Atık su ve aktif çamur karakteristiklerinin sınıflandırılması ve uygulanan analiz yöntemlerinin değerlendirilmesi
Classification of waste water and active sludge properties and evaluation of analysis methods
Yazar: MURAD MUKHTAROV
Danışman: DOÇ. DR. OĞUZ AKPOLAT
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Aktif çamur = Activated sludge ; Atık su = Waste water ; Karar ağacı = Decision tree ; Parametreler = Parameters

Özet:
Arıtım süreçlerin izlenebilmesi ve gerekli kontrollerin sağlanabilmesi ancak atık su ve aktif çamur karakteristiklerinin sürekli olarak belirlenmesine dayanmakta olup, atık su arıtma tesislerine gelen ham atık su veya arıtılmış atık sudan alınan örneklerle yapılacak olan asitlik (pH), sıcaklık (T), iletkenlik (C), çözünmüş oksijen (DO), oksijen doygunluğu (SO), tuzluluk (SA), elektriksel iletkenlik (EC), kimyasal oksijen ihtiyacı (COD), askıda katı madde (LSS), toplam azot (TN), toplam fosfor (TP) ve biyolojik oksijen ihtiyacı (BOD5) gibi yapılan analizler ile biyolojik arıtma için kullanılan aktif çamur örneklerine ait prosesin tasarım parametrelerine ilişkin yapılan ölçümlere ilişkindir. Bunlar da havalandırma süresi (AT), çamurun ölçülecek olan askıda katı madde konsantrasyonu (MLSS), askıda uçucu katı madde konsantrasyonu (MLVSS), sıcaklık (T), çamur üretim hızı (ASPR) ve biyo-kinetiği (BK) içeren katı alıkonma süresi (RT) ile geri çevrim oranıdır (FBR) Atık suların özelliklerinin belirlenmesinde Biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOD5), kimyasal oksijen ihtiyacı (COD), toplam organik karbon (TOC) ve çözünmüş oksijen (DO) miktarlarının tayini atık suyun karakterizasyonu açısından en temel ölçüm kriterleridir. Yapılan bu çalışmada, atık su ve aktif çamur karakteristikleri ayrıntılı olarak sınıflandırılmış, bu karakteristiklere uygulanacak analiz yöntemleri ile bu yöntemlerle ölçülmüş olan analiz verilerin istatiksel değerlendirilebilmesi ve modellenebilmesi için kullanılabilecek veri madenciliği yöntemleri araştırılmış ve bunlardan karar ağaçları yöntemi ayrıntılı olarak KNIME veri madenciliği platformu kullanılarak incelenmiştir. Muğla iline bağlı ilçelerden toplanan 334 adet evsel nitelikli atık suya ilişkin seçilen 7 adet parametrenin analiz sonuçlarına bakıldığında; diğerleri çok kısa sürede gerçekleştirilebilirken, ölçümü 5 gün süren BOD5 parametresinin tahminine çalışılmıştır. Sonuç olarak BOD5 (biyolojik oksijen ihtiyacı) değeri dağılımı % 53 oranında 100'den düşük bulunmuştur. BOD5 değeri 100-200 arasında olanların oranı % 15,3 iken 450-550 arasında olanların oranı % 12,6'dır BOD5 değerini en fazla etkileyen değişken kimyasal oksijen ihtiyacıdır (COD).

Abstract:
Monitoring and controlling of the treatment processes bases on the continuous determination of the waste water and activated sludge characteristics, and relates to the analysis of the samples taken from the raw waste water or treated waste water coming to the waste water treatment plants such as acidity (pH), temperature (T), conductivity (C), dissolved oxygen (DO), oxygen saturation (SO), salinity (SA), electrical conductivity (EC), chemical oxygen demand (COD), suspended solids (LSS), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), biological oxygen demand (BOD5) and the measurements made on the design parameters of the process for the samples of activated sludge used for biological treatment. These include ventilation time (AT), suspended solids concentration (MLSS) to be measured, suspended volatile solids concentration (MLVSS), temperature (T), sludge production rate (ASPR), solid retention time (RT) containing bio-kinetics (BK), and the rate of return (FBR). Determination of biochemical oxygen demand (BOD5), chemical oxygen demand (COD), total organic carbon (TOC) and dissolved oxygen (DO) amounts are the most basic measurement criteria in terms of the characterization of waste water. In this study, the characteristics of wastewater and activated sludge have been classified in detail, the analysis methods to be applied to these characteristics and the data mining methods that can be used for statistical evaluation and modeling of the analysis data measured by these methods have been investigated, and the decision trees method has been examined in detail using the KIME data mining platform. When the analysis results of 7 selected parameters related to 334 domestic wastewater collected from the districts of Muğla province are analyzed; while the others can be performed in a very short time, the estimation of the BOD5 parameter, which takes 5 days to measure, has been studied. As a result, the BOD5 (biological oxygen demand) value distribution was found lower than 100 by 53 %. While the ratio of those with a BOD5 value between 100-200 is 15.3 %, the ratio of those with a 450-550 is 12.6 %.