Arıtma tesisi projelerinde proses tartışması teknoloji adlarıyla başlayabilir. Oysa doğru sıra tersidir. Önce çıkış kalitesi hedefi, giriş yükü karakteri ve saha kısıtları tanımlanır. Teknoloji adları bu tanımlar netleştikten sonra gündeme gelir.
Atıksu arıtma seçenekleri giriş yükü, hedef çıkış kalitesi ve uygulanabilirlik koşullarıyla karşılaştırılır. Proses özellikleri, yaşam döngüsü maliyeti ve parasallaştırılmamış işletme etkileri birlikte değerlendirilir.
Karşılaştırmaya üç seçenek daha girer
SBB'nin ilgili yatırım programı rehberi kapsamındaki alternatif incelemesi, o programa sunulan proje için uygulanır. Proses karşılaştırmasının kapsamı projenin karar ihtiyacı ve başvuru koşullarıyla birlikte belirlenir; bütün kamu yatırımları için tek bir liste varsayılmaz.
Projesiz durum. Projesiz durumda gerçekçi bakım ve işletme devamı tanımlanır. Performansın kendiliğinden ve her yıl kötüleşeceği varsayılmaz. Beklenen arıza, yenileme ve kapasite sorunları mevcut durum kanıtına bağlanır.
Bakım onarım ve tevsi. Yeni tesis, yenileme ve kapasite artırımı seçenekleri aynı hizmet hedefi için karşılaştırılır. Mevcut tesisin onarılabilir olması yeni seçeneği otomatik olarak elemez; yaşam döngüsü maliyeti, kalite, kapasite ve uygulama koşulları birlikte değerlendirilir.
En iyi ikinci alternatif. Tercih edilen çözümün en yakın rakibidir. Karar gerekçesini güçlendiren bölüm budur.
Tercih edilen alternatif. Karşılaştırmayı kazanan seçenektir.
Bu dördü aynı ölçütlerle değerlendirilir. Yalnız tercih edilen alternatifin anlatıldığı bir fizibilite, karşılaştırma yapmamış sayılır.
Karşılaştırma ölçütleri
Alternatifler altı eksende karşılaştırılır. Ölçütlerin ağırlığı projeye göre değişir ve ağırlıklandırma gerekçesiyle birlikte yazılır.
| Ölçüt | Neden belirleyicidir | Fizibilitedeki karşılığı |
|---|---|---|
| Çıkış kalitesi | Deşarj standardı ve alıcı ortam koşulu | Uyum sağlanmayan alternatif elenir |
| Alan ihtiyacı | Tesis alanı sınırlı ve kamulaştırma maliyetlidir | Arazi bedeli ve yerleşim planı |
| Enerji tüketimi | İşletme giderinin en büyük kalemi | Yıllık elektrik gideri |
| Çamur üretimi | Bertaraf maliyetini belirler | Yaş tonaj ve bertaraf gideri |
| İşletme karmaşıklığı | Kadro niteliği ve otomasyon ihtiyacı | Personel gideri ve otomasyon yatırımı |
| Yatırım maliyeti | İlk yatırım yükü | Sabit sermaye kalemi |
Önce zorunlu hizmet ve uygulanabilirlik koşullarını karşılamayan seçenekler ayrılır. Kalanlarda yaşam döngüsü maliyeti ile parasallaştırılmamış etkiler birlikte değerlendirilir. Ağırlıklı puanlama kullanılırsa ağırlık ve duyarlılık görünür olur; yüksek toplam puan zorunlu bir koşulun karşılanmamasını telafi etmez.
Yaygın proseslerin ayırt edici özellikleri
Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı'nın teknoloji bilgi formları, yaygın proseslerin tasarım karakterini tanımlamaktadır. Aşağıdaki özellikler bu formlardan alınmıştır.
Uzun havalandırmalı aktif çamur. Yüksek çamur yaşıyla çalışır, fazla çamur üretimi düşüktür ve işletmesi görece basittir. Karşılığı büyük havuz hacmi ve yüksek havalandırma enerjisidir.
Oksidasyon hendeği. Halka, oval veya at nalı biçimli kapalı devre reaktördür. 2000 tarihli bilgi formuna göre çamur yaşı 4 ile 48 gün arasında tasarlanmakta, nitrifikasyon için tipik olarak 12 ile 24 gün kullanılmakta ve hidrolik bekletme süresi 6 ile 30 saat aralığında kalmaktadır.
Ardışık kesikli reaktör. SBR, dolum, reaksiyon, çöktürme ve boşaltımın zaman sıralamasıyla yürüdüğü kesikli işletim yaklaşımıdır. Tasarım birden fazla paralel havuz içerebilir. Alan, dengeleme ve yedeklilik ihtiyacı giriş profili ve çevrim düzeniyle hesaplanır; tek hazne ve her durumda küçük alan varsayılmaz.
Membran biyoreaktör. MBR seçeneği biyolojik arıtma ile membran ayırmayı birleştirir. Ön arıtma, membran bakımı, enerji, yenileme ve işletme yeterliliği maliyetlendirilir. Çıkış kalitesi hedef kirleticilerle doğrulanır; membran bulunması tüm kirleticilerin giderildiğini veya her durumda en iyi seçeneği göstermez.
Hareketli yatak biyofilm reaktörü. Taşıyıcı malzeme üzerinde biyofilm oluşturur. Mevcut havuzların kapasitesini artırmak için sık kullanılır ve çamur geri devri ihtiyacını azaltır.
Biyolojik besin maddesi gideriminin performansı giriş yükü, sıcaklık, karbon kaynağı, proses düzeni ve işletme kontrolüne bağlıdır. Azot ve fosfor hedefleri ayrı değerlendirilir; başka uygulamadaki giderim yüzdesi tesise doğrudan aktarılmaz. Gerektiğinde ek kimyasal veya fiziksel işlem maliyeti de hesaplanır.
Deşarj standardı seçimi daraltır
OSB atıksuyunun sınıflandırılması faaliyetler, birleşik giriş niteliği ve izin koşulları üzerinden yapılır. Karma endüstriyel akışın bütün tesislerde aynı deşarj kategorisine girdiği kabul edilmez. Proses seçenekleri bu projeye uygulanacak çıkış hedefiyle karşılaştırılır.
Alıcı ortamın niteliği ve projeye uygulanacak çıkış hedefi azot, fosfor veya başka parametrelerde ek arıtma gerektirebilir. Bu ihtiyaç akım karakteri ve izin koşullarına göre belirlenir. Kentsel bir akıma ait koşul karma endüstriyel atıksuya otomatik aktarılmaz.
2010 tarihli Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği'nin yayımlanmış metni debi, kirletici yükü ve alıcı ortamın sistem seçiminde birlikte ele alınmasını açıklar. Projedeki tasarım girdileri ölçüm ve geçerli izin koşullarıyla belirlenir.
Endüstriyel atıksu seçimi değiştirir
Organize sanayi bölgesi atıksuyu, kentsel atıksuyun ölçek büyütülmüş hali değildir. Sektör bileşimi prosesi doğrudan etkiler.
- Tekstil kaynaklı yükler. Renk ve zor ayrışan organik madde biyolojik arıtmayı tek başına yetersiz bırakabilir. İleri oksidasyon veya adsorpsiyon kademesi gündeme gelir.
- Deri kaynaklı yükler. Krom ve yüksek tuzluluk, ön arıtmada kimyasal çöktürmeyi ve biyolojik kademede inhibisyon riskinin yönetilmesini gerektirir.
- Gıda ve süt kaynaklı yükler. Yüksek organik yük ve mevsimsel dalgalanma, dengeleme hacmini ve anaerobik ön arıtma seçeneğini öne çıkarır.
- Metal yüzey işleme kaynaklı yükler. Kaynağında kontrol, ortak prosese uyumsuz yükleri ve arıtma performansını etkileyen maddeleri azaltacak biçimde belirlenir. Hangi işletmede hangi ön işlemin gerektiği atıksu karakterizasyonu ve kabul koşullarına dayanır; sorumluluk ve maliyet ayrı gösterilir.
Avrupa Birliği'nin 2016 tarihli Ortak Atıksu ve Atık Gaz Arıtma referans belgesi, kimya sektöründe atıksu toplama ve arıtma için mevcut en iyi teknikleri tanımlamakta ve endüstriyel akımların ayrı ele alınmasını temel yaklaşım olarak ortaya koymaktadır.
Bu nedenle proses kararı, katılımcıların ön arıtma yükümlülüğüyle birlikte verilir. Kaynağında ayrılan bir akım, ortak tesiste çok daha pahalı bir kademeyi gereksiz kılabilir. Bölge ölçeğindeki yükümlülük yapısı için OSB fizibilitesi nedir ve nasıl hazırlanır yazımıza bakabilirsiniz.
Karşılaştırma nasıl sonuca bağlanır
Karşılaştırma üç adımda sonuca bağlanır.
- Eleme. Çıkış kalitesi hedefini sağlamayan alternatifler elenir. Bu adım teknik bir kontroldür ve ağırlıklandırma içermez.
- Yaşam döngüsü maliyeti. Seçenek maliyetleri aynı inceleme dönemi ve hizmet kalitesi için karşılaştırılır. İlk yatırım, işletme, yenileme, devreden çıkarma ve dönem sonu değeri kapsam içindeki yerlerinde gösterilir; aynı maliyet iki kez yazılmaz.
- Sayısallaştırılamayan ölçütler. Alan ihtiyacı metrekareyle ölçülebilir bir kriterdir. Her ölçülebilir etkinin güvenilir parasal değeri bulunmayabilir. Parasal maliyetler ile ayrıca değerlendirilen alan, uygulanabilirlik ve işletme etkileri aynı kararda açıkça birleştirilir.
En düşük ilk yatırıma sahip alternatifin yaşam döngüsü maliyetinde önde olmadığı sık görülür. Bu nedenle karşılaştırmanın yalnız yatırım tutarı üzerinden yapılması yanıltıcıdır. Fizibilite yönteminin bütünü için arıtma fizibilitesi nedir ve nasıl hazırlanır ve teknik etüt ve fizibilite türleri yazılarımıza bakabilirsiniz.
Sonuç
Proses seçimi, çıkış kalitesi hedefiyle başlayan ve yaşam döngüsü maliyetiyle sonuçlanan bir eleme sürecidir. Karşılaştırmaya projesiz durum ve bakım onarım seçeneği dahil edildiğinde karar gerekçesi güçlenir. Endüstriyel atıksuda sektör bileşimi, kentsel tesislerde geçerli olan varsayımları geçersiz kılabilir. Bu nedenle seçim, katılımcıların ön arıtma yapısıyla birlikte değerlendirildiğinde savunulabilir hale gelir. Sanayi yatırımlarında teknik ve mali analizin birlikte yürütülmesi konusunda sanayi fizibilitesi nedir ve nasıl yapılır yazımız çerçeveyi tamamlar.
Sık Sorulan Sorular
Hangi proses daha az alan gerektirir?
MBR veya SBR bazı tasarımlarda alan avantajı sağlayabilir. Karşılaştırma paralel havuzları, dengeleme, yedeklilik, ön işlem ve yardımcı üniteleri içeren toplam yerleşim üzerinden yapılır. Proses adı tek başına daha küçük alan anlamına gelmez; enerji ve işletme gereksinimleri de birlikte değerlendirilir.
Membran biyoreaktör daha iyi çıkış kalitesi verir mi?
Membran ayırmanın etkisi hedef kirleticiye ve membranın özelliklerine bağlıdır. Fiziksel bariyer bütün çözünmüş kirleticilerin giderildiğini göstermez. Gerekli çıkış kalitesi prosesin bütünüyle değerlendirilir; tıkanma, temizleme, enerji ve yenileme giderleri karşılaştırmaya eklenir.
Mevcut tesisi genişletmek yeni tesis kurmaktan ucuz mudur?
Mevcut yapı kullanılabiliyorsa ilk yatırım tutarı düşebilir. Bu bir kural değildir. Mevcut yapının hidrolik kapasitesi, saha alanı ve ekipmanın kalan ömrü belirleyicidir ve karşılaştırma proje bazında yapılır. Hareketli yatak biyofilm uygulaması gibi seçenekler mevcut havuzların kapasitesini artırmak için değerlendirilir.
Proses seçimi çamur miktarını nasıl değiştirir?
Yüksek çamur yaşıyla çalışan sistemler daha az fazla çamur üretir. Kimyasal arıtma kullanılan sistemlerde ise kimyasal çamur ek bir yük oluşturur. Karşılaştırma tablosunda çamur üretimi ayrı bir satır olarak yer alır ve bertaraf gideriyle birlikte değerlendirilir.
Karşılaştırma matrisinde ağırlıklandırma nasıl yapılır?
Ağırlıklar proje kısıtlarından türetilir. Alan darlığı, enerji fiyatı, kadro niteliği ve deşarj koşulu ağırlığı belirleyen etkenlerdir. Ağırlıkların gerekçesi yazılmadığında matris, önceden verilmiş bir kararı gerekçelendiren bir tabloya dönüşür.
Proses alternatiflerinizi yaşam döngüsü maliyetiyle birlikte karşılaştıralım. Teknik eleme ve mali değerlendirmeyi aynı çerçevede yürüten bir fizibilite için bizimle görüşün. İletişime geçin veya 0543 533 11 95 numaralı hattımızı arayın.
Kaynaklar
- US EPA (1999). Wastewater Technology Fact Sheet: Sequencing Batch Reactors, EPA 932-F-99-073. https://www.epa.gov/system/files/documents/2022-10/sequencing-batch-reactors-factsheet.pdf
- US EPA (2000). Wastewater Technology Fact Sheet: Oxidation Ditches, EPA 832-F-00-013. https://www.epa.gov/system/files/documents/2022-10/oxidation-ditch-factsheet.pdf
- US EPA (2007). Wastewater Management Fact Sheet: Membrane Bioreactors, EPA 832-F-07-015. https://www.epa.gov/sites/default/files/2019-08/documents/membrane_bioreactor_fact_sheet_p100il7g.pdf
- US EPA (2010). Nutrient Control Design Manual, EPA/600/R-10/100. https://www.epa.gov/sites/default/files/2019-02/documents/nutrient-control-design-manual.pdf
- Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği (2010 tarihli yayımlanmış metin). FAOLEX metni
- Brinkmann, T. ve diğerleri (2016). Best Available Techniques Reference Document for Common Waste Water and Waste Gas Treatment Systems in the Chemical Sector. Avrupa Birliği Yayın Ofisi, JRC103096. https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC103096