Evsel atıksu derin deniz deşarjlarında ördek gaga çek valf kullanımının birinci seyrelme üzerindeki etkilerinin incelenmesi
An investigation on duckbill check valve use effects on initial dilution of domestic wastewater marine outfalls
Yazar: SİNAN YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. SEMİH NEMLİOĞLU
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Evsel atıksuları deşarj eden derin deniz deşarjı yayıcılarının çoğunluğu, yayıcı borusunda ağzı açık dairesel deliklere sahiptir. Yayıcıyı, düşük debi sırasında deniz suyu girişinden ve sedimentlerin neden olduğu tıkanmadan korumak için, dairesel deliğe ördek gaga çek valf (ÖÇV) eklenebilmektedir. ÖÇV kullanımından dolayı, delikteki jet hızı artabilmektedir. Bazı çalışmalarda, ördek gagalı yayıcılarda birinci seyrelmenin de arttığı belirtilmiştir. Bu çalışmada, kalın et kalınlıklı boruda yatay olarak yönlendirilmiş dairesel deliğe monte edilen ÖÇV' den önce ve sonraki birinci seyrelme tahminleri karşılaştırılmıştır. Q=0,5m3/s, 1,5m3/s ve 2,5m3/s proje debileri, t=30 yıl proje ömrü, H=20m, 30m, 40m ve 50m deşarj derinlikleri, ρa=1015kg/m3, 1025 kg/m3 ve 1035 kg/m3 alıcı ortam yoğunlukları için, d=150mm çaplı dairesel delikli, değişken ve sabit boru çaplı, toplam 72 farklı yayıcı tasarlanmıştır. Daha sonra, aynı toplam hidrolik yüklü bütün yayıcılar 150mm çaplı ÖÇV' ye dönüştürülmüştür. Çeşitli deneysel çalışmalar esas alınarak, bütün hidrolik parametreler yeniden hesaplanmıştır. ÖÇV takılmadan önce ve sonraki seyrelmeler çizgi kaynak için geliştirilen analitik grafikten tahmin edilmiştir. Proje sonunda ÖÇV ve dairesel delik kullanımı arasındaki seyrelme karşılaştırmalarının yüzdesel olarak, % ΔS 7,36 ila -10,77 aralığında değiştiği görülmüştür. İncelenen yayıcıların ÖÇV kullanımından sonra seyrelme farkı ΔS değerlerinin % 73' ü negatif, % 27'si ise pozitif çıkmıştır. Bu sonuç, tipik koşullarda, dairesel delikli kalın et kalınlıklı çok delikli yayıcıların birinci seyrelme değerlerinin, ÖÇV dönüşümü sonrasında çoğunlukla azaldığını göstermektedir.

Abstract:
Most of domestic wastewater discharging marine outfall diffusers has simply opened circular ports on the diffuser pipe wall. In order to protect the diffuser from seawater intrusion and clogging by sediments during lower flow rate periods, "duckbill" check valve (DBV) can be mounted on circular ports. Because of DBV use, jet velocity at port could be increased. It was reported in some of studies that initial dilution was also increased in changed diffusers with DBVs. In this study, initial dilution estimations of multiport diffusers were compared before and after DBV mounted conditions of horizontally opened circular sharp edged ports on the thick pipe wall. For Q=0.5m3/s,   1.5 m3/s and 2.5 m3/s design flow rate, t=30 year lifespan, H=20m, 30m, 40m, 50m port depths and, ρa=1015kg/m3, 1025kg/m3, 1035kg/m3 receiving water densities, and variable and fixed diffuser pipe diameters, total 72 different diffusers with d=150mm diameter sized circular ports were designed. Then all diffusers with same total head were converted to 150mm DBV nozzles. Based on various studies, all hydraulic parameters were recalculated. Before and after DBV use, dilutions were estimated from analytical graphic improving for line source. Dilution comparisons for the end of project between DBV used and circular port condition results were varied from 7.36 to -10.77 as ΔS (%). After DBV use, dilution difference values of investigated diffusers, ΔS, were found as negative with 73% and positive with 27%. This result shows that, under typical conditions, after DBV conversion, amount of initial dilutions of multi-port diffusers with circular ports on thick pipe wall could be mostly decreased.