Su arıtma tesisleri bir yandan güvenilir su üretirken, aynı zamanda kaçınılmaz bir şekilde atık ürünler de üretir. İçmesuyu kaynaklarını arıtma sürecinde, tüketim için sağlıklı olmayan ve istenmeyen kirleticiler su arıtma tesislerinde uzaklaştırılırlar. Oluşan bu yan ürünler “kalıntı” olarak adlandırılır ve su kaynaklarına, içmesuyu üretim hızına, içmesuyu arıtma tesisi sistem verimine, kullanılan arıtma kimyasallarının miktarına ve arıtılan su kaynağının türüne göre değişiklik gösteren sıvı, katı veya gaz formundaki organik veya inorganik bileşiklerdir. Kalıntılar genellikle koagülasyon/filtrasyon, çöktürücülü yumuşatma, membran ayrıştırıcı, iyon değişimi ve granül aktif karbon ünitelerinde oluşur. Su arıtma tesislerindeki kalıntı hacimleri çoğunlukla mevsimsel veya aylık değişimler gösterir.
Kalıntılar, kirleticilerin dönüştürülmüş formları oldukları için, su arıtma tesislerinin yönetim planlarına ‘kalıntı yönetimi’ de dahil edilmelidir. Ancak, kalıntıların uzaklaştırılması ve bertarafı için uygun maliyetli bir plan geliştirmek karmaşık gelebilir. Bu nedenle, kapsamlı bir kalıntı yönetim planı geliştirirken kalıntıların cinsi, miktarı ve kalitesi tanımlanmalı, uygun kalıntı işleme/arıtma teknolojileri seçilmeli ve su arıtımı için önceden belirlenen hedeflere uygun bir 1kalıntı yönetim stratejisi1 geliştirilmelidir.
Aşağıdaki arıtma prosesleri su arıtma tesislerinde (farklı kombinasyonlarda) kullanılır ve bu proseslerde çeşitli kalıntılar oluşabilir.
Bir su arıtma tesisinde ilk ünite ön çökeltmedir. Ön çökeltmede, askıda katı maddeler cazibe ile kaynaktan uzaklaştırır. Ön çökeltme prosesinde katı maddelerin ayrışma ve uzaklaşma verimi, bekleme süresine bağlıdır. Kum ve çakıl; kil, silt ve organiklere oranla daha hızlı çöker. Ön çökeltme ile bileşimine bağlı olarak, tesise giren katı maddelerin % 50 - 90 ı uzaklaştırılabilir. Ancak, çamurdaki katı madde bileşimi her tesiste farklılık gösterebilir. Daha küçük partiküller, koagülasyon, flokülasyon, çökeltme ve filtrasyon proseslerinde uzaklaştırılır.
Koagülasyon, flokülasyon ve çökeltme proseslerinde, daha küçük partiküllerin eksi yüzey yüklerini azaltmak için genellikle alüminyum ve demir tuzları olmak üzere kimyasal madde(ler) eklenir. Bu kimyasallar eksi yüklü ve birbirini iten partiküllerin bir araya gelerek çökelmesini sağlamak için artı yüklü iyonlara sahiptir. Eklenen kimyasal madde(ler) de nötrolize olmuş askıda katı maddeler ile yerçekimi sayesinde çöker. Bu proseste oluşan çamur hacmi; arıtma tesisi kapasitesine, koagülant veya eklenen diğer arıtma kimyasalının miktarına ve su kaynağındaki askıda katı madde konsantrasyonuna bağlıdır. Çamurun niteliği; kaynaktan alınan suyun kalitesine ve kullanılan koagülantın miktarına ve türüne göre farklılık gösterir. Örneğin, aluminyum bazlı koagülant kullanıldığında, çamurda yüksek aluminyum konsantrasyonları beklenir. “Koagülasyon çamuru su kaynağındaki doğal organik madde, askıda katı madde, mikroorganizmalar, radyonüklidler ve diğer organik ve inorganik içeriklerin yanı sıra, çoğunlukla metal hidroksit koagülantı da içerir. Koagülasyon çamurunda bulunan metaller aluminyum, arsenik ve bazen de kadmiyum, krom, bakır, demir, mangan, nikel ve çinko içerir.” (Cornwell, 1999).”( i )
Çöktürmeli yumuşatma prosesi su arıtma tesislerinde kireç ilavesi yapılarak iki değerlikli iyonların özellikle, kalsiyum ve magnezyumun uzaklaştırılması için kullanılır. Suya kireç eklendiğinde suyun pH’ını yükseltir ve iyonlarla reaksiyona girerek çökelti oluşturur. Bu çökelti kalsiyum karbonat, magnezyum hidroksit, diğer iki değerlikli iyonlar, kaynak suyunda bulunan doğal organik maddeler, inorganikler, askıda katı maddeler, mikroorganizmalar ve yüzde 2’den 5’e kadar katı madde ihtiva eden radyonuklidleri içerir. İnerttir ve tipik olarak 10.5’ten yüksek pH değerine sahiptir. Arsenik, baryum, kadmiyum, krom, kurşun, cıva, selenyum ve gümüş de yumuşatma çamurunda bulunabilir. Kireçle yumuşatmada çamur oluşum hızı kalsiyum karbonatın magnezyum hidroksite oranına ve çökeltme tankının tipine bağlı olarak değişiklik gösterir.
Su arıtma tesisinde daha küçük partiküller ve metaller filtrasyon prosesi ile uzaklaştırılır. Bazı su arıtma tesislerinde katı maddeyi uzaklaştırmak için sadece filtrasyon kullanılır. Su arıtma tesislerinde çok ortamlı filtreler, yavaş kum filtreleri ve diyatomik toprak filtreler gibi membran kullanılmayan filtreler de mevcuttur. Bununla birlikte, mikrofiltrasyon (MF) ve ultrafiltrasyon (UF) gibi düşük basınçlı membranlar da kullanılabilmektedir.
Membran kullanılmayan filtreler, su kaynağında var olan askıda katı maddeyi uzaklaştırır. Su filtre malzemesinden geçerken askıda katı maddeler gözeneklerde birikir. Su filtreden geçtikçe gözeneklerde daha fazla partikül birikir ve gözenekler dolar ve filtre performansı düşer. Bu esnada, filtreler geri yıkama için devre dışı bırakılır. Bu işlemde filtreler ters yönde verilen temiz su yardımıyla filtre malzemesindeki gözeneklerde toplanan partiküllerden arındırılırlar. Filtre geri yıkama suyunda kil ve silt partikülleri, mikroorganizmalar, kolloidler ve çökelen humik maddeler, doğal organik çökeltiler ve kaogülasyonda kullanılan aluminyum veya demir bulunur. Geri yıkamada oluşan atık suyun hacmini filtre sayısı, geri yıkama işlem sıklığı ve süresi etkiler. Oluşan atıksu hacmi tipik olarak arıtma sonunda elde edilen içme suyunun yüzde 2’si ile yüzde 5’i arasındadır (U.S. EPA/ASCE/AWWA, 1996). Genellikle geri yıkama suyunu, su arıtma tesisinin girişine döndürmek için debi dengeleme sistemleri tasarlanır. Geri yıkamadan sonra, filtreler performansı artırmak üzere tekrar yıkanır. “Filtreden atığa” (filter to waste) adını alan ve yıkamada harcanan bu su, geri yıkamanın ardından filtreler tekrar devreye alındıktan sonraki ilk 15-60 dakikada oluşur. Filtreden atığa suyu dengelenir ve tekrar arıtma tesisinin girişine verilir.
Düşük basınçlı membranlarda da filtre geri yıkama atık suyu oluşur. Düşük basınçlı membran sistemleri (MF) de askıda katı maddelerin, bulanıklığın, inorganik ve organik kolloidlerin, mikroorganizmaların uzaklaştırılması için kullanılır. Ultrafiltrasyon (UF) da virüslerin ve bazı organik bileşiklerin uzaklaştırılmasında kullanılır. Kalıntı toplam hacminin yüzde 95 – 99’u MF/UF arıtma proseslerinde oluşur. Membrana girmeden önce, katı maddelerin bir kısmını uzaklaştırmak amacıyla bazı sistemlerde ön arıtım olarak koagülantlar, toz aktif karbon (PAC) ve”ya kimyasallar (ör: potasyum permanganat) kullanılır. Bu uygulama geri yıkama sıklığını azaltır. Oluşan kalıntılar genellikle koagülasyon çamuru özelliği gösterir. Membran temizleme prosesi sırasında ayrıca, kullanılan temizlik sıvılarından kaynaklanan kimyasal kalıntılar da oluşur. Bu kimyasal atık, kalan aktif kimyasal madde ile birlikte kullanılan kimyasallar ve tortu, çözünmüş organik madde ve askıda katı madde ile kimyasal reaksiyon sonucu oluşan bazı tuzları içerir.
Su arıtma tesislerinde çözünmüş katı maddeleri ve iyonları uzaklaştırmak amacıyla genellikle membranlar kullanılır. Membranlar ayrıca, çözünmüş organiklerin, çözünmüş gazların, biyolojik kirleticilerin ve askıda katı maddelerin uzaklaştırılmasında da kullanılmaktadır. Ters osmoz (RO), nanofiltrasyon (NF), elektrodiyaliz (ED) ve ters elektrodiyaliz (EDR) membrane tuzsuzlaştırma teknolojileridir. Membranı korumak ve kullanım ömrünü uzatmak için membrane tuzsuzlaştırma öncesinde kaynak suyu genellikle ön arıtıma tabi tutulur. Bu ön arıtımda, pH’ı 5.7 – 7.0 seviyelerine düşürmek için asit ilavesi, membrane üzerinde tortu oluşumunu engellemek için kireç çözücü ilavesi ve askıda katı maddelerin uzaklaştırılması için filtrasyon işlemi yapılır. Geri yıkama suyu bu filtrasyon işleminde oluşur. Membran tuzsuzlaştırma sistemlerinde oluşan kirleticiler membranın üzerinde birikirler ve bunlar daha sonra ayrı bir şekilde depolanır. Bu kirleticilerin özellikleri su kaynağındaki kirleticilerin benzeridir. Ancak, ön arıtma uygulanırsa, elbette ki bazı bileşen ve partiküllerin miktarları azalır fakat ön arıtma prosesinde eklenen bileşenlerin konsantrasyonlarının artması beklenir. Örneğin, ön arıtma olarak koagülasyon uygulandığında; sülfat, demir ve alüminyum gibi inorganik iyonlar ve polimer görülür ve ön arıtma organik kalıntıların artışına sebep olabilir.
Kaynaktan gelen suyun sertliğini azaltmak amacıyla iyon değişimi işlemi uygulanır. İyon değişim reçinesi içinde bulunan sodyum iyonları, sudaki kalsiyum ve magnezyum iyonları ile yer değiştirir. Nitratlar, baryum, radyum, arsenat, selenit, fazla miktarlardaki florid, kurşun ve kromat da iyon değişimi ünitelerinde uzaklaştırılabilir. Kapasitesi dolduğunda iyon değişimi materyali rejenere edilir. Ancak, rejenerasyon prosesi, su kaynağındaki kirleticileri de içeren bir atık oluşturur. Bununla birlikte, iyon değişim reçinesinin rejenerasyonu öncesinde ve sonrasında kullanılan geri yıkama ve durulama suyu da iyon değişimi prosesinde kalıntı suyu olarak ortaya çıkmaktadır.
Organik maddelerin, tat, koku, sentetik organik bileşiklerin ve dezenfeksiyon yan ürünlerinin uzaklaştırılmasında adsorpsiyon kullanılır. Adsorpsiyon prosesinde en çok kullanılan adsorblama özelliğine sahip madde granül aktif karbondur. Aktif karbon adsorbsiyonu prosesinde, sudaki iyonlar ve moleküller arıtma maddesi üzerine tutunarak sudan uzaklaştırılırlar. Geri yıkama suyu ve atık adsorbsiyon maddesi kalıntı oluşturur. Arıtma prosesi devam ettikçe, adsorbsiyon alanının (adsorban üzerindeki gözeneklerin) dolması (kırılma noktası) nedeniyle giriş suyundaki kirleticiler artık uzaklaştırılamamaya başlar. Filtre yatağında tutunmuş olan katı maddelerin adsorban ile bağlantısını kesmek amacıyla filtre yatağına geri yıkama yapılmalıdır. Kırılma noktasının meydana gelme zamanı yani gözeneklerin dolarak filtrenin veriminin düşmesi, uzaklaştırılan kirletici konsantrasyonuna bağlıdır. Geri yıkama suyu içinde tipik olarak uzaklaştırılan kirleticiler ve bir miktar granül aktif karbon bulunur. Granül aktif karbonu temizlemek için kullanılan geri yıkama suyunun hacmi ve kalitesi, giriş suyu kalitesine bağlıdır. Kullanılan karbon ya rejenere edilir ya da atılır. Rejerenerasyon, termal yollarla yapılır ve bu işlemde atıksu üretilmez.
Su arıtma tesisi kalıntılarında bulunan kirleticiler alıcı ortamda çevresel etkiler yaratabilir. Bu nedenle, bu kalıntılar su arıtma tesisleri bütününde ele alınmalıdır. Örneğin, askıda katı maddeler alıcı ortamda çökelebilir ve tabanda bir çökelti meydana getirebilir. Burada anaerobik şartlar oluşturabilir; alıcı ortamlarda bulanıklığı artırabilir ve ışık geçirgenliğini azaltabilir ve sucul yaşam için habitat görevi gören bitki gelişimini engelleyebilir; bünyesindeki kirleticilerin başka yerlere taşınması için ortam oluşturur; balık solungaçlarını tıkar ve doğal su kaynaklarının kimyasını değiştirirler. Metaller balık türleri de dâhil sucul yaşamı zehirler ve besin zincirinde biyoakümülasyon (biyolojik birikim) ve biyomagnifikasyon (biyolojik artış) potansiyeline sahiptirler. Dezenfeksiyonda kullanılan klor ve kloramin gibi kimyasallar, alıcı ortamda organik bileşiklerle reaksiyona girerek zehirli bileşikler oluştururlar. Atıksu deşarjındaki yüksek klor seviyeleri ekosistem yapısını bozabilir ve alıcı ortamın içmesuyu kaynağı olarak kullanılmasını önleyebilir. pH’taki ani değişiklikler alıcı ortamdaki sucul yaşamı yok edebilir. Amonyum ve amonyak halindeki azot bileşikleri de sucul yaşam için zehirlidir ve mikrobiyal faaliyetler için hayati öneme sahip olan çözünmüş oksijen konsantrasyonunu düşürebilir. Fosfor ve azot birlikte sınırlayıcı besinlerdir ve ötrofikasyona neden olur. Radyonüklidler de kanser riskini artırır.
Su arıtma proseslerinde meydana gelen atık maddelerin tehlike seviyesi genellikle ham sudan uzaklaştırılmış olan materyalin hacmine bağlıdır ve tehlike seviyesi için bir maddenin asgari kabul edilebilir miktarının arıtma hacmine oranına bakmak gerekir. Bu asgari miktarlar yerel/uluslararası kanun – yönetmelik ve standartlarla tanımlanırlar. Yerel şartlara uygun olması ve hem sağlık hem de çevre üzerindeki olumsuz etkilerinden kaçınmak için arıtma tesisi atıklarındaki maddeler için belirlenmiş asgari kabul seviyelerin bilinmesi çok önemlidir.
Birçok düzenlemede yer alan ortak kirleticiler alüminyum, demir, mangan, pH, çökelebilen madde, toplam klor kalıntısı (TKK) ve toplam askıda katı maddedir. (Toplam AKM). Membran tuzsuzlaştırma ve iyon değişimi tesislerinde klorür ve toplam çözünmüş madde (TÇM) sınırlamaları da gerekebilir.
Yasal şartları yerine getirmek için aşağıdaki eylemler gerçekleştirilmedir;
Su arıtma kalıntılarının önlenmesi, arıtılması, bertarafı ve deşarjının iyileştirilmesi için arıtma tesislerinde çeşitli kontrol teknolojileri ve işletme pratikleri uygulanılmaktadır. Bunlar su arıtma tesisinin standartlara uymasına, su kalitesini artırmasına, arıtma tesisi sistem işletme maliyetlerinin azaltılmasına ve enerji tasarrufu sağlanmasına destek olur.
Su arıtma tesislerinde kirlilik önleme (ör: proses değişikliği) ve atık azatlımı (ör: kaynak geri kazanımı) seçenekleri kalıntı yönetimindeki ilk adımlardır ve kalıntı oluşumunun azaltılması hedeflenir. Koagülant kullanımını azaltmak için giriş suyu şartlarını, filtre malzemesini ve pH’ı optimize etmek, su kaynağında sertlik değerini izleyerek yumuşatıcı kullanımını azaltmak, geri yıkama suyunu ve filtreden atığa suyunu tekrar kullanmak için arıtma tesisinin başına döndürmek, çöktürücülü yumuşatma kimyasallarını yeniden kullanmak, arıtma kimyasallarını, koagülantları ve tuzları geri kazanmak atık miktarını azaltır ve kalıntı yönetimine destek olur.
Su arıtma tesislerinde kaçınılmaz olarak meydana gelen kalıntılar araziye boşaltma, bertaraf ve deşarj gibi son atık yönetim tekniklerinin uygulanmasından önce su arıtma tesislerinde arıtılabilir. Su arıtma tesislerinde oluşan kalıntıların yönetimi için arıtma seçenekleri aşağıda verilmiştir;
Katı maddeleri uzaklaştırma sistemlerinde başlıca hedef, katı madde içeriğini artırırken su hacmini azaltmaktır. Yeterli katı madde yüzdesi; mevcutta uygulanan işlem, taşıma ve bertaraf seçeneklerine bağlıdır. Yoğunlaştırma ve susuzlaştırma genellikle bu amaç için kullanılır. Yoğunlaştırmanın amacı, kalıntı içerisindeki katı madde miktarını artırmaktır. İlk yatırım ve işletme masraflarını azaltmak açısından yoğunlaştırma önemli bir yere sahiptir. En çok kullanılan yoğunlaştırma teknolojileri çöktürücüler, çözünmüş hava yüzdürücüleri ve belt yoğunlaştırıcılarıdır.
Çöktürücülerde, tasarlanmış olan bekleme süresi içinde katı maddeler yerçekimi vasıtasıyla sudan ayrıştırılır (yoğunlaştırılır). Yüzdürerek yoğunlaştırma teknolojileri arasında en çok kullanılan ‘çözünmüş hava yüzdürücüleri’nde, yüzen madde yoğunlaştırılmış katı maddelerdir ve yüzeyden sıyrılarak alınır. Su arıtma tesisinde yeterli alan yoksa veya çöktürücü veya yüzdürücü yeterli katı madde yoğunluğunu sağlamıyorsa, alternatif olarak belt yoğunlaştırıcı kullanılabilir. Bunlar basit tasarımlardır ve az sayıda operatör gerektirir ama farklı bir kalıntı (yıkama suyu) oluşturur ve genellikle katı madde şartlandırıcısı ve bakım gerektirir. Yoğunlaştırma işleminden alınan maddeler geri dönüştürülür veya deşarj eldir. Yoğunlaştırma işlemini, bir sonraki katı madde / su ayrıştırma işlemi olan mekanik susuzlaştırma takip eder.
Mekanik susuzlaştırma, hacimde ilave bir azaltım elde etmek ve katı maddenin yoğunluğunu artırmak için kullanılır. Su kaynağı, alan ve diğer şartlar tesisten tesise farklılık gösterdiği için tesisin kendine has gerekliliklerine en uygun olan mekanik susuzlaştırma ekipmanını seçmek amacıyla sistemler, ihtiyaçlar ve kısıtlar etraflı bir şekilde değerlendirmeye alınmalıdır. Doğru ekipmanı seçmek, en uygun performansı sağlayacaktır. Beltpres filtreler, plakalı pres filtreler, çerçeveli pres filtreler ve santrifüj en çok kullanılan mekanik susuzlaştırma ekipmanlarıdır. Bütün mekanik susuzlaştırma sistemleri öncesinde şartlandırma gereklidir. Susuzlaştırma işleminde mekanik kuvvetler uygulanır, böylece, çamurun özelliğine göre bir miktar su çamurdan ayrılır. Her bir mekanik susuzlaştırma donanımında farklı şekilde kuvvet uygulanır. Bu nedenle, oluşan kek kurulukları farklılık gösterir. Bu teknik sistemler yüksek seviyede operatör gözetimi ve eğitimi gerektirir. Küçük tesisler için genellikle uygun maliyetli değildir.
Beltpres filtrelerde katı maddeler pompa yardımıyla yükleme kutusuna aktarılır ve atmosfer basıncı altında susuzlaştırma yüzeyine dağıtılır. Su gözeneklerden süzülürken ince bir katman halinde çamur keki oluşur ve bu kek yükleme bölgesine ve basınç bölgesine aktarılır.
Basınçlı filtrelerde (plaka ve çerçeveli filtreler, diyafram filtreler) çamur, filtre plakaları arasına yüksek basınç altında pompalanır ve bu plakalar arasında katı maddeler kalır, sıvı ayrışır.
Santrifüj susuzlaştırma, katı maddenin sıvıdan ayrıştırılması amacıyla merkezkaç kuvvetlerinin uygulandığı bir prosestir. Santrifüjler tamamıyla kapalı bir sistem olması, kesintisiz çalışması, nispeten kolay işletilebilmesi, veriminin ve oluşan kekteki katı madde miktarının yüksek olması, katı madde tutma kapasitesinin yüksek olması, derli toplu olması ve az yer tutması gibi avantajlara sahiptir.
Çamur toplanıp yoğunlaştırıldıktan sonra mekanik olmayan susuzlaştırma yöntemleriyle daha da yoğunlaştırılabilir veya susuzlaştırılabilir. Araziye serme, kum yataklarının üzerinde kurutmaya bırakılma, doğal veya suni dondurma ve çözdürme (fiziksel yöntemi) işlemi ve kimyasal şartlandırma tipik mekanik olmayan çamur susuzlaştırma yöntemleridir.
Kalıntılar araziye serilir veya depolama havuzlarında yayılarak açık havaya maruz bırakılır. Burada buharlaşma yoluyla kuruması sağlanır. Bu yöntemin uygulanması; yeterli arazi bulunmasına, buharlaşma hızına ve yeraltı suyu bulunmamasına bağlıdır.
Çamur kurutma yatakları araziye serme işleminin gelişmiş halidir. Çamurun serildiği yatak, altında drenaj sistemi yer alan geçirgen bir yapıya sahiptir. Bu yöntemin seçimi iklime ve arazinin yeterli olup olmamasına bağlıdır. Uygulamanın mümkün olduğu yerlerde çamur kurutma yatakları işe yarar ve nispeten ucuz bir kalıntı susuzlaştırma yöntemidir. Kum yatakları (cazibeli drenaj + buharlaşma), donduruculu kum yatakları (doğal olarak ya da mekanik yollarla önce dondurulur, daha sonra çözdürülür-daha çok alum kalıntılarında kullanılır), emme sistemleri (kurutma sürecini hızlandırmak amacıyla basınç uygulamak) ve güneşte kurutma yatakları (iklim uygunsa); termal olmayan kurutma yatakları teknolojileridir. Termal kurutma teknolojileri çoğunlukla patojen kontrolü, koku kontrolü ve depolama ile ilgili problemleri çözmek amacıyla kullanılır. Kullanımı çok azdır.
Koagülant çamuru genellikle katı madde ayrıştırma sistemi gerektirir. Çoğunlukla yüzde 0.5 - 2 arası katı madde miktarına sahiptir. Koagülant çamurunda toplam askıda katı madde konsantrasyonuna bağlı olarak yüksek yüzdelerde jel halinde hidroksit çökeltileri bulunabilir. Yumuşatma çamurlarının koagülant çamurlarına oranla susuzlaştırılması kolaydır ve daha yoğundur. Yumuşatma çamurları genellikle yoğun ve kararlıdır ve inert maddelerden oluşur
Tablo 8.1. Katı Madde Ayırma Teknolojilerinin Karşılaştırması: Arıtma Sonrası Kalıntı Cinsinden Katı Madde Konsantrasyonu
| Katı Madde Ayırma Tesisi | Kireçle Yumuşatma Kalıntılarında Arıtma Sonrası Katı Madde Konsantrasyonları | Koagülant Kalıntılarında Arıtma Sonrası Katı Madde Konsantrasyonları |
|---|---|---|
| Yoğunlaştırıcı | ||
| Çöktürücü | %15–30 |
%1–3 (düşük TÇM) %5–30 (yüksek TÇM) |
| Yüzdürerek yoğunlaştırma | - | %2–4 |
| Cazibeli belt | - | %2.5–4.5 |
| Mekanik Susuzlaştırma | ||
| Skrol Santrifüj | %55–65 | %20–30 |
| Beltpres Filtre | %50–60 |
%1 –20 (Alum) %4–5 (Alum, TÇM) |
| Plaka (veya Basınçlı) Filtre | %55–70 | %35–45 |
| Diyafram Filtre | %50–70 | %30–60(Kireç Şartlandırma ile Alum) |
| Mekanik Olmayan Susuzlaştırma | ||
| Depolama Havuzları | %50–60 | %7–15 |
| Kum Yatakları | %50 | %20–25 |
Kaynak: U.S. EPA, ASCE, and AWWA, 1996.
Kimyasal çökeltme, çöktürücü reaksiyon maddelerinin ilavesi yapılarak kalıntılar içerisinde bulunan çözünmüş metallerin uzaklaştırılması için kullanılır. Bu arıtma tipi iyon değişimi ve membran tuzsuzlaştırma konsantrelerinde meydana gelen sıvı atıklara uygulanır. Çöktürücü madde olarak çoğunlukla hidroksit kullanılır. Hidroksit iyonları ile reaksiyona girmesi için kireç, sönmemiş kireç, sodyum karbonat veya kostik soda eklenebilir. Kalıntılar içerisinde bulunan metallere bağlı olarak sülfit ve demir tuzları da eklenebilir. Kimyasal çökeltme işlemi genellikle kalıntılardan alüminyum, antimon, arsenik, kadmiyum, krom, bakır, demir, kurşun, cıva, selenyum, gümüş, talyum veya çinko ayrıştırılmasında kullanılır.
Biyolojik oksijen ihtiyacını kontrol altına almak ve çözünmüş oksijen seviyelerini artırmak amacıyla deşarj öncesi kalıntılara genellikle oksijen ilavesi yapılır.
Dezenfeksiyon sonrasında, sucul yaşama toksik olan serbest ve toplam klor kalıntısına rastlanabilir. Sülfür dioksit, sodyum sülfit, sodyum bisülfit, sodyum metabisülfit ve sodyum trisülfat gibi sülfür kimyasallarının eklenmesi ile klor giderimi yapılarak kalıntı klor uzaklaştırılır.
Arıtma performansını artırmak amacıyla arıtma işlemleri sırasında eklenen kimyasallar kaynaktan getirilen suyun pH’ını değiştirir. pH’ı 6-9 arasında ayarlamak için asit veya baz eklenir.
Ön ızgarada toplanan yapraklar, dallar, kütükler, plastik şişeler ve diğer yüzen büyük ebatlı birikintiler gibi arıtma tesislerinde oluşan bazı kalıntıların üstesinden gelmek nispeten daha kolaydır ve bunlar konvansiyonel katı atık düzenli depolama tesislerinde bertaraf edilebilir. Ancak, diğer kalıntı atıklarının çoğu çok daha karmaşıktır ve insan sağlığını ve çevreyi korumak amacıyla ileri işlemler ve bertaraf teknolojileri gerektirir.
Alternatif bertaraf yöntemi seçimi ekonomik şartlara ve yasal gerekliliklere bağlıdır. Oluşan çamurun tipi ve özelliği de bertaraf ve yeniden kullanım alternatiflerinin seçiminde önemlidir. Bunun yanında, düzenli depolama, toprağı iyileştirme amacıyla yeniden kullanma, kanalizasyona deşarj etme, atıksu arıtma çamurları ile birlikte bertaraf etme ve yapılarda veya dolgu malzemesi olarak yeniden kullanma seçenekleri; kalıntıların bertaraf ve yeniden kullanma alternatifleri arasında yer almaktadır.
Su arıtma proseslerinde filtre geri yıkama suyu gibi oluşan atıksular ,su arıtma tesisinin girişine geri döndürülebilir. Geri yıkama işleminden gelen ani yüksek hacimli suyun tesise etkisini azaltmak amacıyla debi dengeleme sistemi kullanılır. Deniz deşarjı tuzlu su bertarafı için bir seçenektir.
Su arıtma tesisi kalıntılarınım araziye uygulanması (toprak iyileştirme amaçlı yeniden kullanım) için tehlikeli olup olmadığının tespiti edilmesi gerekir. Yetişen ürün, toprağın kimyası ve çamurun özellikleri araziye uygulama yönteminin seçiminde önemlidir. Koagülant çamuru, kireç-soda yumuşatma çamuru, nanofiltrasyon konsantresi ve yavaş kum filtresi yıkama suyu araziye uygulanabilir. Arazi uygulamaları tercihan yiyecek yetiştirilmeyen bitki üretim alanlarında, maden ıslah alanlarında ve ormanlık alanlarda yapılır. Ancak, arazi uygulaması toprakta ve nihayetinde yeraltı suyunda metal birikimine neden olabilir ve toprak verimini azaltabilir.
Daha fazla bilgi için;
Drinking Water Treatment Plant Residuals Management Technical Report Summary of Residuals Generation, Treatment, and Disposal at Large Community Water Systems, United States Environmental Protection Agency, September 2011 EPA 820-R-11-003
Water Treatment Residuals Management for Small Systems, Water Research foundation, EPA, prepared by: Nanacy E. McTigue and David A. Cornwell, Ph.D., P.E. BCEE EE&T, Inc. 712 Gum Rock Court Newport News, VA 23606, 2009
Fact Sheet T8, Performance & Cost of Decentralized Unit Processes, TREATMENT SERIES RESIDUALS MANAGEMENT, Water Environment Research Foundation Collaboration. Innovation. Results., prepared by members of the Consortium of Institutes for Decentralized Wastewater Treatment (CIDWT), including: John R. Buchanan, PhD, PE University of Tennessee Nancy E. Deal, MS, REHS NC State University David L. Lindbo, PhD, CPSS NC State University Adrian T. Hanson, PhD, PE New Mexico State University David G. Gustafson, PE University of Minnesota Randall J. Miles, PhD University of Missour
Principles of Water Treatment, MHW, prepared by Kerry J. Howe, David W. Hand, John C. Crittenden, R. Rhodes Trrussell and George Tchobanoglous, 2012
Technology Transfer Handbook: Management of Water Treatment Plant Residuals, ASCE Manuals and Reports on Engineering Practice No. 88, U.S. EPA/625/R-95/008, 1996
http://bv.com/home/capabilities/
