Kentsel atıksu arıtma tesislerinde arıtılmış suyun su ayak izi ve yeniden kullanımı
Assessment of water footprint and reuse potential of treated effluent in urban wastewater treatment plants
- Tez No: 966939
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜLYA SAİDE ÖZKOÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 295
Özet
İklim değişikliği, kuraklık, su kıtlığı gibi günümüzün ve geleceğin en önemli çevresel sorunları temiz su kaynaklarının azalmasına neden olmakta ve bu bağlamda arıtılmış atık suların yeniden kullanımını gündeme getirmektedir. Ancak arıtılmış atık suların sahip olduğu kirleticiler, alıcı ortamların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini olumsuz etkileyebilmektedir. Bu nedenle arıtma tesislerinin çevresel etkilerinin değerlendirilmesi ve ilgili deşarj standartlarına uyumunun belirlenmesi için yol gösterici bir gösterge olan“su ayak izi”kavramı önem kazanmaktadır. Bu çalışmada, İstanbul ilinde seçilen dört İleri Biyolojik Atıksu Arıtma Tesisi örneğinde, arıtılmış atık suların doğrudan alıcı ortama deşarjı yerine yeniden kullanım potansiyeli incelenmiştir. Arıtılmış suyun miktar ve kalite açısından tarımsal/ rekreasyonel kullanıma uygunluğu değerlendirilmiş, sürdürülebilirlik potansiyeli analiz edilmiştir. Üç farklı senaryoya göre (1- İleri Biyolojik Arıtım, 2- Biyolojik Arıtım, 3- Doğrudan Deşarj) TN, TP, BOI₅ ve KOI parametreleri üzerinden gri su ayak izi hesaplamaları yapılmış, en uygun sonuçlar Senaryo-1'de elde edilmiştir. Çıkış suyunun kalitesi, tarımsal/rekreasyonel sulama uygunluğu açısından Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği'ne göre analiz edilmiş; BOI₅, sülfat, bor, klor ve pH açısından I. Sınıf (çok iyi), AKM açısından II.sınıf (iyi), EC, SAR, TÇM ve NO3 açısından III.sınıf (orta) kullanılabilirlikte olduğu tespit edilmiştir. Ancak fekal koliform açısından V.sınıf (düşük) kalitede olması nedeniyle ilave dezenfeksiyon proseslerinin gerekli olduğu sonucuna varılmıştır. Deşarj standartları arasında yapılan karşılaştırmalar neticesinde, en hassas (sıkı) kriterlerden en esnek kriterlere doğru bir sıralama yapıldığında; Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği/Yüzeysel (Yer Üstü) Su Kalitesi Yönetmeliğinin en sıkı düzenlemeleri içerdiği, bunu evsel atık su deşarj standartlarının takip ettiği ve en esnek kriterlerin ise derin deniz deşarj standartlarında olduğu görülmüştür. Arıtılmış atık suyun farklı amaçlarla (tarımsal sulama, peyzaj sulama, sanayi suyu kullanımı vb.) tekrar kullanımının planlanması durumunda, ileri biyolojik arıtım yöntemlerinin (Senaryo-1) tercih edilmesi gerektiği belirlenmiştir. Deşarj standartları açısından da en sıkı düzenlemeleri içeren Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği/Yüzeysel (Yer Üstü) Su Kalitesi Kontrol Yönetmeliği'nin en uygun deşarj kriterini karşıladığı tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Climate change, drought, and water scarcity, as some of the most critical environmental challenges of today and the future, have led to a decline in clean water resources and brought the reuse of treated wastewater to the forefront. However, pollutants contained in treated wastewater may adversely affect the physical, chemical, and biological characteristics of receiving environments. Therefore, the concept of the“water footprint,”which serves as a guiding indicator for assessing the environmental impacts of treatment plants and ensuring compliance with relevant discharge standards, has gained importance. In this study, the reuse potential of treated wastewater, instead of direct discharge into receiving environments, was examined through four selected advanced biological wastewater treatment plants in Istanbul. The suitability of treated water for agricultural and recreational uses was evaluated in terms of both quantity and quality, and its sustainability potential was analyzed. Based on three scenarios (1–Advanced Biological Treatment, 2–Biological Treatment, 3–Direct Discharge), gray water footprint calculations were conducted using TN, TP, BOD₅, and COD parameters, with Scenario 1 yielding the most favorable results. The quality of the effluent was assessed according to the Technical Communiqué on Wastewater Treatment Plants in terms of agricultural and recreational irrigation suitability. The results showed Class I (excellent) quality for BOD₅, sulfate, boron, chloride, and pH; Class II (good) for suspended solids; Class III (moderate) for EC, SAR, TDS, and NO₃; but Class V (poor) for fecal coliform, indicating the necessity of additional disinfection processes. A comparative analysis of discharge standards revealed that, from the strictest to the most lenient, the Water Pollution Control Regulation / Surface Water Quality Regulation sets the tightest requirements, followed by domestic wastewater discharge standards, whereas the most flexible criteria are found in deep-sea discharge standards. The findings demonstrate that, for planned reuse of treated wastewater in various applications (e.g., agricultural irrigation, landscape irrigation, industrial water use), advanced biological treatment methods (Scenario 1) should be prioritized. Furthermore, in terms of discharge standards, the Water Pollution Control Regulation / Surface Water Quality Regulation was identified as the most appropriate framework, as it encompasses the strictest discharge criteria.
Benzer Tezler
- High-rate activated sludge process for energy efficient wastewater treatment
Enerji verimli atıksu arıtımı için yüksek yüklemeli aktif çamur prosesi
HAZAL GÜLHAN
Doktora
İngilizce
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET ÖZTÜRK
- Calculation of nitrous oxide emissions of municipal wastewater treatment plants under dynamic loads with simulation models
Kentsel atıksu arıtma tesislerinin dinamik yükler altında nitröz oksit emisyonlarının simülasyon modelleri ile hesaplanması
HÜSEYİN NALBANTO
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL
- Combined treatment of domestic wastewater and biodegradable kitchen waste in a fludizied-bed anaerobic ceramic membrane bioreactor
Akışkan yataklı anaerobik seramik membran biyoreaktörde evsel atıksu ve biyolojik olarak parçalanabilir mutfak atıklarının birlikte arıtımı
ZEYNEP YÜCESOY
Doktora
İngilizce
2025
Çevre MühendisliğiMarmara ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BARIŞ ÇALLI
PROF. DR. ERKAN ŞAHİNKAYA
- Farklı yöntemler ile arıtılmış kentsel atıksuların tarımsal sulama suyu olarak kullanımı: Mersin ili, Mezitli ve Kızkalesi atıksu arıtma tesisleri örneği
Use of urban wastewater treated by different methods as agricultural irrigation water: The case of Mersin province, Mezitli and Kizkalesi wastewater treatment plants
HALİS GAZİ HIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiMersin ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜDAVERDİ ARSLAN
- Manyas Gölü Havzası'nda baskı ve etkilerinbelirlenmesi
Determination of pressures and impacts in Manyas Lake basin
ASLIHAN BENLİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPASLAN EKDAL