Erzurum biyolojik atıksu arıtma tesisinin mevsimsel performansının izlenmesi ve havalandırıcıların durumunun değerlendirilmesi
Monitoring the seasonal performance of the Erzurum biological wastewater treatment plant and evaluating the condition of the aerators
- Tez No: 973192
- Danışmanlar: PROF. DR. ALPER NUHOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Aktif çamur, biyolojik arıtım, GPS-X, havalandırma, soğuk iklim, Activated sludge, biological treatment, GPS-X, aeration, cold climate
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu çalışmanın temel amacı, Erzurum Biyolojik Atıksu Arıtma Tesisinin GPS-X simülasyon yazılımı kullanılarak modellenmesi ve elde edilen simülasyon çıktılarının saha verileriyle karşılaştırılması suretiyle tesis performansının analiz edilmesidir. Çalışma kapsamında ayrıca, mevcut sistemde olası yetersizliklerin belirlenmesi ve bunlara yönelik çözüm önerilerinin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bunun yanı sıra, arıtma tesisinin mevsimsel verimliliği değerlendirilmiş ve havalandırıcıların sistem performansı üzerindeki etkileri ayrıntılı olarak incelenmiştir. Yöntem: GPS-X yazılımında Erzurum Biyolojik Atıksu Arıtma Tesisi'nin akış diyagramı tanımlanarak, ilgili birim prosesler ve modeller üzerinden dijital bir sistem temsili oluşturulmuştur. Model çıktıları, saha verileriyle karşılaştırılarak doğruluk ve güvenilirlik analizi yapılmıştır. Model doğrulandıktan sonra, havalandırıcı sisteminin performanstan ödün vermeden optimize edilebilmesine yönelik senaryolar geliştirilmiş ve bu senaryoların sistem üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Bulgular: Bu çalışmada, düşük sıcaklıkların mikrobiyal aktivite ve biyolojik arıtma verimliliği üzerindeki etkileri incelenmiş olup özellikle Erzurum gibi sert iklim koşullarına sahip bölgelerde karşılaşılan işletme zorlukları ele alınmıştır. Havalandırma sistemindeki difüzör arızalarının oksijen transferini azaltarak sistem performansında dalgalanmalara yol açtığı gözlemlenmiştir. Bu kaybı telafi amacıyla hava debisinin artırılması ise enerji tüketimini yükselterek ekonomik ve çevresel sürdürülebilirliği olumsuz etkilemiştir. Sonuç: Yürütülen çalışmalar kapsamında havalandırma havuzlarının performansı detaylı şekilde analiz edilmiş ve modelleme sonuçları ile saha verileri karşılaştırılmıştır. Simülasyon çıktılarından; kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), askıda katı madde (AKM) ve toplam azot (TN) giderim verimlerini sırasıyla %89,33, %91,76 ve %73,59 olarak göstermiştir. Buna karşılık, aynı döneme ait işletme verileri %85,53 KOİ, %89,98 AKM ve %73,24 TN giderim verimleri elde edilmiştir. KOİ, AKM ve TN gideriminde model ile saha ölçümleri arasında yakın değerler ortaya çıkmıştır. Bu durum, modelin saha koşullarına yakın değerler ortaya koyduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Purpose: The primary objective of this research is to analyze the performance of the Erzurum Biological Wastewater Treatment Plant by modeling it with the GPS-X simulation software and comparing the obtained simulation outputs with field data. Within the scope of the study, it is also aimed to identify potential deficiencies in the existing system and to develop solution proposals accordingly. Furthermore, the seasonal efficiency of the treatment plant was evaluated, and the impacts of the aerators on overall system performance were examined in detail. Method: In the GPS-X software, the process flow diagram of the Erzurum Biological Wastewater Treatment Plant was defined, and a digital system representation was created based on the relevant unit processes and models. The model outputs were compared with field data to conduct accuracy and reliability analyses. After model validation, scenarios aimed at optimizing the aeration system without compromising performance were developed, and the effects of these scenarios on the system were evaluated. Findings: In this study, the effects of low temperatures on microbial activity and biological treatment efficiency were investigated, with particular attention to the operational challenges encountered in regions with harsh climatic conditions such as Erzurum. It was observed that diffuser malfunctions in the aeration system reduced oxygen transfer, leading to fluctuations in overall system performance. To compensate for this loss, an increase in air flow was applied; however, this resulted in higher energy consumption, thereby negatively affecting both economic and environmental sustainability. Results: Within the scope of the conducted study, the performance of the aeration basins was thoroughly analyzed, and the modeling results were compared with field data. The simulation outputs indicated removal efficiencies of 89.33% for Chemical Oxygen Demand (COD), 91.76% for Total Suspended Solids (TSS), and 73.59% for Total Nitrogen (TN). In contrast, the operational data for the same period yielded removal efficiencies of 85.53% COD, 89.98% TSS, and 73.24% TN. Comparable values were obtained between the model and field measurements for COD, TSS, and TN removal. This finding demonstrates that the model produces results closely aligned with actual field conditions.
Benzer Tezler
- Erzurum kenti evsel atıksu arıtma tesisindeki anaerobik proseslerin makine öğrenmesi algoritmaları ve GPS-X paket programı kullanılarak modellenmesi
Modeling of anaerobic processes in Erzurum city domestic wastewater treatment plant using machine learning algorithms and GPS-X software
İSHAK ÇEVRİM
Doktora
Türkçe
2024
Çevre MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YALÇIN KEMAL BAYHAN
- Derin tekrarlayan sinir ağı yöntemleri ile Erzurum Biyolojik Atıksu Arıtma Tesisinin performans tahmini
Performance forecasting of biological wastewater treatment plant using deep recurrent neural network methods
SIRRI BALLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAtatürk ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET COŞKUNÇAY
- Erzurum biyolojik atıksu arıtma tesisinde sıfır atık yaklaşımı ile enerji potansiyelinin artırılması
Increasing energy potential with a zero waste approach in Erzurum biological wastewater treatment plant
MELİK BAYRAKÇEKEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Çevre MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜN YILDIZ
- Erzurum biyolojik atıksu arıtma tesisi arıtma çamuru yönetiminin incelenmesi
Investigation of Erzurum biological wastewater treatment plant's sewage sludge management
SELİM AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Çevre MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ NURAN ACAR
- Erzurum ili kentsel atıksu arıtma çamurunun bazı ağaç türlerinin gelişimi üzerine etkileri ve bu türlerin arıtma çamurlarına karşı tolerans sınırlarının belirlenmesi
The effect of digested sludge taken from Erzurum domestic wastewater treatment plant on the growth of some tree species and determination of tolerance limit of these tree species against digested sludge
DAMLA MUSTAFAOĞLU
Doktora
Türkçe
2024
Peyzaj MimarlığıAtatürk ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP CEYLAN