Çökeltim; atık sularda bulunan organik veya inorganik yapıdaki askıda kalan veya suyun akışı ile hareketli halde olan maddelerin büyük havuzlarda durağan hale getirilip fiziksel olarak yani yer çekimi etkisi ile tabana çökelmesi işlemine denir.
Arıtma sistemlerinde kullanılan çökeltim tipleri şu şekildedir. Ön çökeltim havuzları , Biyolojik Çökeltim Havuzları ve Kimyasal Çökeltim Havuzları olarak kullanılmaktadır.
Ön Çökeltim Havuzları:
Ön çökeltim havuzları atıksu arıtma sistemlerinde ızgara ve kum tutucu ünitelerinden sonra inşaa edilir. Ön çökeltim ünitesi kendisinden sonra gelen arıtma ünitelerinin organik madde ve katı madde yükünü hafifletmek için tasarlanır. Ham atıksularda bulunan yüksek yoğunluktaki çökele bilen maddeler, ön çöktürme çamuru olarak sistemden uzaklaştırılır.
Ön çökeltim havuzları arıtma sistemlerinde dengeleme havuzu olarak işlevselliği vardır. Bu faydası olmasına rağmen her sistemde ön çökeltim havuzu tasarımı yapılmaz. Ön çökeltim havuzunun yapıla bilmesi için iki parametreye dikkat edilmesi gerekir.
- KOİ/TKN oranı: Arıtma tesisinde ön çökeltim havuzu tasarımı yapıla bilmesi için KOİ/TKN oranının 7’nin üzerinde olması gerekmektedir.
- Arıtma tesisinin debisi: Ön çökeltim havuzları genellikle 3800m3/gün ’den daha büyük debilerdeki atıksu arıtma tesisleri için tasarlanır. Daha küçük debide ki tesislerde ikincil kademe arıtma ünitesi olarak tabir ettiğimiz Bio-P ve Havalandırma Havuzları tüm yükü kaldırabilecek kapasiteye sahip ve kum ve yağ tutma ünitesi yeterli gelecek ise ön çökeltim havuzu ünitesinin tasarlanmasına gerek yoktur. Fakat arıtma tesisinde Damlatmalı filtre, döner biyolojik disk ve batmış biyolojik reaktör gibi ikinci kademe arıtma sistemlerine dahil olan üniteler mevcut ise ekipmanların zarar görmemesi için muhakkak sisteme ön çökeltim havuzu konulmalıdır.
Ön Çökeltim Havuzunda Arıtma Verimi
Ön çökeltim havuzlarında Askıda Katı Madde (AKM) arıtımı %50-65, BİO giderimi %25-40 mertebesinde olmaktadır. Bu sayede ikincil arıtım kademesinde yani biyolojik arıtma ünitesinde atıksu da ki organik yük miktarı ciddi oranda azaltılmış olacaktır. Bu durumun diğer bir faydası da sisteme verilmesi gereken oksijen miktarı azalacak ve dolayısı ile ciddi oranlarda enerji tasarrufu sağlanacaktır. Enerji tasarrufuna ilaveten sistemde oluşacak aktif çamur miktarı da azalarak tesis işletimi açısından kolaylık sağlanmış olunacaktır.
Fakat unutulmaması gereken bir diğer husus da Atık sularda organik maddeler etkili bir azot ve fosfor giderimi için istenmektedir. Özellikle biyolojik nutrient arıtımı için tasarlanan aktif çamur sistemlerinde tasarımı yapılan ön çöktürme tanklarının atıksuda ki organik maddelerin fazla miktarda uzaklaştırılmasına neden olması durumunda, biyolojik arıtım fazında bakterilerin yaşamsal döngülerini beslemeye yetecek organik madde sistemde kalmaz ve bunun sonucu olarak da atıksu deşarj standartlarını sağlayacak kalitede verimli bir arıtım gerçekleşmemiş olur.
Arıtma verimini etkileyen bir diğer husus da: Ön çökeltim havuzunda hidrolik kısa devreler, atık su debisinde ani yükselmeler ve düşüşler, atık suyun sıcaklığında ani değişimler ve yüksek miktarda geri devir oranları BİO5 ve AKM gideriminin, olması gereken değerlerin altına düşmesine sebep olmaktadır.
Çökeltim Tankı Tipleri
Çökeltim havuzu tipleri: Yatay Akışlı, Katı Madde Temaslı ve Plakalı (Lamelli) olabilmektedir.
Yatay akışlı çökeltim tanklarının artıları; daha az yer kaplamaktadır. Birden fazla ünite olması durumunda üniteler arasında aynı duvar kullanılarak ekstra maliyet çıkarmadan ekonomik kazanç sağlanmış olunur. Ayrıca koku kontrolü daha rahat sağlanır ve daha uzun çökelme zamanına sahip olduğu için daha fazla miktarda madde sistemden uzaklaştırılmış olunur. Giriş –çıkış yapılarında yük kayıpları azdır ve çamur toplamak için daha az enerji sarfiyatı gerekmektedir. Yatay akışlı çökeltim tanklarının eksileri; havuz içerisinde ölü bölgeler oluşabilmektedir, debi değişimlerinden çabuk etkilenirler, çamur toplama ekipmanı olan sıyırıcılar için havuz genişliği kısıtlayıcı faktör oluşturmaktadır. Ayrıca savak yükünü azaltmak için birden fazla savak yapılır ve buna bağlı olarak da bakım maliyetleri artmaktadır.
Yatay akışlı çökeltim havuzları Dairesel ve Dikdörtgen planlı yapılabilmektedir. Dairesel planlı çökeltim havuzlarında atıksu havuzun merkezinden kenarlara doğru hareket etmektedir ve havuzun dairesel kenarı boyunca uzanan savaklardan çıkış yapmaktadır. Dibe çökelen çamur Dairesel sıyırıcılar ile yine merkeze doğru süpürülerek çökeltim havuzundan pompalar yardımı ile uzaklaştırılarak geri devir yaptırılır ve arıtma sistemine tekrardan dahil edilir. Havuzun yüzeyinde oluşan yüzer maddeler ise dairesel sıyırıcıya bağlı olarak çalışan yüzey sıyırıcıları ile toplanarak köpük kanalına aktarılır ve buradan da pompalar yardımı ile arıtma tesisi sisteminden uzaklaştırılır.
Katı madde temaslı ön çökeltim havuzlarında katı maddeler yükselerek bir çamur tabakası oluştururlar. Gelen katı maddeler birbirlerine tutunarak birleşirler ve su içinde askıda kalırlar. Sıvı faz ise hidrolik etki ile yükselerek savaklardan sistemi terk eder. Aynı giderme verimine sahip olan yatay akışlı ön çökeltim tanklarına göre dahi iyi bir hidrolik performansa sahiptirler. Dairesel veya dikdörtgen planlı olarak boyutlandırılabilirler. Septik koşullar çok sık görüldüğünden biyolojik çamurlar için bu sistemin tasarlanması uygun değildir.
Plakalı (lamelli) ön çökeltim havuzlarında çökele bilen maddeler plaka yüzeyleri üzerinde hızlı hareket ettiklerinden dolayı daha kısa sürelerde havuz tabanına çökelirler. Genellikle aşırı yüklü olan ilk ve son çökeltim havuzlarının yenilenmesi veya geliştirilmesi için kullanılırlar. Lameller tüp veya plakalar halinde hazırlandığı için fazla büyük hacimlerde tanklara ihtiyaç duyulmaz. Böylelikle yüzey alanı küçülen havuzlarda rüzgar etkisinden dolayı laminer akım etkisi bozulmaz. Bu çökeltim havuzu tipinin dezavantajı ise septik koşulların oluşabilmesi ve tüplerin veya kanalların tıkanma riskidir.
Son Çökeltim Havuzu
Son çökeltim havuzları biyolojik arıtmaya tabi olan atık suyun deşarj edilmeden önce arıtılmış sudan bio kütlenin ayrıştırılması için arıtma tesislerinde tasarlanan ünitelerdendir. Son çökeltim havuzları da ön çökeltim havuzu için tasarımı uygun görülen Yatay Akışlı, Katı Madde Temaslı veya Plakalı (Lamelli) olabilmektedir.
Sistem mantığı ön çökeltim havuzlarında olduğu gibidir. Yalnız son çökeltim havuzlarında artık arıtılmış olan sudaki aktif çamur dibe çöktürülür ve arıtılmış suda savaklanarak deşarj edilmeye hazır hale getirilmiş olur. Havuz tabanında biriken çamur sıyırıcılar ile tabandan alınır ve sistemden uzaklaştırılır.
Tasarımda Önemli Husular
Çökeltim işlemlerinde tabana çöken çamurun hareket halindeki su tarafından sürüklenmemesi için yatay hızın çok iyi hesaplanması gerekmektedir. Yatay akış hızı belirli bir değerin üzerinde olursa tabanda biriken çamurun sürüklenmesine neden olur. Burada suyun üniform dağıtımını ve akımının düzenli bir şekilde sağlana bilmesi için suyun giriş ve çıkış yapılarında üçgen savaklar ile donatılmaları gerekmektedir. Tabanda biriken çamuru ve yüzeydeki köpük birikintilerini uzaklaştırılması için sisteme entegre edilen sıyırıcıların verimli bir şekilde çalışmalarının sağlanması gerekmektedir.
Çökeltim Havuzlarının Bakımı
Çökeltim havuzları belirli periyotlarla boşaltılarak temizlenmelidir. Sıyırıcı ekipmanın uçlarındaki kauçuk lastikler zamanla aşınacağından dolayı yenilenmesi gerekmektedir. Dikkat edilmesi gereken bir diğer husus da çökeltim havuzu hareket mekanizmasını sağlayan fırça kömür yatakları belirli periyotlarla kontrol edilmeli ve gerekli ise yenileri ile değiştirilmelidir. Çökeltim havuzu hareketli köprü ve sıyırıcı sistemlerin hareket ettiği alanların temiz ve yüzeylerin ise tekerleklerin aşınmasına engel olacak şekilde pürüzsüz olması önem taşımaktadır.
Damla Arıtma ve Çevre Teknolojileri tarafından atıksu arıtma tesislerinde istenilen ebat ve boyutlarda Çökeltim Havuzu, Sıyırıcılar ıimalatı, montaj ve revizyonu yapılmaktadır.
