOİ 5 ), S O = giriş BOİ 5 konsantrasyonu
( = 200 mg / L ), S E : çıkış BOİ 5 konsantrasyonu ( = 6.2 mg / L ), MLVSS : MLVSS konsantrasyonu
( = 3,000 mg / L ) ve k D : iç solunum hız katsayısı ( = 0.06 1 / gün ).
t = ( V ) / ( Q TASARIM ) = ( 5,320 m 3 ) / ( 26,352 m 3 / gün ) = 0.20 gün =
4.8 saat ( Not : Klasik aktif çamur süreçleri için 3.5 ila 6.0 saat arasında verilen değerlerin arasında kalmaktadır. )
Günlük Çamur Üretimi...
P S = ( Y NET ) ( Q TASARIM ) ( S O - S E )
( 10 - 3 )
Burada ; P S : günlük net atık çamur üretimi ( uçucu kuru katı madde cinsinden, kg / gün ) ve
Y NET : net verim katsayısı ( organik maddenin hücre kütlesine dönüşüm oranı, kg / kg )
Y NET = ( Y ) / [ 1 + ( k D ) ( KAS ) ]
Y NET = ( 0.50 ) / [ 1 + ( 0.06 ) ( 10 ) ] = 0.3125 kg / kg
P S = ( 0.3125 ) ( 26,352 ) ( 200 - 6.2 ) ( 10 - 3 ) = 1,595.94 ==== 1,596 kg / gün
Toplam AKM cinsinden günlük çamur üretimi ;
P SS = ( 1,596 ) / ( 0.80 ) = 1,995 kg / gün
Günlük Çamur Atma Hızı...
Eğer fazla çamur geri devir hattından atılacak ise, günde atılması gereken çamur debisi ;
Q WR = [ ( V ) ( MLVSS ) ] / [ ( KAS ) ( MLVSS R ) ]
Burada ; MLVSS R : geri devir hattındaki MLVSS konsantrasyonu ( 8,000 mg / L olarak kabul edilmiştir ).
- Çözünmüş organik madde giderimi için gerekli oksijen miktarı ;
OR OM = ( a ) ( E - BOİ 5 - ÇÖZÜNMÜŞ ) ( L - BOİ 5 - ÇÖZÜNMÜŞ )
( T 1 )
- İç solunum için gerekli oksijen miktarı ;
OR İS = ( kr E ) ( M MLVSS ) ( T 2 )
Burada ; a : organik maddelerin oksidasyonu için gerekli birim oksijen miktarı
( = 0.50 kg O 2 / kg BOİ 5 - GİDERİLEN ), E - BOİ 5 - ÇÖZÜNMÜŞ : çözünmüş
BOİ 5 giderme verimi, L - BOİ 5 - ÇÖZÜNMÜŞ : çözünmüş BOİ 5 yükü
( kg BOİ 5 / gün ), T 1 : atıksu oluşum süresi ( gün / saat ), kr E : iç solunum hız
katsayısı ( = 0. 15 kg O 2 / kg MLVSS . gün ), M MLVSS : havalandırma havuzundaki MLVSS miktarı
( kg MLVSS ) ve T 2 : iç solunum oluşum süresi ( gün / saat ).
L - BOİ 5 - ÇÖZÜNMÜŞ = ( 200 ) ( 10 - 3 ) ( 26,352 ) = 5,270.40 kg / gün
OR OM = ( 0.50 ) ( 0.97 ) ( 5,270.40 ) ( 1 / 16 ) = 159.76 kg O 2 / saat
M MLVSS = ( 3,000 ) ( 10 - 3 ) ( 5,320 ) = 15,960 kg MLVSS
OR İS = ( 0.15 ) ( 15,960 ) ( 1 / 24 ) = 99.75 kg O 2 / saat
OR TOPLAM = 159.76 + 99.75 = 259.51 kg O 2 / saat
Yukarıda bulunan gerekli toplam oksijen miktarı standart koşullarda ve saf su için geçerlidir. Bu değerin atıksu ve
sıcaklığa göre düzeltilmesi gerekir ;
OR TOPLAM - GERÇEK = ( OR TOPLAM / ALFA ) [ ( C S - 10 ) /
( C S - 18 - C L ) ] ( k D )
Burada ; ALFA : saf - atıksu düzeltme faktörü ( = 0.80 ), C S - 10 : 10 O C'de saf su için
çözünmüş oksijen doygunluk konsantrasyonu ( = 11.33 mg / L ), C S - 18 : 18 O C'de saf su
için çözünmüş oksijen doygunluk konsantrasyonu ( = 9.54 mg / L ), C L : havalandırma havuzunda korunması
istenen minimum çözünmüş oksijen konsantrasyonu ( = 2.00 mg / L ) ve k D : difüzyon katsayıları ile
sıcaklık düzeltme faktörü ( = 0.86 ).
OR TOPLAM - GERÇEK = ( 259.51 / 0.80 ) [ ( 11.33 ) / ( 9.54 - 2.00 ) ] ( 0.86 )
= 419.20 kg O 2 / saat
Sürece Verilmesi Gereken Güç ve Havalandırıcı Tipi...
Süreçte ister difüze isterse de mekanik yüzeysel havalandırıcılar kullanılsın, gerekli oksijen transferini
sağlayabilecek ve gerekli tam karışımlı şartları yaratabilecek güç hesaplanmalıdır. Bu değer bulunduktan sonra istenen
havalandırıcı tipi üretici firma kataloglarından seçilebilir. Bu tasarımda mekanik yüzeysel havalandırıcılar
kullanılacaktır. Dengeleme havuzunun tasarımında değinildiği üzere ; " Böyle bir uygulamada, havuzun boyutlarını,
seçilen yüzeysel havalandırıcının etki çapı ve etki derinliği belirler. Dengeleme havuzları birbirine özdeş kare
parçalarından oluşturulacaktır. Aşağıda verilen katalog kullanılarak, bir dengeleme havuzunda seçilen yüzeysel
havalandırıcı tiplerinin belirlenmesi siz kullanıcılara bırakılmıştır. "
Basit bir yaklaşım olarak, bir yüzeysel havalandırıcının oksijenlendirme kapasitesi 1.50 kg O 2 / kW.saat
olarak kabul edilebilir. ( Not : Günümüz teknolojisinde bu değerden daha büyük oksijenlendirme kapasitesine sahip
mekanik yüzeysel havalandırıcılar üretilmektedir ). Gerekli güç ;
W = ( 419.20 kg O 2 / saat ) / ( 1.50 kg O 2 / kW.saat ) = 279.47 kW
Eğer süreçte difüze havalandırma kullanacaksanız, sürece verilmesi gereken hava debisinin hesaplanması gerekir ;
AB = ( OA ) ( D )
Burada ; AB : Absorbsiyon ve havalandırma oranı ( = yüzde olarak 5.5 ) ve D : difüzörlerin su yüzeyinden olan derinliği
( = 3.50 m ).
AB = ( 5.5 ) ( 3.50 ) = 19.25
Q HAVA = [ ( 100 ) ( OR TOPLAM - GERÇEK ) ] / [ ( CA ) ( AB ) ]
Burada ; Q HAVA : sürece verilmesi gereken hava debisi ( m 3 hava / saat ) ve CA : havadaki oksijen
konsantrasyonu ( = 0.28 kg O 2 / m 3 hava ).
Q HAVA = [ ( 100 ) ( 419.20 ) ] / [ ( 0.28 ) ( 19.25 ) ] = 7,777.37 m 3 hava / saat
Havalandırma sisteminde oluşan yük kayıpları, gerekli hava debisi ve motor gücü kullanılarak üretici firmaların
kataloglarından " blower " tipi ve sayısı seçilir.
8. Son Çökeltme Havuzu Tasarımı...
Veriler ve Tasarım...
- Tasarım debisi = 1,098 m 3 / saat = 26,352 m 3 / gün
- Hidrolik alıkonma süresi = 3 saat
*** Gerekli hacim = ( 1,098 ) ( 3 ) = 3,294 m 3
- Yüzeysel hidrolik yük = 0.50 m 3 / m 2 . saat
*** Gerekli yüzey alanı = ( 1,098 ) / ( 0.50 ) = 2,196 m 2
*** Son çökeltme havuzu çapı = [ ( 4 x 2,196 ) / ( PI ) ] 1 / 2 = 52.89 m ==== 53.00 m
*** Ortalama havuz derinliği = ( 3,294 ) / ( 2,196 ) = 1.50 m
- MLVSS : MLSS oranı = 0.80
- Giriş AKM konsantrasyonu = ( 3,000 ) / ( 0.80 ) = 3,750 mg / L
- Çıkış AKM konsantrasyonu = 22 mg / L
