Derin deniz deşarjı ile deşarj edilen atıksuların alıcı ortamda tutsaklanması durumunda bakteri konsantrasyonunun tahmini ve belirsizliklerin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasının amacı, kıyısal bölgelerde en sık kullanılan atıksu bertaraf yöntemi olan deniz deşarj sistemleri ile deşarj edilen atıksuların alıcı ortamda tutsaklanması durumunda, atıksu arıtma sistemi ile deniz ortamının dinamik yapısından kaynaklanan belirsizliklerin incelenmesidir. Belirtilen çalışma, Antalya Körfezi, Antalya Hurma Atıksu Arıtma Tesisi ve Deniz Deşarj Sistemi'nden elde edilen verilerle gerçekleştirilmiştir. Tez çalışması kapsamında, günün değişik saatlerinde farklı miktarlarda su kullanımından ötürü gün içerisinde önemli salınımlar gösteren atıksu debisi ve atıksu bakteri konsantrasyonları araştırılmıştır. Bu amaçla bir yıl boyunca Hurma Atıksu Atıksu Arıtma Tesisi günlük debi verileri izlenmiş, bunun yanında atıksu arıtma tesisi giriş ve çıkış sularında toplam ve fekal koliform bakteri sayılarının belirlenmesi amacıyla bir yıl süreyle haftalık olarak analizler yapılmıştır. Deniz ortamında seyrelme proseslerindeki belirsizliğe temel sebep olan akıntı hızlarını belirlemek amacıyla bir yıl boyunca her mevsim bir hafta süre ile akıntı ölçümleri yapılmış, toplanan veriler modelleme çalışmalarında ve belirsizlik analizinde kullanılmıştır. Model kalibrasyonu amacıyla deniz ortamında belirlenen istasyonlarda mevsimlik olarak ölçüm ve örnekleme çalışması yapılarak deniz ortamında deşarj kaynaklı indikatör organizmalar izlenmiştir. Buna ilaveten toplam beş istasyonda derinlik boyunca tuzluluk ve sıcaklık değerleri sahada ölçülerek yoğunluk tabakalaşmasının etkin olduğu mevsimler tespit edilmiştir. Sahada yapılan çalışmalara ek olarak laboratuvar ortamında bakteriyolojik inaktivasyona bağlı seyrelme prosesindeki en önemli belirsizlik parametresi olan bakteriyolojik inaktivasyon hızları değişik ortam koşulları için belirlenmiş; sıcaklık, tuzluluk ve güneş ışığı gibi çevresel etkenlerin etkisinde bakteriyel inaktivasyon hızının nasıl değiştiği tespit edilmiştir. Saha ve laboratuvarda yapılan bütün bu çalışmalardan elde edilen veriler HİDROTAM-3 hidrodinamik benzeşim modeli ve Visual Plumes deşarj modeline aktarılarak modelleme çalışmaları gerçekleştirilmiş, saha çalışması sonucunda elde edilen bakteri sayıları ile model tahminleri kıyaslanarak model kalibrasyonu sağlanmıştır. Çeşitli yönetim senaryoları oluşturularak, belirtilen modellerin kullanımı ile değişik ortam koşullarında atıksu haraketi ve atıksu kaynaklı bakteri sayılarının benzeşimi yapılmıştır. Belirsizlik parametreleri için sahadaki ölçüm ve örnekleme çalışmalarından elde edilen veriler kullanılarak Monte Carlo yöntemi ile belirsizlik analizi yapılmış, deşarj noktasına en yakın konumdaki bir plaja ulaşabilecek deşarj kaynaklı bakteri konsantrasyonlarının olasılık dağılımları elde edilmiştir. Olasılık dağılımlarından elde edilen sonuçlardan yararlanılarak risk analizi gerçekleştirilmiş ve atıksu kaynaklı Enteropatojenik E.coli için enfeksiyon riskleri elde edilmiştir.