Atıksuların Özellikleri

Atıksularda bulunan başlıca organik bileşikler proteinler, karbonhidratlar, yağlar, petrol artıkları ve üredir. Bunların yanında deterjanlar (sür faktanlar), fenoller ve zirai ilaçlar (pesti sitler) gibi çeşitli sentetik organik maddeler de atıksuların bünyesinde yer almaktadır. Orta
kirlilikte bir atıksuda, askıda katı maddelerin yaklaşık %75’i ve filtre edilebilen katı maddelerin yaklaşık %40’ı organik karakterdedir.

Atıksu Karakterizasyonunda Başlıca Parametreler

1-Biyolojik Oksijen İhtiyacı (BOİ)

Atıksular organik maddeler içerdiğinden, bunların konsantrasyonları, yani 1 l sudaki miktarları, kirlilik derecesinin ölçüsü olarak kabul edilir. Fakat atıksuların bileşimleri çok değişiktir ve içindeki maddeleri bir formülle ifade etmek mümkün değildir. Ayrıca bu
maddeler tasfiye tesisinde bozunmaya uğradıklarından, bu etkinin de dikkate alınması gerekir.
Bu yüzden bu maddeleri konsantrasyonları ile ifade etme yoluna gidilmiştir. Organik maddenin ölçüsü olarak, biyokimyasal oksidasyon (karbonlu maddelerin oksitlenmesi) sırasında harcanan oksijen miktarı esas alınabilir ve bu değer de BOİ olarak
adlandırılır. Biyokimyasal oksidasyon, su içinde bir yanma olayı olup, bu yanma esnasında suda
çözünmüş (erimiş) oksijen kullanılır. Ne kadar fazla oksijen sarf edilirse, sudaki organik madde miktarı da o kadar fazla demektir.
Organik madde ihtiva eden sularda suların oksijen ihtiyacı BOİ5, karbonlu maddelerin, tamamen CO2’ye dönüşmesine kadar artar. Teorik olarak sonsuz, pratik olarak yaklaşık olarak 10 gün kadar bir müddet sonunda, bütün karbonlu maddeler ayrışır. Bu esnada sarf edilen oksijene, birinci kademe nihai biyokimyasal oksijen ihtiyacı denir ve BOİu ile gösterilir. Evsel atıksular için BOİ5 ile BOİu arasında BOİ5/BOİu ≈ 0,68n bağıntısı vardır.

2-Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ)

Kimyasal olarak oksitlenebilen organik maddelerin oksijen ihtiyacı KOİ ile ifade edilir. KOİ asit ortamda kuvvetli bir kimyasal oksitleyici (potasyum dikromat gibi) vasıtasıyla ölçülür. Kimyasal olarak oksitlenebilecek bileşikler, biyolojik olarak oksitlenebileceklerden daha fazla olduğundan, kimyasal oksijen ihtiyacı, biyolojik oksijen ihtiyacından daha büyüktür. Tasfiye
edilmemiş atıksular için BOİ5/KOİ = 0,4-0,8 (ortalama 0,65) alınabilir.

2.1-KOİ Bileşenleri

Yapılan çalışmalar sonucunda, biyolojik arıtma sistemlerinde substratın biyolojik ayrışması sonucunda, zor ayrışan (inert) ürünlerin oluştuğu saptanmış ve biyolojik arıtma tesislerinde, atıksudaki organik maddenin biyolojik ayrışmasının farklı mekanizma ve hızlarda meydana geldiği deneysel olarak tespit edilmiştir. Evsel atıksulardan biyolojik nütrient gideriminde, atıksudaki organik karbon-azot-fosfor arasındaki denge çok önemlidir. Biyolojik azot- fosfor gideriminde, arıtılmış atıksudaki kalan
biyolojik olarak organik madde miktarı önemlidir.Kuvvetli atıksuların arıtımında gerek ham atıksuda bulunan gerekse biyolojik arıtım sırasında oluşan ve konvansiyonel arıtma yöntemleri ile arıtımı mümkün olmayan inert organik maddeler deşarj standartlarına ulaşılmasını engelleyebilmektedir. Dolayısı ile biyolojik arıtma tesislerinin değerlendirilmesinde KOİ’nin bileşenlerinin belirlenmesi yararlıdır. KOİ’nin bileşenlerine ayrılması inert ve biyolojik olarak parçalanabilen KOİ’nin belirlenmesidir. Biyolojik olarak parçalanan KOİ’nin de kolay parçalanan ve zor parçalanan olmak üzere bileşenleri belirlenmelidir. İnert KOİ’de tekrar çözünmüş inert ve partikül inert olmak üzere bileşenlere ayrılır.

Biyolojik Olarak Giderilebilen (Ayrışabilir) KOİ Hesabı

Ham veya arıtılmış atıksulardaki biyolojik olarak giderilebilen KOİ iki farklı yolla belirlenebilir:
(a) İnert KOİ’den Hareketle Hesap
Bu yöntem, inert KOİ’nin önceden deneysel olarak tayin edildiği durumlar için uygulanır. Bu
yönteme göre, biyolojik olarak giderilebilen KOİ (KOİbp), toplam KOİ ile inert KOİ farkına
eşittir.
KOİbp = KOİtop – KOİinert
(b) BOİ5’ten Hareketle Hesap
İkinci yöntemle, biyolojik olarak giderilebilen KOİ, BOİ5’in bir fonksiyonu olarak aşağıdaki
ifade yardımıyla hesaplanır (Metcalf & Eddy, 2004):
KOİbp = [(BOİU/BOİ5) / (1,0 – 1,42 fd YH)] * BOİ5
= k * BOİ5
Bu ifadede:
BOİU/BOİ5: Atık suyun nihai BOİU/BOİ5 oranı (genelde ~1,5)
fd: ölü hücre kalıntısı (g/g)
YH: biokütleye dönüşüm oranı (g UKM/g KOİgid)
dır. Pratikte fd = 0,10 – 0,20 ve YH = 0,30 – 0,40 aralığında değiştiği için k faktörü 1,6 – 1,7
(ort. 1,65) alınabilir. Dolaysıyla biyolojik olarak giderilebilen KOİ,
KOİbp = 1,65 * BOİ5 = 1,1 * BOİU
olarak bulunur.