(Kısım III)

1. Taze çöp (0 günlük) 18,2

2. Taze çöp (7 günlük) 115,1 Rutubete göre

3. Taze çöp (10 günlük) 176,3 % 45 % 60

5. Oldukça yarı olgun kompost 54,0 54,0 55,8

6. Yarı olgun kompost 47,0 -- --

8. Olgun kompost 9,0 6,2 3,8

9. Bitki toprağı

(Kompost:kum:trof=2:1:1) 37,5

Çöp (çöp kompostu) ve kuvars kumunun ıslak karışımından herbirinden 3 gram reaksiyon kabına tartılır ve öyle dağıtılır ki kalınlığı 2 mm olsun. Rutubet kaybını önlemek için olabildiği kadar dış hava ile temasının az olmasını sağlamalıdır.

Her deney için öğütülmüş taze kompost + kuvars kumu + su'dan oluşan taze bir karışım hazırlanır.

Rutubet miktarının oksijen alınmasına etkisi içinde, %4,70 den %18,35'e kadar rutubet bulunan çöp kuvars kumu karışımı ile test yapılmıştır.Ar-tan su miktarı ile her reaksiyon kabında tartılan substrat miktarı da artmıştır. Böylece oksijen alınışı karşılaştırılabilir çöp miktarından ölçülmektedir.

Solunum eğrisinin gidişatından da anlaşıldığına göre %11,99 rutubete kadar çöp kuvars kumu oksijen alımını teşvik görmektedir. Su miktarının arttırılması (% 18,38 kadar çıkarılması) oksijen alma seyrinde pek değişiklik olmamıştır.

Delikli Plastik Sepetlerde Kompostlama Deneyi :

Havalandırmalı çürütme tamburu en olumlu yanı çürüme süresince gaz analizi yapılabilir olmasıdır. Buna karşılık basit çürütme kapları pratik ve ucuzdur, kaygısızca bir seri aynı anda yapılabilir.

Bu denemenin amacı çeşitli maddelerin, çürüme (ayrışma) yeteneğini çabuk ve basit olarak saptanmasını sağlamaktır. Karışımların, karıştırmanın şekilleri de araştırılabilir.

Katı termometreler veya termoelementli otomatik sıcaklık kontrolu yapılır. Şekil 2.27 de İzmir çöpü ile yapılan deneyde oluşan sıcaklık eğrisi görülmektedir.

Sıcaklık eğrisi çürümenin seyri ve intensitesi hakkında iyi bir fikir vermektedir.

Bitki yetiştirmede direkt olarak olgun kompostların kullanılması en uygun olanıdır. Olgun olan kompost hava ve su bilanço durumu yığında en iyi durumda da olsa, yığındaki sıcaklık çevredeki sıcaklığı geçmemelidir ve artık tespit edilen azotun artık bağlı azotun yavaş yavaş ortaya çıkmasına doğru dönüşme olmuştur.

* C/N oranı 19

* Chaeomium sayısı 300

* Neubauer testi

Hızlı gelişen ve oldukça hassas olan bir bitkinin sayılı miktardaki tohumları (yazlık arpa) % 25, 50, 75, 100 hacim olarak normal toprak ile karıştırılır, aynı koşullarda yetiştirilir. Ekiminden 2 hafta sonra biçilir. Normal toprağa göre, mutlak ve rölatif olarak (çöp kompost karışımının karışık substratı) aşağıdaki değerler bulunmalı:

Daha sonra kök gelişmesi hakkında gözlem ve yorumlar yapılır. Böylece de hazırlanan farklı olgunluklardaki karışımlardan olgunluk durumları hakkında bir bir sonuç ve karara varılır.

1 veya 1,5 gram tere tohumunun ekilmesi yeterlidir. Son yıllarda test bitgisi olarak terenin yanısıra veya yerine biralık arpada kullanılmaktadır.

Sonuç değerlendirmesinde 10-15 günlük gelişme sonucunda oluşturduğu toplam ağırlık, kök ve yaprak ağırlıkları ayrı ayrı belirlenir. Tere (arpa)'nın gelişmesi bitki kuru maddesi (KM) üzerinden ifade ilmelidir. Bu amaç için toplanan materyalin 105° C de 5 saat ulması yeterlidir, daha fazla beklemesi halimde bitki matery l olayca yanabilir. Elde edilen kuru madde miktarı birbirleri ile karşılaştırılır.

Çizelge 2.7 : Çimlenme testi sonuçları

┌───────────────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬──────────┐

│ Örnekler │ │ │ │ │ │ │ │ideal sak-│

├───────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼──────────┤

│ Boş Ağırlığı │73,63│80,49│84,36│79,71│80,25│79,97│80,34│ 79,53 │

│ (gr) │ │ │ │ │ │ │ │ │

├───────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼──────────┤

│ Kurutmadan │87,67│88,2 │93,00│90,53│89,00│89,00│88,36│ 88,97 │

│önceki Ağ.(gr) │ │ │ │ │ │ │ │ │

├───────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼──────────┤

│ Kurutmadan │80,20│81,05│84,97│80,53│80,88│80,65│80,98│ 80,38 │

│sonra Ağ.(gr) │ │ │ │ │ │ │ │ │

├───────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼──────────┤

├───────────────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼──────────┤

│ Geliţme % │67,1 │65,9 │71,8 │96,5 │ 74,1│ 80,0│ 75,3│ 100,0 │

└───────────────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴──────────┘

Not:İdeal saksı toprağındaki gelişme 100 esas alınarak, diğerlerinin gelişme % si hesaplanmıştır.

3. Arıtma Tesisi Çamuru

Bütün arıtma tesislerinin en önemli sorunu oluşan çamurunu çevreye zarar vermeyecek bir şekilde bertarafıdır. Her kurulan veya kurulacak olan pis su arıtma tesisleri büyüyen çamur sorununu ortaya koyacaktır

Çamur konusunda uygulanan o kadar çok yöntem vardır ki, çözüm için genel bir reçete uygulanamaz. Her yer kendi durumuna özgü bu soruna çözüm getirmektedir.

Çamur örneklerinde fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerin belirlenmesinde yarar vardır. Ancak bundan sonra çevreye zarar vermeden kullanma veya bertaraf yollarını arayabiliriz.

Arıtma çamurları heterojen ve sık sık değişen bir yapıya sahip olmalarından dolayı örnek alınırken özellikle itina göstermek gerekir Alınan örneğin toplam sıvı çamuru temsil edebilmesi için aşağıdaki konulara dikkat etmek gerekir:

a.) Örneğin temsili olabilmesi için tankın iyice karıştırılması gerekir. Karıştırma işlemi çamurun yumak yapısını bozabileceğinden gereğinden fazla ve kuvvetli bir şekilde yapılmamalıdır. Büyük tanklar da bir çok yerden örnek alınmalı ve karıştırılmalıdır.

b) Mümkünse örnekler çamurların taşınması sırasında açık kanallardan alınmalıdır ve ölçme zamanını tamamen içine alacak şekilde, çeşitli zamanlarda örnek alınır. Karışım hazırlanmış olunur. Debiler sık sık değişirse artan veya azalan debiye göre, örnek miktarı almak gerekir.

Yoğunluk, KM veya TOC gibi paremetrelerin tayinlerinde örnek iyice homojenize edilmelidir.

d) Biyolojik olayları minumuna indirmek için örnekler 1-5° C arasında depolanır, saklanır. Şişeler örneğin nakil sırasında gaz oluşmasının neden olacağı fazla basınca meydan vermemek için kapak tutulmalıdır. Şişeler polietilenden olmalı ve kısmen doldurulmalıdır.

Çözgen veya hidrokarbon analizi yapılacak olan örneklerde, bu maddelerin uçarak kayıp olmayacak şekilde saklanmasına itina göstermek gerekir. BOİ; yoğunluk, organik madde v.s. gibi tayinler için örnekler O° C'nin altında saklanmalıdır.

KM (kurutma kalıntısı) örneğin ısıl değeri tayini için kullanılacaksa, analiz için 0,2 mm öğütülmelidir.

Uygulamaya yakın koşullarda yapılan çürütme deneyi ile organik maddelerin anaerobik ayrışma yolu ile verebileceği arıtma tesisi gazı (metan) bulunur.

Çamur çürütme deneyleri için gerekli olan uygun koţullar:

Termofil çürütme genelde seçilmez ve uygulanmaz, enerji gereksinimi fazladır ve termofil çürütülen çamur çok kötü kokar. Ayrıca suyunun alınması da zorlaşır; mezofil son çürütmenin yapılması gerekir (Fischer v.d 1945). Bu nedenle ısıtılan çürütme odalarının sıcaklığı 30-37° C arasında tutulur. Yoksa yeni oluşan koşullara metan bakterileri uyum sağlamak rorunda kalır (Erdin. 1980).

Bakteriler yaşamları için besin maddesine gereksinim duymaktadırlar. Evsel pis sulardan bu gereksinimleri yeterince karşılanır, ancak sanayii çamurlarında organik karbon bol miktarda bulunurken, diğer besin maddeleri yeterince bulunmamaktadır.

1 g ayrışabilir çamur için 7 mg azota gereksinim vardır. 1 lt taze çamurun 60 g katı madde içerdiğini kabul edersek, bunun 15 g'ı ayrışır.

Aşılama yapılmazsa örneklerdeki anaerobik bakteri çoğalması yavaş olmaktadır. Çamur deneyinde taze çamurun içinde 30° C de alıştırılmış çürük çamur (aşı çamuru) atılsa bile, kuvvetli gaz oluşumuna kadar 12 gün geçmektedir. Eksponansiyel artan gaz miktarı besin maddesi eksilmesi nedeni ile zamanla azalmaktadır.

Çürüme olayı yüksek sıcaklıkta ve çürük çamurun devamlı karışması halinde çok hızlı olmaktadır.

Çamurun filtrasyon hızı ve böylece içerdiği suyun bir kısmının alına- bilirliği spesifik filtre direnci ile önemli derecede kesin ve karşılaştırılabilir değerler elde edilmektedir.

Sonucun Hesaplanması:

┌──────────────────────────────────────────────────────┐

│ 2 . P. A² T │

│ r = ----------- (m/kg) = ---- (s/cm) akış gradyantı │

│ KM . n V │

└──────────────────────────────────────────────────────┘

n = dinamik vizkozite (N.s/cm²)

Genellikle b'yi tayin etmek yeterlidir. Carman teorisine dayanarak b'nin rahatsız edilmeden devam eden filtrasyon olayında sabit kaldığını söyleyebiliriz."b" aynı zamanda filtrat hacminin ve zamanın karesi ile doğru orantılıdır.

Spesifik filtrasyon direnci için standart denklem daha basitleţtirilir.

┌────────────────────────────────────────┐

│ NS │

│n =(------) = n.su = 10^-7(N-S)(20° C de) │

│ cm │

└────────────────────────────────────────┘

┌──────────────────────┐

│ m b.p │

│(---)= ----- . 10¹³ │

│ kg KM │

└──────────────────────┘

t/y ve V eksenlerinden oluşan bir diyagramda filtrasyon zamanı t ve filtrasyon hacmi V taşınabilir. Bu da b gradiyantının bulunmasını sağlar. Regresyon doğrusu üzerinde ölçülen noktaların az veya çok doğru olarak bulunması, yapılan ölçümün doğrulu/u hakkında bir şey ifade ede- bilmektedir.

┌───────────────────────────────────────────┐

│ s t/v 2. p. A² │

│ b = (------)= ------ ; r = b. ----------│

│ cm⁶ V KM.n │

└───────────────────────────────────────────┘

Filtrasyon esnasında p'nin sabit olduğuna ve geçit periyodunun kapandığına dikkat etmek gerekir. Filtrat cam duvarı boyunca akmalı yoksa hava akımı tarafından sürüklenebilir.

b değerindeki hataları azaltmak için fonksiyon uzun gözlem süresince takip edilmelidir (şekil 3.3 , 3.4)

Biyomas solunum aktivitesi ise suyun sıcaklığına, değerlendirilebilir eksojen ve endojen substratların verilişine organizmaların yaşına (çamur yaşına), mevcut olan toksit maddelere ve önceden böyle toksik maddelere alışıp alışmadığına bağlıdır.

Eksojen substratların değerlendirilmesi sırasındaki oksijen azalması substrat solunumudur.

%1'lik pepton çözeltisi uygundur, 1 ml her 100 ml çamura eklenir.

B_TS =~ 0,3 kg BSB/ kg TS.d

(normal) = 15-20 mg 0₂/gGV.h

(yüksek) =30 mg O₂/ g.G V.h

40.6,0

6.h

Spesifik Çamur Solunumu:

┌─────────────────────────────────┐

│ 40,0 mg/L.h │

│ 4,3 g TS / L.%82YK │

└─────────────────────────────────┘

YK 4,3 g TS/L. 0,82

pH tayinleri elektrometrik yöntemle yapılır. Yüksek omlu cam elektotlar kullanılır. Alet olarak pH-metre ve yüksek omlu cam elektotlar gereklidir.

İmalatçı firmanın elektrotların korunması ve bakımı hakkindaki talimatına kesinlile uymak gerekir. Sıvı, katı yağlarla veya diğer kirletici maddelerle diyaframların tıkanması veya elektrotların dolması tehlikesi özellikle çamurlarda çok fazladır. Elekrotların sık sık temizlenmesi ve her ölçüm serisinden önce ayarlanması mutlaka gereklidir.

pH-aleti kullanılan elektrotla tampon çözeltisi ile beklenilen pH sahasında ayarlama yapılır. Numunenin sıcaklığı ölçülür, pH-metrede sıcaklık ayarlanır. Sonuçlarda sıcaklık mutlaka verilmelidir :

a) Doğrudan ölçme:

Eğer numune yeterli derecede sulu ise ölçme elektrodu numuneye daldırılır, ibre 1 dakika sabit kalırsa, pH-değeri okunur. Sıvı ve katı yağların zengince bulunduğu örnekler elektrodu film tabakası ile kaplıyarak işlevlerini aksatırlar. Bu nedenle her ölçümde saf su ile temizlenmelidirler.

b) Seyrelttikten sonra ölçme :

pH 11° C de :6,3

Birim olarak g/kg veya % kullanılır.

Deneyin yürütülmesinde gerekli ilan aletler

a) Filtrasyon aleti veya bir Sartorius Membran Filtresi

b) Vakum kurutma dolabı (etüv)

c) Laboratuvar santrifuj cihazı

d) Analiz terazisi

e) Santrifuj tüpleri

f) Beherler

g) krozerler ve kapsüller

h) ¥ 50 mm Membran Filtreleri (Sartokius SM 30)

Katı madde konsantrasyonu az olan numunelerden 40-50 g alınır ve filtrasyon aletine verilir; konsantrasyonu fazla olanlardan ise 80 gr alınır ve filtrasyondan önce santrifuj edilir. Numunenin sıcaklığı 20° C olmalıdır.

Filtrasyon yolu ile doğrudan ölçülür. Önceden sözü edildiği gibi ön oluşum görmüş ve tartılmış filtrasyon yan aygıtında saf su ile ıslatılır. Eğer su akmıyorsa, o zaman altına filtreden geçenleri tutması için önceden tartılmış kapsül konur. Numunenin hepsi dökülür ve numune kabı saf su ile yıkanır.

Islak filtre pastasındaki çözülmüş maddelerin miktarını azalmak, kener toplamlarına engel olamk için filtrasyon süresinin sonuna doğru saf su ile yıkanır.

Akabilir filtre pastası artık kalmamışsa o zaman filtrasyon tamamlanıştır.

Pastanın iyi kurumasını sağlamak için cam çubuk ile santrifuj tüpleri karıştırılır. bu durumda cam çabukta daranın içinde alınır.

Santrifuj tübü + beher darası içinde çamur olan beher

Santrifuj tübü + içinde çamur olan beher

S = Z_s - Z_t

K_o = Z_ko - Z_t

K₂ = M_k2-M_t

K₃ = A_k3 - A_t

Çözünmüş madde miktarı (gr olarak)

K₃(K₀ - K₁)

ÇM =---------------- g

S-K₀-K₂-K₃

Çözülmemiş madde miktarı (% olarak)

K₃ + G_Sk

ÇM = ----------- . 100

S

K₁ + K₂ + K₃

%KM = --------------.100

S

Yanma kaybı (YK) genellikle katı maddenin içindeki organik maddenin tayininde kullanılır. Bazı sakıncaları bir kenara bırakılırsa yanma kaybı katı artıkların ve çamurların ve çamurların organik maddesini yorumlamak için basit ve çok değerli bir yöntemdir.

4 g analiz numunesi ±0,1 mg duyarlılıkla ağırlığı sabitleşinceye kadar ısıtılmış porselen veya platin krozelerde tartılır. Bir saat 550 (600) ° C'de tutulur ve desikatörde soğutulur; tartılır.

ilk tartım (b-a) - son tartım (c-a)

YK = ------------------------------------- . 100

ilk tartım (b-a)

a = boş krozenin g olarak ağırlığı

b = kuru katı maddeli krozenin g olarak ağırlığı

YK = kuru katı maddenin ağırlık yüzdesi olarak yanma kaybı

Son tartım(c-a)

Kül = -----------------. 100

ilk tartım(b-a)

Mutlaka filtrasyon yapmak gerekiyorsa filtrattan önce ilk akan (~20 ml) kısım ayrı toplanmalı ve atılmalıdır. Sonra gelen kısım ise ölçüm için kullanılmalıdır. Çünkü ilk kısımdaki ağır metal miktarı genellikle filtrasyon olayı ile etkilenmektedir.

AAS de ölçme alevli veya alevsiz yöntemlerle yapılabilir.

Not: Bu talimata titizlikle bağlı kalınırsa, perklorikasit ile çalışmalarda sözkonusu olan patlama tehlikesi uzaklaştırılmış olur.

Aşağıda sıralanan metaller için tayin edilebilme sınırları (mg/L ölçülen çözelti):

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

Metaller Atomik absorpisyon

Alevli Alevsiz

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

Cd ........ 0,02 ppm ..... 0,001

Cr ........ 0,10 " ......... 0,002

Cu ........ 0,10 " ......... 0,005

Fe ........ 0,10 " ......... 0,005

Hg . ..... 10,00 " ......... 0,002

Mn ........ 0,10 " ......... 0,005

Ni ........ 0,20 " ......... 0,020

Pb ........ 0,50 " ......... 0,005

Sn ........ 1,00 " ......... 2,000

Zn ........ 0,02 " ......... 0,002

Su miktarı, 105° C de numunenin kurutulmasından sonra ağırlık kaybı; katı madde miktarı ise 105° C de geriye kalan kuru madde olarak tanımlanmaktadır.

Su miktarı tayini yaparken hidrokarbonlar, organik çözücüler, bikarbonatlar v.b örneğinde olduğu gibi uçucu veya kolay parçalanabilir, maddeler az veya çok analiz değerini etkileyebilecektir. Bu nedenle hem fazla numune kullanmamak ve hem de gereğinden fazla etüvde tutmamalıdır.

Eğer mineral madde miktarı fazla ise o zaman numunedeki kristal suyunu uzaklaştırmak için etüv sıcaklığının 180° C olması gereklidir. Böyle durumlarda kurutma sıcaklığı verilmelidir.

Su miktarının az olması halinde de tartım öyle olmalı ki, kullanılan numune bütününü temsil edebilsin.

Çamurlarda su miktarının büyük kısmının su banyosunda buharlaştırılırması yerinde olur.

Sonucun hesabı

b - c c - a

% SM = ------- . 100 & %KM =-------* 100

b - a b - a

a = Boş krozenin veya kapsülün ağırlığı veya kullanılan filtrenin ağırlığı, g olarak

b = Numuneli filtre veya kroze ve kapsül ağırlığı, g olarak

KM = Ağırlığı yüzdesi olarak katı kuru madde miktarı

Bulunan değerler % 0,1'e yuvarlanarak verilmelidir.

İnfraruj ışınlama yöntemi ile kuru madde miktarı yaklaşık olarak tayin edilebilir. Bu yöntemde yalnız sıkı bir gözlem ve kontrol gereklidir. Çünku tam kurutma verimi yüzey nemli ise elde edilebilir. Ondan sonra verimi azalır. Eğer çamur pastası kuvvetli patlarsa, uçlar kömürleşir, bu da ölçme sonucu % birkaç değer olumsuz etkiler.

SAUTER - Kurutma terazisi ile bir örnek :

Burada kap olarak konik krozeler (¥ 13 cm çaplı ve 4,5 yüksekliğinde) kullanılır. Kuru madde miktarı % 1'e kadar ~40 g numune; % 1'den fazla ise o zaman da ~20 g numune tartılır.

Lamba'nın sıvıya olan uzaklığı 4,5 cm'dir. 200 W beyaz ışık kullanılmaktadır. Lambada bir ayarlayıcı bir gösterme ibresi vardır. Ayarlayıcı ile aşağıdaki gibi kurutma ayarları yapılabilir:

180 V 10 dakika süre ile

90 V 5 dakika süre ile

60 V ağırlık sabitleşene kadar (5-10 dakika)

Çöken çamur hacmi kuru madde miktarı hakkında sınırlı bir ifade gücüne sahiptir. Bu yüzden çamur hacim indeksinin önemi daha büyük olmaktadır. Çamurun yoğunluğunu SVI (çamur hacim indeksi) olarak tanımlanmakta olasıdır.

Çöktürme deneyi sırasında eğer numune sıcaklığı ile çevre sıcaklığı arasındaki >±2° C ise, çökeltme mezürü içinde numune suyu bulunduran bir bir kovanın içine konulur.

Örnek :

Sereltmeden ; 180 ml/L

Seyreltilme 1:2 510 ml/L (3 *170)

Çamur Hacmi İndeksinin Hesabı :

Çöken çamur hacmi (ml/L)

SVI(ml/L) =-------------------------------

Çamur katı madde miktarı (g/L)

SDİ; çamur hacim indeksinin tersinin 100 ile çarpımına eşittir.

SDİ (g/100 ml) = 100*(1/SVŞ)

Filtratın kapilar akış hızının ölçümü (Capillary Suction Time) standartlaştırılmış 1 mm kalınlığındaki kromatografi kağıdında aldığı yol uzunluğu olarak tanımlanır. Kapilar basınç ile olay gerçekleştirmektedir.

Çamur normlu standart, dik duran boru içine konulur. Bu da belirli filtrenin hemen üzerinde katı madde tabakası oluşur, bu da devamlı olarak filtrenin direncini artırmaktadır. Dolayıdıyla da akış hızı azalmaktadır. Elektiriksel devre ve bir saat ile filtratın a'dan b'ye kadar geksinim duyduğu zaman saniye olarak (CST-değeri) bulunur.

Çapı 6 cm olan silindirik bir kaptaki 6 saatte çöken çamurun hacimsel oranı çamurun çökebilirliğini verir (Şekil 3.5)

Bunun için 1000 ml örnek oda sıcaklığında rahatsız edilmeden bırakılır okunur.

Aynı deneyde

* Aktif çamurun 1/2 saat sonraki çökme hızını

* SVI (çamur hacim indeksi) ni tayin edebiliriz.

Çökelme eğrilirinden genellikle çamurların çoğu için çökelme zamanı olarak 4-24 saat arasındaki çökme hızı çok ilginçtir.

Çapı 6 cm olan silindirik bir kabın içinde 6 saat bekledikten sonra çöken maddelerin işgal ettiği hacim çökebilirlik olarak tanımlanmaktadır.

Bu deney yapılırken 2 saat içindeki çökme hızı, 1/2 saat'te aktif çamurun çökme hızı ve çamur hacim indeksi (SVŞ) değerleri de tayin edilebilir.

Deneyin yapımında oda sıcaklığında 1000 ml'lik numune sarsıntısız bir şekilde bekletme işlemi yapılır.

Çökme olayını etkiliyen silindirin kenerlarının etkinliğini azaltmak için mezürün çapı 6 cm den az olmamalıdır. Çamurların çoğunda, çökme eğrisinin 4-24 h arasındaki çökme zamanı çok ilgiçtir. Bu amaç için İmhoff konisinden de yararlanılmaktadır (Şekil 3.6).

Çoğalma birim hacimdeki organizma sayısının artması demektir. Çoğalma olayı belirli zaman aralıkları ile tekrarlanır.

Bölünme hızı; V = Saat'teki hücre sayılarının ikilenme sayısıdır.

2⁰ ──® 2¹ ──® 2² ──® 2³ ──® 2⁴

N = N0 x 2; log N=log N₀ +nlog2

logN - logN_o

n = --------------

log 2

Jenerasyon zamanı (g): Hücre sayısının ikilenmesi için gerekli zaman aralığı (dakika olarak).

t (t -to).log2

g = ---- = ----------------- (dakika)

n logN-logN₀

Bir tek bakteri hücresinden bir jenerasyon zamanında (30 dakika)

24 saat içinde 2⁴⁸ ve 48 saat içinde ise 2⁹⁶ nesil üremektedir.

Yaklaşık 30 milyar E.coli hücresinin ağırlığı 1 mg kuru maddedir.

*İkileme : İki misline çıkma

│Üretme Süresi│ Toplam hücre│ Biyomas │ Her biri 10 tonluk │

│(saat olarak)│ sayısı │ (kuru hücreleri) │ kamyon sayısı │

├─────────────┼─────────────┼────────────────────┼────────────────────┤

│ 30 │ 260 │ " 32 kg │ │

│ 35 │ 270 │ " 32 ton │ 3 │

│ 40 │ 280 │ " 32000 ton │ 3.000 │

│ 45 │ 290 │ " 32000000 ton │ 3 milyon │

│ 48 │ 296 │ " 32000000000 ton │ 3 milyar │

└─────────────┴─────────────┴────────────────────┴────────────────────┘

Çizelge 3.2 Protein Verimi

┌─────────────────┬───────────────────┬───────────────────────────────┐

│ Organizma │ Ağırlık │ 24 saatteki protein Verimi │

├─────────────────┼───────────────────┼───────────────────────────────┤

│ 1 öküz │ 500 kg │ 40 g │

│ Soya Fasulyesi │ │ │

│ Tohumu │ 500 kg │ 40 kg │

│ Maya Hücreleri │ 500 kg │ 40 ton │

└─────────────────┴───────────────────┴───────────────────────────────┘

1. Gravimetrik yöntem (KM tayini)

2. Volumetrik yöntem

3. Türbidimetrik yöntem

Sanrifuj veya filtrasyon yolu ile hücre kütlesi çözeltiden (sudan) ayrılır. Arkasından çözeltideki asluda maddenin biyomas'dan iyice ayrılması için bir kaç kere yıkanır.

Hücre kütlesi (biyomas) kurutulmadan önce, taze ağırlığı belirlenir. Birim hacimdeki kuru madde ağırlığı, örneğin g/ml veya g/L, biriminde ifade edilir, ve birim zamandaki gelişme (gelişme eğrisi) saptanır.

Biyomas'ın kurutulması vakumlu kurutma dolaplarında 80° C de, normal basınç altında çalışan etüvde ise 110° C de yapılır.

Genelde fermentasyon sanayisinde kullanılır. Streptomüsetlerin ve mantarların kültür olarak yetiştirilmesinde, mezür içinde birim zamanda çöken katı maddenin birim hacmi hesaplanır ve birim zamandaki gelişme saptanır. Bakteriler gibi sedimentasyonu kötü olan kültürler santrifuj tüpünde santrifüj edilir.

Sınırlı sayıdaki ölçümlerin (tayinlerin) oluşturduğu ortalama değeri X, gerçek ortalama değeri μ'den farklıdır ve aşağıdaki ilişkiden hesaplanır:

X = (X₁ + X₂ + .......+ X_n) / n

n:ölçüm sayısı

Standart Sapma (S):

n sayıdaki ölçümün (S) standart sapmasını şöyle buluruz:

1 1

S² = ----- { E(xi)² - ----- (E(xi)²)}

(n-1) (n-1)

İstatiksel olarak genelde ölçülen değerlerin % 68,3'ünün tesadüfü dağılımı ± S sahasında bulunmaktadır. Eğer bu sahayı ± 35'e çıkarırsak o zaman bu saha ölçüm değerinin % 99,73'ünü kapsamına alır.

Tekrarlama-Dağılım Sahası ±(35):

Eğer aynı araştırıcı veya gözlemci ölçümünü, aynı aletle ve önceden analizlediği örneğin diğer bir parçası ile olabildiğince aynı koşullarda tekrarlarsa; ölçülen değerlerin saptanan dağılım sahaları "tekrarlama dağılım sahası" olarak adlandırılır.

Güvenilir Saha ± Q

Q = a₀ ±(35)

Çizelge 4.1: a için analiz sayısına (n) bağlı olarak bulunan değerler

┌───┬──────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐

│n │ 2 │3 │4 │5 │6 │7 │8 │9 │10 │25 │

├───┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤

│a │ 55,0 │3,70 │1,50 │1,00 │0,75 │0,62 │0,53 │0,47 │0,43 │0,22 │

└───┴──────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘

bunlardan da açıkça görülüyor ki, n=2 olduğunda a=55 olmaktadır. Ve paralelli analizde bilinmeyen dağılım sahasında ±(3) istatiksel bir ifade kullanılamaz.

Burada amaç arıtma çamuru, çöp kompost, yanma kalıntıları ve diğer katı artıkların analizlenerek yorumlanmasıdır.

Bu yöntemler bir taraftan materyalin o anki yapısını ve bileşimini saptamaya, yani çekilen, alınan örneğin önceki ve sonraki durumunu göz önüne almadan niteliksel yorumlamaya yarar (tek analizler).

Diğer taraftan ayrışma olayı da bununla talep edilebilir. Bu amaç için çeşitli zaman aralıklarında ham örnekler alınır ve analizlenir. Bu şekilde elde edilen analiz sonuçlarını karşılaştırma olanağına sahip olabilmek için sonuç başlangıç kuru maddesine göre hesaplanır (seri analizler).

Ayrışma sırasında kül miktarının nicelik bakımından sabit kaldığı kabul edilmektedir. Organik kısım ise parçalanmakta, niceliksel azalma olmaktadır.

(n) sayıdaki örneğin % kül miktarının yardımı ve başlangıç kuru maddesi (BKM) ile bir çok sonuçlar tekrar hesaplanabilir ve birbirleri ile karşılaştırılabilir.

BKM

X_BKM = ------. X_n

K_n

BKM : Başlangıç kuru maddesi

K_n : Kül

Adisyon veya dışşardan standart ilave etme yönteni belirli metallere etki eden makriks etkisinin kaldırılmasına yaramaktadır. Konsantrasyona bağlı olmamak kaydı ile bu etki görülmektedir.

Yaş yakma çözeltisi 3 veya 4 eşit parçaya ayrılır ve bu her parçaya farklı konsantrasyonlarda olan standart çözeltiden (kalibrasyon çözeltisi) verilir. Dördüncü örneğe ise eşit miktarda su konulur.

Ölçümden sonra sonuçlar diagrama aktarılır, eğer konsantrasyona bağlı kimyasal interferens ve iyonizasyon interferensi olmazsa, sıfır noktadan geçmeyen bir doğru elde edilir. Ölçülen çözeltideki aranan cx konsantrasyonu bulunur.

Ekstropolasyon grafikle veya hesapla yapılabilir. Hesap yolu ile bulmak için aşağıdaki ilişkiden yararlanarak ölçülen değerden regresyon doğrusu bulunmaktadır:

y (ekstraksiyon) = (a.x + b) - x

x = ilave Exy-(Ex.Ey)/n

b = y - ax a=---------------

y = Ey/n Ex²-(Ex)²/n

x = Ex/n --------------------------------------------------------------------

Grabner, H.R v.d. 1979 = Untersuchungen über Auf-Schlussverfahren zur Bertimmurg von Schvermetallen sovie Alkali und Erdalkali-Elementen an fester Abfallstoffen EAWAG-Bericht 30-202. Dübendorf, 74 S

Exy-ExEy/n

r²=----------------------------

(Ex²-(Ex)²/n)(Ey²-(Ey)² /n)

n1=n2 ise

│X₁-X₂│ │X₁-X₂│

t=─────────────────-=────────────────

{(Q1+Q2)/n.(n-1)}^½ {(S₁² + S₂²)/n}^½

FORMULLER EKSŢK.

Temel Büyükler : Temel Birimler :

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

Uzunluk ..................... Metre .... ....... m

Kütle ....................... Kilogram ........ kg

Zaman ....................... Saniye ..... ..... sn

Elektiriksel akım şiddeti..Amper ... .. ...... A

Işık şiddeti ................ Candela ......... cd

Madde miktarı .............. Mol . ............ mol

Birimler:

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

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

Elektriksel akım şiddeti ........ ...Amper............. A

Zaman, süre ...................... . Yıl...... ..........a

Grad selziyus,

To = 273,16 T Grad selziyus

1° C = 1K

Isı miktarı ........................ Kalori.......... cal(J)

(1 cal = 4,1868jul)

Radyoaktif maddenin aktivitesi...Curie.... ........ Ci

Entropi..... ....................... . Kluziyus......... Cl

Dinamik viskozite ................... Zentipoise....... eP

Kinematik vizkozitesi ............... Zentistokes...... eSt

Zaman zaman aralığı ................ . gün. .. ........ ... d

(1d = 86400 sn)

Zaman zaman aralığı.................. .saat. . ....... .... h

(1h = 60d = 3600 sn)

Sıcaklık farkı...................... . grad..(1 grad=1K)

Termodinamikte Sıcaklık,

Sıcaklık farkı..... ....... kelvin ...... ......K

Sıcaklık, sıcaklık farkı............ grad kelvin........K

(1GK = 1K)

Hacim............................... Litre..............I

(1L=1dm³ = 0,001 m³)

Uzunluk............................ .. Metre .............M

(1 mil = 1.609344 km)

Basınç...........................Hg. millimetre

Basınç.............................Su Sutunu. milimetre

(1 mm SS = 0,0980665 m bar) su sütunu.........mmSS

Kuvvet........................... ... Newton............N

(1N = 1 kgm/ s²)

(1Nm³ = 1m³)

Elektriksel Ţlektenlik.............. Siemens..... ..... S

(1S = 1 A/V = 1 /q )

Elektriksel Gerilim........ ......Volt ... ..... .... V

(1 V = 1 W/A = 1A)

Verim.............................. . Watt. ....... W

(1W = 1 j/sn = 1 Nm/sn ; 1J=2,78x10^-7

Uzunluk ....................... . Mü, mikron .......μ(m) ... (lu=lum)

Zaman, zaman aralığı ......... ..Sigma..............G(s) ... (1G=luS)

TABLO EKSŢK

Yoğunluğu, normal litre ağırlığı....... .........Lo = 1,9771 g

Mol hacmi ..................................... .Vm = 22,263 m³/k Mol

Gaz sabiti .................................... .P/M= 19,27 m mp/kg K

Entropi........................................ .So = 213 j/MGL K

Oluţum entalpisi .............................. .HBo= -393,51 kj/mol

Serbest oluţum entalpisi ...................... .Go = -394,2 kj/mol

Buharlaţma entalpisi .......................... .Hv = 7,95 kj/mol

CO₂ 'in difuzyonu (D)

┌────────┬──────┬──────┬──────┬───────┐

│t° C │78,5 │0 │ 25 │ 80 │

├────────┼──────┼──────┼──────┼───────┤

│D, m²/sn│0,05 │0,0974│0,113 │ 0,15 │

└────────┴──────┴──────┴──────┴───────┘

CO₂ 'in havada difuzyonu (D)

┌───────────┬────────┬───────┐

│t° C │ 0 │ 40 │

├───────────┼────────┼───────┤

│D,cm²/sn │ 0,142 │ 0,1772│

└───────────┴────────┴───────┘

│T ° K │ 290,4│ 315,4│ 373,0│ 410,0│ 473,0│

├────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤

│d,cm²/sn│ 0,135│ 0,184│ 0,258│ 0,307│ 0,386│

└────────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘

cm³(gaz)

Bunsen çözünürlük katsayısı = --------------------

cm³(çözücü madde).bar

cm(gaz)

Teknik çözünürlük katsayısı = ------------------

g(çözücü madde).bar

┌────────────────────────────────────────┐

│p.bar 10° C 20° C 30° C │

├────────────────────────────────────────

│1,01 1,137 0,835 0,634 │

│5,07 1,103 0,804 0,620 │

│10,13 1,062 0,778 0,602 │

│15,21 1,024 0,753 0,587 │

│20,27 0,987 0,732 0,570 │

└────────────────────────────────────────┘

Erozyonun bir kaç aşaması vardır:

a) Az taşıma aşaması, bu hafif yarıkların oluşması ile belirlenir.

b)Orta derecede taşınma aşaması, bu durumda A-horizontunda % 25-75 arasında materyal kaybı vardır.

c)Kuvvetli taşıma aşamasında da A- horizontundan % 75 den fazla materyal taşınmıştır.

Arazi meyiline dik olarak kurulan bir düzenek ile, kenarları sınırlanmış parsellerde, yüzeysel akan su tarafından taşınan toprak nateryalinin miktarı ölçülebilir. Şekil 4.1, 4.2'de görüldüğü gibi bir düzenek yapay olarak veya arazide doğa koşullarında kurulan erezyon parselleri öyle olmalı ki, taşınan madde miktarının dışında yüzeysel akan sularda ölçülebilsin.Bunun için de:

a)Arazi her yana açık olmalı ki, ağaçlar, orman kenarları veya evler aksaklıklara sebebiyet vermemelidir.

b) Yamacın yeknesak meyilde olmasına dikkat etmek gerekir.

c) Arazinin durumu çevredeki ortalama arazinin özelliklerine uymalı

d)Arazide kurulan deney parseli dikdörtgen şeklinde ve uzun kenarı da meyil doğrultusunda olmalıdır. Parsel büyüklüğü meyile göre, taşınan toprağı ve suyu hatasız saptayacak şekilde olmalıdır.

e)Parsel sınırları yabancı suların parsele girmesine meydan vermemek için tecrit edilmelidir.

f)Toplama düzeneği yanlış ve yabancı sulara karşı korunmuş olmalı, dolayısıyle de sadece deneme parselindeki akan su ve taşınan maddeler toplansın.

Stuttgart-Ludwigburg yakınındaki Poppenweiler deponisi üç ana depolama yığma kısmından oluşmaktadır (Çizelge 4.2).

Çizelge 4.2 : Örnek bir depolama sahasında hacim gereksinimi

┌────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

├────────────────────────────────────────────────────────────────────┤

│ 1 15 1,9 milyon │

│ 2 22 3,9 " │

│ 3 9 5,5 " │

├────────────────────────────────────────────────────────────────────┤

│ Toplam 46 11,3 milyon │

└────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Şu anda (1979) 155.000 kişinin gereksinimi karşılayan bu deponi 2.000 yılında 425.000 nüfusun gereksinimi karşılayacaktır.

Deponinin en düşük kodu ile en yüksek kodu arasındaki fark 115 m olacaktır. Hendek meyilleri, araziye sağlanan uyuma göre 1:4-1:8 arasında değişmektedir. Genellikle 1:6'dır. Bunların dışında 1:3 'e de rastlanır.

Jeolojik değerlendirme ve kontroller için deponinin işletilmesi sırasında 3 pegel deponi sahasında 7 pegel de dışında yerleştirilmiştir. Ayrıca 17 adet örnek çukuru açılmıştır.

Çizelge 4.3 : Çürütülmüş katı artık materyalinin örtü maddesi olarak kullanılması ile erişilebilecek tasarruf:

┌───────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│Bağlı Eşdeğer nüfus ................... EGW = 215.000 │

│Katı artık miktarı .................... q = 205.000 (t / yıl) │

│Deponi kapasitesi ..................... VD = 1133.10 m³ │

│Nihai örtü tabakasının yüksekliği...... hES = 1,5 m │

│Ara tabakalarının yüksekliği........... hZS = 1,5 m │

│Toplam tasarruf........................ P = 2.3 milyon DM │

└────────────────────────────────────────────────────────────────────

N = 427.000 kiţi

q = 406.700 t/yıl

FD = 46 ha

FD₁= 15 ha

VD₁= 1.995.000 m³

FD₂= 22 ha

VD₂= 3.845.000 m³

FD₃= 26 ha

VD₃= 5.481.000 m³

Kırsal kesimdeki evsel katı artıkların kompostlaştırılması için FAHRAG. firması tarafından geliştirilen yöntemin hijyenik etkinliği hakkında Strauch (1973) aşağıdaki raporu vermiştir.

Geliştirilen kompostlaştırma yöntemi ile çeşitli mevsimlerde elde edilen kompostda dezenfeksiyonu için gerekli sıcaklığa erişildiği görülmüştür.

Çizelge 4.4 : Kompostlaşma Olayı Sırasında Hijyenik Önemi Olan Sıcaklık Bölgeleri:

┌────────┬────────┬────────────────────────┬──────────────────────────┐

│Sıcaklık│Sıcaklık│ Mikroorganizma │ Ayrışma Bölgeleri │

│Bölgesi │ ° C │ Türleri │ │

├────────┼────────┼────────────────────────┼──────────────────────────┤

│ 1 │20-40 │ Mezofil │Oligoterm ayrışmabölgeler

│ │ │ Organizmalar│ (soğuk ayrışma )

├────────┼────────┼────────────────────────┼──────────────────────────┤

│ 2 │ 45-55 │Mezofil organizmalardan │ Mezotern ayrışma │

│ │ │termofil organizmalara │ bölgesi │

├────────┼────────┼────────────────────────┼──────────────────────────┤

│ 3 │ 55-65 │ Termofil organizmalar │ Mezoterm ayrışma │

│ │ │ │ bölgesi │

├────────┼────────┼────────────────────────┼──────────────────────────┤

│ 4 │ 65-80 │ Termofil organizmaların│ Politerm ayrışma bölgesi│

│ │ azalması kimyasal │ (sıcak ayrışma) │

└────────┴────────┴────────────────────────┴──────────────────────────┘

Sıcaklık bölgelesi 1'de Salmonella'nın ölmesi söz konusu değildir. 4. Bölgede ise hastalık nedeni olan canlıların öldürülmesi güvence altındadır. 2 ve 3. mezoterm ayrışma bölgelerinde mikrobiyel aktivite en yüksek noktaya erişmektedir. 3. bölgede 55 - 65° C'ye erişen sıcaklığın yanısıra mikroorganizmaların yüksek aktiviteleri sonucu oluşturdukları bol miktardaki antibiyotiklerin de öldürücü etkisi büyüktür. Aynı etkiler spor okatı artıkları ile hayvansal dışkıların karıştırılarak 3-4 hafta boyunca kompostlaştırılması hijyenik açıdan kusursuz olarak görülebilir.

Kırsal kesimin artıklarının yığında kompostlaştırılması ile elde edilen ürünün human veteriner hijyeniği sahasında hijyenik kusursuz olarak sınıflandırılmıştır.

Kökeni :

Hammadde karışımı :

Kaç günlük :

Alındığı tarih :

Gördüğü işlem :

Analiz tarihi :

Fonksiyonu :

Rengi :

Yapısı :

Kokusu :

Rutubeti 105° C'de :

pH H₂O içinde :

pH 1/10 KCl içinde :

Cam miktarı >3 mm :

Su tutma özelliği :

Gözeneklik hacmi :

Yığındaki hacim ağırlığı

(g/cm³) :

Entero bakteri % si :

Salmonella % si :

Azotobakteri % si :

Mineral % si :

Organik madde :

Etkili organik madde :

Yanma kaybı kalıntısı :

Yanma kaybı kalıntısının

HCl'de çözünemeyeni :

Ana besin maddeleri :

N %KM :

P (6n HCl'de mg/100gr) :

C %KM :

C/N oranı :

Toplam S :

Suda çözünür S :

Sülfür S :

CO₂ (CaCO₃) olarak :

Cl :

Alkali etkili maddeler % :

Ağır metaller :

Toplam Ca (Alev Fotometre ) :

" Mg (CaCl'de çözünür mg/100 gr) :

" Mn (Atomik absorbsiyon ile) :

" Fe (Atomik absorbsiyon ile) :

" Cu (Atomik absorbsiyon ile) :

" Mo (Atomik absorbsiyon ile) :

" Cd (Atomik absorbsiyon ile) :

" Pb (Atomik absorbsiyon ile) :

" Hg (Atomik absorbsiyon ile) :

" Zn (Atomik absorbsiyon ile) :

Elektriksel geçirgenlik

Tuz miktarı (suda çözünür) % :

10 gram tohumdan 6 gün sonra alınan verim :

Yabani otlar tohumu :

N ve C Springer Klee'e göre tayini olabilir :

Kromaoografik test :

Spektrofotometrik test :

Katı artıkların kompostlanabilirliği :

Tesisin kapasitesi : 15.000-30.000 t çöp/yıl

(Yıllık Toplam Çöp Miktarı)

Gelen çöpler özel bıçaklı değirmenlerde parçalanır ve boyutların 100 mm'ye indirgenir.Gelen materyalin % 30'u geriye kalan maddeyi oluştururlarken, % 20'si kayıp olmakta ve % 50'de kompostlaşmaktadır.

Ayrışma yığınlarda 4 ay sonra tamamlanır, elde edilen kompost " olgun kompost " dur. Bütün hastalık mikropları en çok 3 gün sonra yığın ayrışmasından sonra yok olur.

Kapasiteye göre

Saha Gereksinimi : 15000 ton 30.000 ton

1. Çöplerin hazırlanması için

depolamak 465 m²

2. Kompost için 288 m²

3. Yol ve meydanlar için

Toplam alan 30.157 m² 51.755 m²

(Kapasiteye göre): 3.1 ha 5.2 ha

:

Akslar arası mesafe : 3.500 mm

Geniţlik : 2.500 mm

Meyil . : 18

Taşıma hızı : 1 m/dak

Geniţlik : 1.000 mm

Kayış niteliği : PE/PA ile desteklenmiş düz lastik kayış

Band genişliği : 1.000 mm

Yükseklik : 30 m

Kayış kalitesi : PE/PA ile takviye görmüş lastik kayış

Yüksekliği : 2.050 mm

Genişliği : 1.500 mm

Uzunluğu : 3.500 mm

Kesici bıçak açıklığı : 790x1.215 mm

Ağırlığı : 7.200 kg

Olukları sayısı : 28

Bıçak çapı : 40 mm

Tahrik organı randımanı : 2x30 KW

İşlem rabdımanı : 14 t evsel çöp /h

veya : 60 m³ çöp/h

Kayış kalitesi : PE/PA ile desteklenmiş düz lastik kayış

Band üzerinde ayrıcı elektromıtromıknatıs Tip :451-75/80-400 E

Bağlandığı : 220 V Doğru akım

Verim : 2.9 KW

Verim : 1.5 KW

Bağlamdığı gerilim : 220/380 V alternatif akım

Geniţlik : 800 mm

Band hızı : V = 1,31 m/sn