Evsel Atıksu Çamurlarının Kimyasal Özellikleri:

Evsel Atıksu Çamurlarının Kimyasal Özellikleri:

Evsel atıksu çamurlarının kimyasal özellikleri aşağıdaki çizelgede görüldüğü gibi verilebilir:

Çizelge : Atıksu arıtma çamurunun özellikleri (bileşimin %si olarak)/Sundstrom and Klei, 1979/

---------------------------------------------------------------------------------

Bileşimi Mekanik arıtma çamuru Biyolojik arıtma çamuru Çürütülmüş çamur

---------------------------------------------------------------------------------

Organik madde 60-80 60-75 45-60

_norganik madde

(kül) 20-40 25-40 40-55

Protein 20-30 30-40 15-20

Yağ 6-35 5-12 3-20

Selüloz 5-15 5-15 5-15

Azot 2-4 2-6 1,5-6

Fosfor (P₂O₅ ) 1-3 2-7 1,4-4

Potasyum (K₂O) 0-1 0-2 0-2

---------------------------------------------------------------------------------

Çizelge : Arıtma tesislerine göre oluşan çamur miktarları (hacimsel olarak) ve konsantrasyonları

--------------------------------------------------------------------------------

Arıtma m³ çamur / 10⁶ m³ arıtılmış atıksu kg/10³ m³

Türü ve tesisi (Fair, _mhoff, Eckenfelder, Keefer) (Sundstrom, Klei,1979)

--------------------------------------------------------------------------------

Mekanik arıtma 2440 - 3000 144

---------------------------------------------------------------------------------

Damlatmalı filtre 530 - 7000 54

---------------------------------------------------------------------------------

Aktif çamur 14600 - 19400 216

--------------------------------------------------------------------------------

_{Drenajlı Kurutma Yatağı}

Zeminde 0,20 m yüksekliğinde çakıl ( 3- 7mm ) ve bunun içine yerleştirilimiş 100 mm çapında drenaj boruları bulunur. Bunun da üstüne 0,3-0,5 mm 'lik kum tabakası 25-40 cm yüksekliğinde yerleştirilir. Borular arasındaki mesafe de 6,0 m'dir. Çamur yatağının duvarları da 0,4m yüksekliğinde çamur verilebilecek şekilde ayarlanır.

Drene olan çamur suyundan başka bir de çamurun içinde tutulan su vardır ki bu da buharlaşma ile uzaklaşır. Çamur kurutma yataklarının üstü örtülü veya açık olabilir. Ekolojik koşullara göre ayarlanabilir.

Çizelge : Kişi başına gereksinim duyulan kurutma yatağı

--------------------------------------------------------------------------------

Arıtma Üstü açık alan ihtiyacı Üstü kapalı alan ihtiyacı

Türü ve tesisi m²/Nufus m²/Nufus

--------------------------------------------------------------------------------

Mekanik arıtma 0,09 - 0,14 0,07 - 0,09

---------------------------------------------------------------------------------

Oksidasyon hendeği 0,05 - 0,33 0,12 - 0,14

---------------------------------------------------------------------------------

Aktif çamur 0,16 - 0,23 0,12

--------------------------------------------------------------------------------

Bir ilimizde mart ayında ortalama yağış 35 mm/ay'dır. Buharlaşma da 55 mm / ay'dır. Drenajla su uzaklaştırma deneyinde 4 - 5 cm çapındaki ve 20 - 40 cm yüksekliğindeki bir deney borusunda çamur başlangıçta ve 48 saat bekletildikten sonra tartılmıştır. Geriye kalan buharlaşabilecek olan %SM ise %70 olarak bulunmuştur. Çamurun yataktan uzaklaştırılması için su içeriğinin %50'ye inmesi istenmektedir. Üstü açık ve kapalı olarak kaç güne ihtiyacınız vardır bulunuz ?

Çamurun yoğunluğu yaklaşık 1kg/l alınabilir.

a.) Birim alandaki çamur miktarının bulunuz ?

ÇM_Bir.Alan= (0,20 m) * 1000 kg/m³ = 200 kg/m²

b.) Buharlaştıralacak su miktarını bulunuz ?

SM_B = %70 - %50 = %20 =0,20 * 200 kg = 40 kg su

40 mm = 40 kg/m²

c.) Yağışlardan katılan su miktarını bulunuz ?

SM_Yağış= 0,60 * yağış = 21,0 mm/ay

0,60 = yağışın bilançosunda çamur tarafından tutulan kısmın oranı.

d.) Bu ilimizde mart ayında buharlaşan su miktarı nedir?

B_Gerç.= 0,8 * B = 0,8 * 55 mm/ay = 44 mm/ay.

e.) Üstü örtülü kurutma yatağı için beklemes üresini bulunuz?

t_üö= 40 mm / 44 (mm/ay)= 0,99 * 31 = Yakl. 31 gün.

f.) Üstü açık kurutma yatağı için bekleme süresini bulunuz?

t_üa= 40 mm + 21 mm / 44 (mm/ay)= 1,4 * 31 = 43,4 gün.

Çamur Çürütme Odasının Boyutlandırılması

Nufus başına günde oluşan katı madde (KM) miktarı 105 g KM/Nufus.Gün ve organik madde de 70 g OKM/Nufus.Gün olarak alınabilir.

Boyutlandırma parametreleri

--------------------------------------------------------------------------------

Bekleme süresi 15 gün 20 gün

Yoğunlaştırıcı işlemi yok var yok var

Taze çamur konsantrasyonu (%4) 4 6 4 6

Oluţan çamurun hacmi (l/N.G) 2,63 1,75 2,63 1,75

Çamur çürütme hacmi (l/N) 39,50 26,20 52,60 35,00

Organik yük (kg OKM/m³.G 1,77 2,67 1,33 2,00

--------------------------------------------------------------------------------

Olduğuna göre 15 günlük bekleme süresini ve işlem görmediğini esas alırsak 3*10⁶

nufuslu bir kentteki çürütme hacmi ihtiyacı ne olur ?

Ön Koyultucunun Boyutlandırılması

Yüzeysel yük 50 kg TKM/m²*G kabul edilirse; kişi başına alan gereksinimi:

A_N = [0,105 kg TKM/[N.G]/50 kgTKM/m².G] = 0,0021 m²/N

Koyultucuda çamur alma yüksekliği 3 m kabul edilirse;

V_g= A_N * h = 0,0021 * 3 = 0,0063 m³ ; yaklaşık olarak kişi başına ön koyultucuda ihtiyaç duyulan hacim : V_N= 6 l/N.

Son Koyultucunun Boyutlandırılması

Çürütme tankında elde edilen çürük çamurdaki organik madde başlangıca göre yarı yarıya indirilmiştir. Bu durumda da 70 g OKM/N.G değeri 35 g OKM/N.G 'e indirilmiş olur. 4 l/N.G alınabilir.

Ortalama çamur hacmi değeri 2 l/N.G 'dür, çamur her kademede 3 gün beklerse o zaman ; 2 l/N.G * 3 Gün = 6 l/N değeri bulunur.

Oluşan Biyogazın Depolanmasının Boyutlandırılması

1 kg TKM'den 450 ile 300 l arasında biyogaz oluşması beklenebilir. Kişi başına oluşan biyogaz miktarı ise:

G_N = 300 l/kg TKM * 0,105 kg TKM/N.G = 31,5 l/N.G

Gazometre üretilen günlük gazın %25-50 arasında bir miktarını depolayabilmek-tedir. Bu da yaklaşık 10 l/N' luk hacim demektedir.

1 kg TOM'den de 500 - 400 l biyogaz elde edilmektedir.

Son koyultucularda stabilizatör görevi görecek ţekilde iţlem yapıldığı kabul dedilirse , o zaman ;

TKM'nin %25'nin azaldığı kabul edilebilir: 0,75 * 105 = 80 g TKM/N.G

O halde gerekli son koyultucu yüzeyi A_SK:

A_SK= [0,080 kgTKM/N.G] / [40 kgTKM/m².G] = 0,0020 m²/N veya

A_SK= [0,080 kgTKM/N.G] / [50 kgTKM/m².G] = 0,0016 m² /N.

Katı maddenin yüzeysel yükü 40 ile 50 kgTKM/N.G alınırsa; koyultucunun da yüksekliği 3 m ise; o zaman

V = A_SK * h = [0,0020 m²/N] * 3 m= 6 l/N

V = A_SK * h = [0,0016 m²/N] * 3 m= 4,8 l/N

değerleri bulunur ve genelde de 6 l/N değerialınır.

Stabilizasyon Havuzunun Boyutlandırılması

T = 10 ⁰C ortam sıcaklığı olarak alınabilir; organik yük ise 15 ile 20 kg OKM/m³*G alınırsa, TKM de 25 ile 30 kg TKM/m³.G demektir.

O halde stabilizasyon havuzundaki bekleme süresi:

t_st= [ Havuzdaki organik madde miktarı] / [ Havuza gelen organik madde miktarı]

t_st= [ Havuzdaki katı madde miktarı] / [ Havuza gelen katı madde miktarı]

Ortalama 15 kg OKM/m³ için :

t_st= [ 15 kg OKM/m³] / [ 2,25 kg OKM/m³ ] = 6,7 G

t_st= [ 15 kg OKM/m³] / [ 3 kg OKM/m³ ] = 5 G

Maksimum 20 kg OKM/m³ için :

t_st= [ 20 kg OKM/m³] / [ 2,25 kg OKM/m³ ] = 8,9 G

t_st= [ 20 kg OKM/m³] / [ 3 kg OKM/m³ ] = 6,7 G

Boyutlandırma nufusa bağlı olarak yapılırsa (105 g TKM/N.G) ;

Stabilizatörde TKM miktarı %25 azaldığına göre , girişde 20 kg TKM/M³ olan konsantrasyon çıkışda 15 kg TKM/m³'e düşer. Kişi başına düşen günlük çamur miktarı da:

Çamur Miktarı = [ 105 g TKM/N.G ] / [ 20 g/l ] = 5,25 l/N.G

Stabilizatörde TKM miktarı %25 azaldığına göre , girişde 25 kg TKM/M³ olan konsantrasyon çıkışda 18,75 kg TKM/m³'e düşer. Kişi başına düşen günlük çamur miktarı da:

Çamur Miktarı = [ 105 g TKM/N.G ] / [ 25 g/l ] = 4,20 l/N.G

O halde Stabilizatör hacmi de;

V₁ = [4,20 l/N.G ]* 7 G = 29 l/N

V₂ = [5,25 l/N.G ]* 7 G = 37 l/N

değerleri bulunur.

Buradan da V değeri ortalama olarak 35 l/N alınabilir.