Çubuk Atıksu Arıtma Tesisi

Çubuk ilçesi ve bağlı mahallelerin atıksularını arıtmak amacıyla Çubuk ilçesinde 19.250 m³/gün atıksu arıtma kapasiteli “Çubuk Atıksu Arıtma Tesisi” yapılmış olup, işletmeye alınmıştır. Bu tesis için çamur stabilizasyonu da içeren “Uzun Havalandırmalı Aktif Çamur Sistemi” seçilmiştir. Çubuk Atıksu Arıtma Tesisinde azot ve fosfor giderimi yapıldığı ve ileri arıtmaya sahip olduğu için, arıtılmış çıkış suyu, yeşil alanların sulanmasında rahatlıkla kullanılabilir özelliktedir. Arıtılan sular, önce Çubuk Çayı’na, ardından da Ankara Çayı’na verilmektedir.

http://www.aski.gov.tr/Yukle/Resim/atiksu_aritma/cubuk.jpg

Çubuk Atıksu Arıtma Tesisi’nin karakteristikleri aşağıda belirtilmiştir:
Hedef Yılı Eşdeğer Nüfusu  : 110,000
Hedef Yılı Günlük Ortalama Akımı : 19,250 m3/gün
Hedef Yılı Maksimum Akımı  : 2,000 m3/sa
Hedef Yılı Pik Kuru Hava Akımı : 1,150 m3/sa
Hedef Yılı Minimum Akımı  : 760 m3/sa
Hedef Yılı Kirlilik Yükü  : 4,500 kg BOİ5/gün
Deşarj Noktası   : Çubuk Çayı
 
Tesiste yer alan üniteler:
- Kaba Izgara
- Giriş Pompa İstasyonu
- İnce Izgaralar
- Havalandırmalı Kum ve Yağ Tutucular
- Genel Debi Dağıtım Yapısı
- Selektör Tank
- Anaerobik Bölümle Birlikte Havalandırma Havuzları
- Son Çökeltme Havuzları
- Mekanik Çamur Yoğunlaştırma ve Susuzlaştırma Ünitesi
- Atıksu Dağıtma, Toplama ve Deşarj Yapıları
- Geri Devir ve Fazla Çamur Pompa İstasyonu
- Blower Binası
- Trafo ve Jenaratör Binası
- İşletme Binası
- Garaj ve Atelye Binası
- Bekçi Kulubesi
 
Kaba Izgara
Tesis girişinde atıksuda bulunan büyük parçacıkları tutmak için tasarlanmıştır. Bu ünite aynı zamanda katı parçacıkların giriş terfi merkezindeki pompalara zarar vermesi de önlenmektedir. 1 adet 1.5 m genişliğinde kanal inşa edilmiş olup çubuklar arasındaki açıklık da 50 mm olarak imal edilmiştir. Tesis 2030 nihai debisine göre tasarlanmıştır. Kaba ızgara otomatik ve manuel mekanik temizleme prensibine göre çalışmaktadır. Toplanan katı atıklar bir taşıyıcı banda gelerek, buradan da konteynırlara boşaltılmaktadır.
Kaba Izgara Tasarım Kriterleri:

• Kaba ızgara sayısı = 1
• Çubuklar arası mesafe = 50-60 mm
• Çubuklar arası maksimum hız =1.2 m/s
• Kaba ızgarada tutulan atık miktarı = 4 l/(kişi*yıl)
• Katı madde muhtevası = % 15 – 25 arası
• Yoğunluk = 600 – 900 kg/m³ arası
 
Giriş Pompa İstasyonu
Kanalizasyon şebekeleri genellikle belli bir derinlikten Atıksu Arıtma Tesisi’ne bağlandıklarından atıksuyu tesis öncesi yükseltmek gerekmektedir. Bu işlem için 1,500 m3/sa kapasiteli 2+1 pompa kullanılmaktadır.
İnce Izgaralar
Kaba Izgara’da tutulamayan ve Giriş Pompa İstasyonu’nda yükseltilen atıksuyun içinde kalan taş, paçavra, tahta gibi maddeler ince ızgaralarda tutularak bundan sonraki ünitelere geçmesi engellenmektedir. Izgaralardaki akım hızı, kumun ve çökebilen katıların (çamurun) çökelmesini önlemek amacıyla 0.6 m/s’den yüksek tutulmuştur. İnce Izgara çubuk aralıkları  8 mm olarak belirlenmiştir. Izgaraların oturacağı kanalların genişliği 1.00 m alınmıştır. İnce ızgaralar otomatik ve manuel mekanik temizlemeli olarak çalışmaktadır. Toplanan katı atıklar sıkıştırılarak bir taşıyıcı banda gelecek, buradan da konteynırlara boşaltılmaktadır.
 
İnce Izgara Tasarım Kriterleri:
• İnce ızgara sayısı = £  2
• Çubuklar arası mesafe = 5–8 mm arası
• Çubuklar arası maksimum hız = 1.2 m/s
• İnce ızgarada tutulan atık miktarı = 10 l/(kişi*yıl)
• Katı madde muhtevası = % 20 – 40 arası
• Yoğunluk = 600 – 900 kg/m³ arası
Havalandırmalı Kum ve Yağ Tutucular
Izgaralardan geçen atıksu tek bir kanalda toplanarak havalandırmalı kum ve yağ tutuculara iletilmektedir. Kum tutucularda maksimum yatay hız 0.2 m/sn olmalıdır. Bunun amacı yalnızca kum, çakıl ve diğer ağır maddelerin çökmesi, biyolojik arıtma için gereken katıların çökmesinin önlenmesidir. Atıksuyun kum tutucularda bekleme süresi 5 dakikadır. Kum Tutucuların genişliği 2.0 m, derinliği 2.5 m ve uzunluk 30.0 m olarak inşa edilmiştir. Hava ihtiyacı blower tarafından sağlanmaktadır.Kum tutucuların toplama çukurlarında toplanan kumlar pompalar vasıtası ile toplanarak kum ayırıcılarına gönderilmektedir. Kum tutucuların yanlarına inşa edilen yağ tutucularla atıksuyun içindeki yağ ve gres giderilmektedir. Bu yapının uzunluğu kum tutucu ile aynı alınmıştır. Genişliği ise 1.50 m olarak hesaplanmıştır.

Kum Tutucu Tasarım Kriterleri:
• Kum tutucu sayısı = 2
• Maksimum bekletme süresi = > 5 dak.
• Yatay hız = £ 0.2 m/s
• Kesit alanı = 1 – 15 m²
• Uzunluk = > 10 * genişlik; < 50 m
• Genişlik/derinlik oranı =< 1.0
• Kanal alt eğimi = 45°
• Hava gereksinimi = 0.5 – 1.0 Nm³/(m³*sa)
• Körük sayısı = n + 1
• Tutulan kum miktarı = 50 l/(1000 m³*g)
• Yoğunluk = 2 % 

Yağ Tutucu Tasarım Kriterleri:
• Yağ tutucu sayısı = 2
• Uzunluk = 0.8 * kum tutucu uzunluğu
• Genişlik = 0.2 – 0.5 * kum odası uzunluğu
• Yüzey yükü = £ 25 m/sa

Genel Debi Dağıtım Yapısı
Kum Tutuculardan toplanan atıksu bir kanalla genel debi dağıtım yapısına gelmektedir. Genel debi dağıtım yapısı tesisin genişleme kapasitesi göz önüne alınarak inşa edilmiştir.
 
Selektör Tank 
Genel debi dağıtım yapısından savaklanan atıksu selektör tanka gelmektedir. Buraya ayrıca geri devir çamur pompa istasyonundan terfi edilen geri devir çamur da eklenmektedir. Burada birleşen ham atıksu ve geri devir çamuru biyolojik arıtma için havalandırma havuzları dağıtma yapısına gelerek, buradan havalandırma havuzlarına dağıtılmaktadır.
 
Anaerobik Bölümle Birlikte Havalandırma Havuzları
Çubuk Atıksu Arıtma Tesisi’nde fosfor, biyolojik yöntemlerle giderilmektedir. Bu nedenle anaerobik havuzlar kullanılmaktadır. Ancak, inşaat kolaylığı ve gereksiz miktardaki hacimlerin ilk aşamadan yapılmasının önlenmesi için gerekli anaerobik hacim havalandırma havuzu sayısına bölünmüş ve her bir havalandırma havuzunun başına eklenmiştir. Havuzlarda anaerobik, anoxic ve aerobik bölümler ardarda sıralanmıştır. Anaerobik havuzlarda gerçekleşen fosfor giderimi yeterli seviyede olduğunda kimyasal giderime gerek olmamıştır. Anaerobik bölümler herbir havuzda 16m x 10m x 6m olarak tasarlanmıştır.
Anaerobik bölümü takiben atıksu, denitrifikasyon bölümüne oradan da nitrifikasyon bölümüne geçmektedir. Havalandırma Havuzlarında çamur yaşı 25 olarak belirlenmiştir. Bunun nedeni karbon giderimi ile birlikte çamur stabilizasyonunun da sağlanmasıdır. Havuzlar içinde Nitrifikasyon bölümünden Denitrifikasyon bölümüne iç resirkülasyon pompaları vasıtası ile atıksu pompalanmaktadır. Havalandırma Havuzları’nın boyutları 28.5m x 100m x 6m olarak  2 adet olarak inşa edilmiştir. Anaerobik bölüm dışında kalan bölümün %20’si denitrifikasyon %80’i de nitrifikasyon bölümüne ayrılmıştır. Nitrifikasyon bölümlerinde havalandırmanın sağlanması gerekmektedir. Bu amaçla havuzlarda disk difüzör tip havalandırıcılar kullanılmaktadır. Her bir havuza 960 adet difüzör yerleştirilmiştir. Gerekli oksijenin sağlanması amacıyla Blower Binası inşa edilmiştir.

Anaerobik Bölümle İlgili Tasarım Kriterleri:
• Biyolojik olarak elimine edilen fosfor(1) = 0.01-0.015 kgP/kgBOİ5
• Büyüme amaçlı kullanılan fosfor(2) = 0.015 kgP/kgBOİ5
• Anaerobik tankta giderilen fosfor(3) = (1+2) x giriş kgBOİ5   
• Çıkış fosfor konsantrasyonu(4) = 1.0 mg/l
• Anaerobik tankta giderilen fosfor = Giriş fosfor konsantrasyonu-(3)-(4)
• Anaerobik tankta çamur oluşum hızı = 3.0 kgKM/kg-P_giderilen
• Bekletme süresi = 0.5-0.75 saat  
 
Havalandırma Havuzları ile İlgili Tasarım Kriterleri:
• Çamur Yaşı(1) = 25 gün (çamur stabilizasyonu ile birlikte)
• Geri devir oranı(2) = 0.75
• Denitrifikasyon hacminin havalandırma havuzları hacmine oranı = 0.2-0.5
• Havalandırma havuzlarında ortalama sıcaklık = 20o
Blower Binası
Blower Binası 35 m x 12 m x  9.2 m boyutlarında tek katlı olarak planlanmıştır. Her biri        80 m3/gün kapasiteli 2 asil-1 yedek blower havalandırma havuzlarının oksijen ihtiyacını temin etmektedir.
  
Son Çökeltme Havuzları
Havalandırma Havuzları çıkışında atıksu toplanarak Son Çökeltme Havuzları’na iletilmektedir. Dairesel tipli havuzların kullanılması tasarlanmıştır. Bir adet 45 m çapında havuz inşa edilmiştir . Atıksu, havuza merkezden girerek Stengel tipi borularla havuza eşit olarak dağıtılmaktadır. Son Çökeltme Havuzlarında su yüksekliği 4.40m olarak hesaplanmıştır. Son Çökeltme Havuzlarında oluşan aktif çamurun %75’i Selektör Tanka döndürülmektedir.
Son Çökeltme Havuzları ile İlgili Tasarım Kriterleri:
• Çap =  45 m
• Çamur Hacim İndeksi(1) = 100 l/kg
• Çamur Hacminin Yüzeysel Yüklemesi(2) = < 500 l/(m2-sa)
• Bekletme süresi = 1.5-2.0 saat
• Geri devir oranı = 0.75
 
Mekanik Çamur Yoğunlaştırıcılar ve Susuzlaştırıcılar
Sistemde oluşan ve Son Çökeltme Havuzlarından alınan fazla çamur, içindeki su muhtevasının azaltılmasının ardından bertaraf edilecektir. Son Çökeltme Havuzlarından alınan fazla çamurun katı madde muhtevası %1 civarındadır. Bu katı muhtevasının öncelikle %6’lar seviyesine gelmesi için her bir ünitenin kapasitesi 80 m3/sa 1 asil 1 yedek mekanik çamur yoğunlaştırıcılar kullanılmaktadır.
Çamur gideriminde kullanılan 2. Ünite de Mekanik Çamur Susuzlaştırıcılardır. Bu ünite katı madde muhtevası %6 civarında olan çamuru %25 katı madde muhtevasına çıkarmaktadır. Her bir ünitenin kapasitesi 12 m3/sa olan 1 asil 1 yedek  Belt Presler kullanılmaktadır.
İşletme Binası
İşletme binasında laboratuvar, çalışma ofisleri, mutfak, yemekhane ve atelye bulunmaktadır.
Trafo ve Jenaratör Binası 19.5 m x 17 m x 6.5 m boyutlarında tek katlı olarak inşa edilmiştir.

Arıtılmış Atıksu Kalitesi

Çubuk Atıksu Arıtma Tesisi deşarj limitleri ve arıtma verimleri aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Parametre

Birim

Deşarj Konsantrasyonu

(mg/l)

Arıtma Yüzdesi (%)

BOI5

mg/l

25

89

KOI 

mg/l

80

83

AKM 

mg/l

35

85

Toplam-N

mg/l

10

70

Toplam-P

mg/l

1

85