Koku kontrolü Atıksu arıtma tanklarında koku kontrolünde üç önemli hedef: Ekonomi, Verimlilik, Etkinlik...

24 Ocak 2014 Dergi: Kasım-Aralık 2013

Joel Bleth

Medora Corporation Başkanı

 

Ayarlanabilir giriş ağzı özelliğinden dolayı, uzun mesafeli sirkülatörler diğer bütün rezervuar ekipmanlarından farklıdır. Bu sirkülatörler, suyun gölet içerisinde ince yatay tabakalar şeklinde yerleşmesinden faydalanır ve bütün gölet iz bölgesi boyunca sirküle edilen suyun net yatay kesitinin belirlenmesine izin verir.

 

Atıksu arıtma göletlerinde koku problemini çözme işine birkaç araştırıcı soruyla başlanmalıdır:

-       Tank nasıl tasarlanmıştır?

-       Tank kullanımı yıllar içinde değiştirilmiş midir?

-       Her bir tankın amacı ve kullanılma amacı nedir ve tanklar eklenmiş mi, kapatılmış mı?

-       Neden kokular bazı günler daha çok olurken, bazı günler olmuyor?

 

Neden ve nasıl sorularının anlaşılması çeşitli atıksu arıtma tesislerindeki koku problemlerinin çözülmesi için ipuçları sağlayacaktır.

 

Bütün organik materyaller; hayatın devamı için gerekli olan sülfür elementini içerir. Aerobik sindirim prosesinde sülfür, oksijenin varlığıyla kokusuz sülfata dönüşür. Anaerobik sindirimde ise sülfür, sülfite dönüşür ve hidrojensülfitten methanethiol’e, tiyol’e kadar çeşitli formlarda bulunabilir. Sülfit içeren kokular, sarımsak kokusundan çürük yumurta ve daha kötüsüne kadar türlü türlü olabilir. Atıksu arıtma tesisi operatörleri, tesislerinden gelen kokuları yakın çevreden gelen şikayetlerin sayılarına göre hafiften çok yoğuna kadar oranlayabilirler.  

İşletmecilerin, tanklardaki kokularla başa çıkmak için havalandırmayı arttırmaktan,  suya kimyasallar uygulamaya veya havaya parfüm sıkmaya kadar deneyebilecekleri bir çok opsiyonları vardır. Fakat sıklıkla bu seçenekler pahalı ve tamamen etkili değildir.

Bir diğer alternatif; uzun mesafe sirkülatörler ya da karıştırıcılar, birçok atıksu tankında kokuların kontrolü için ekonomik ve etkili bir çözüm olarak ortaya çıkmaktadır. Bu karıştırıcılar, tank yüzeyine yerleştirilmektedir ve şebeke veya güneş enerjisi ile çalışan motorlar ve suyu giriş ağzından 360 derece etrafa yayan eksenel akışlı çarklar, derinliği ayarlanabilir giriş ağzı hortumu ve güç kontrol sistemlerinden oluşmaktadır.  

 

Ayarlanabilir giriş ağzı özelliğinden dolayı, uzun mesafeli sirkülatörler diğer bütün rezervuar ekipmanlarından farklıdır. Ayarlanabilir giriş ağzı, tank içindeki ince yatay form gibi ne çeşit su formu olursa olsun avantaj sağlar. Bu sirkülatörler, suyun tüm tank boyunca tam kesitinin sirküle edilmesine olanak verir.

Bu sirküle edilen bölge tankın en üst kısmına kadar endekslenebilir (indexed), örneğin sadece sirkülasyon için tankın en üstteki x feet’lik noktasına kurmak yeterlidir ya da giriş ağzı hortumu tank ne kadar dolu olursa olsun, tankın tüm derinliğini sirküle etmesi için ayarlanabilir.

 

Bu yazıda; bu benzersiz özelliklerle uzun mesafe karıştırıcılarının aşağıda belirtilen tiplerdeki atıksu arıtma tanklarında koku kontrolünü nasıl yaptığı tartışılmaktadır.

  1. 1.    Dengelenmiş tanklar
  2. 2.    Anaerobik tanklar
  3. 3.    Yoğun birikintili endüstriyel tanklar

 

Dengelenmiş tanklar: Tankı iyi karışmış ve aerobik tutmak

Atıksu arıtma tesisinin ön kısmındaki dengeleme tankı, su arıtma tesisine girene kadar, yağmurdan kaynaklanan aşırı iç akışı geçici olarak tutarak şok sönümleyici gibi davranır. Örneğin, bir dengeleme havuzu 8 feet derinliğinde tamamen doluyken 8 milyon galon suyu tutabilecek şekilde tasarlanabilir, fakat normalde gölet içinde derinliği 3-4 feet arasında değişen 2 milyon galon su ve her gün tanka giren, arıtma tesisine geçirilen 1 milyon galon su ile birlikte çalıştırılır. Yoğun yağmurlar esnasında, eşitleme tankı hızlı bir şekilde 8 feet derinliğe kadar dolabilir. Birkaç gün sonra, 3 feet derinliğe inebilir.

Bu tip göletlerde, kapsamlı karıştırma olmaksızın, organik katı partiküller dipte yerleşme eğilimi gösterecektir, zamanla dipteki organik katı partiküllerin oluşturduğu oksijensiz solunum koku problemi yaratacaktır. Fakat katıların ve suyun sürekli karıştırılması ile katı partiküller dibe birikmek yerine, arıtma tesisine doğru hareket edecektir. Dolaysıyla organik katıların anaerobik işleminin başlaması, ivme kazanması ve koku problemi yaratabilmesi için gereken zaman oluşmayacaktır.

Bu tür göletlerde, benzersiz tasarıma sahip uzak mesafeli karıştırıcıların giriş ağzı tankın dibine kadar ulaşmış olarak ayarlanır. Bu durumda hiçbir değişiklik yapılmadan ve tankın dibine hiçbir şekilde zarar verilmeden (Şekil 1) gölet tamamen karıştırılabilir.

 

Anaerobik tanklar: Anaerobik tank koku kapağı 

 

Bazı atıksu işleme tankları, örneğin aktif çamur sistemlerindeki atık çamur depolama tankları, özellikle anaerobik solunum için tasarlanmıştır. Böylece tank derinliği boyunca sürekli sülfitler ve koku üretir. Bu tanklarda salınan kokuları yok etmek için, operatörler tank yüzeyinde oksijenlenmiş su tabakasını kalıcı hale getirirler ve buna bazen koku kapağı derler. Tank içinde oluşan sülfit gaz baloncukları tank yüzeyine doğru yükseldiklerinde, bu kısımda sürekli olarak oksijenle etkileşime girerek kokusuz sülfata dönüşürler ve oksijenlenmiş tabakayı geçerler.

Tankın tepesindeki ince koku kapağı, 1” kalınlığında bile olsa, sülfit kokularını yok etmek için tek gerekli şeydir (Şekil 2). Fakat ince koku kapağı rüzgar vasıtasıyla dağıtılabilir, bu dağılma kokunun kaçmasına izin verir, bundan dolayı genellikle 1-3 feet kalınlığında koku kapağına sahip olmak en iyisidir.

Bazı su yüzünde duran havalandırıcı ekipmanlar, örneğin fırça havalandırıcılar; sığ ve çoğunlukla yatay karıştırma etkilerine sahiptir. Bu tür havalandırıcılar, genellikle anaerobik tanklar üzerinde koku kapağı oluşturmak için kullanılan en iyi aygıtlardır. Bununla birlikte, bu aygıtlar genellikle istenilen derinlikten birkaç feet daha derine türbülanslı akış gönderdikleri için, koku kapağı bölgesine oksijen tükenmesine sebep olan derin BOİ (Biokimyasal Oksijen İhtiyacı) yol açabilirler. Bundan dolayı ve ayrıca bu havalandırıcılar suyu sadece tek bir yöne ittiği için her bir gölette koku kapağını sabit tutacak, gerekli oksijeni sağlayacak birkaç tane makina gereklidir. Bu durum da yüksek yatırım maliyeti ve işletme maliyetine sebep olacaktır.

Su üstünde yüzen sirkülatörler gölet yüzeyinde koku kapağı oluşturmak için idealdir çünkü, bu sirkülatörlerin giriş ağzı sığ su derinlikleri için ayarlanabilir. Genellikle 1-3 feet arasıdır ve bir makine bütün yönlerde tankı sirküle edebilir. Sonuç olarak, her bir gölet için genellikle sadece bir aygıt gereklidir.

 

Sirkülatörler, koku kapağındaki oksijen seviyesini iki tip mekanizmayla sabit tutarlar:

a)    Günışığında fotosentez sonucu oluşmuş oksijeni yakalayarak

b)    Gece saatlerinde yüzey reaksiyonları sonucu oluşmuş oksijeni yakalayarak

Cihazlar, derin sulardan herhangi bir BOİ yükü getirmediği için, türbülans oluşturmaması sayesinde, genellikle 24 saat boyunca koku kapağında oksijen seviyesinin sabit tutulmasında bir problemle karşılaşılmaz.

Anaerobik tanklar üzerinde koku kapağının oluşturulması ve seviyesinin sabit tutulması için hangi tür ekipman kullanılırsa kullanılsın, anaerobik tanklarda uygun koku kontrolü için aşağıdaki 3 uygulama çok önemlidir.

  1. Tank içine olan akış koku kapağının altında tutulmalıdır, böylece içeriye akan BOİ, koku kapağındaki oksijeni kullanmaz. Eğer koku kontrol planı gölet yüzeyinde 3 feet kalınlığında bir koku kapağı istiyorsa, tank içine olan akış yatay olarak 4 feet ya da daha derin bir yerden getirilmelidir. Eğer eski bir tank çamur depolamak için dönüştürüldüyse ve yatay içeri akış borusu yeterince derin değilse, bu durumda içeri akan suyun koku kapağının altında kalması için yönlendirici kanatçık veya kısa boru uzantılı 45 derecelik dirsek eklenir. İçeri giren suyun tank dibinden dikey alındığı göletlerde, şekil olarak kart masasına benzeyen yön saptırıcılar, içeri akış borusunun üstüne yerleştirilir. Böylece, içeri giren suyun gölet yüzeyini vurmasına izin vermek yerine yatay şekilde yönlenmesi sağlanır.
  2. Benzer şekilde, atıksu tanktan çekilirken koku kapağının altından çıkartılmalıdır. Bu şekilde koku kapağını içeren oksijenli suyun tanktan tahliye edilmesi önlenmiş olur. Eğer eski tanklar çamur depolamada kullanmak için dönüştürülmüşlerse ve yüzeysel su çıkış borusu varsa, suyun koku kapağının altından tankı terk etmesini sağlayacak yüzeysel olmayan yönlendirici kanatçık veya kısa boru uzantılı 45 derecelik dirsek tasarlanır.
  3. Son olarak, tank içine akan ve anaerobik solunum için BOİ içeren su sıcak olmamalıdır. Sıcak su tank yüzeyinde yüzer ve BOİ içeriği koku kapağı içindeki oksijeni kullanır. Bu nedenden dolayı, bazı endüstriyel işlem uygulamalarında, örneğin içeri akan atıksuyun sıcak yıkama suyu olduğu et entegre tesisleri gibi, koku kapağı yöntemini uygulamak zordur. Bu tür tesisler sıklıkla yüksek BOİ içeriğine sahip sıcak su kullanırlar. Bu tür tanklar için, içeri giren su için aerobik solunum bir çözümken, başarılı koku kontrolü için diğer bir yol tankın her tarafının kaplanmasıdır.

 

Derin endüstriyel tank: Anaerobik gölette sabit gaz giderme 

 

Bazı endüstriyel atıksu tankları çok derin, 30-50 feet aralığı kadar olabilir ve çoğunlukla mineral ve tuz bazlı atıksu, örneğin güç santralindeki kazan blöf suyu gibi, içerebilir. Ayrıca maden tankları ve petrol sahası atıksu tankları bu probleme sahip olabilir.

Bu tür tanklarda, organik materyallerin solunumunda sanılanların aksine, sülfat; su ve diğer minerallerle birlikte gelir. Tankın dip kısmındaki anaerobik çevrede bir miktar sülfat, sülfite dönüştürülür ve tankın dibindeki soğuk, yüksek tuzlu ve yüksek yoğunluktaki suda hapsedilir. Daha sonra gölet tam karışma modunda tamamen alt üst edildiğinde, özellikle sonbaharda ve ilkbaharda bazı gecelerde, büyük miktarda sülfit tanktan havaya salınır.

Bu tür tanklarda etkin koku kontrol stratejisi; giriş ağzı bütün tank boyunca uzanıp dibe erişen bir veya daha fazla, tankın boyutlarına bağlı olarak, sirkülatörün yerleştirilmesidir. İçinde hidrojen sülfit çözünmüş derinlerdeki yoğun su sürekli tankın yüzeyine doğru taşınır, basıncı azaltılır ve sülfitler dağıtma plakasından atmosfere aktarılır (Şekil 3). Tanklar içindeki su ince yatay katmanlar halinde olduğu için, genellikle bir cihaz tankın dibi boyunca sülfitlerin uzaklaştırılması için, tankın en derin yerine erişecek şekilde ayarlanır. Sülfit kokusu genellikle cihaz üzerinde fark edilebilirken, kıyılarda hissedilmez. Daha sonra tank zaman zaman ters düz edildiğinde, koku problemi oluşmaz çünkü tank dibindeki sülfit kalmamış olur.

Benzer durum ilkbaharda oluşabilir. Suyun üst tabakaları gün içinde ısınır fakat gece soğur, dibe çöker ve buradaki bol miktarda sülfit içeren durgun su ile alışverişte bulunur. Bu durum haftalarca her gün devam eder ve sonuç olarak koku bütün bölgeye yayılır.

 

Sonuç     

 

Atıksu arıtma tesislerindeki koku problemlerinin teşhisi ilgi çekici olabilir ve bütün tesis, tesisteki işlemler ve hedefler ile birlikte başlar. Tank tasarımının teorisi nedir ve tank nasıl işletilmektedir? İçeri ve dışarı akış nasıl olmaktadır? Koku problemi ne zaman ve neden meydana gelmektedir?

Her tesis eşsiz olduğu için, her çözüm eşsizdir, fakat birçok tanktaki koku problemleri ve çözümleri yukarıda bahsedilen üç kategoriden birisine girecektir.

Durum ne olursa olsun, sirkülatörler hem aerobik hem de anaerobik tank tipleri için uygulanabilir cihazlardır. Sirkülatörler sıklıkla, diğer metotların maliyetinden daha düşük maliyetlere yerleştirilebilir ve çalıştırılabilir, hatta mevcut havalandırma sistemleriyle birlikte kullanılabilir. ABD’deki endüstriyel uygulamalarda güneş enerjili cihazlar, yatırımda % 30 vergi indirimi ve hızlandırılmış yıpranma payı sağlamaktadır. Arıtma tesis operatörleri, araştırma zamanlarında sirkülatörleri dikkate aldıklarında bu cihazların değerini ve kokular ile ilişkili bölge sakinlerinin şikayetlerinin azaldığını keşfedeceklerdir. 

 

Medora Şirketi Hakkında…

Medora şirketi, Dickinson, N.D.,GridBee ve SolarBee markalarını da bünyesinde bulundurur, kentsel ve endüstriyel atıksu arıtma tesislerindeki zorlu problemlere çözümler sağlar. Şirket bünyesindeki uygulamalar, enerji korunumu, işletme geliştirme ve koku kontrolüdür.    


Etiketler


Slider Altına