Aktif çamur sistemlerinin dinamik simülasyonu: İstanbul'da Tuzla ve Paşaköy evsel atıksu arıtma tesislerinin incelenmesi

Abstract

Aktif çamur prosesi için geliştirilmiş mevcut modeller, temel biyokinetik denklemlerin kullanılması ile oluşturulmuş, deterministik modellerdir. Bu modellerin kalibrasyonları fazlasıyla zaman alıcı ve dinamik simülasyon uygulamaları bir hayli karmaşıktır. Yapay sinir ağı tekniği ise, kullanım kolaylığı ve hızlı sonuç vermesi gibi avantajları nedeniyle son yıllarda dinamik simülasyon uygulamalarında başarıyla kullanılmaktadır.Bu tez çalışmasında, aktif çamur prosesinin dinamik simülasyonu için, yapay sinir ağı tekniği kullanılmıştır. İstanbul'da yer alan Tuzla (TAAT) ve Paşaköy (PAAT) evsel atıksu arıtma tesisleri, pilot tesis olarak belirlenmiştir. Yapay sinir ağı modelinde, arıtma tesislerinin laboratuarından elde edilen günlük ölçüm sonuçları kullanılmıştır. Modelden elde edilen sonuçlar, Aktif Çamur Model No:1 (ASM1) ile hesaplanan sonuçlarla karşılaştırılmıştır.Bu çalışmada geliştirilen yapay sinir ağı modelinin, tesislerin mevcut davranışına yakınlık oranı, farklı parametrelere göre %55-80 arasında hesaplanmıştır. Ortalama başarısının yaklaşık %70 olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca ASM1 modeli ile kolektif çalıştırılması ile elde edilen kinetik katsayılar, tesislerde ki aktif çamur proseslerinin veriminin izlenmesi ve kontrolü açısından oldukça önemlidir. Aktif çamur prosesinin temel ölçüm parametreleri ile korelasyon içinde olan bu katsayılar, deneysel sonuçların modelde çalıştırılması ile kolayca öngörüsel olarak elde edilebilmektedir.Geliştirilen modelin, hem Tuzla atıksu arıtma tesisi hem de Paşaköy atıksu arıtma tesisi için, modelde çalışılan KOİ, BOİ ve AKM parametreline ait geleceğe yönelik tahminsel öngörülerin oluşturulması amacıyla kullanılabilmesi mümkündür. Böylece, her iki arıtma tesisi için, bu model, çeşitli durumlarda önceden bazı yorumların yapılabilmesine, hatta aktif çamur prosesine önceden müdahaleye olanak sağlamaktadır.