Bursa doğu atıksu arıtma tesisinde azot gideriminin ASM1 modeli-SSSP programı kullanılarak modellenmesi

Abstract

Bu tez çalışması kapsamında, 2006 yılında işletmeye alınması planlanan ve inşaatı halen devam eden Bursa Doğu Atıksu Arıtma Tesisi' nde evsel atıksular için projelendirilen nitrifikasyon- denitrifîkasyon sisteminde azot giderimi ASM1 (Activated Sludge Model 1) matematik modeli ile SSSP (Simulation of Sludge Processes) bilgisayar programı çalıştırılarak modellenmiştir. Nitrifikasyon- denitrifîkasyon sisteminde azot giderimi açısından Bardenpho ve Kademeli Besleme Proseslerinin performansları, normal işletme şartlarında ve tanklardan biri devre dışı kalması durumunda, 10°C ve 20°C su sıcaklıklarında farklı içsel geridevir (%0- %600) oranlarında değerlendirilmiştir ve tesis projelendirilirken hedeflenen 10mg/l çıkış toplam N konsantrasyonunun bu proseslerle sağlanıp sağlanmadığı incelenmiştir. Çalışma neticesinde, en iyi çıkış veriminin, %400- %500 içsel geri devir oram ile sağlandığı görülmüştür. %500 içsel geri devir oram ile daha düşük çıkış konsantrasyonu elde edilebildiği halde, 20°C su sıcaklığında %400 içsel geri devir oram hedeflenen lOmg/1 çıkış toplam N konsantrasyonunun sağlanması için yeterli olmaktadır. Normal işletme şartlarında; su sıcaklığı 20°C olduğunda, toplam azot giderimi açısından optimum verim %400 geri devir oram ile Bardenpho Prosesiyle sağlanmaktadır. Bakım şartlarında da, yani tanklardan biri devre dışı kaldığında da, en optimum verim %400 geri devir oram ile sağlanmaktadır. Normal işletme şartlarında; su sıcaklığı 10°C olduğunda, Kademeli Besleme Prosesi ile daha yüksek azot giderimi %500 içsel geri devir oram ile sağlanmaktadır. Ancak su sıcaklığı 20°C olduğunda, toplam çıkış azot konsantrasyonu, hedeflenen 10mg/l değerinin altında elde edilebildiği halde, su sıcaklığı 10°C olduğunda, normal işletme ve bakım şartlarında hedeflenen lOmg/l çıkış değeri sağlanamamaktadır. Nisan2003-Mart2004 tarihleri arasında laboratuvarda mevcut ön arıtma tesisine gelen ham atıksuda yapılan analizlere göre, yaklaşık üç aylık süre boyunca (Aralık, Ocak, Şubat) su sıcaklığı ~10°C olmaktadır. Bu durumda, tesisin işletme parametrelerinde (özellikle reaktördeki MLSS konsantrasyonu, çamur yaşı, Vq/ Vt (denitrifîkasyon hacmi/ toplam hacim) oram) optimum düzenlemeler yapılarak arıtma veriminin iyileştirilmesi sağlanabilir.

In this thesis study, nitrogen removal by nitrification-denitrification system of Bursa Eastern Domestic Wastewater Treatment Plant which is being constructed and foreseen to be in operation in 2006 was simulated according to ASM 1 (Activated Sludge Model 1) mathematical model by using SSSP (Simulation of Sludge Processes) software. Nitrogen removal performances of Bardenpho and Step-feed processes in nitrification- denitrification system were evaluated in normal operation conditions and the condition of one tank is shut down at 10°C and 20°C water temperature and different internal recirculation rates (%0- %600). With this study, also it was investigated whether the Total N concentration of effluent (10mg/l) could be achieved or not by means of designed process. As a conclusion of this study, the best efficiency is achieved by 400%- 500% internal recirculation rates. Although lower Total N effluent concentrations are achieved by 500% internal recirculation rate at 20°C water temperature, 400% internal rate is sufficient to achieve 10mg/l Total N effluent concentration. In normal operation conditions, at 20°C water temperature, optimum nitrogen removal efficiency is achieved by 400% internal rate with Bardenpho Process. In maintaince conditions (one tank is shut down), optimum efficiency is achieved by 400% internal rate. In normal operation conditions, 10°C water temperature, optimum nitrogen removal efficiency is achieved by 500% internal rate with Step-feed Process. The required 10mg/l Total N effluent concentration could be satisfied at 20°C however when the water temperature drops to 10°C, nitrogen removal efficiency could not be enough to satisfy required 10mg/l in both normal operation and maintaince conditions. Influent analysis performed on April2003-March2004 indicates that the influent temperature is being ~10°C approximately 3months (December, January, February) in a year. In this case, the operation parameters of the plant (especially, MLSS concentration in the reactor, sludge age, Vd/ Vj (denitrification volume/ total volume) rate) can be optimized in order to improve treatment efficiency.