Aktif çamur sistemlerinin dinamik simülasyonu: İstanbul'da Tuzla ve Paşaköy evsel atıksu arıtma tesislerinin incelenmesi
Dynamic simulation of activated sludge systems: Analysis of Tuzla and Paşaköy domestical wastewater treatment plants in Istanbul
Yazar: ÖMER ENGİN DENİZCİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ARSLAN SARAL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: ASM1 = ASM1 ; Aktif çamur = Activated sludge ; Aktif çamur sistemi = Activated sludge system ; Atık su arıtma = Waste water treatment ; Dinamik modeller = Dynamic models ; Yapay sinir ağları = Artificial neural networks

Özet:
Aktif çamur prosesi için geliştirilmiş mevcut modeller, temel biyokinetik denklemlerin kullanılması ile oluşturulmuş, deterministik modellerdir. Bu modellerin kalibrasyonları fazlasıyla zaman alıcı ve dinamik simülasyon uygulamaları bir hayli karmaşıktır. Yapay sinir ağı tekniği ise, kullanım kolaylığı ve hızlı sonuç vermesi gibi avantajları nedeniyle son yıllarda dinamik simülasyon uygulamalarında başarıyla kullanılmaktadır.Bu tez çalışmasında, aktif çamur prosesinin dinamik simülasyonu için, yapay sinir ağı tekniği kullanılmıştır. İstanbul'da yer alan Tuzla (TAAT) ve Paşaköy (PAAT) evsel atıksu arıtma tesisleri, pilot tesis olarak belirlenmiştir. Yapay sinir ağı modelinde, arıtma tesislerinin laboratuarından elde edilen günlük ölçüm sonuçları kullanılmıştır. Modelden elde edilen sonuçlar, Aktif Çamur Model No:1 (ASM1) ile hesaplanan sonuçlarla karşılaştırılmıştır.Bu çalışmada geliştirilen yapay sinir ağı modelinin, tesislerin mevcut davranışına yakınlık oranı, farklı parametrelere göre %55-80 arasında hesaplanmıştır. Ortalama başarısının yaklaşık %70 olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca ASM1 modeli ile kolektif çalıştırılması ile elde edilen kinetik katsayılar, tesislerde ki aktif çamur proseslerinin veriminin izlenmesi ve kontrolü açısından oldukça önemlidir. Aktif çamur prosesinin temel ölçüm parametreleri ile korelasyon içinde olan bu katsayılar, deneysel sonuçların modelde çalıştırılması ile kolayca öngörüsel olarak elde edilebilmektedir.Geliştirilen modelin, hem Tuzla atıksu arıtma tesisi hem de Paşaköy atıksu arıtma tesisi için, modelde çalışılan KOİ, BOİ ve AKM parametreline ait geleceğe yönelik tahminsel öngörülerin oluşturulması amacıyla kullanılabilmesi mümkündür. Böylece, her iki arıtma tesisi için, bu model, çeşitli durumlarda önceden bazı yorumların yapılabilmesine, hatta aktif çamur prosesine önceden müdahaleye olanak sağlamaktadır.

Abstract:
Enhanced current models for activated sludge process are deterministic in character which has been derived from the bio-kinetic equations. Calibrating these models is extremely time-consuming and their applications of dynamic simulations are quite complicated. Recently artificial intelligence technique was successfully used in the field of dynamic simulations due to being user friendly and time-saving.In this thesis, artificial intelligence technique was used for dynamic simulation of activated sludge process. Tuzla (TAAT) and Paşaköy (PAAT) domestic wastewater treatment plants in Istanbul were determined as pilot plants. Daily measurement results from laboratories of plants were used in the artificial intelligence network. Results acquired from model were compared with other results calculated from Activated sludge model no:1 (ASM1).Proximity of the developed model to the current behavior of the treatment plants was calculated between % 55-80 depending on different parameters. Mean achievement was calculated approximately %70. Furthermore, kinetic coefficients acquired from ASM1 are highly important in order to obtain and control to the activated sludge in treatment plants. Coefficients, under good correlation with fundamental parameters of activated sludge process, can be predicted easily by this model that was used with experimental results.The model developed can be used to predict the COD, BOD and SS for both Tuzla and Paşaköy wastewater treatment plants. Thus, this model can be used for the pre-assessment of the two plants interfere the active sludge process if necessary.