Su tüketimindeki önemli azalmaya bağlı olarak atıksuların karakteri de değişmektedir. 1991 yılında Almanya'da kişi başına düşen günlük su tüketimi 186 litre iken, bu değer 2007 yılında 118 litreye düşmüştür. Bundan dolayı, suyun taşıma aracı olarak kullanılması ciddi bir şekilde düşüş göstermiştir. Endüstriyel bölgelerde atıksuyun içerdiği katı ve lifli maddelerin oldukça artmasından dolayı, suyun içeriğini korumak ve hijyen koşullarının değişimini düzenlemek amacıyla sayısız önlem alınmıştır. Bu durum, özellikle yağışın olmadığı kuru yaz dönemlerinde ciddi bir soruna yol açmaktadır. Lifli ve diğer katı maddeler çoğunlukla kanalizasyon sistemlerinde birikme eğilimi göstermektedir. Birikerek blok haline gelen atık parçaları, bir sonraki kuvvetli yağmur suyu ile yerlerinden oynar ve tıkanmalara sebep olur. İzleme ve kontrol sistemi olmayan pompa istasyonlarında kurulu olan tıkanmaz dizaynlı atıksu pompalarına fazladan gelen bu yükler pompaların arızalanmasına sebep olmaktadır. İzleme ve kontrol sistemi olmayan pompa istasyonu işletimin tercih edilmesi için öncelikle ihtiyaç duyulan bakım maliyetinin azaltılması gerekmektedir.

Atıksu Pompalarının Tıkanması

İlave Gereksinimler

Örneğin çamur çürütücü sirkülasyonunda olduğu gibi, yüksek gaz içerikli bir akışkanın kullanılması gerektiğinde açık çarkların ayrıca üstünlükleri bulunmaktadır. Yüzde 5 oranında gaz içeriğinde, kapalı çarklarda akışın kesilme riski bulunmaktadır.

Verimliliğe Bağlı Ömür Boyu Maliyet

Serbest geçişli çarklar, tüm performans aralığında çok değişiklik göstermeyen sabit bir verimlilik grafiğine sahiptir. Bu çarkların düşük verimlilikleri akışkan dinamiği prensibine bağlıdır ve çok küçük iyileşme gösterebilmektedir. Çok sayıda kanalı olan çok kanallı çarklar ise enerjiyi değiştirmede en verimli olan çark tipleridir. Ancak tip çarklar sadece ön arıtımı yapılmış atıksuların transferine uygun olmaktadır. Açık veya kapalı tek kanallı ve iki kanallı çarklar gibi diğer bütün çark çeşitleri çok benzer verimlilik değerleri sağlamaktadırlar. Fakat düşük kapasitedeki verimlilik eğrisi de aynı derecede önem taşımaktadır. Burada çark şeklinin de önemli bir etkisi olduğu görülmektedir. Kapalı çarkların açık çarklardan daha yatay bir verimlilik eğrileri vardır ve bu nedenden kapalı çarklar düşük kapasitelerde daha iyi bir verimlilik sağlamaktadırlar.

Örneğin, en verimli noktada biri diğeri kadar verimli olsa da, tek kanallı kapalı çark ile tek kanallı açık çark arasındaki verim farkı yüzde 10'a kadar çıkmaktadır. Bundan dolayı verimlilik kavramı her zaman en verimli noktadaki verim değeri olarak değil de, çoğunlukla düşük kapasite değerindeki verimlilik olarak düşünülmelidir. Çünkü bu aynı zamanda atıksu pompalarının hizmet ettiği alana bağlı olarak da değişmektedir. Atıksu pompa istasyonlarının planlanmasında bu nokta kesinlikle göz önünde bulundurulmalıdır.

Bunun yanında sürekli aşınma da basınç eğrisini değiştirmektedir. Pompa istasyonlarının çoğunda akış ölçer bulunmadığından, yaşanan bu değişimi çalışan hiç kimse fark edememektedir. Özellikle tek veya çift kanallı çarkların boşluklarının olduğu bölgeler çok sert malzemeden yapılmalıdır.

Optimum Çark Geometrisinin Seçimindeki Kriterler

Bugün, ömür boyu maliyet, atıksu pompası satın almak isteyen işletmeler için önemli bir seçim kriteridir. Atıksu pompa istasyonlarında en çok kullanılan kesikli işletme modellerinde bile tüketilen enerji miktarı, hesaplanan ömür boyu maliyetin yüzde 50'sini oluşturmaktadır. Tıkanma söz konusu olursa, problemi çözmedeki maliyet, ki buna pompanın arıza giderleri de dahildir, pompanın satın alma değerinden daha fazla olmaktadır. Bundan dolayı atıksu arıtma tesisi operatörleri işletme güvenliğine maksimum önem verirler. Verimlilik ise karar verme kriterleri arasında genellikle ikinci sırada yer almaktadır. Atıksu pompalarının çarkının seçimi daima tıkanmanın önlenmesi, verimlilik ve aşınma durumu ile bir bütünlük içerisinde olmalıdır.

Verimlilikleri düşük olmasına rağmen, düşük kapasite değerinin kullanılması gerektiğinde, yüksek işletim güvenilirliğinden dolayı serbest geçişli çarklar en iyi seçim olmaktadır. Açık çarklar genellikle katı, lifli maddelere ve gaza karşı daha az duyarlıdır. Her ne kadar geometrileri belirli tip atıksu hizmetleri için kullanılmaya elverişli olmasa da, yüksek verimlere kapalı çok kanallı çarklar ile ulaşılabilmektedir. Verimin yüksek bir seviyede sürekliliğini sağlayabilmek için, gövde ve çark arasındaki boşluğu oluşturan bileşenler veya parçalar çok sert bir malzemeden yapılmış olmalıdır. Atıksu uygulamaları için hidrolik sistemlerin geliştirilmesinde yoğun çalışmalar yapılmasına rağmen, yukarıda özetlenen faydaların tümünü içeren bir çark geometrisi bugüne kadar dizayn edilememiştir.

Dipl. Ing. Thomas Pensler / Ürün Geliştirme, Atıksu Pompaları KSB Aktiengesellschaft - Almanya