Gelişmekte olan şehirlerdeki atıksu karakterizasyonu: Batman atıksu arıtma tesisi örneği

İbrahim Halil Demirel; Erdal Kesgin; Kadir Gezici; Remziye İlayda Tan Kesgin

doi:10.17341/gazimmfd.1331387

Araştırma Makalesi

Gelişmekte olan şehirlerdeki atıksu karakterizasyonu: Batman atıksu arıtma tesisi örneği

Yıl 2025, Cilt: 40 Sayı: 3, 1731 - 1744

İbrahim Halil Demirel , Erdal Kesgin , Kadir Gezici , Remziye İlayda Tan Kesgin

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1331387

Öz

Bu araştırma, Türkiye’nin Güneydoğu Anadolu bölgesinde yer alan Batman ilinde bir Atık su Arıtma Tesisi (AAT) inşaatı sonrasında elde edilen atık su verilerinin değerlendirilmesini sunmaktadır. Bu amaçla, 2011-2022 yılları arasındaki yağışlı ve kuru hava koşulları baz alınarak tesisin giriş debi verileri analiz edilmiştir. Kirletici yüklerin konsantrasyonu ve yükleme oranları hesaplanarak tipik atık su bileşenleri belirlenmiş ve Batman AAT için maksimum ve minimum Pik Faktörler (PF) hesaplanmıştır. Ayrıca tesisin toplama sistemi için sızma değerleri tespit edilmiştir. Sonuç olarak, yaz aylarında kirletici yüklerinin arttığını, ancak ortalama değerlerde ise önemli bir fark olmadığı görülmüştür. Tesise ait PF’lerin aşılmama olasılığı yüzdeleri hesaplanmış ve en yüksek değerler 2021 yılında %70, 80 ve 90 için sırasıyla 1,30-,1,34 ve 1,37 olarak bulunurken, en düşük değerler 2020 yılında %70, 80 ve 90 için sırasıyla 1,04-,1,06 ve 1,07 olarak elde edilmiştir. PF’ler 2011-2022 yılları arasında günlük, kurak ve yağışlı dönemler için sırasıyla 1,10-1,82-,1,09-1,49-, 1,14-1,62 aralığında bulunmuştur. Son olarak Batman AAT için maksimum kurak PF tahmini için yeni bir ampirik denklem önerilerek, tesisin toplanma sistemine ait sızma miktarı, atık su debisinin %44’ü olacak şekilde alınması tavsiye edilmiştir. Bu bulgular, atık su yönetim stratejilerinin geliştirilmesine, kirletici yüklerin anlaşılmasına ve bölgedeki atık su arıtma tesisleri için tasarım ve operasyonların optimizasyonuna katkıda bulunabilir.

Anahtar Kelimeler

Pik faktör, atık su arıtma tesisi, kirletici yükleri, Batman

Teşekkür

Yazarlar, Batman Su ve Kanalizasyon İdaresi’ne (BASKİ) ve özel olarak da Batman atık su arıtma tesisi sorumlusu Amine Evin Tüzün’e atık su akış verilerini ve değerli iş birliklerini sağladığı için teşekkür eder.

Kaynakça

1. Palas B., Ersöz G., Atalay S., Investigation of the kinetics of the micropollutant removal by using environmentally friendly wastewater treatment methods: Fenton like oxidation of Methylene Blue in the presence of LaFeO3 perovskite type of catalysts, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 32 (4), 1181-1192, 2017.
2. Yiğit B., Salihoğlu G., Mardani-aghabaglou A., Salihoğlu N. K., Özen S., Recycling of sewage sludge incineration ashes as construction material, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 35 (3), 1647-1664, 2020.
3. Cırık K., Eskikaya O., The characteristics of the Kahramanmaras central wastewater treatment plant, Sutcu Imam University Engineering Science Journal, 21, 286-294, 2018.
4. Dabanli I., Şişman E., Güçlü Y. S., Birpınar M. E., Şen Z., Climate change impacts on sea surface temperature (SST) trend around Turkey seashores, Acta Geophys., 69, 295-305, 2021.
5. Meteoroloji Genel Müdürlüğü. İklim sınıflandırması Batman. https://www.mgm.gov.tr/iklim/iklim siniflandirmalari.aspx?m=BATMAN. Yayın tarihi Ocak 20, 2016. Erişim tarihi Mayıs 29, 2023.
6. Aleaddinoğlu F., Batman şehri, fonksiyonel özellikleri ve başlıca sorunları, Doğu Coğrafya Dergisi, 15 (24), 19-42, 2010.
7. Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, İllerin ve bölgelerin sosyo-ekonomik gelişmişlik siralamasi araştirmasi, Kalkınma Ajansları Genel Müdürlüğü Yayını Sayı: 3, Araştırma Raporu Sayı 3, Ankara, Türkiye, Aralık 2019.
8. Colak S., Oztekin E., Effect of Covid-19 pandemic on chemical parameters of wastewater treatment plant: a case study in Zonguldak city, Turkey, Environ. Eng. Manage. J., 21, 805-817, 2022.
9. Henze M., Harremoës P., Jansen J.I.C., Arvin E., Wastewater Treatment: Biological and Chemical Processes, 3th Edition, Springer-Verlag, Berlin, Germany, 2002.
10. McMahan E.K., Impacts of rainfall events on wastewater treatment processes, Yüksek Lisans Tezi, Institute of Environmental Science and Policy, Florida, USA, 2006.
11. Erdirençelebi D., Sarıkaya F., Optimization of anaerobic co-digestion of sewage sludge with fruit and vegetable wastes(FVW): Methane production potential, process performance and stabilized sludge quality, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 37 (3), 1493-1508, 2022.
12. Koşucu M. M., Sarı Ö., Demirel M., Kıran S., vd., Gerçek zamanlı basınç yönetimiyle su dağıtım şebekesinde su kaybının azaltılması. Teknik Dergi, 32 (1), 10541-10564, 2021.
13. Cunningham W.P., Barbara W.S., Environmental Science: A Global Concern, 6th Edition, McGraw Hill Higher Education, Boston, USA, 2005.
14. Droste R.L., Gehr R.L., Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment, 2th Edition, John Wiley & Sons, New York, USA, 2018.
15. Dindar E., Topaç Şağban F.O., Etyam C., Variations of dissolved nitrogen and phosphorus levels in disintegration of active sludge using hydrodynamic cavitation, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, (33) 3, 1145-1154, 2018.
16. Ateeq F., Chemical removal of total phosphorus from wastewater to low levels and its analysis, Yüksek Lisans Tezi, Ontario Tech’s Faculty of Science, Canada, 2016.
17. Drolc A., Koncan J.Z., Estimation of sources of total phosphorus in a river basin and assessment of alternatives for river pollution reduction, Environ. Int., 28, 393-400, 2002.
18. Imam E., Elnakar H.Y., Design flow factors for sewerage systems in small arid communities, J. Adv. Res., 5 (5), 537-542, 2014.
19. Balsari N., Werner H.J., Investigating potentials for energy efficiency measures for the WWTP’s in Antalya. Izmir and Bursa Fact Finding, Mission Report 2, Antalya, Turkey, 2008.
20. Tchobanoglous G., Burton F. L., Stensel H.D., Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, 4th Edition, McGraw- Hill Inc., Boston, USA, 2003.
21. Zhang X., Buchberger G. S., Van Zyl E. J., A Theoretical Explanation for Peaking Factors. In Proceedings of World Water and Environmental Resources Congress: Impacts of Global Climate Change, Anchorage, AK, USA, May 15-19, 2005.
22. Babbitt H. E., Baumann E.R., Sewerage and Sewage Treatment, 8th Edition, John Willey & Sons. Inc., New York, USA, 1958.
23. Gifft H.M., Estimating variations in domestic sewage flows, Water Works & Sewerage, 92, 175-177, 1945.
24. Johnson C.F., Relation between average and extreme sewage flow rates, Engineering News-Record, 129, 500–501, 1942.
25. Harmon W.G., Forecasting sewage at Toledo under dry weather conditions, Engineering News Record, 80 (1233), 1918.
26. The Wastewater Comprehensive Plan Update City of Gig Harbor. Wastewater Flow Projections, No. 892-895, 2012.
27. Gato-Trinidad S., Gan K., Understanding peak demand factors for water and wastewater supply system design, 2-8, 2014.
28. Balacco G., Carbonara A., Gioia A., Vito I., Piccinni A., Evaluation of peak water demand factors in Puglia (Soutern Italy), Water, 9 (2), 96, 1-14, 2017.
29. Balacco G., Gioia A., Vito I., Piccinni A., At-site assessment of a regional design criterium for water-demand peak factor evaluation, Water, 11 (1), 24, 1-10, 2018.
30. Tan R.I., Arslankaya E., Kesgin E., Agaccioglu H., Determination of peaking factors for sewerage system in Antalya, tourism capital of Turkey, Water Environ. Res., 93 (11), 2609-2622, 2021.
31. Kesgin E., Agaccioglu H., Gezici K., Tan R.I., Arslankaya E., Statistical analysis of wastewater constituents for a touristic city: case study of antalya, Turkey, Environ. Eng. Manage. J., 21 (8), 1373-1385, 2022.
32. Çevre Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı, Batman İli 2021 Yılı Çevre Durum Raporu, Batman, Türkiye, 2022.
33. Orman ve Su İşleri Bakanliği Su Yönetimi Genel Müdürlüğü, Atıksu Aritma Tesisleri Tasarim Rehberi, 2013.
34. Bonilla-Granados C., Barrera-Triviño J., Cifuentes-Ospina G., A systematic review of wastewater monitoring and its applications in urban drainage systems, Respuestas, 24 (3), 54-64, 2019.
35. Yiu W.Y.M., Guidelines for Estimating Sewage Flows for Sewage Infrastructure Planning Version 1.0., Environmental Protection Department, Technical paper, Report No.: EPD/-TP 1/05, 2005.
36. Walski T. M., Barnard T.E., Wastewater Collection System Modeling and Design, Bentley Institute Press, 2004.
37. Metcalf L., Eddy H., Wastewater Engineering: Treatment, Disposal, Reuse, McGraw-Hill, New York, USA, 2003.
38. Munksgaard D., Young J., Flow and load variations at wastewater treatment plants, Water Pollute Control Federation, 52 (8), 2131-2144, 1980.
39. City and County of Denver Department of Public Works, Sanitary Sewer Design Technical Criteria Manual, 2008.
40. Merritt L.B., Tractive force design for sanitary sewer selfcleansing, J. Environ. Eng., 135 (12), 1338-1347, 2009.
41. Metcalf L., Eddy H.P., Tchobanoglous G., Wastewater Engineering: Treatment, Disposal, and Reuse, vol. 4, 3th Edition, McGraw-Hill, New York, USA, 1991.
42. Henze M., Gujer W., Mino T., Matsuo T., Wentzel C.M., Marias G., Activated sludge model No:2 biological phosphorus removal, Water Sci. Technol., 31, 13-23, 1995.
43. Koşucu M. M., Demirel, M. C., Cost efficiency assessment of four pressure management methods in water distribution systems, J. Water Resour. Plann. Manage., 150 (3), 05023022, 2024.
44. İSKİ Teknik Şartname, Atıksu Kanalizasyonu Projelerinin Hazırlanması, No: H.17.14.1.2, 2017.
45. Öztürk İ., Koyuncu İ., Gömeç Ç.Y., Karpuzcu M.E., Erşahin M.E., Timur H., Özgün H., Dereli R.K., Koşkan U., Gülhan H., Fakıoğlu M., Öztürk M., Atıksu Mühendisliği, İSKİ; Teknik Kitaplar Serisi, İstanbul, 2017.
46. The Environmental Protection Agency (EPA), Guide for estimating infiltration and inflow, 2014.
47. Hey G., Jönsson K., Mattsson A., The impact of infiltration and inflow on wastewater treatment plants: a case study in Sweden, VA-teknik Sodra, Rapport Nr.06, 2016.
48. Mitchell P. S., Stevens P. L., Nazaroff A., Quantifying base infiltration in sewers: a comparison of methods and a simple empirical solution, Proceedings of the Water Environment Federation, (4), 219-238, 2007.
49. Mayer P. W., DeOreo W. B., Opitz E. M., Kiefer J. C., Davis W. Y., Dziegielewski B., Nelson J. O., Residential end uses of water, 1999.
50. Harping J.S., Nature of Indoor Residential Water Use, MS Thesis, Dept. of Civil, Environmental, and Architectural Engineering, University of Colorado, Boulder, CO.,1997.
51. University of Wisconsin-Madison, Management of Small Wastewater Flows, EPA- 600/7-78-173. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Research and Development, Municipal Environmental Research Laboratory (MERL) Cincinnati, OH, 1978.
52. City of Puyallup Comprehensive Sewer Plan, BHC Consultants, 2016.
53. ASCE Manual of Practice, Gravity Sanitary Sewer Design and Construction, No.60, 1982.
54. Design Guidelines for Wastewater Facilities, Maryland Department of the Environment Engineering and Capital Projects Program, 2016.
55. Mara D., Pearson H., Design Manual for Waste Stabilization Ponds in Mediterranean Countries, Vol. I, Lagoon Technology International, Leeds, UK., 1998.
56. Abdar M.R., Physico-chemical characteristics and phytoplankton of Morna lake, Shirala (M. S.) India. Biolife., 1, 1-7, 2013.
57. Zhang B., Ning D., Yang Y., Van Nostrand J.D., Zhou J., Wen X., Biodegradability of wastewater determines microbial assembly mechanisms in fullscale wastewater treatment plants, Water Res., 169, 2020.
58. Karef S., Kettab A., Loudyi D., Bruzzoniti M. C., Del Bubba M., Nouh F. A., Mandi L., Pollution parameters and identification of performance indicators for wastewater treatment plant of medea (Algeria), Desalin. Water Treat., 65, 192-198, 2017.
59. Pons M. N., Spanjers H., Baetens D., Nowak O., Gillot S., Nouwen J., Schuttinga N., Wastewater characteristics in Europe-A survey, European Water Management Online, 4 (10), 2004.
60. Gromaire, M. C., Pollution urban stormwater in the combined sewer network, characteristics and origins, Doctoral dissertation, National School of Bridges and Roadway, France, 1998.
61. Canler J.P., Biological Dysfunction of Treatment Plants-Origins and Solutions, FNDAE No. 33, Technical Paper, Cemagref, 2005.
62. Qasim, S. R., Wastewater Treatment Plant, Planning, Design and Operation, 1998.

Toplam 62 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil	Türkçe
Konular	Atıksu Arıtma Süreçleri, Tesis Tasarımı
Bölüm	Makaleler
Yazarlar	İbrahim Halil Demirel 0000-0002-4932-9443 Erdal Kesgin 0000-0002-9441-5359 Kadir Gezici 0000-0001-6349-8262 Remziye İlayda Tan Kesgin 0000-0001-9135-1698
Erken Görünüm Tarihi	4 Haziran 2025
Yayımlanma Tarihi
Gönderilme Tarihi	23 Temmuz 2023
Kabul Tarihi	18 Ocak 2025
Yayımlandığı Sayı	Yıl 2025 Cilt: 40 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA	Demirel, İ. H., Kesgin, E., Gezici, K., Tan Kesgin, R. İ. (2025). Gelişmekte olan şehirlerdeki atıksu karakterizasyonu: Batman atıksu arıtma tesisi örneği. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 40(3), 1731-1744. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1331387
AMA	Demirel İH, Kesgin E, Gezici K, Tan Kesgin Rİ. Gelişmekte olan şehirlerdeki atıksu karakterizasyonu: Batman atıksu arıtma tesisi örneği. GUMMFD. Haziran 2025;40(3):1731-1744. doi:10.17341/gazimmfd.1331387
Chicago	Demirel, İbrahim Halil, Erdal Kesgin, Kadir Gezici, ve Remziye İlayda Tan Kesgin. “Gelişmekte Olan şehirlerdeki atıksu Karakterizasyonu: Batman atıksu arıtma Tesisi örneği”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40, sy. 3 (Haziran 2025): 1731-44. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1331387.
EndNote	Demirel İH, Kesgin E, Gezici K, Tan Kesgin Rİ (01 Haziran 2025) Gelişmekte olan şehirlerdeki atıksu karakterizasyonu: Batman atıksu arıtma tesisi örneği. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40 3 1731–1744.
IEEE	İ. H. Demirel, E. Kesgin, K. Gezici, ve R. İ. Tan Kesgin, “Gelişmekte olan şehirlerdeki atıksu karakterizasyonu: Batman atıksu arıtma tesisi örneği”, GUMMFD, c. 40, sy. 3, ss. 1731–1744, 2025, doi: 10.17341/gazimmfd.1331387.
ISNAD	Demirel, İbrahim Halil vd. “Gelişmekte Olan şehirlerdeki atıksu Karakterizasyonu: Batman atıksu arıtma Tesisi örneği”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40/3 (Haziran 2025), 1731-1744. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1331387.
JAMA	Demirel İH, Kesgin E, Gezici K, Tan Kesgin Rİ. Gelişmekte olan şehirlerdeki atıksu karakterizasyonu: Batman atıksu arıtma tesisi örneği. GUMMFD. 2025;40:1731–1744.
MLA	Demirel, İbrahim Halil vd. “Gelişmekte Olan şehirlerdeki atıksu Karakterizasyonu: Batman atıksu arıtma Tesisi örneği”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 40, sy. 3, 2025, ss. 1731-44, doi:10.17341/gazimmfd.1331387.
Vancouver	Demirel İH, Kesgin E, Gezici K, Tan Kesgin Rİ. Gelişmekte olan şehirlerdeki atıksu karakterizasyonu: Batman atıksu arıtma tesisi örneği. GUMMFD. 2025;40(3):1731-44.

Makale Dosyaları

Tam Metin