Deniz deşarjı yayıcılarına kısmen ördek gaga çek-valf takılmasının birinci seyrelme üzerindeki etkileri
Effects of partially mounted duckbill check valve on initial dilution in the marine outfall diffusers
Yazar: CEMRE BELİT ÇOBANOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. SEMİH NEMLİOĞLU
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Deniz deşarj sistemleri = Marine discharge systems ; Deniz deşarjı = Sea discharge

Özet:
Evsel atıksuların deniz ortamında bertarafında çoğunlukla orifis (ağzı açık delik) şeklinde deşarj delikleri olan çok delikli yayıcılar kullanılmaktadır. Deşarj yapıları belirli bir proje ömrüne göre tasarlandıklarından, ilk çalışmaya başladıkları zaman tam debi kapasitesi ile çalışamamaktadırlar. Bu nedenle, deşarj deliklerinden yayıcı içerisine alıcı ortam suyu girişi ile zamanla yayıcıda tıkanıklıklar meydana gelmektedir. Bu durumun önüne geçebilmek için ördek gaga çek-valf (ÖÇV) donanımları kullanılmaktadır. Bu çalışmada, t=30 yıl proje ömürlü Q=0,5m3/s, 1,0m3/s, 1,5m3/s, 2,0m3/s ve 2,5m3/s atıksu debi kapasiteli, kalın et kalınlıklı boruda açık ağızlı olarak bulunan, d=150mm çaplı dairesel deşarj delikleri olan, değişken çaplı borular kullanılan toplam 125 farklı yayıcının tasarımı gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, bu yayıcılara tamamen ÖÇV ve kısmen ÖÇV (KÖÇV) takılarak birinci seyrelmeleri çizgi kaynak için hesaplanmıştır. Alıcı ortam olarak tabakasız, durgun ve yayıcı civarında yatay tabanı olan deniz ortamı seçilmiş olup, alıcı ortam yoğunlukları a=1015kg/m3, 1020kg/m3, 1025kg/m3, 1030kg/m3 ve 1035kg/m3 ve deşarj derinlikleri H=10m, 20m, 30m, 40m ve 50m alınmıştır. Çalışma sonucunda, dairesel delik seyrelmesi S=57,42 ile 208,83, ÖÇV seyrelmesi S=68,92 ile 194,65, KÖÇV seyrelmesi S=64,07 ile 199,23 aralığında bulunmuştur. KÖÇV uygulaması yapıldığında, yayıcıda kullanılan ÖÇV sayısından %16,67 ile %37,93 aralığında tasarruf edilmiştir. KÖÇV kullanımının avantajlı olacağı kritik derinliği (Hkr) tahmin edebilmek için bir eşitlik geliştirilmiştir. Bu çalışma kapsamında, %1,5 güvenli olarak Hkr değerleri 33,21m ile 49,96m aralığında bulunmuştur.

Abstract:
Multi-port diffusers with orifice shaped ports (simply open holes) are mostly used for domestic wastewater disposal in the marine ambient. Since outfalls are designed for a definite project lifespan, they can not work with full flow rate capacity when they first start to work. Because of this reason, there are clogging problems in the diffuser by receiving water intrusion thorough orifices into the diffuser. In order to prevent this situation, duck bill check-valve (DBV) equipments are used. In this study, a total of 125 diffusers were designed using variable diameter pipes with circular discharge ports d=150mm in diameter with thick wall thickness for t=30 years of project lifespan with wastewater flow rate capacities of Q=0.5m3/s, 1.0m3/s, 1.5m3/s, 2.0m3/s and 2.5m3/s. Then, completely DBV equipment were mounted and partially DBV equipment were mounted (PDBV) on these diffusers, and their initial dilutions were calculated for the line source. The marine environment with a horizontal bottom around diffuser was adopted as the receiving ambient and its parameters determined for densities as a=1015kg/m3, 1020kg/m3, 1025kg/m3, 1030kg/m3 and 1035kg/m3 and for discharge depths as H=10m, 20m, 30m, 40m and 50m respectively. The results of the study were found to be circular port dilution S = 57.42 to 208.83, DBV dilution S = 68.92 to 194.65, and PDBV dilution S = 64.07 to 199.23 as ranges respectively. When the PDBV application is performed, the number of DBV used in the diffuser has been saved from 16.67% to 37.93%. An equation has been developed for the estimation of the critical depth (Hkr), which would be advantageous for the use of PDBV. Within the scope of this study, the Hkr values were found to be in the range of 33.21m to 49.96m with 1.5% safety factor.