Evsel atıksu arıtma tesislerinde kum tutuculardan çıkan atıksu, dengeleme havuzundan sonra dağıtma odası vasıtasıyla ön çökeltme tankına gönderilir. Ham atık sudaki katı maddeler ile birlikte askıda katı madde ve BOÄ°_5'nin bir kısmı bu ünitede giderilmiÅŸ olur. Böylece biyolojik arıtma ünitesinde arıtılacak organik yük azaltılmış olur. Organik yükteki azalma biyolojik arıtma ünitesinde sisteme verilmesi gerekli oksijen miktarının azalmasına, dolayısıyla enerji ihtiyacının ve oluÅŸması muhtemel fazla aktif çamur miktarının azalmasına neden olur. Ham atıksudaki köpüğün giderilmesi ile de havalandırma tankı ve çöktürme tanklarında köpük oluÅŸumu azaltılmış olur. Ön çöktürme tankına kimyasal madde ilave edilerek ilave besi maddesi (genelde fosfor), BOI₅ ve askıda katı madde giderimi saÄŸlanabilir.  

Ön çöktürme, durgun şartlarda özel olarak tasarımlanmış çöktürme tanklarında, çökebilen ve yüzebilen katı maddelerin ayrılmasını sağlar. Ön çöktürme tanklarının üç ana fonksiyonu vardır:

- Çökeltme ile sıvıdan katı maddelerin (çamur) ayırma,

- Yüzdürme ile sıvıdan katı maddeleri (köpük, yağ, yüzen birikintiler) ayırma,

- Katı maddeleri yoğunlaştırmadır

Ön çöktürme tanklarında yukarıda belirtilen iÅŸlevlerin de saÄŸlanması için genellikle büyük kapasiteli (>3800 m³/gün) atıksu arıtma tesislerinde kurulur. Daha küçük tesislerde, ikinci kademe arıtma ünitesi tüm yükü kaldırabilecekse ve köpük, yaÄŸ ve yüzen maddeler iÅŸletme problemi yaratmayacaksa ön çöktürme ünitesi kurulmayabilir.

Atıksu arıtma tesisi kompleksi damlatmalı filtre, döner biyolojik disk ve batmış biyolojik reaktör gibi ikinci kademe arıtma ünitelerinden oluşuyorsa ekipmanların zarar görmemesi için mutlaka sistemin önüne ön çöktürme ünitesi yapılmalıdır.

Çöktürme tankları genelde dairesel veya dikdörtgen olarak planlanır ve yapılır. Seçim, tesisin büyüklüğü, yerel arazi şartları, mevcut birincil arıtma ekipmanı, ilgili mühendisin kararı, iş sahibinin tercihi, yatırım ve işletme maliyeti gibi faktörlere bağlıdır.

Dairesel ön çöktürme tankları: Dairesel ön çöktürme tanklarında besleme merkezden yapılır. Atıksu merkezden dış duvarlara doğru hareket eder ve dış çevre boyunca uzanan savaktan çıkış yapar. Çöken çamur sıyırıcılarla merkeze doğru itilir. Üstte toplanan yüzer maddeler döner bir sıyırıcı ile toplanarak bir haznede aktarılır.

Dikdörtgen ön çöktürme tankları: Dikdörtgen ön çöktürme tanklarında atıksu beslemesi bir uçtan yapılır, atıksu uzun kenar boyunca hareket ederek en uzun mesafeli öbür uçtan tankı terk eder.

Çöken çamur, dip kısımda atık suyun ters yönünde hareket eden sıyırıcılarla sıyrılır ve çamur toplama bölümüne itilir. Tüm su yüzeyinde dolaşan köpük sıyırıcılar yüzeydeki köpüğü toplayarak atıksu çıkışı tarafındaki köpük haznesine iter.

Ön çöktürme tankları yüzey yüküne göre boyutlandırılırlar. İyi bir performans elde etmek için bunun dışında tank derinliği, hidrolik bekleme süresi, çamur sıyırıcı, sıyırma kapasitesi gibi parametrelerin de dikkate alınması gereklidir. Yüzeysel hidrolik yük, tüm geri devir akımları da dahil, çöktürme tankına giriş debisinin toplam tank alanına (çıkış akımı toplama olukları da dahil) oranıdır. Ön çöktürme tanklarında yüzeysel hidrolik yük değerleri Tablo 1?de verilmiştir.

Tablo 1. Ön Çöktürme Tanklarının Yüzeysel Hidrolik Yük Değerleri

Hidrolik yükü uygun olan tasarımı iyi yapılmış ve düzgün iÅŸletilen bir ön çöktürme tankında ham evsel atıksuda yüzde 30-35 BOÄ°₅, yüzde 50-60 askıda katı madde giderimi saÄŸlanmış olur.

Ön çöktürme tankının iyi çalışmaması veya aşırı yüklenmesi durumunda ön çöktürme tankı yüklemesi de artmış olur. Ancak son çöktürme tankı daha yüksek yüklemeleri kaldıracak ÅŸekilde tasarlanmışsa bu durum bir problem oluÅŸturmaz. Aynı ÅŸekilde ön çöktürme tankı yüzeysel hidrolik yükünün önerilenin üstünde olması durumunda, ancak aktif çamur sistemi daha yüksek organik yükü kaldıracak ÅŸekilde tasarlanmışsa problem olmaz. Savak yükünün 124-496 m³/m/gün aralığında olması önerilmektedir. Aşırı deÄŸerleri önlemek üzere yeterli tank derinliÄŸi ve çıkış suyu olukları arasında yeterli mesafe olması önerilmektedir. Böylece dipte toplanan çamurun hareketlenip çıkış suyu ile sürüklenmesi önlenmiÅŸ olur.

Ortalama tasarım debisinde hidrolik bekleme süresi 2,5 saati geçmemelidir. Uzun bekleme sürelerinde septik şartlar oluşur ki bu da çöktürme tankı performansının düşmesine (havasız çürüme şartlarında oluşan gazlar çamurun çökmesini engeller) ve koku oluşmasına sebep olur (havasız çürüme sırasında çıkan gazlar). Uzun çamur bekleme süresi ise çöken organik katıların çözünmesine neden olur; bu da takip eden arıtma üniteleri için daha yüksek organik yükleme demektir. Düzgün tasarlanmış çamur toplama üniteleri, toplanan çamurun uygun sürede alınması ile tankın dibinde çamur birikimini önleyecektir.

Çamur kalınlığı, septik şartların oluşumunu ve uzun çamur kalma yaşını önlemek üzere minimize edilmelidir.

Çöktürme işlemlerinde çöken çamurun akışkan tarafından sürüklenmemesi için akışkanın yatay hızı büyük önem taşımaktadır. Akışkanın yatay hızının belirli bir değerden büyük olması durumunda, çökeltme tankı tabanında birikmiş çamurun sürüklenme riski vardır.

Dikdörtgen ve dairesel ön çöktürme tanklarının tipik boyutları Tablo 2'de verilmiştir.

 Tablo 2. Ön Çöktürme Tanklarının Tasarım Boyutları

Ön çökeltme tankında dairesel hareketli köprüye bağlı sıyırıcılar vasıtasıyla dibe çöken maddeler sıyrılarak ortadaki hunide toplanır. Buradan genelde cazibe ile ham çamur yoğunlaştırıcılarına gönderilir.

Ön çökeltme tankının yüzeyinde oluşan köpükler döner köprüye asılı olan toplama sistemi ile toplanarak buradan pompa yardımıyla tanka gönderilir.

Ön çökeltme tankından savaklanan su, aktif çamur ile karıştırılarak biyolojik arıtma için havalandırma tanklarına gönderilir.

Ön Çamurla İlgili Yaşanan Sorunlar

- Ön çöktürme havuzu ve ön çamur yoÄŸunlaÅŸtırıcıda zaman zaman koku problemi meydana gelir. Bunun yerine mekanik susuzlaÅŸtırma kullanılması tavsiye edilir.       

- Ön çamur ve ön çamur yoğunlaştırma pompalarında onarım 1 yıl yerine 6 ayda bir yapılması tavsiye edilir. Ön çamur ünitesi pompaları önüne öğütücü konarak büyük arızalar engellenmiş olup, ilave modüllerde strainpres konabilir.

- Çamur pompa istasyonlarında günlük-haftalık, aylık, altı aylık, yıllık bakım-onarım sıklığı literatürde belirtilen değerlerden 2-3 kat fazla gerçekleştirilmelidir.

- Ä°norganik maddeler ön çöktürme ünitesinin faydalı kullanım hacmini azaltmaktadır. 

- Bazı sanayi atıksuları ön çöktürme ünitesinde anaerobik faaliyetlerin  oluÅŸmasına ve gaz oluÅŸmasına neden olmaktadır.

Aynı şekilde ön çöktürme havuzu köprülerinin de beton üzerinde yürümesinde sorunlar yaşanmıştır. Buralar ızgaralı yapıya dönüştürülmelidir.

Çökeltme ve kum tutucu sıyırıcı yürüme yolları beton yüzeylerinin epoksi katkılı boya ile kaplanmasında fayda vardır. Uzun vadede düşünüldüğünde daha ekonomik ve problemsiz olmaktadır.

Çöktürme havuzlarında zamanla az veya çok miktarda oturma oluÅŸur.  Bu durumda dengeli savaklama yapılamaz. Savaklar zaman zaman elden geçirilmeli ve onarılmalıdır.

Ön çöktürme tankının iyi çalışmaması veya aşırı yüklenmesi durumunda ön çöktürme tankı yüklemesi de artmış olacaktır. Ancak son çöktürme tankı daha yüksek yüklemeleri kaldıracak şekilde tasarlanmışsa bu durum bir problem oluşturmaz. Aynı şekilde ön çöktürme tankı yüzeysel hidrolik yükünün önerilenin üstünde olması durumunda, ancak aktif çamur sistemi daha yüksek organik yükü kaldıracak şekilde tasarlanmışsa problem olmayacaktır.

Prof. Dr. Mustafa ÖZTÜRK / TBMM Çevre Komisyonu Başkanvekili