BİYOLOJİK PROSESLER ÖRNEK SORULAR
SORU-1: Kabarcıklı bir havalandırma sisteminde havuza giren beher kg BOİ5 başına 70 hava vermektedir. Havalandırma teçhizatı; giren kg BOİ5 başına
ÇÖZÜM-1:
M‘ = 59.8 (hava/Bv)
(dm/dt)m =
M = 0.279 X M’ = 0.279 x 70 =
E = ( (dm/dt)m / M ) = 1 / 19.53 = 0.051 = %5
Çözünen verimi yaklaşık %5 dır.
SORU-2
50 hacmindeki biyolojik çamurların su muhtevası %90 dan %80 e düşürülürse hacmi ne kadar azalır?( )kabul edilecektir.
ÇÖZÜM-2
50çamurun katı madde ağırlığı Pw=0.9olduğundan
=
Su muhtevası %10 düşürmek çamurun hacmini indirmiştir.
SORU-3
Pilot tesisleri deney sonucunda aktif karbon ’e doygun hale geldiği zaman ihtiva ettiği miktarı 0.2gr/gr Aktif karbon olmuştur.Aynı doygunluk değerinin atıksu kanallarında bulunan gaz halindeki hidro karbonlar içinde geçerli olduğu tespit edilmiştir.Buna göre Aktif karbonun özgül ağırlığı 540kg/ ise 10ppm ihtiva eden kaç gaz işlenebilir?
ÇÖZÜM-3
Beher aktif karbon başına işlenebilen miktarı bulunur.
in mol ağırlığı 34gr,standart şartlarda 1 mol gazın hacmi 22.4lt;temizlenecek gaz 10ppmihtiva ediyorsa bu gazın lt sinde bulunan mg olarak;
Beher aktif karbon tarafından temizlenecek gaz hacmi;
bulunur.
SORU-4
Ci =600 mg/L, Ce =60mg/L, t = 30 gün olan bi havuz için;
a) Tam karışımlı
b) Dispersiyonlu akım (d=1)
c) Piston akım kabulü
İle reaksiyon hız sabitlerini hesaplayınız.
ÇÖZÜM-4
a) k1 = = [ ((600/60)-1) / 30]= 0.3
b) = 1- (60/600) = 0.90 ve d=1 için; k.t değeri için 5 alınır. k = 5/30 0.17
c) k = - = - (ln 60/600)/30 = 0.08 olarak bulunur.
SORU-5
Düşük hızlı bir damlatmalı filtrede ortalama debi Qort = 20 lt / sn, sifonun çalışma süresi t = 5 dk, birbirini takip eden iki çalışma arasında geçen sükunet zamanı 5dk olduğuna göre dozlama tesisatını hesaplayınız.
ÇÖZÜM-5
Dozlama tankı hacmi V==6.03
Sifon kapasitesi Q = + Qort = 40.1 lt / sn
Sifon hem gelen debiyi iletmeli hem de bu esnada depo edilen su hacmini tahliye etmelidir. Eğer sifon Passavant firması imalatından PAN 5201 model 200 numaralı sifon şeçilirse alçak ve yüksek su seviyeleri farkı
6/0.6=10 olur. 2.5 x 4 ebatında bir sifon yapısı seçilecektir.
SORU-6
Biyolojik kısmi olmayan bir tasfiye tesisinde nüfus sayısı N=50000 ise çürümüş çamur miktarı ve kurutma yatağının alanı ne olur?
ÇÖZÜM-6
Islak halde çamur miktarı 0.26lt/N gün olduğundan bunun toplam hacmi bulunur.Kurutulduktan sonraki hacmi 0.13lt/N gün olarak verilmiştir.Buna göre toplam kuru çamur miktarı 6.5 olur.
Kurutma yatağı alanı ise A=0.05x50000=2500 dür.
Kurutma yatağı büyüklüğü=0.05
SORU-7
V=5500 hacminde bir çürütme tesisi yumurta şeklinde yapılacağına göre hangi boyutlara sahip olmalıdır?
ÇÖZÜM-7
SORU-8
Atıksuları sulamada kullanmak için bir yağmurlama sistemi seçilmiştir.Dikdörtgen bir ağın köşelerine 12x20 aralıklarla konulmuş ağırlıklardan 2lt/sn debi ile sular fışkırtılacaktır.
a)cm/saat cinsinden suyun zemine tabik hızı ne olur?
b)6 cm/hafta değerinde bir tutbik hızını gerçekleştirmek için sistem tek bir alanda kaç saay çalıştırılmalıdır.?
ÇÖZÜM-8
a)Tatbik hızı=
b)Sistemin haftalık çalışma saati6/3=2 saat/hafta
SORU-9
Nüfusu 50000, su sarfiyatı 150 lt / N-gün olan bir sistem için damlatmalı filtreyi az ve çok yüklü olarak boyutlandırınız.
ÇÖZÜM-9
Az yüklü damlatmalı filtre ise;
Q = 0.150x50000 = 7500/ gün
= = 420 / saat
Filtre hacmi V = 50000 / 5 = 10000
Yüzeysel yük bu filtrede önemsiz olduğu için yükseklik H = 1.8 – 2.4 arasında kalacak şekilde seçilerek filtre alanı hesap edilir. H =
A = (10000 / 5)= 5000
= 420 / 5000 = 0.084 < style="position: relative; top: 3pt;">/ saat
Çok yüklü damlatmalı filtre ise;
a) Geri devir yapılmazsa;
V = 50000 / 20 = 2500
A = = 420 / 0.8 = 525
H = 2500 / 525 =
b) Geri devir yapılırsa;
Eğer geri devir yaptırılmaması sebebiyle büyük bir filtre yüksekliği verirse uygun bir geri devir oranı seçilerek yükseklik normal hale geçirilir. Mesela r = 1 alınırsa;
Q = (1+r) Q = (1+1) x 420 = 840 /saat
A = 480 / 0.8 = 1050
H = 2500 / 1050 =
q nün boyutu / saat olarak ifade edilirse 1= 1 c ve
q = = = 0.11574 olur.
Burada q = c dir yani; = ve = dür.
q = 0.11574 x (2/100) = 0.001157 c
h =. =
W = q / h = 0.001157 / 0.00329 =
t = H / W = 300 / 0.3613 = 853.9 sn
Madde verimini hesaplayabilmek için geçiş bölgesinin alt ve üst sınırlarını verilen debiyle karşılaştırmak gerekir. = 2 cc için bu sınırlar; = 0.0035c = 0.0141 c kabul edilir. Buna göre verilen debi 0.001157 <>
k.t = 0.005 x 853.9 = 4.27
= 1 - = 1 - = 0.81 bulunur.
SORU-10
A=32 ha yüzey alanına sahip bir havalandırmalı lagünde atıksu sıcaklığını tayin ediniz. Atıksu lagüne 2000/gün debiyle gelmektedir. Hava sıcaklığı Ts= 10 gelen atıksu sıcaklığı To = 20 ve f =2.5 alarak çözüme gidiniz.
ÇÖZÜM-10
Tw == = 10.02 bulunur.
SORU-11
Toplam hacmi 2000 olan iki adet çamur çürütücü yapılacaktır.Tesisi boyutlandırınız.
ÇÖZÜM-11
SORU-12
Mekanik tasfiyeden geçmiş sular için hızlı bir filtrasyon sistemi planlanması isteniyor.Q=60lt/sn ve yüzeysel hidrolik yük Qa=30m/yıl olduğuna göre gerekli alanı hesaplayınız.
ÇÖZÜM-12
SORU-13
Deniz seviyesinde hava basıncının 760 mmHg (1.033 kg/) olduğu bir yerde %70 verimle çalışan bir kompresörün gücü nedir? ( çevre sıcaklığı 30 olup kompresörün çıkış bağlantısında rölatif basınç 0.561 kg/dir. Standart şartlarda kompresörün 96.28/dk debisinde hava basması istenmektedir.) Hava sıkıştırıldığı için n = 0.283 ve R =
ÇÖZÜM-13
30 için havanın debisi;
= =x 96.28 = 99.57 /dk bulunur.
1.033 kg/ açık hava basıncında 30 deki havanın özgül ağırlığı
h = x1.161 = 1.928 kg/sn bulunur. Bu ağırlık ve sıcaklıktaki hava
P1= 1.033 kg/den P2= 1.033+0.561 = 1.594 kg/ basıncına
adriyabatik olarak sıkıştırıldığına göre gerekli güç;
P = .
P = x = 150.9 BB
SORU-14
%90 nispetinde su ihtiva eden biyolojik çamurların katı maddelerin 2/3 ü uçucu 1/3 ü ise mineral orjinlidir.Uçucu kısmının özgül ağırlığı mineral kısmın özgül ağırlığı olduğuna göre
a)Katı maddelerin toplamı için değerini
b)Çamurun birim hacim ağırlığını bulunuz.
ÇÖZÜM-14
a)Sabit kısmın ağırlığı = +
Her bir kısmın hacmi için için
Her iki tarafı ile toplam ağırlıkla bölünürse
Burada =1/3 ; =2/3 =((1/3).(1/2.5))+((2/3).(1/1))=1.25t/
b) Eğer çamurun su muhtevası Pw=0.9 ise = + =1ton ağırlığındaki çamurun =0.9 tonu su =0.1 tonu katı maddedir.
Çamurun birim hacim ağırlığı
SORU-15
Çökeltilmiş haldeki atıksu için BOİ5 275 mg/L, = 0.9 = 18000/gün Bv=1.8 kg BOİ5 / gün X=
ÇÖZÜM-15
BOİ5 275 mg/L = 275 g/ =0.275 kg/
V= Havalandırma havuzu hacmi = (18000x 0.275) / 1.8 = 2750
Mikroorganizma tarafından sarfedilen ;
(dm/dt)m = 0.5 giderilen BOİ yükü + 0.1 çamur konsantrasyonu;
( 0.5 x 1.8 x 0.9) + ( 0.1 x 3.6 ) =
İşletme için sevk kapasitesi;
[ 9 / (9-3) ] x 1.17 =
Bu arıtma işlemi sırasında havuz hacmi başına giderilen BOİ5 yükü 0.9 x 1.8 kg/gün bulunur.
Havalandırma gereçlerinin boyutlandırılması;
İnce kabarcıklı havalandırma seçilmiştir. Bu halde projelendirme için gerekli sevk kapasitesi 1.5 BOİ5 yükü = 1.5 x 1.8 =
Bu tip havalandırma havuzunun derinliği 3-
Genişlik
Havuz hacmi 2750
Sevkedilmesi gereken= 2750 x 2.7 =
Üfleyicinin basması gereken hava == 11458.3 hava / saat olur. Her birinin kapasitesi 2500 /saat olan 5 körük şeçilirse 5 x 2500 = 12500 /saat 11458.3 /saat olarak bulunur.
Her bir körüğün enerji sarfiyatı;
Körükler 3m su basıncına göre çalışmaktadır. Buna göre verilen standartlardan Filtre direnci 3 x 0.25 =
N = = 45 kW
Üfleyici verimi %60 alınmıştır. Motor gücü emniyet için %20 arttırılırsa N= 1.2x 45 = 54 kW olur. Ana hava borusu çapını , hava hızını 10m/sn kabul ederek buluruz.
Borunun en kesit alanı A==0.32 ve çapını
SORU-16
Biyolojik kısmi olmayan bir tasfiye tesisine 50000 kişilik bir meskenin atıksuları gelmektedir.Çamurlar ısıtılmayan üstü açık bir basit bir yapıda çürütülebilmektedir.Havuzların 4 günde temizlendiği kabul ederek çökeltme ve çürütme ünitelerini boyutlandırınız.
ÇÖZÜM-16
için bekletme zamanı 1.5 saat kabul edilirse çökeltme havuzlarının hacmi V=1.5x420=630olur.3 havuz yapılırsa her birini çökeltme hacmi 630/3=210 bulunur.Üstü açık çamur çürütme yapılarının derinlikleri 3-
Her 4 günde bir havuzlardan biri devreden çıkarılıp çamuru tahliye edilecektir.Üstteki sıvı kısım pompalarla boşaltıldıktan sonra çürütücüye iletilecektir.
4 günde toplanan çamur hacmi>>>1.08x4x50000x=210 olduğundan çökeltme havuzlarının altında çamur depolanması için
3x210=630 hacim bırakılmalıdır.
Buna göre çökeltme havuzlarına verilmesi gereken toplam hacim V=630+630=1260 bulunur.
Her bir havuzun hacmi:1260/3=420
Çökeltme havuzlarının tabanındaki çamurun 3 saat içinde çürütücüye pompalandığıkabul edilirse gerekli pompa kapasitesi 210/3=70 /saat=20lt/sn olur
SORU-17
Geri devir oranı r = 1 ve f = 0.9 ise
a) Atıksuların ortalama olarak damlatmalı filtre içinden geçiş sayısı ne olur?
b) Etkili geçiş sayısı ne kadardır?
c) Etkili geçiş sayısını yakalamak için gereken geri devir debisi ne olmalıdır?
d) Bu geri devir oranında ortalama ve etkili geçiş sayılarının nispetini bulunuz
ÇÖZÜM-17
a) R’ = 1+ r = 1+1 =2
b) R = = =1.65
c) r = = = 8
d) Rmax = ==2.78
R’ = 1 + r = 1+8=9
Rmax / R’ = (2.78 / 9) = 0.31
SORU-18
Bir biyolojik filtrede H:180 cm :1.859 :185.9 T=20.5 V:0.00998 , k=0.00515 ise =5için giden verimini hesaplayınız
ÇÖZÜM-18
Sıvı Kalınlığı
:1.859 için =0.0034 ve =0.0137 elde edilebilir.Filtreye verilen atıksu debisi den küçük olduğu için tam karışım formülü kullanılır.
SORU-19
Aktif çamur sistemiyle çalışan bir tesiste çıkışta koliform konsantrasyonu olup bunun sayısına düşürülmesi isteniyor.
a)Yapılacak klonlamada korunması gereken artık klon konsantrasyınunu bulunuz.( da temas süresi 30dk)
b)1gün devam eden maximum akımda koliform sayısının değerine indirilebilmesi için artık klon konsantrasyonu ne olmalıdır?
ÇÖZÜM-19
a)
=
t=30dk =155.8/30=5.2
b)1 gün devam eden pik debi ortalama debinin 2.75 katıdır.Buna göre bu debideki bekleme zamanı ortalama debideki bekleme zamanı 2.75 e bölerek bulanacaktır.
Yani; 30/2.75=10.91dk =155.8/10.91=14.3
SORU-19
Bir biyolojik filtrede H=300cm =2 =200 v=0.010105 k=0.005 olduğuna göre =2 için madde giderme verimini bulunz
CEVAP-19
q nün boyutu / saat olarak ifade edilirse 1= 1 c ve
q = = = 0.11574 olur.
Burada q = c dir yani; = ve = dür.
q = 0.11574 x (2/100) = 0.001157 c
h =. =
W = q / h = 0.001157 / 0.00329 =
t = H / W = 300 / 0.3613 = 853.9 sn
Madde verimini hesaplayabilmek için geçiş bölgesinin alt ve üst sınırlarını verilen debiyle karşılaştırmak gerekir. = 2 cc için bu sınırlar; = 0.0035c = 0.0141 c kabul edilir. Buna göre verilen debi 0.001157 <>
k.t = 0.005 x 853.9 = 4.27
= 1 - = 1 - = 0.81 bulunur.