Bursa ili kentsel atıksu arıtma tesisleri performanslarının istatistiksel olarak değerlendirilmesi
Evaluation of Bursa municipal wastewater treatment plants performances by statistical methods
Yazar: AYŞE GÜNEŞ ÇEPNİ
Danışman: DOÇ. DR. ARZU TEKSOY
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bursa İli; Türkiye'nin demografik açıdan en yoğun kentlerinden biri olup endüstriyel alanda da gelişmiş bir yapıya sahiptir. Şehrin Doğu ve Batı atıksu havzasındaki kentsel atıksularının arıtımı; Doğu ve Batı Atıksu Arıtma Tesisleri ile gerçekleştirilmektedir. Her iki tesiste ileri biyolojik arıtma prosesleri uygulanmakta olup tesislerde azot ve fosfor giderimi de gerçekleştirilmektedir. 

Atıksu arıtma tesislerinin işletiminde değişken ve dinamik bir yapı söz konusu olduğundan verilerin analizi, prosesi anlama ve işletim kaynaklı hataları kontrol etme açısından birtakım faydalar sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında 2009-2013 yılları arasındaki mevsim değişimlerinin Doğu ve Batı Atıksu Arıtma Tesisleri giriş ve çıkış atıksuyunda ölçülen; pH, iletkenlik, BOİ5 (biyokimyasal oksijen ihtiyacı), KOİ (kimyasal oksijen ihtiyacı), AKM (askıda katı madde), toplam azot (TN) ve toplam fosfor (TP) gibi parametrelere etkileri belirlenmiştir. Giderim verimleri kullanılarak mevsimlere göre tesis verimliliğinde farklılık olup olmadığı araştırılmıştır. Ayrıca seçilen parametrelerin giderim verimlerinin yıllara göre değişimleri istatistiksel olarak test edilerek arıtma tesislerinin performansları değerlendirilmiştir.

Değişkenlerin normal dağılıma uygunluğu Shapiro-Wilk testiyle incelenmiştir.  Varyansların homojenliğini araştırmak için homojenlik testi yapılmıştır. Verilerin normal dağılım göstermemesinden dolayı parametrik olmayan istatistiksel testler kullanılmıştır. Gruplar arası karşılaştırmalarda Kruskal-Wallis H testi ile Mann-whitney U testi kullanılmıştır. Çoklu karşılaştırmalarda Bonferroni düzeltmesi yapılmıştır. Anlamlılık düzeyi olarak α=0,05 alınmıştır. İstatistiksel analizler için SPSS (Statistical Package for the Social Sciences); analizlerin kutu-bıyık diyagramları ile grafiksel olarak gösterilmesi amacıyla MİNİTAB istatistik paket programları kullanılmıştır. 

Anahtar kelimeler: Biyolojik atıksu arıtımı, mevsimsel değişim, arıtma verimliliği, istatistiksel analiz, nonparametrik analiz yöntemleri, Kruskal-Wallis H testi, Mann-whitney U testi

Abstract:
Bursa is one of the most densely populated cities in Turkey and it has many industrial production areas. Wastewater which comes from the east and the west parts of the city, is depurated by either Bursa East or Bursa West Wastewater Treatment Plants. Both plants use advanced biological treatment processes and are capable of  removing nitrogen and phosphor from wastewater. 

Since the operating system of wastewater treatment plants is flexible and dynamic, data analysis helps to understand the process and to check the operational mistakes. In this thesis, effect of seasonal changes on plant performance between 2009 and 2013 were analyzed in terms of pH, conductivity, BOD5 (biochemical oxygen demand), COD (chemical oxygen demand), AKM (suspended solids), total nitrogen TN) and total phosphorus (TP) values measured from influent and effluent waters. It was investigated whether there is a difference in plant efficiency according to the seasons using the recovery efficiencies. In addition, treatment efficiency of the plants were tested statistically in order to compare plant performences through years.

Variables were tested by Shapiro-Wilk method for normal distribution and homogeneity of variances were tested by homogenity test. Non-parametric statistical tests were used because the data did not show normal distribution. Kruskal-Wallis H and Mann-whitney U tests were used to compare groups. Bonferroni correction was applied before multiple comparisons. Significance level was accepted as α=0,05. SPSS (Statistical Package for the Social Sciences)was used for statistical analysis, MINITAB software was used for boxplot diagrams.

Key words: Biological wastewater treatment, seasonal change, water treatment efficieny, statistical analysis, nonparametrik test methods, Kruskal-Wallis H test, Mann-whitney U test