ileri arıtma çözümleri

TEKNİK DEBİ
Mühendislik İnşaat ve Ticaret Limited Şirketi
İLERİ ARITMA ÇÖZÜMLERİ
www.teknikdebi.com
2014
İLERİ ARITMA ÇÖZÜMLERİ
www.teknikdebi.com
2014
1
İÇİNDEKİLER
1. TEKNİK DEBİ ................................................................................................. 3
2. MBR TEKNOLOJİLERİ .................................................................................... 6
3. MBBR TEKNOLOJİLERİ ................................................................................ 10
4. MBR/MBBR PROSESLERİNİN ANA EKİPMANLARINDAN MEMBRAN
TEKNOLOJİLERİ ........................................................................................... 14
5. SERAMİK DÜZ MEMBRANLAR (CFM®) ....................................................... 20
6. PAKET ARITMA SİSTEMLERİ ........................................................................ 33
7. PROJELENDİRME VE UYGULAMA ÖRNEKLERİ ............................................. 38
2
Teknik Debi Mühendislik İnşaat & Ticaret Limited Şti.
İLERİ ARITMA ÇÖZÜMLERİ
1. TEKNİK DEBİ
KISACA TEKNİK DEBİ
“Teknik Debi” 2011 yılında Müşterilerine ve Paydaşlarına, yerel ve uluslararası projelerde
çözüm ortağı olmak için, Çevre Teknolojileri sahasında faaliyet göstermek üzere, EMEA
ülkelerinin geçiş noktasında stratejik olarak konumlanmış İstanbul’da kurulmuştur. Uygulama
deneyim ve birikimi ile fizibilite çalışmalarından anahtar teslim proje çözümlerine kadar
uluslararası standartlarda hizmetler sağlamaktadır.
“Teknik Debi” kalite ve bütünlük ile Müşteri ve Paydaşlarına değer katan sürdürülebilir
çözümler sağlamayı hedeflemiş ve küresel piyasadaki ilerleme ve en son gelişmelerden
sürekli olarak haberdar olma prensibini benimsemiştir.
Kurucularının su, atık su arıtma ve çevre teknolojileri sahasında geçmişte Sistem Yapı’da
oluşturduğu birikim ve tecrübeleri, hem ekonomik değer yaratmak hem de toplumsal
gelişime katkı sunmak adına, “Teknik Debi” adı altında toparlaması ile, faaliyetlerini ileri
arıtım teknolojileri üzerine yoğunlaştırmış ve günümüzde çok değerli olan ve önemi giderek
artacak olan suyun geri kazanımı ve tekrar kullanımı odaklı MBR ve MBBR proses çözümleri
ile ileri arıtma teknolojileri konusunda projelendirme, uygulama, işletme, anahtar teslim
çözümler geliştirmektedir.
Bu doğrultuda ileri arıtma MBR ve MBBR teknolojilerinin temel ekipmanı seramik düz
membran üreticisi Ar-Ge tabanlı Alman ItN Nanovation A.G, Water Filtration
ile işbirliği anlaşması imzalamıştır. Proje Yönetim firması olarak yola çıkan
“Teknik Debi”, 2013 yılında yeni bir yapılanmaya giderek yerel ve uluslar arası projelerde
çözüm ortağı olarak yapılanmaya gitmiş ve aynı yıl içersinde Çevre Arıtma Sistemleri
3
konularında proje geliştirme, uygulama ve işletme sahasında ISO 9001 ve 14001’in yanı sıra
OHSAS 18001 sertifikasyonunu tamamlamıştır.
FAALİYET ALANLARI
 Dizayn ve Yapım Çözümleri

İleri Arıtma Teknolojileri ile Özel Çözümler
-
Membran Bio-Reaktör Arıtma Tesisleri
-
MBR, MBBR prosesleri ve Alman “ItN Nanovation A.G” işbirliği ile Seramik
Membran Uygulamaları

Anahtar Teslim – “EPC” – Çevre ve Altyapı İşleri

Evsel Atık Su Arıtma Tesisleri

İçme suyu Arıtma Tesisleri

Endüstriyel Atık Su Arıtma Tesisleri

Elektro-Mekanik Temin ve Montaj

MBR ve MBBR Prosesleri ile Paket Atık Su Arıtma Tesisleri

İçme Suyu Paket Arıtma Tesisleri

Devreye alma ve İşletme hizmetleri

Düzenli Depolama, Enerji Geri Kazanım, Geri Dönüşüm Teknolojileri
 Proje “Life Cycle” Danışmanlık Hizmetleri

Teklif Öncesi / İhale Aşaması
-
Teklif Öncesi Sözleşme Dokümanları Analizi
-
Risk Belirleme
-
Sözleşme Müzakereleri
4


Yapım / Uygulama Aşaması
-
Sözleşme Danışmanlığı ve Strateji
-
Sözleşme İdaresi ve Yönetimi
-
Ticari Yönetim (Commercial Management)
-
Proje Yönetimi
-
Talep ve Değişim Yönetimi (Claims and Variation Management)
Uyuşmazlıkların Çözümü
-
Uyuşmazlıkları Çözüm Kurulu önünde Tarafların Temsili
-
Yazılı Görüş / Taleplerin Hazırlanması ve Sunumu
-
Uyuşmazlık Heyeti ataması / hakemlik
-
Sulh Yolu ile Çözüm Müzakereleri
-
Sözleşme Davaları & Tahkim Danışmanlığı
-
Taraf Bilirkişiliği
5
2. MBR TEKNOLOJİLERİ
Evsel ve endüstriyel atık su arıtma tesislerinde geleneksel havalandırmalı sistemlere
alternatif olarak MBR olarak bilinen Membran Bio-Reaktör dizaynları ve membran
havalandırmalı tesislerin uygulamaları kamu sağlığı ve geri kulanım ihtiyacı kaynaklı doğan
ihtiyaçlar doğrultusunda artarak devam etmektedir. Klasik ve geleneksel havalandırma
prosesi genel olarak ön-arıtma – havalandırma – çökeltme aşamalarını içerir. Çökelme
safhasında aktif çamur sıvı fazdan çökelme işlemi sonucu ayrı bir ünitede ayrışır. Sıcaklık,
rüzgâr ve aynı zamanda değişken giriş karakteristiği gibi çevresel etkilerden dolayı genellikle
biokütle tamamen giderilemez ve zaman zaman çıkış suyuna karışır. Virüs, bakteri ve tıbbı
artık/kalıntı gibi patojenik mikroplar çıkış suyu ile birlikte yüzey sularına karışır.
MBR prosesinde ise su molekülleri membran gözeneklerinden geçirilerek kirleticiler
membranlar da tutulur ve konsantre bir atık çözeltisi olarak tahliye edilir. Askıdaki biokütle
arıtılmış sudan mikro veya ultra filtrasyon sayesinde ayrışır. Sıvı/biokütle ayrımı akışlı
membran filtrasyonu ile ayrı bir ünitede harici olarak gerçekleşebildiği gibi ayrı bir üniteye
gerek kalmadan batık membran ile biyolojik üniteye entegre şekilde dahili olarak da
gerçekleşebilmektedir. Klasik sistemdeki çökeltme işlemi sınırlı biokütle konsantrasyonların
da gerçekleşebildiği için, MBR sistemi gibi çökeltmenin elimine edilebileceği sistemlerde çok
daha yüksek konsantrasyonlara sorunsuz çıkılabilmektedir. Aktif çamur tankındaki, çıkılabilen
yüksek konsantrasyon, arıtma veriminin artmasına neden olmaktadır. Klasik arıtma
sistemlerine göre aktif çamur tanklarının hacmi %75’e varan ölçülerde azaltılabilmekte ve
MBR sistemleri sağladığı kompak çözümlerle daha az arazi gereksinimi imkânını
sağlamaktadır.
6
Klasik aktif çamur atık su arıtma prosesi
MBR uygulaması için ihtiyaç olmayan ünitelerin çıkarılması
7
HARİCİ MBR SİSTEMİ
Ön Arıtma
(mekanik)
Izgara
İkincil Arıtma
(biyolojik)
Membran
Kum Tutucu
Havalandırma Tankı
Harici MBR konfigürasyonun da, biyolojik kısım, membranların ayrı olarak temizlenip
bakımlarının yapılması için filtrasyon kısmından ayrılmıştır. Ancak çamur yoğunlaşmasını
önlemek için aktif çamur sürekli olarak geri devir yapılmak durumundadır.
DAHİLİ MBR SİSTEMİ
Ön Arıtma
(mekanik)
Izgara
İkincil Arıtma
(biyolojik)
Kum Tutucu
Havalandırma Tankı
Dahili MBR konfigürasyonu Membran Bio-Reaktör’ler için en kompakt yapım yöntemini
içerir. Ancak membran yüzeyindeki tıkanıkları engellemek için membran modüllerinin
doğrudan ham atık su ile temasları önlenmelidir.
8
MBR dizaynları ile sadece çıkış suyu kalitesini arttırmakla kalınmamakta aynı zamanda arıtım
için gerekli ünite ve kaplanılan alan açısından önemli tasarruflara gidilmektedir. Arıtma
prosesinin kontrolü ve işletilmesi açısından da önemli avantaj ve kolaylıklar sağlamaktadır.
Klasik sistemlere göre MBR sistemlerinin ana avantajları aşağıdaki gibi özetlenebilir:
 %100 askıda katı madde tutumu
o KOİ ve BOİ5 parametreleri bakımında çıkış suyu kalitesinin arttırılması
o Son çökeltme ve kum filtresi ve diğer dezenfeksiyon yöntemlerine ihtiyacı
gerektirmeyen ileri şekilde durulaştırılmış yüksek çıkış suyu kalitesi
o Çamur yüzmesi, çamur şişmesi ve köpük oluşumu durumunda bile çıkış suyu
kalitesinde iyileşme, artma
 Artan biokütle konsantrasyonu sayesinde daha küçük tank hacimleri
 Tesisin tamamı için daha az yer ve arazi gereksinimi
 MBR sistemine geçiş için mevcut tesis bileşenlerinin kullanılabilme imkânı
 Modüler yapısı gereği mevcut tesisin yenilenip iyileştirilmesine imkân tanıması
9
3. MBBR TEKNOLOJİLERİ
MBBR (Moving Bed Bio-Reaktör / Akışkan (Harektli) Yataklı Bio-Reaktör) prosesi askıda
serbest olarak dolaşan taşıyıcı malzeme aracılığı ile biyolojik arıtımın gerçekleştirilmesini
içerir. Genel anlamda arıtma prensibi, “taşıtıcı malzeme/ortam” üzerinde büyüyen mikro
organizmaların atık suya püskürtülmesi veya batırılmasını takiben oksijen ile karıştırmasını
kapsayan damlatmalı filtre teknolojisine dayanır.
Atık su ve bileşenlerine bağlı olarak
uyarlanmış kültürler “taşıyıcı malzeme/ortam” üzerinde güçlü ve kalıcı bio-film oluşumuna
sebep olur. İlave olarak sisteme entegre edilen membran filtrasyon ile askıda katı maddesiz
yüksek çıkış suyu kalitesi elde edilir.
MBBR SİSTEMİ
Atık Su
Membran
Arıtılmış
Su
Akışkan Yataklı Biyoloji
10
Ön Arıtma
(mekanik)
Izgara
İkincil Arıtma
(biyolojik)
Kum Tutucu
Havalandırma Tankı
Atık su arıtmada atık suyun içindeki bileşenlerin çözünmesi/bozunmasında bio-filmler
kullanılır. Bu amaçla bakteri tutunumu sağlayan bio-film üzerinde daha fazla muhafaza
imkanı veren “taşıyıcı malzemeler/ortam” kullanılır. Çeşitli mikro organizmaların pek çok
maddeye dönüşümünü sağlayarak, çoğalarak kolonileşmesi için “taşıyıcı malzemeler/ortam”
bio-filmler için en uygun ortamı sağlar.
11
Mikro organizmaların kolonileşmesi baskın çevre şartlarına ve mevcut besin miktarına
bağlıdır. Çözünme/bozunmayı etkileyen faktörlerden bazıları, mevcut oksijen miktarı, pH
değeri, toksik yükler ve debidir. Diğer önemli etken ise geometri, malzeme ve yüzey alanına
göre değişen “taşıyıcı malzeme/ortam” dir. MBBR proseslerinde kullanılan “taşıyıcı
malzemeler/ortam” biyolojik arıtma sistemi içinde askıda kalabilmeleri için yaklaşık 1.0 kg/l
yoğunluğa sahip olmalıdır. Bu sebeple polietilen (PE) ve polipropilen (PP) malzemeden çeşitli
geometrilerde olabilmektedirler.
Köpük “Taşıyıcı Malzemeler/Ortam”
Plastik “Taşıyıcı Malzemeler/Ortam”
12
MBR arıtma proseslerinde membranların doğrudan biyolojik haznelere yerleştirilerek, biokütle konsantrasyonlarını 2-3 g/l ‘den 12-15 g/l ‘ye arttırarak biyolojik kısmın hacimlerin
azaltılabildiğini biliyoruz. MBBR sistemlerinde ise biyolojik arıtma sistemdeki katı madde
içeriği yaklaşık 1 g/l ‘dir. Bio-kütle konsantrasyonunu arttırmak yerine, efektif aktif biohacim, biyolojik aktif “taşıyıcı malzemeler/ortam” yardımı ile arttırılır. Bu sebeple gerekli
biyolojik hacim MBR sistemlerinde olduğu gibi gene düşük olur. Biyolojik arıtım sistemin
hacminin azaltılması prosesin küçük paket tesislerde kullanılmasını sağlamaktadır. “Taşıyıcı
malzeme/ortam” (bio-medya), konvansyonel sisteme göre inşaai hacimleri %60 ‘ın üzerinde
azaltmaktadır.
Klasik sistemlere göre MBBR sistemlerinin ana avantajları aşağıdaki gibi özetlenebilir:
 Giriş yüklerindeki dalgalanma veya ani yüklemelere karşı dayanıklı bir işletme imkanı
sağlar
 Özellikle küçük ölçekli tesisler için güvenilir/sağlam bir tesis kontrolü sağlar
 Bağışıklık kazanmış mikro organizmalar sayesinde biyolojik uyum sağlanır.
 Membran filtrasyonu sayesinde %100 katı madde tutumu sağlanır
o KOİ ve BOİ5 parametreleri bakımında çıkış suyu kalitesinin arttırılması
o Son çökeltme ve kum filtresi ve diğer dezenfeksiyon yöntemlerine ihtiyacı
gerektirmeyen ileri şekilde durulaştırılmış yüksek çıkış suyu kalitesi
 Modüler yapısı gereği mevcut tesisin yenilenip iyileştirilmesine imkân tanıması
 Daha düşük enerji tüketimi ile yüksek ekonomik verim.
13
4. MBR/MBBR PROSESLERİNİN ANA EKİPMANLARINDAN
MEMBRAN TEKNOLOJİLERİ
MEMBRAN ÇALIŞMA PRENSİBİ
Filtrede tutulan
14
MEMBRAN PROSESLERİNİN SINIFLANDIRILMASI
Membran prosesi
Ayrışma safhası
İtici Güç
Amaç
Mikrofiltrasyon (MF)
sıvı / katı
Basınç farkı
0.1 – 0.3 bar
Askıdaki katıların tutunumu
Ultrafiltrasyon (UF)
sıvı / sıvı
Basınç farkı
0.5 – 10 bar
Nanofiltrasyon (NF)
sıvı / sıvı
Basınç farkı
2 – 40 bar
Ters osmoz (RO)
sıvı / sıvı
Basınç farkı
5 – 70 bar
15
Makromoleküler veya çözülmüş
kollodial malzemelerin tutunumu,
dezenfeksiyon
Çözülmüş organik moleküllerin ve
multivalent inorganik iyonların
tutunumu
Tüm molekül ve iyonların
tutunumu
MEMBRAN YAPISI ve MALZEMELERİ
Memran yapıları simetrik veya asimetrik olabilmektedir. Simetrik membranların yapısı
kalınlıkları boyunca homojen iken, asimetrik membranlar bir veya daha fazla katmandan
oluşur. Besleme tarafındaki aktif yüzey ayrıştırma verimini belirlerken, gözenekli destek
katmanı bir taşıyıcı (destek) görevi görür.
Su ve atık suyun bileşenlerine ve işletme şartlarına bağlı olarak çeşitli membran malzemeleri
kullanılmaktadır. Selüloz asetat (CA), poliamid (PA), Polivinilidendiflorid (PVDF) veya polieter
sulfon (PES) gibi organik malzemeler ile seramik, paslanmaz çelik veya fiber takviyeli karbon
membranlar gibi inorganik malzemeler temel farklılıkları oluşturmaktadır.
Su ve atık su uygulamalarında polymer esaslı çeşitli membranlar kullanılmasına rağmen,
tercihen seramik membranların arıtmada kullanımı gittikçe yaygınlaşmaktadır.
Polymer Membranlar
Malzeme
Hidrofil poliether sulfon ve
Alüminyum oksit, titanyum
polisulfon, vs …
dioksit, zirkonyum (di)oksit
Düşük başınç ve gerilme dayanımı,
Özellikler
Seramik Membranlar
kısıtlı pH direnci, kısıtlı sıcaklık
dayanımı
Yüksek basınç ve gerilme
dayanımı, aşınma direnci, pH ve
kimyasal etkilere dayanım, sıcaklık
ve UV dayanımı
Yüksek derece kimyasal, sıcaklık
Avantajlar
Daha düşük üretim maliyeti, yüksek
paketleme hacimleri
ve aşınma dayanımı, düşük
işletme ve membran değişim
masrafları, yüksek akı değerleri,
düşük kontrol ihtiyacı
Dezavantajlar
pH, sıcaklık ve aşınmaya hassasiyet
16
Yüksek ağırlık, daha yüksek üretim
maliyetleri
MEMBRANLARDA KİRLENME-TIKANMA (FOULING)
Kirlenme (Fouling) = koloidal kirlenme (colloidal fouling)
•
Membran yüzeyinde ince bir film oluşturan çözülmüş koloidal malzeme birikimi
Besleme suyunda bulunan besinler ile bakteri artımı sonucu oluşur.
Kireçlenme (Scaling)
•
Membran üzerindeki ve içindeki inorganik çökelmeden kaynaklı tuz oluşumu
Genellikle yüksek konsatrasyon, pH değişiklikleri, sıcaklık değişikliklerinden kaynaklı
çözünürlük ürünlerinin aşılması durumda membranlarda gözlenir.
Bio-kirlenme (Biofouling)
•
Membran yüzeyine mikro organizmaların çökelmesi ile sümüksü/balçıklı biofilm
oluşumu
•
Bu tarz kirlenme steril şartlar dışında çalışan tüm sistemlerde oluşur.
17
Atık su organik ve inorganik malzemeler içerir ve membran yüzeyinde oluşan tabaka yüzeyi
kaplayarak kirlenme/tıkanmaya sebep olur (fouling) ve filtrasyon performansını düşürür.
MEMBRAN KİRLENME/TIKANMA TİPLERİ
membran tıkanması
membrane fouling
yenilenebilir,
geri
dönüşümsüz
reversible,
irreversible
makro-kirlenme
mikro-kirlenme
macrofouling
sludge
çamur
birikmesi
accummulation
microfouling
kirlenme
fouling
kireçlenme
scaling
organik
organic
Katı parçaçık
particulate
and
vecolloidal
kolodial
components
bileşenler
bio-kirlenme
biofouling
inorganik
inorganic
çözünmüş
dissolved
bileşenler
components
aktif çamur
activated
sludge
18
mikromicroorganizmalar
organism
Anti fouling / Kirlenme Önleme Stratejileri – Geri Yıkama
19
5. SERAMİK DÜZ MEMBRANLAR (CFM®)
MEMBRAN YAPISI
Membran Yüzeyi
Asimetrik Membran
Yapısı
Aktif Filtre Katmanı
Membran Yüzeyi
Membranın Gövdesi
Seramik Düz Membran (CFM®) Plakaları
20
MEMBRANLARIN İŞLETME ARALIĞI
Seramik Düz Membran (CFM Sistemleri®)
21
MEMBRAN SINIFLANDIRMASI
ayrılma
membran
sentetik
sıvı
biyolojik
katı
malzeme
organik
gözenekniz
morfolojik
yapı
asimetrik
komposit
inorganik
gözenekli
simetrik
asimetrik
fazı ters çevirme
üretim
ItN’s CFM® Seramik Membran
CFM Sistemleri® (Seramik Düz Membran), asimetrik inorganik filtreler ile su altı (batık) düz
membran filtrasyonunun avantajlarını birleştirmektedir. Geliştirilen bu tasarımla, farklı
uygulama alanlarında teknik ve ekonomik açıdan bugüne kadar görülmemiş düzeyde su
arıtımı sağlanmaktadır.
• Olağanüstü sağlam filtrasyon malzemesi yüksek sıcaklık ve kimyasallara karşı
dirençlidir.
• Filtre edilen suyun kalitesi yüksektir. Nano kaplamalı aktif filtre katmanıyla su içerisindeki
katı parçacıkların ve diğer bileşenlerin hedeflere uygun şekilde arıtılması sağlanır.
• Dışyüzde yer alan aktif filtre katmanlı asimetrik membran tasarımı en yüksek düzeyde
akış hızları ve kolay temizleme seçenekleri sunar.
CFM Sistemleri®, bir filtrasyon tankına daldırılır ve bir emme/vakum pompasına bağlanır.
Filtrasyon prosesi sırasında, besleme suyu (ham su) membranı dışardan içeriye doğru geçer.
Suyun içerisindeki katı parçacıklar ve diğer bileşenler, membranın dışında toplanır ve
süzülen su, membran gövdesinden geçerek süzülmüş su kanallarına ulaşır.
22
ItN Nanovation şirketinin geliştirdiği nano kaplamalı katman teknolojisiyle, yapışkan özelliğe
sahip kek katmanları dahi, kolayca temizlenebiliyor. Nano kaplamalı membran ile kek katmanı
arasında birkaç saniye süreyle ince bir su katmanı oluşturulur ve bu ters akış sırasında, kek
katmanı membrandan aşağıya doğru kayar.
ItN Nanovation şirketinin seramik membran teknolojisi ve prosese ilişkin know how'ı müşteri
taleplerine uygun özel işlem gerektiren ve özel temizleme hedefleri olan çok geniş kapsamlı
bir filtrasyon uygulamaları yelpazesini kapsamaktadır.
CFM Sistemleri®, atık suyun yanı sıra çok sayıda içme suyu ve pis su arıtma uygulamasını
başarıyla gerçekleştirmiştir. İçme suyu kullanımına yönelik arıtma işlemlerinde CFM Sistem®
filtrasyon teknolojisi, özellikle demir, mangan ile radyum benzeri kanserojen bileşenlerin
temizlenmesi için kimyasal ön arıtma prosesleriyle kombine edilmektedir. Kurak bölgelerin
tek ve sınırlı su kaynağı olan yer altı sularını arıtmak için en uygun çözümdür. Proses
kombinasyonu, büyük ölçekli tesislerde 2010 yılından bu yana başarıyla kullanılmaktadır.
CFM® Seramik Düz Membran Uygulamaları
23
CFM® SERAMİK MEMBRANLARIN KULLANIM ALANLARI
 Evsel Atık Su Arıtma Tesisleri
 Endüstriyel Atık Su Arıtma Uygulamaları
 Çöp Süzüntü Suyu Arıtma Tesisleri
 İçme Suyu Arıtma Tesisleri
 MBR / MBBR Paket Arıtma Sistemleri
CFM® SERAMİK MEMBRANLARIN AKI DEĞERLERİ
 En yüksek akı performans değerleri:

Evsel Atıksu (MBR tesisleri)
> 30 – 35 L / m² / saat

Yüzey Suları
> 50 L / m² / saate kadar

Sıcak Derin yer altısuyu (Aquifer)
> 400 L / m² / saate kadar
 Düşük spesifik enerji tüketimi:
> yaklaşık. 0,2 KWh / m³ çıkış suyu
24
CFM® - SERAMİK DÜZ MEMBRANLARIN AVANTAJLARI
 Farkı seramik yaratır !

Son derece dayanıklı filtrasyon malzemesi

Yüksek çıkış suyu kalitesi – askıda katı madde tam giderimi

Mekanik ve termal etkilere karşı dayanım / yüksek sıcaklıklara dayanım

Kimyasal ve aşındırıcı ortamlara yüksek dayanım

Basınç gibi besleme koşullarının değişime karşı yüzey yapısını muhafaza

8 YIL GARANTİ!

Dışardan içeri filtrasyon ile kolay temizleme

Mutlak filtrasyon yüzeyi anlamına gelen, membran yüzeyi nano malzeme ile
kaplanmıştır. Bu kaplanmış yüzey sayesinde işletme sırasında kolay
temizleme.

Gerek geri yıkamada gerekse kimyasal yıkamada operasyonu durdurmayı
gerektirmeyen çalışma koşulu.

Temizleme için daha az kimyasal tüketimi

İçme Suyu arıtma uygulamalarında hiçbir Polymer Membranın gideremediği
Demir ve Mangan’ın içme suyundan ayrışımı prosesinde CFM Membranları
sorunsuz kullanılabilmektedir.

CFM® membranlar bakteri, virüs ve tıbbı kalıntı/artıklara karşı bir bariyer
görevi görüp arıtılmış atık suyun hijenizasyonunu sağlamaktadır.

Herhangi bir ilave dezenfeksyona gerek kalmadan atıksuyun sulama, vs. gibi
amaçlar için tekrar geri kullanımı imkanını sağlar

MBR ve MBBR proseslerinin getirdiği avantajlar ile birlikte kolay işletme

Düşük işletme maliyeti
25
CFM® SERAMİK MEMBRAN PLAKA TEKNİK VERİLER
Seramik Düz Membran (CFM®) Plakaları
26
CFM® SERAMİK MEMBRAN FİLTRASYON MODÜLÜ TEKNİK VERİLER
Seramik Düz Membran (CFM®) Filtrasyon Modülü
27
CFM® SERAMİK MEMBRAN FİLTRASYON ÜNİTESİ TEKNİK VERİLER
Seramik Düz Membran (CFM®) Filtrasyon Ünitesi / Kulesi
28
CFM® SERAMİK MEMBRAN FİLTRASYON ÇERÇEVESİ TEKNİK VERİLER
Seramik Düz Membran (CFM®) Filtrasyon Çerçevesi
29
CFM® SERAMİK MEMBRAN FİLTRASYON BİRLEŞTİRİLMİŞ ÜNİTE TEKNİK
VERİLER
Seramik Düz Membran (CFM®) Filtrasyon Birleştirilmiş Ünite
30
MEMBRANLARIN AKI KIYASLAMASI
Nisan 2010 yılında sonuçları yayınlanan Avusturya Federal Tarım, Orman, Çevre ve Su
Yönetimi Bakanlığı’nın yaptığı bir çalışmaya göre 3 değişik membranın uzun dönem
performanslarına yönelik bir çalışma yapılmıştır.
Çalışmanın amacı sıhhî parametrelere göre MBR tesislerin uzun dönem temizleme
kapasitelerinin analizi ve değişik membran filtrasyon modüllerinin kıyaslaması şeklinde
belirlenmiştir.
Ultra L1 (MIRCODYN NADIR) ve Micro L2 (ItN NANOVATION) 11 aylık işletme denemesi
sonucunda prosesdeki yüksek MLSS içeriği ve çapraz akış (cross-flow) için yetersiz hava
miktarından dolayı UF modülünün yoğun olarak bloke olması ve bunun sonucu olarak,
membran yüzeyinde pullanma ve kaplanma, plakalarda deformasyon ve çıkış suyunun
mikrobiyolojik olarak kirlenmesi gözlemlenmiştir. Seramik membran da ise sadece bölgesel
kaplanmalar oluşmuş, işletme ve çıkış suyu parametreleri mikrobiyolojik sonuçlarda dahil
olmak üzere her hangi bir bozulma gözlemlenmemiştir.
31
Üretici
Ad
Gözenek
Boyutu
[nm]
Yüzey
*m²+
Max. TMP (trans
membran
basıncı) [bar]
Akı
*L/m²h+
MICORDYN NADIR
Ultra L1
40
10
-0,4
12 - 20
KUBOTA
Micro
L1
400
4,8
-0,2
20
ItN NANOVATION
Micro
L2
200
4
-0,7
15 - 40
30 (sabit)
Micro L2 (ItN NANOVATION) 30 L/ m²h sabit çalışma koşulları ile 20 L/m²h ulaşan Micro L1
(KUBOTA) ve Ultra L1 (MICRODYN NADIR) ile karşılaştırıldığında en yüksek akı değerini
vermiştir.
16 Aylık Performans ve Akı Değerleri
32
6. PAKET ARITMA SİSTEMLERİ
MBBR – PAKET ATIK SU ARITMA TESİSLERİ
33
34
Küçük yerleşimler için merkezi çözümler ile yerel paket sistemlerin karşılaştırılması:
 100 – 5000 kişi arası nüfusa sahip yerleşim yerleri, kamplar, oteller, coğrafi olarak
kısıtlı bölgeler için atık su arıtma tesisi
 Seramik membran ile MBBR prosesisin kombinasyonu ile çıkış suyunu doğrudan geri
kullanım imkanı
 Koy ve çalıştır tasarımlı kompakt yapı
35
PAKET İÇME SUYU ARITMA TESİSLERİ
Performans ve Teknik Veriler
Giriş değerleri:








Çıkış değerleri:
Sıcaklık: +5°C - +35°C
TDS: 500 – 6,000 mg/l
Bulanıklık: 3.0 NTU’ya
kadar
Fe: 8 ppm’e kadar
Mn: 3 ppm’e kadar
Debi: 360 mᶟ/gün’e
kadar
Pel: 15 kVA (max.)
Kimyasallar – haftada
birkez


Seramik – Ters
Ozmos – Su Tesisi




Diğer teknik veriler:

Dezenfekte edilmiş içme
suyu
TDS: 50 – 500 mg/l
Bulanıklık: 0.2 NTU
Fe: < 0.02 ppm
Mn: < 0.02 ppm
Debi: 300 mᶟ/gün ile
sınırlı
Atık: max. 60 mᶟ/gün
Ağırlık: 10 ton (boş) – 20 ton (çalışma halinde)
Deniz taşımacılığına uyumlu
CE uyumlu
Her iki tarafta çift kapılı 20 feet çelik
muhafaza
Uzaktan izleme ile tam otomatik sistem ve
çalışma





By-pass hattı
TDS ayarlaması
ön-işleme
TDS’in TSS’e
dönüşümü:
TSS’in sudan ayrışımı:



Havalandırma ve
kimyasallarla
oksidasyon
Absorpsiyon
ters ozmos
ön-filtrasyon


durultma
çökelme
ultra filtrasyon
Sudaki TDS’in
azaltılması:

36
Ters Ozmos
Filtrasyon
dezenfeksiyon
Biyolojik zararlı
organizmaların yok
edilmesi:

Agresif etkili
oksidasyon
CRO – SERAMİK RO PAKET İÇME SUYU SİSTEMİ
 1,000 NE için paket sistem
 Uzakta erişim ile tam otomatik sistem
 Vasıflı uzman personel olmadan işletme
 Radyum giderimi de dâhil yüksek su kalitesinin izlenmesi
 Köy ve kasabalar için modüler çözüm
 Güven, dayanıklılık, kalite ve düşük enerji tüketimi
CRO Konteyner
37
7. PROJELENDİRME VE UYGULAMA ÖRNEKLERİ
CFM® SERAMİK MEMBRAN İLE MBR UYGULAMASI: PETERBERG ATIK SU
ARITMA TESİSİ
Thaleischweiler-Froeschen, Almaya
1400 Nüfus Eşdeğeri
Kapasite:
Kuru hava (min. debi) : 150 m³/gün
Ortalama debi
: 500 m³/gün
Yağışlı hava
: 1.344 m³/gün
Sağnak durumu
: 1000 m³/sa
Dizayn ve uygulamada amaçlananlar: giriş debisindeki değişim ile baş edebilmek, enerji
tüketimlerini minimize etmek ve işletme için insan kaynağını azaltmak.
Temizleme / Yıkama
Membran
Besleme / Giriş Suyu
Emiş / Deşarj
Nitrifikasyon
Denitri
fikasyon
Geri Devir /
Sirkülasyon
Mikser
Havalandırma
Fazla Çamur
Havalandırma
38
Petersberg AAT MBR Dizaynı
Havuz
Uzunluk Genişlik Derinlik Hacim
sayısı
Biyolojik dizayn
O2-Konst.
m
m
m
m³
mg/l
Nitrifikasyon
1
5,8
3,3
5,5
105,27
1,5
Denitrifikasyon
1
5,8
1,6
5,5
51,04
0,05
Havalandırılmış Membran
Hattı
4
6,25
1,225
3,2
98
6
Plan
Makine Dairesi
Plan
Kesit
39
GİRİŞ
ÇIKIŞ
min
max
Ort.
LİMİT
Ort.
Giderim
419
2,9
24,1
15
80
%95,7
550
260
0
0
0
20
%100,0
4,6
74
29
0,01
0,19
0,05
-
%99,7
N-Inorganik mg/l
6,18
75,4
30
3,6
18
13
20
%55,0
P-Toplam
2,7
14
7
1
3
2
2
%67,8
Birim
min
max
Ort.
Kapasite
m³/gün
100
1344
500
KOİ
mg/l
130
816
BOİ5
mg/l
70
NH4-N
mg/l
mg/l
Parametre
Birim
Ham Su
(max. değer)
Filtrelenmiş Su
(ortalama değer)
Max.
yasal değer
Kapasite
m³/gün
1,344
KOİ
ppm
816
15
80
BOİ
ppm
550
<2
20
NH4-N
ppm
74
0.05
N-İnorganik
ppm
75
13
20
P-Toplam
ppm
14
2
2
Toplam Bakteri
sayımı
CFU/ml
Hassas kara sularına deşarj için AB yıkanma
suyu normlarına (EU bathing water regulation)
uygun değerlerinin altında
Enerji
Tüketimi
kWsa/m³
0.6 (pik yağışlı hava durumu)
1.0 (kuru hava durum)
40
CFM® SERAMİK MEMBRAN İLE MBBR PILOT UYGULAMASI: ATAKÖY ATIK SU
ARITMA TESİSİ
İSKİ (İstanbul Su ve Kanalizasyon İdaresi) – Ataköy İleri Biyolojik Atık Su Arıtma Tesisi
Kapasite
: 45 m³/gün
Ünite
: MBBR Seramik Membran Paket Arıtma
Pilot çalışmada amaçlananlar: değişken giriş yüklerine dayanım, çıkış suyu kalitesinin geri
kullanım seviyesinde arıtılması, seramik membran işletilmesinin denenmesi.
41
Ataköy Pilot Uygulama Biyolojik Giderimler
100%
90%
80%
Giderim %
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
TSS
AKM
COD
KOİ
BOD5
BOİ5
TN
T-N
NH4-N
NH4-N
19.12.2013-26.02.2014 Verileri
Giriş Suyu
Filtelenmiş çıkış suyu
Max.
(ortalama)
(ortalama)
yasal limit
m /gün
45
-
-
KOİ
mg/l
650
37
125
BOİ
mg/l
394
3.9
25
NH4-N
mg/l
45
9.74
-
AKM
mg/l
412
4.6
35
Parametre
Birim
Kapasite
³
ÇIKIS SUYU NUMUNESİ
42
CFM® SERAMİK MEMBRAN İLE MBBR UYGULAMASI: KIZIL DENİZ
Red Sea Gate Jeddah, Suudi Arabistan
CFM® seramik membran sistemleri ile donatılmış MBBR uygulaması
Kapasite
: 150 m³/gün (1. faz)
: 300 m³/gün (2. faz)
Dizayn ve uygulamada amaçlananlar: evsel atık suyun biyolojik arıtımı, seramik filtrelerle
suyun filtrasyonu, ve arıtılan suyun Kızıl Deniz’de liman bölgesine deşarjı
Birinci faz kapasite 2011 yılında devreye alındı ve şu ana kadar seramik membranlara her
hangi bir bakım veya değişim gerektirmeden düzenli olarak işletilebilmektedir.
Parametre
Birim
Ham
Su
CFM Sistemleri®
KOİ
ppm
500
< 50
BOİ
ppm
250
< 10
AKM
ppm
200
yaklaşık. 0.0
CIP Kimyasal
Temizleme
1 yıl sonra NaOCl and citrik asit ile
temizleme
Membran Değişimi
Devreye alındığından beri SIFIR değişim
43
İÇME SUYU UYGULAMASINDA KUM FİLTELERİNİN SERAMİK MEMBRAN İLE
DEĞİŞİMİ
Riyad, Suudi Arabistan
Kapasite:
20.000 m³/gün (bir kum filtresinin uyarlanıp, değişimi)
122.400 m³/gün (tüm kum filtrelerinin uyarlanıp, değişimi)
Dizayn ve uygulamada amaçlananlar: demir ve mikro organizmaların giderimi, filtrelenmiş
su kalitesinin arttırılması, geri kazanım oranın geliştirilmesi, mevcut kum filtrelerin inşaai
yapılarının kullanılarak tesis kapasitesinin arttırılması
Mevcut tesis dizaynı tesisin yumuşatma ünitesi ile birlikte veya yumuşatma ünitesiz
çalışmasına imkan tanımaktadır. Yüksek yumuşatıcı tüketimlerinden dolayı, İşletme
yumuşatıcı basamağını elimine etmiş ve ciddi OPEX tasarrufuna gitmiştir. Diğer taraftan Fe
(demir) konsantrasyonunun yumuşatıcı basamağında ön giderim yapılmadan doğrudan kum
filtrelerinde filtrelenmesi durumu oluşmuştur. Azalan hidrolik debi ve daha sık ve daha uzun
olmaya başlayan geri yıkama ihtiyacı, tesisin kapasitesini ve geri kazanım oranını ciddi oranda
düşürmüştür.
Yumuşatıcı çalıştırılmadan kum filtrelerinden alınan çıkış suyun kalitesi
beklentileri karşılamamaktadır. Demir konsantrasyonunun yoğun olduğu dönemlerde kum
filtrelerinden çıkan değerler RO sisteminin ihtiyaçlarını karşılamamakta ve demir
tıkanıklıklarına ve sık kimyasal yıkamaya sebep olmaktadır.
Azalan tesis kapasitesi ve artan su kayıpları, İşletmeyi yeni teknoloji ve uygulamalar arayışına
itmiştir. ItN Nanovation CFM® Sistemleri seramik membran uygulamaları ile yapılan 6 aylık
denemenin sonunda RO öncesi su kalitesi mükemmel seviyelere gelerek, geri kazanım
oranları da maksimize edilmiştir.
Yapılan dizayn değişiklikleri sonrası, kum filtrelerinin
44
mevcut hazneler, inşaai yapılar kullanılarak seramik membranlarla değiştirilmesi ile tesis
kapasitesi 400 m³/saat ‘ten 850 m³/saat‘lere çıkarılmıştır.
Ham
Su
Yumuşatıcı & Kum
Filtreleri
(dizayn edilen)
Yumuşatıcısız Kum
Filtreleri
(mevcut çalıştırılan)
CFM Sistemleri®
(pilot uygulama
sonuçlarına göre)
100
70
212
Parametre
Birim
Kapasite
%
Demir
ppm
1.3
< 0.02
0.04–0.15
0.011 (ort.)
Toplam
Bakteri
Sayımı
CFU/ml
Değer
üstü
NA
NA
20 (NSF test ortalaması
Log-Giderim - 4.3)
Bulanıklık
NTU
3.1–7.1
< 0.20
0.2–0.4
0.12 (ort.)
SDI
<2
2–4
0.37 (ort.)
Geri
Kazanım
Değeri
%
96 (geri yıkama atık
geri kazanım sistemi
dahil)
94 (geri yıkama atık geri
kazanım sistemi dahil)
99.6 (geri yıkama atık
geri kazanım sistemi
dahil)
kWhr/m³
0.040
0.060
0.106
USD/m³
0.0030
0.0040
0.0073
Enerji
Tüketimi
Komple ÖnArıtma
USD/m³
Kimyasal
Tüketim
0.0840
0.0020
0.0125 (CFM (membran)
CIP kimyasal yıkama
dahil)
USD/m³
0.0870
0.0060
0.0198
%
100.0
6.9
22.8
Verimli ön-arıtma ile
uygun RO beslemesi
öngörülüp dizayn
edilmiştir.
Sınırlı Fe giderimi
tıkanmalara ve sık
kimyasal yıkamalara
sebep olmaktadır ve
verimi ciddi olarak
düşürmektedir.
Modifiye edilen önarıtma uygun RO
besleme kalitesi vermiş
ve min. yıkama ihtiyacı
ile istikrarlı işletme
Toplam
OPEX
RO
İşletmesi
45
Seramik Membran Uygulaması Öncesi Ön-Arıtma
İçme suyu arıtma tesisinde Ters Ozmos (RO) öncesi ön arıtım işleminde kum filtreleri
kullanılmakta idi. Yaşanan sıkıntılar ve yüksek işletme maliyetlerinden dolayı, ItN tarafından,
mevcut kum filtrelerinin inşaii yapısı kullanılarak kum filtreleri CFM® seramik membranlar ile
değiştirilmiş ve hem RO sisteminin verim artışı, çıkış suyu kalitesinin iyileştirilmesi ve işletme
maliyetlerinde tasarrufa gidilmiştir.
Seramik Membran Uygulaması Sonrası Ön-Arıtma
46
YERALTI SUYU İÇME SUYU UYGULAMASINDA POLYMER MEMBRANLARIN
CFM® SERAMİK MEMBRAN İLE DEĞİŞİMİ
Buraydah, Qassim – Suudi Arabistan
Kapasite: Toplam 42.000 m³/gün
14.000 m³/gün (ilk hattın değişimi)
28.000 m³/gün (ilave 2 hattın daha mevcut polymer mebranların seramik ile değişimi)
Dizayn ve uygulamada amaçlananlar: demir, mangan ve radyum, filtrelenmiş su kalitesinin
arttırılması, geri kazanım oranın geliştirilmesi
Mevcut tesiste RO öncesi ön-filtrasyonda polymer membranlar kullanılmaktaydı. Polymer
membranlarda sürekli yaşanan tıkanmalar, bakım için aksaklığa uğrayan işletme koşulları ve
sık oluşan membran değişim maliyetlerinden sonra, yapılan test denemeleri sonucu polymer
membranların CFM® düz seramik membranlar ile değiştirilmesine karar verilmiştir.
Bu değişim sonrası CFM seramik düz membran Sistemleri® sayesinde tüm takip eden
prosesler, kartuş filtreler ve ters ozmos membranları sorunsuz olarak çalışmaya başlamıştır.
Parça değişim ve kimyasal yıkama aralıkları açılmış ve önemli ilave işletme giderleri tasarrufu
sağlamıştır. “Blending” sonrası toplam radyum konsantrasyonu 5.0 pCi/L’nin altına daimi
olarak düşmüştür.
Ayrıca, CFM Sistemlerinin® geri kazanım oranı sayesinde yıllık 800.000 m³ su tasarrufu
sağlanmıştır. Mevcut geri yıkama sistemi devre dışına alınarak tesisin işletmesi basitleştirilip
kolaylaştırılmıştır.
47
PERFORMANS SONUÇLARI
Parametere
Birim
Ham Mevcut Polymer UltaSu
filtrasyon
Demir
ppm
1.4–
4.0
0.02–0.05
< 0.02
Mangan + HMO
Mangan
ppm
0.3–
2.9
0.03–0.05
< 0.02
Toplam Radyum
pCi/L
70.0
Bulanıklık
NTU
2.15
CFM Seramik Membran
Sistemleri
49.0
< 10.0
(HMO dozajındaki
(hedeflenen HMO
limitasyonlardan
dozlamasına istinaden %86’ya
sadece %30 giderim)
kadar)
0.2–0.3
0.15 (ort.)
2–3
0.28 (ort.)
%
85–88
99
Membran değişimi
USD/m³
0.125
(6–9 ay sonra)
0.000
Devreye almadan itibaren
SIFIR değişim
Enerji Tüketimi
kWhr/m³
0.120
0.106
USD/m³
0.0083
0.0073
Temizleme için
Kimyasal Tüketimi
USD/m³
0.0030
0.0001
Toplam OPEX
USD/m³
0.1363
0.0074
USD/year
2.089 Mio
0.113 Mio
%
100.0
5.4
SDI
Geri Kazanım Değeri
48
Polymer Membranların
CFM® Seramik Düz
Membranlar ile Değişimi
49
NOTLAR:
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________
50
TEKNİK DEBİ
MÜHENDİSLİK İNŞAAT VE TİCARET LİMİTED ŞİRKETİ
NİSPETİYE MAH. PEKER SOKAK, TUĞ APT. NO:9/3 LEVENT, BEŞİKTAŞ, 34340 İSTANBUL
TEL: +90 212-284-4900 / FAX: +90 212-284-4902
www.teknikdebi.com / [email protected]