Atıksu arıtma tesisi boyutlandırmasında hangi debi değerleri kullanılır?

Ortalama günlük debi (Q_ort = P × q_kişi × f_bağlantı) ve pik debi katsayısı (PF) birlikte kullanılır. Türkiye pratiğinde PF ≥ 2,0 önerilmekte; küçük havzalarda PF = 2,5–3,0 alınmaktadır.

Aktif çamur prosesinde çamur yaşı (SRT) nasıl belirlenir?

SRT tasarımı kış minimum sıcaklığına göre yapılmalıdır. Türkiye'nin Doğu ve İç Anadolu'sunda nitrifikasyon için SRT ≥ 15 gün, Marmara/Ege kıyısında SRT = 12–15 gün önerilmektedir (İSKİ El Kitabı 2021).

KAAY 2006 kapsamında hassas alanlara deşarj için hangi sınır değerler geçerlidir?

KAAY 2006 Tablo 2'ye göre hassas alanlara deşarjda BOİ₅ ≤ 25 mg/L, TN ≤ 10–15 mg/L ve TP ≤ 1–2 mg/L sağlanmalıdır. Bu değerler Bardenpho veya MBR gibi ileri arıtma prosesleri gerektirir.

Endüstriyel atıksu bağlantısı olan tesislerde Eşdeğer Nüfus (KE) nasıl hesaplanır?

Endüstriyel deşarj içeren sistemlerde KE = BOİ₅ yükü (kg/gün) / 0,060 formülü ile hesaplanmalıdır; yalnızca nüfus üzerinden KE belirlenmesi yanlış sonuç verebilir (KAAY 2006 Madde 4).

Atıksu Arıtma Tesisi Boyutlandırma İlkeleri

Tanım ve Temel İlkeler

SU-015 atıksu arıtma tesisi (AAT) proses ve boyutlandırma görsel sözlüğü — AAT proses akış şeması (ızgara→kum tutucu→ön çökeltim→havalandırma/aktif çamur→son çökeltim→dezenfeksiyon→deşarj), aktif çamur prosesi (MLSS, F/M, çamur yaşı), kirletici giderimi (BOİ/KOİ/AKM/N/P), çökeltim havuzu, çamur işleme hattı ve tasarım tablosu (TS EN 12255 / SKKY / KAAY / İSKİ) — **Şekil 1 — Atıksu Arıtma Tesisi (AAT) Proses ve Boyutlandırma Görsel Sözlüğü (SU-015)**
AAT proses akış şeması (üniteler), aktif çamur prosesi (F/M, çamur yaşı), kirletici giderimi, çökeltim havuzu, çamur işleme hattı ve tasarım tablosu (TS EN 12255 / SKKY / KAAY / İSKİ).

Tablo 1: Arıtma Seviyeleri

Seviye	Giderilen Kirletici	Yöntem	Standart
Ön arıtma (preliminary)	Kaba madde, kum, yağ	Izgaralar, kum tutucu, yağ tutucu	TS EN 12255-2, TS EN 12255-3
Birinci kademe (primary)	Askıda katılar (%50–70 AKM)	Çökeltme havuzu	TS EN 12255-4
İkinci kademe (secondary)	BOİ₅ (%85–95), AKM	Aktif çamur, damlatmalı filtre, SBR	TS EN 12255-6
İleri arıtma (tertiary)	N, P, ince partiküller	Nitrifikasyon, denitrifikasyon, biyolojik P giderimi	TS EN 12255-6
Dezenfeksiyon	Patojenik mikroorganizmalar	UV, klor, ozon	TS EN 12255-11

Saha Notu (Türkiye): Türkiye'deki AAT'lerin büyük çoğunluğu İller Bankası A.Ş. ve Çevre Şehircilik Bakanlığı kanalıyla projelendirilmekte olup tasarımda birincil kaynak KAAY 2006 ve SKKY 2004'tür. Hassas su alanlarına (özellikle Marmara Denizi, Karadeniz kıyıları) deşarj yapan tesisler ileri arıtma zorunluluğunu taşımaktadır (KAAY 2006, Tablo 2).

Dikkat: Tesis kapasitesini yalnızca Eşdeğer Nüfus (KE) üzerinden belirlemek yanlış olabilir. Endüstriyel deşarj içeren sistemlerde KE = BOİ₅ yükü (kg/gün) / 0,060 formülü ile hesaplanmalıdır (KAAY 2006 Madde 4).

1. Debi ve Yük Belirlenmesi

SU-015 atıksu arıtma tesisi (AAT) boyutlandırma akışı — debi ve kirletici yük (BOİ/KOİ/AKM/N/P), ön arıtma (ızgara/kum tutucu), birincil çökeltim, biyolojik arıtma (aktif çamur, F/M, çamur yaşı θc, HRT), ikincil çökeltim, azot/fosfor ileri arıtma, dezenfeksiyon ve çamur işleme (TS EN 12255 / SKKY / KAAY / İSKİ) — **Şekil — Atıksu Arıtma Tesisi (AAT) Boyutlandırma Akışı**
Debi + yük → ön arıtma → birincil çökeltim → biyolojik arıtma (aktif çamur) → ikincil çökeltim → azot/fosfor ileri arıtma → dezenfeksiyon → çamur işleme.

1.1 Tasarım Debisi

Günlük ortalama atıksu debisi:

$Q_{ort} = P \cdot q_{kişi} \cdot f_{bağlantı} \quad [\text{m}^3/\text{gün}]$

Burada:

$P$ = tasarım nüfusu (kişi)
$q_{kişi}$ = kişi başı atıksu miktarı = su tüketimi × 0,70–0,85 geri dönüş katsayısı (L/kişi/gün)
$f_{bağlantı}$ = şebeke bağlantı oranı (0,75–0,95)

Türkiye için tipik değerler (İller Bankası / DSİ):

Tablo 2: Tasarım Debisi

Yerleşim Tipi / qkis\ciq_{kişi}qkis\ci (L/kişi/gün) / Kaynak

Yerleşim Tipi	$q_{kişi}$ (L/kişi/gün)	Kaynak
Kırsal alan (< 5.000 nüfus)	80–120	İller Bankası Teknik Şartnamesi 2020
İlçe merkezi (5.000–50.000)	120–180	İller Bankası 2020
Büyükşehir (> 50.000)	150–250	İSKİ El Kitabı 2021, Tablo 2.2
Turizm bölgesi (yaz)	200–300	KAAY 2006 Madde 8

Pik debi katsayısı (peak factor — PF):

Harman (Almanya/ATV) formülü:

$PF = \frac{5{,}5}{P^{0{,}17}} \quad \text{(min. 1,5; maks. 3,0)}$

TS EN 12255-1, Bölüm 5.3

Veya GLUMRB (Amerika) formülü:

$PF = 1{,}5 + \frac{2{,}5}{\sqrt{Q_{ort} [\text{m}^3/\text{s}]}}$

Saha Notu: Türkiye'nin karstik zemin bölgelerinde (İç Anadolu, Ege) yeraltı suyu sızması önemlidir. Tasarım debisi hesaplarına sızma debisi olarak kuru hava koşullarında %30–60 ilave edilmesi önerilir (İller Bankası T.Ş. 2020, Madde 3.4).

BOİ₅ yükü:

$L_{BOİ} = P \cdot l_{BOİ} \quad [\text{kg BOİ}_5/\text{gün}]$

Tablo 3: Kirletici Yük Hesabı

Parametre	Türkiye Kırsal	Türkiye Kentsel	Orta Avrupa	Birim
BOİ₅	45–54	54–70	60	g/kişi/gün
KOİ	90–120	100–160	120	g/kişi/gün
AKM	50–65	60–80	70	g/kişi/gün
Toplam Azot (TN)	8–10	10–14	11	g N/kişi/gün
Toplam Fosfor (TP)	1,2–2,0	1,5–2,5	1,8	g P/kişi/gün

TS EN 12255-7, Tablo 3; SKKY 2004 Ek Tablo 1; İSKİ El Kitabı 2021, Tablo 2.1

Konsantrasyon kontrolü:

$C_{BOİ} = \frac{L_{BOİ} \times 10^6}{Q_{ort}} \quad [\text{mg/L}]$

KOİ/TKN oranı ön çökelme kararında belirleyicidir:

KOİ/TKN > 7: Birincil çökelme uygulanabilir; denitrifikasyon için yeterli karbon kaynağı mevcuttur.
KOİ/TKN < 7: Birincil çökelme carbon açısından riskli; denitrifikasyon için dış karbon (metanol vb.) gerekebilir.

Dikkat: Endüstriyel deşarj bağlantılarında KOİ/BOİ₅ oranı > 2,5'i aşarsa biyolojik arıtma verimliliği düşer; atıksu karakterizasyon çalışması yapılmadan tasarım başlatılmamalıdır.

2. Ön Arıtma Boyutlandırması

Büyük ölçekli biyolojik atıksu arıtma tesisi havadan fotoğrafı — meander şekilli labirent yatay akış havuzları, kıyı yakını konumlama — **Şekil 3 — Biyolojik Atıksu Arıtma Tesisi — Labirent Yatay Akış Havuzları**
Büyük ölçekli atıksu arıtma tesisinin havadan görünümü: meander (S-eğrisi) düzeninde dizilmiş yatay akış biyolojik arıtma havuzları; uzun akış güzergahı BOI giderme verimini artırırken yer kaplama alanını optimize eder.

2.1 Izgara (Screen)

Kaba ızgara: Çubuk aralığı 20–50 mm; kanal içi hız 0,6–1,0 m/s; eğim 30–60°.

İnce ızgara: Çubuk aralığı 6–15 mm; kanal içi hız 0,4–0,9 m/s.

Izgara hidrolik yük kaybı formülü (Kirschmer):

$h_{kayıp} = \beta \cdot \left(\frac{e}{b}\right)^{4/3} \cdot \frac{v_a^2}{2g} \cdot \sin\theta \quad [\text{m}]$

Burada $\beta$ = şekil katsayısı (dikdörtgen çubuk için 2,42; dairesel için 1,79), $e$ = çubuk genişliği (m), $b$ = temiz açıklık (m), $v_a$ = kanal hızı (m/s), $\theta$ = eğim açısı.

TS EN 12255-2, Madde 4.3

Tablo 4: Izgara (Screen)

Parametre / Kaba Izgara / İnce Izgara / Kaynak

Parametre	Kaba Izgara	İnce Izgara	Kaynak
Temiz açıklık	20–50 mm	6–15 mm	TS EN 12255-2
Kanal hızı	0,6–1,0 m/s	0,4–0,9 m/s	TS EN 12255-2
Yük kaybı (temiz)	< 0,05 m	< 0,15 m	TS EN 12255-2
Yük kaybı (kirli)	< 0,15 m	< 0,25 m	TS EN 12255-2

Saha Notu (Türkiye): İstanbul, Ankara ve İzmir AAT'lerinde pik debi koşullarında ızgara tıkanması sık karşılaşılan bir sorundur. Otomatik temizlemeli (elektro-mekanik) ızgara, ≥ 5.000 KE kapasiteli tesislerde zorunlu tutulmalıdır (İller Bankası T.Ş. 2020, Madde 4.2.1).

2.2 Kum Tutucu (Grit Chamber)

Yatay akışlı kum tutucu yüzeysel yük:

$S_u = \frac{Q}{A_{yüzey}} = 20\text{–}80 \text{ m}^3/\text{m}^2/\text{h}$

Bekleme süresi: $t = 30$ – $60$ sn (saatlik pik debide).

Havalandırmalı kum tutucu hava gereksinimi: 0,15–0,30 m³/m/dak (ünite uzunluğu başına).

TS EN 12255-3, Madde 5.1–5.4

Dairesel (siklon) kum tutucu: Küçük tesisler (< 2.000 m³/gün) için kompakt tasarım; kum giderimi > %90 sağlanabilir.

Dikkat: Kum tutucuları atlamak veya küçük boyutlandırmak, biyolojik reaktörlerdeki difüzörleri ve pompaları süratle aşındırır; kapasite kayıpları ve artan bakım maliyetleri ile sonuçlanır.

3. Birincil Çökeltme

Endüstriyel atıksu arıtma birincil çöktürme tankı — köpüklü atıksu girişi, skimmer kolu ve tesis arka planı — **Şekil 4 — Birincil Çöktürme Tankı — Endüstriyel Atıksu Arıtma**
Endüstriyel atıksu arıtma tesisindeki birincil çöktürme havuzu: döner yüzey skimmer kolu ve köpüklü giriş akışı; çöktürme havuzu boyutlandırmasında yüzey yükü (m³/m²· gün) ve hidrolik alıkonma süresi (HRT) kriterleri uygulanır.

Yüzeysel yük (surface overflow rate — SOR):

$SOR = \frac{Q}{A} = 1{,}0\text{–}2{,}5 \text{ m}^3/\text{m}^2/\text{h} \quad (\text{ortalama debi})$

$SOR_{pik} = \frac{Q_{pik}}{A} \leq 4{,}0 \text{ m}^3/\text{m}^2/\text{h}$

TS EN 12255-4, Tablo 5

Çökeltme havuzu hidrolik bekleme süresi:

$HRT = \frac{V}{Q} = 1{,}5\text{–}2{,}5 \text{ h} \quad (\text{ortalama debi})$

Arıtma verimleri (tipik değerler):

AKM giderimi: %50–70
BOİ₅ giderimi: %30–40
KOİ giderimi: %25–35
Organik azot (ÇKM içinde): %10–20

Tablo 5: Birincil Çökeltme

Parametre / Dikdörtgen Tank / Dairesel Tank / Kaynak

Parametre	Dikdörtgen Tank	Dairesel Tank	Kaynak
Savak yükü	125–500 m³/m/gün	85–250 m³/m/gün	TS EN 12255-4
Minimum derinlik	2,5 m	2,5 m	TS EN 12255-4
Maksimum derinlik	5,0 m	4,5 m	TS EN 12255-4
Minimum çap (dairesel)	—	4 m	TS EN 12255-4
Uzunluk/genişlik oranı	3:1–5:1	—	TS EN 12255-4

Saha Notu (Türkiye): Türkiye'nin soğuk iklim bölgelerinde (Doğu Anadolu: kış T < 0°C) birincil çökelme havuzlarında çamur donarsa sıyırıcı kolu kilitlenebilir; don derinliği haritasına (KGM 2020) göre havuz tabanı don derinliği altında inşa edilmeli veya kapalı yapı tasarlanmalıdır.

4. Biyolojik Arıtma (Aktif Çamur)

Büyük kentsel atıksu arıtma tesisi havadan fotoğrafı — çok sayıda dairesel son çöktürme havuzu ve köprü tipi çamur toplama mekanizmaları — **Şekil 5 — Kentsel Atıksu Arıtma Tesisi — Dairesel Son Çöktürme Havuzları**
Büyük kentsel atıksu arıtma tesisinin havadan görünümü: çok sayıda dairesel son çöktürme havuzu ve döner köprü tipi çamur toplama mekanizmaları; aktif çamur prosesinin son basamağı olan biyokütle-arıtılmış su ayrımı.

$SRT = \frac{V \cdot X}{\dot{m}_{çamur}} \quad [\text{gün}]$

Burada $V$ = biyoreaktör hacmi (m³), $X$ = MLSS (g/m³), $\dot{m}_{çamur}$ = günlük atık çamur kütlesi (kg/gün).

Tablo 6: Çamur Yaşı (Sludge Age — SRT)

Arıtma Hedefi	SRT (gün)	MLSS (mg/L)	T Koşulu
BOİ giderimi	3–5	2.000–3.000	T ≥ 10°C
Nitrifikasyon	10–15	3.000–4.000	T ≥ 12°C
N-giderimi (nit+denitr)	15–25	3.000–5.000	T ≥ 10°C
Biyolojik P giderimi	10–20	3.000–5.000	T ≥ 10°C
Uzun havalandırmalı	20–30	3.000–5.000	T ≥ 8°C

TS EN 12255-6, Tablo 7.2; İSKİ El Kitabı 2021, Tablo 2.5

Dikkat: SRT tasarımı her zaman kış sıcaklık koşullarında yapılmalıdır. Türkiye'nin Doğu ve İç Anadolu'sunda biyoreaktör sıcaklığı kışın 10–12°C'ye düşebilir; bu durumda nitrifikasyon için SRT ≥ 15 gün önerilir (İSKİ El Kitabı 2021, Madde 3.2.2).

4.2 Havalandırma Havuzu Hacmi

Gerekli hacim (biyokütle dengesi):

$V = \frac{Q_{ort} \cdot (S_0 - S_e) \cdot Y \cdot SRT}{X \cdot (1 + k_d \cdot SRT)}$

Veya basitleştirilmiş biçimde:

$V = \frac{Q_{ort} \cdot (S_0 - S_e)}{Y_{obs} \cdot \mu_{net} \cdot X}$

Burada:

$S_0$ = giriş BOİ₅ konsantrasyonu (mg/L)
$S_e$ = çıkış BOİ₅ konsantrasyonu (mg/L); hedef ≤ 25 mg/L (SKKY Tablo 13)
$Y$ = verim katsayısı = 0,50–0,65 kg VSS/kg BOİ₅
$k_d$ = içsel bozunma katsayısı = 0,05–0,08 gün⁻¹ (T = 20°C)
$X$ = MLSS = 3.000–5.000 mg/L (tipik), MBR için 10.000–15.000 mg/L
$Y_{obs}$ = gözlemsel verim = $Y / (1 + k_d \cdot SRT)$

Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering, 5th ed., Bölüm 7; TS EN 12255-6

Hidrolik bekleme süresi (HRT):

$HRT = \frac{V}{Q_{ort}} = 4\text{–}12 \text{ h (tipik konvansiyonel)}; 20\text{–}30 \text{ h (uzun havalandırmalı)}$

Çamur Hacim İndeksi (SVI) ve MLSS ilişkisi:

$SVI = \frac{V_{30}}{X} \times 1000 \quad [\text{mL/g}]$

İyi çöken bir çamur için SVI < 150 mL/g hedeflenmeli; SVI > 200 mL/g bulking (kabarma) göstergesidir.

4.3 Oksijen İhtiyacı

Toplam oksijen ihtiyacı:

$O_2 = 1{,}47 \cdot L_{BOİ\_giderilen} - 1{,}42 \cdot P_x + 4{,}33 \cdot N_{nit} - 2{,}83 \cdot NO_{3\_denitr}$

TS EN 12255-6, Denklem 8.1

Burada:

İlk terim (1,47 × BOİ) = karbonlu madde oksidasyonu oksijeni
İkinci terim (−1,42 × Px) = biyokütle sentezi için sarf edilen oksijen indirimi
Üçüncü terim (4,33 × N_nit) = amonyak nitrifikasyonu için oksijen (4,57 mg O₂/mg NH₄⁺-N teorik; pratik ≈ 4,33)
Dördüncü terim (−2,83 × NO₃_denitr) = denitrifikasyondan geri kazanılan oksijen

Standart oksijen transfer verimine (SOTE) düzeltme:

$SOTR = \frac{AOR}{\alpha \cdot F \cdot \beta \cdot (C_{s,20} / C_{s,T,h}) \cdot 1{,}024^{(T-20)} \cdot (C_s - C_L)/C_{s,20}}$

Burada $\alpha$ = atıksu/temiz su oksijen transferi oranı = 0,65–0,85; $\beta$ = tuzluluk düzeltmesi ≈ 0,95–0,98.

İSKİ El Kitabı 2021, Madde 4.1.5

Tablo 7: Oksijen İhtiyacı

Parametre / Sembol / Birim / Aralık / ...

Parametre	Sembol	Birim	Aralık	Ortalama
Verim katsayısı	Y	kg VSS/kg BOİ₅	0,50–0,65	0,55
İçsel bozunma	k_d	gün⁻¹	0,05–0,08	0,06
Nitr. maks. büyüme hızı	μ_A,max	gün⁻¹	0,30–0,75	0,55*
Nitr. içsel bozunma	b_A	gün⁻¹	0,05–0,15	0,12*
Yarı doygunluk sabiti (N)	K_N	mg NH₄⁺-N/L	0,5–1,0	0,7

İSKİ El Kitabı 2021, Tablo 2.5 — İstanbul verileri (T=15°C); Metcalf & Eddy 5th Ed. Tablo 7-19

Saha Notu: Türkiye'de ölçülen nitrifikasyon kinetik parametreleri Avrupa değerlerinden düşük olabilir; İstanbul için μ_A,max (T=15°C) ≈ 0,4–0,6 gün⁻¹ olarak ölçülmüştür (İSKİ El Kitabı 2021, Şekil 2.7). Tasarımda yerel ölçüm yapılmadan Avrupa kılavuzlarının doğrudan uygulanması kapasitesiz tesis riskine yol açmaktadır.

4.4 Nitrifikasyon ve Denitrifikasyon

Nitrifikasyon amonyağın aerobik koşullarda biyolojik olarak nitrata dönüştürülmesidir:

$\text{NH}_4^+ + 1{,}83\ \text{O}_2 + 1{,}98\ \text{HCO}_3^- \rightarrow 0{,}021\ \text{C}_5\text{H}_7\text{O}_2\text{N} + 0{,}98\ \text{NO}_3^- + 1{,}041\ \text{H}_2\text{O} + 1{,}88\ \text{H}_2\text{CO}_3$

Teorik oksijen tüketimi: 4,57 mg O₂/mg NH₄⁺-N; pratik değer ≈ 4,33 mg O₂/mg N.

Alkalinitede düşüş: 7,14 mg CaCO₃/mg NH₄⁺-N okside olur → pH kontrolü önemlidir (hedef pH: 7,2–8,0).

Nitrifikasyon için minimum aerobik SRT (θ_XA):

$SRT_{min,A} = \frac{SF}{\mu_{A,max,T} \cdot \frac{ÇO}{K_{O2,A}+ÇO} - b_A}$

Emniyet faktörü SF = 1,2–2,0 önerilir; ÇO ≥ 2 mg/L tutulmalıdır.

Denitrifikasyon anoksik koşullarda nitratın azot gazına dönüştürülmesidir:

$\text{NO}_3^- \xrightarrow[\text{heterotrofik}]{\text{anoksik}} \text{N}_2 + \text{CO}_2$

Geri kazanılan oksijen eşdeğeri: 2,83 mg O₂/mg NO₃⁻-N denitrifikasyon.

Enerji tasarrufu: Nitrifikasyon+denitrifikasyon prosesinde denitrifikasyon aşaması, toplam oksijen ihtiyacını yaklaşık %20–30 oranında azaltır.

Tablo 8: Nitrifikasyon ve Denitrifikasyon

Proses / Toplam TN Giderimi / Özellikler / Türkiye'deki Örnekler

Proses	Toplam TN Giderimi	Özellikler	Türkiye'deki Örnekler
MLE (Modifiye Ludzack-Ettinger)	%60–70	Anoksik ön bölüm	Küçük–orta AAT'ler
A²O	%70–80	Anaerobik+Anoksik+Aerobik	İstanbul ileri AAT'ler
Bardenpho (4 kademeli)	%85–95	Yüksek N giderimi	Hassas alan deşarjları
SBR (Ardışık Kesikli Reaktör)	%70–85	Tek havuz, esnek	1.000–50.000 KE arası

İSKİ El Kitabı 2021, Bölüm 3.1; KAAY 2006 Tablo 2 (TN ≤ 10 mg/L için)

Dikkat: Hassas alanlara (Marmara Denizi dahil) deşarj yapan tesislerde TN ≤ 10 mg/L ve TP ≤ 1 mg/L sağlanmalıdır. Bu değerler Bardenpho veya MBR gibi ileri prosesler gerektirir (KAAY 2006 Tablo 2, Nüfus > 100.000 KE koşulu).

4.5 Biyolojik Fosfor Giderimi (EBPR)

Biyolojik aşırı fosfor giderimi (Enhanced Biological Phosphorus Removal — EBPR), PAO (fosfor biriktiren organizma) bakterilerinin anaerobik koşullarda polihidroksialkonat (PHA) depolaması ve ardından aerobik koşullarda aşırı fosfor alması ilkesine dayanır.

Fosfor giderim verimi: %70–90 (tipik kimyasal fosfor giderimine alternatif).

Kimyasal fosfor çöktürme ise metal tuzları (FeCl₃, Al₂(SO₄)₃) ile eş zamanlı çöktürme yöntemiyle TP ≤ 1 mg/L'ye ulaşmayı sağlar; ekstra çamur oluşur.

TS EN 12255-6; KAAY 2006 Tablo 2

İnşaat halinde dairesel çöktürme havuzu — çelik çamur toplama köprüsü, merkezi sürücü ve döner kazıyıcı kolu, beton tank — **Şekil 6 — Dairesel Son Çöktürme Havuzu İnşaatı — Döner Çamur Toplama Mekanizması**
Aktif çamur prosesinin son çöktürme havuzu inşaatı: merkezi tahrik ünitesi, döner köprü ve radyal kazıyıcı kolu; havuz yüzey yükü (Surface Overflow Rate) ve hidrolik alıkonma süresi (HRT) kriterlerine göre boyutlandırılır.

Tablo 9: İkincil Çökeltme

Parametre	Ortalama Debi	Pik Debi	Kaynak
Yüzeysel yük (SOR)	≤ 1,0 m³/m²/h	≤ 2,0 m³/m²/h	TS EN 12255-4
Katı yük (SLR)	≤ 4,0 kg/m²/h	≤ 6,0 kg/m²/h	TS EN 12255-4
Yan duvar derinliği	3,5–4,5 m	—	ATV 131E / İSKİ 2021
SVI (iyi çökelme)	< 120 mL/g	—	İSKİ El Kitabı 2021

TS EN 12255-4, Tablo 5; İSKİ El Kitabı 2021, Tablo 5.3

Katı yük (Solids Loading Rate — SLR):

$SLR = \frac{(Q + Q_{geri}) \cdot X}{A} \leq 4{,}0\text{–}6{,}0 \text{ kg/m}^2/\text{h}$

Çamur geri devir oranı (RAS):

$R_{AS} = \frac{Q_{geri}}{Q} = 0{,}5\text{–}1{,}5 \quad (\text{tipik 0,75–1,0})$

Çamur Hacim İndeksi (SVI) ölçümü:

$SVI = \frac{\text{1 litre çamur numunesinin 30 dk sonraki hacmi (mL)}}{\text{Çamur konsantrasyonu (g/L)}}$

Hedef: SVI < 150 mL/g; uyarı sınırı: SVI > 200 mL/g (filamentli bakterilenme riski).

Saha Notu: Türkiye'de kış aylarında atıksu sıcaklığı düştüğünde çamur çökelme hızı yavaşlar; bu dönemlerde RAS oranının artırılması (1,0–1,5'e çıkarılması) son çökelme havuzu kararlılığını korur (İSKİ El Kitabı 2021, Madde 5.4).

Bant filtre presi ile çamur susuzlaştırma — iki silindirli bant pres ve altında biriken kek çamuru yığını — **Şekil 7 — Bant Filtre Presi ile Çamur Susuzlaştırma**
Atıksu arıtma çamuru bant filtre pres uygulaması: iki silindirli mekanik pres ve altında biriken kek çamur yığını; çamur hacmini azaltmak için uygulanan mekanik susuzlaştırma, çamur su içeriğini %75–85'e indirir.

Tablo 10: Deşarj Standartları (SKKY / KAAY)

Parametre	SKKY 2004\nGenel Deşarj	KAAY 2006\nTablo 1 (İkincil)	KAAY 2006\nTablo 2 (Hassas)	Birim
BOİ₅	45	25	25	mg/L
KOİ	120	125	125	mg/L
AKM	45	35	35	mg/L
Toplam Azot	—	—	10–15 mg/L	mg N/L
Toplam Fosfor	—	—	1–2 mg/L	mg P/L

Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği (SKKY), RG: 25687, 31.12.2004, Ek Tablo 13; Kentsel Atıksu Arıtımı Yönetmeliği (KAAY), RG: 26047, 08.01.2006, Tablo 1 ve 2 (32393 sayılı RG ile güncelleme, 07.12.2023)

Dikkat: 32393 sayılı RG (07.12.2023) ile KAAY Tablo 1 ve Tablo 2 yeniden düzenlenmiştir. Mevcut projelerin en güncel yönetmelik hükümlerini esas alması zorunludur.

Aktif çamur sistemi Türkçe şema — Havalandırma Havuzu, Son Çöktürme, Geri Devir QRAS, Patentli Cannibal Biyolojik Reaktörü ve Smart Cannibal kontrol yazılımı — **Şekil 8 — Aktif Çamur Sistemi Akış Şeması (Türkçe)**
Aktif çamur arıtma sisteminin akış şeması: giriş → havalandırma havuzu (biyolojik oksidasyon) → son çöktürme (biyokütle ayrımı) → arıtılmış su çıkışı; geri devir çamuru (Q_RAS) ve Cannibal biyolojik reaktörü ile fazla çamur minimizasyonu.

Tablo 11: Kentsel AAT Teknoloji Karşılaştırması

Teknoloji	Avantaj	Dezavantaj	Tipik KE Aralığı	Enerji (kWh/m³)
Konvansiyonel aktif çamur	Yüksek verim, esnek	Karmaşık operasyon	> 10.000	0,3–0,6
SBR (Ardışık Kesikli Reaktör)	Alan verimliliği, esnek	Sürekli debi yönetimi	1.000–50.000	0,3–0,7
Uzun havalandırmalı sistem	Basit işletim, az çamur	Büyük havuz hacmi	500–20.000	0,5–1,0
Damlatmalı filtre	Düşük enerji	Orta verim, N giderimi zor	< 10.000	0,15–0,30
MBR (Membran Biyoreaktör)	Yüksek çıkış kalitesi, kompakt	Yüksek maliyet, membran bakımı	500–500.000	0,8–2,0
Lagün (stabilizasyon)	Basit, düşük maliyet	Büyük alan, yavaş	Kırsal, < 5.000	0,05–0,15

Metcalf & Eddy 5th Ed. Tablo 7-1; AAT Tasarım Rehberi 2013, Bölüm 4.2

8. Çamur Arıtma ve Bertaraf

Anaerobik çürütücü kesit şeması — biogas, fluid zone, sludge zone, mixing zone; substrate inflow, effluent gas, sludge pipe, injection pipe, mixer — **Şekil 9 — Anaerobik Çürütücü (Anaerobic Digester) Kesit Şeması**
Kapalı anaerobik çürütücünün iç bölgeleri: üstte biyogaz bölgesi (biogas), sıvı bölge (fluid zone), çamur bölgesi (sludge zone) ve karıştırma bölgesi (mixing zone); substrat girişi, efüent gaz çıkışı ve dip çamur boşaltma hatları ile merkezi mikseri gösterir.

Biyolojik arıtma sürecinde üretilen fazla biyolojik çamur, tesisin boyutlandırılmasında kritik bir bileşendir. Çamur arıtma sistemi tasarlanmadan AAT tasarımı tamamlanmış sayılmamalıdır.

Günlük biyolojik çamur üretimi:

$P_x = \frac{Y_{obs} \cdot Q \cdot (S_0 - S_e)}{1000} \quad [\text{kg VSS/gün}]$

Toplam çamur üretimi (VSS + inorganik):

$P_{xt} = \frac{P_x}{f_{VSS/TSS}} \quad [\text{kg TSS/gün}]$

Tipik değer: f_VSS/TSS = 0,70–0,80.

Çamur hacmi:

$Q_{çamur} = \frac{P_{xt} \times 1000}{\rho_{çamur} \times (1 - Su_{içeriği})} \quad [\text{m}^3/\text{gün}]$

Tablo 12: Çamur Arıtma ve Bertaraf

İşlem / Uygulama / KM İçeriği Sonrası / Bertaraf Yolu

İşlem	Uygulama	KM İçeriği Sonrası	Bertaraf Yolu
Yoğunlaştırma	Hacim azaltma	%3–6 KM	Çürütücüye besleme
Anaerobik çürütme	Stabilizasyon + biyogaz	%2–4 KM (çürütme sonrası)	Tarımsal kullanım, depolama
Aerobik çürütme	Küçük tesisler	%2–4 KM	Tarım, depolama
Mekanik susuzlaştırma	Hacim azaltma	%18–35 KM (belt press/santrifüj)	Kompost, depolama, enerji
Kireç stabilizasyonu	Hızlı, dezenfeksiyon	%30–40 KM	Tarım

TS EN 12255-8, TS EN 12255-9; Metcalf & Eddy 5th Ed., Bölüm 14

Saha Notu (Türkiye): Atıksu arıtma çamurunun tarımda kullanımı Toprak Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği (RG: 27605, 08.06.2010) ve Çevre Şehircilik Bakanlığı Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği (RG: 27984, 20.07.2011) kapsamındadır; ağır metal limitlerine uygunluk şarttır.

Dikkat: Anaerobik çürütücülerden elde edilen biyogaz Türkiye'de yenilenebilir enerji kapsamında değerlendirilebilmektedir (YEKDEM / Yenilenebilir Enerji Kanunu No. 5346). > 50.000 KE kapasiteli tesislerde biyogaz geri kazanımı fizibil enerji tasarrufu sağlar.

9. Türkiye'ye Özgü Saha Koşulları

Tablo 13: İklim ve Bölgesel Koşullar

Bölge	Kış Ortalama T (°C)	Don Derinliği (cm)	Tasarım Etkisi
Marmara / Ege kıyısı	8–12	40–60	SRT = 12–15 gün (nitrifikasyon)
İç Anadolu	2–6	80–120	SRT = 15–20 gün; kapalı reaktör
Doğu Anadolu	-5 ile 2	120–200	SRT = 20–25 gün; yalıtımlı yapı
Akdeniz / Karadeniz kıyısı	10–15	20–40	SRT = 10–12 gün

KGM Don Derinliği Haritası 2020; İSKİ El Kitabı 2021

Dikkat: Doğu Anadolu'da don derinliği 120 cm'yi aşabilir. Boru hatları, pompa istasyonu bodrum kotları ve birincil çökelme tabanı don derinliğinin altında tasarlanmalıdır.

9.2 Deprem Bölgesi Etkisi

Türkiye'nin büyük kısmı yüksek deprem riski bölgelerinde yer almaktadır. AAT yapılarının deprem tasarımında TBDY 2018 (Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği) hükümleri geçerlidir:

Sıvı depolayan yapılar (çökeltme havuzları, reaktörler): TBDY 2018 Bölüm 16 (Deprem Etkisi Altında Sıvı Depolar)
Zemin sıvılaşma riski: TBDY 2018 Madde 16.2 — özellikle alüvyal zemin üzerindeki kıyı AAT'leri (İzmir, İzmit) için sıvılaşma analizi zorunludur.
Zemin sınıfı: Çoğu kıyı AAT'i ZD veya ZE zemini üzerindedir; tasarım ivmesi buna göre belirlenir.

Tablo 14: Yasal Çerçeve (İmar ve Denetim)

Kanun/Yönetmelik	Konu	Kapsam
3194 İmar Kanunu	Altyapı izinleri	Tesis yer seçimi ve onayı
4708 Yapı Denetimi Kanunu	İnşaat kalitesi	AAT yapı denetimi
6331 İş Sağlığı ve Güvenliği	İSG	Şantiye ve tesis işletmesi
2872 Çevre Kanunu	Çevre izni	ÇED ve işletme izni
SKKY RG: 25687	Deşarj standardı	Alıcı ortam limitleri
KAAY RG: 26047	Kentsel deşarj	2000+ KE tesisler

Tablo 15: Birim Fiyat Referansları (2025)

İş Kalemi	Poz No	Yaklaşık Birim Fiyat
C 20/25 Beton (havuz)	17.061	4.200–5.100 TL/m³
Nervürlü Çelik Donatı	17.002	18.000–22.000 TL/ton
Su yalıtımı (çift kat)	27.001	380–550 TL/m²
Difüzör havalandırma sistemi	Özel	800–1.200 TL/m² havuz alanı
Belt press (kurulum dahil)	Özel	1.500.000–5.000.000 TL/adet

Çevre Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı Birim Fiyat Analizi 2025; piyasa anket verileri

Saha Notu: AAT inşaat maliyetleri yapısal beton ve çelik fiyatlarına son derece duyarlıdır. 2022–2025 döneminde Türkiye'de döviz kurundaki dalgalanmalar ekipman maliyetlerini (difüzör, pompa, membran) önemli ölçüde etkilemiştir; ihale döneminde fiyat revizyon klozu (FRK) önerilir.

10. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay 🟢

Veriler:

Nüfus: P = 20.000 kişi
Kişi başı atıksu: q_kişi = 150 L/kişi/gün
Geri dönüş katsayısı: f = 0,80
Şebeke bağlantı oranı: f_bağlantı = 1,0

İstenen: Günlük ortalama ve pik debi; BOİ₅ yükü ve konsantrasyonu.

Çözüm:

Adım 1 — Ortalama debi:

$Q_{ort} = 20.000 \times 0{,}150 \times 0{,}80 = 2.400 \text{ m}^3/\text{gün} = 27{,}8 \text{ L/s}$

Adım 2 — Pik debi katsayısı (Harman):

$PF = \frac{5{,}5}{20.000^{0{,}17}} = \frac{5{,}5}{5{,}22} \approx 1{,}05 \rightarrow \min 1{,}5 \text{ uygulanır}$

Türkiye pratiğinde PF ≥ 2,0 alınması önerilir; PF = 2,5 seçilir (kırsal/küçük kentler için İller Bankası pratiği).

$Q_{pik} = 2{,}5 \times 2.400 = 6.000 \text{ m}^3/\text{gün} = 69{,}4 \text{ L/s}$

Adım 3 — BOİ₅ yükü (kişi başı 54 g/kişi/gün):

$L_{BOİ} = 20.000 \times 0{,}054 = 1.080 \text{ kg BOİ}_5/\text{gün}$

Adım 4 — Giriş konsantrasyonu:

$C_{BOİ} = \frac{1.080 \times 10^6}{2{,}4 \times 10^6} = 450 \text{ mg/L}$

Sonuç: Q_ort = 2.400 m³/gün; Q_pik = 6.000 m³/gün; L_BOİ = 1.080 kg/gün; C_BOİ = 450 mg/L.

Kontrol: KAAY 2006 Madde 4'e göre KE = L_BOİ / 0,060 kg = 18.000 KE ≈ P × 0,90 → tutarlı.

Problem 2 — Orta 🟡

Veriler:

Ortalama debi: Q = 6.000 m³/gün
Giriş BOİ₅: S₀ = 250 mg/L (birincil çökelme sonrası)
Hedef çıkış BOİ₅: S_e = 20 mg/L
SRT = 12 gün
MLSS = X = 3.500 mg/L
Y = 0,55 kg VSS/kg BOİ₅; k_d = 0,06 gün⁻¹ (T = 20°C)
f_VSS/TSS = 0,75

İstenen: (a) Havalandırma havuzu hacmi; (b) günlük çamur üretimi; (c) günlük oksijen ihtiyacı.

Çözüm:

Adım 1 — Gözlemsel verim:

$Y_{obs} = \frac{Y}{1 + k_d \cdot SRT} = \frac{0{,}55}{1 + 0{,}06 \times 12} = \frac{0{,}55}{1{,}72} = 0{,}320 \text{ kg VSS/kg BOİ}_5$

Adım 2 — Havuz hacmi:

$V = \frac{SRT \cdot Q \cdot Y_{obs} \cdot (S_0 - S_e)}{X \cdot f_{VSS/TSS}} = \frac{12 \times 6.000 \times 0{,}320 \times 230}{3.500 \times 0{,}75}$

$V = \frac{5.299.200}{2.625} \approx 2.019 \text{ m}^3$

HRT = V/Q = 2.019/6.000 × 24 = 8,1 saat → TS EN 12255-6 tipik aralığı (4–12 h) içinde

Adım 3 — Günlük VSS üretimi:

$P_x = Y_{obs} \cdot Q \cdot (S_0 - S_e) / 1.000 = 0{,}320 \times 6.000 \times 230 / 1.000 = 441{,}6 \text{ kg VSS/gün}$

Adım 4 — Günlük TSS üretimi:

$P_{xt} = P_x / f_{VSS/TSS} = 441{,}6 / 0{,}75 = 588{,}8 \text{ kg TSS/gün}$

Adım 5 — Oksijen ihtiyacı (karbon oksidasyonu):

$O_2 = 1{,}47 \cdot Q \cdot (S_0 - S_e)/1.000 - 1{,}42 \cdot P_x$ $= 1{,}47 \times 6.000 \times 0{,}230 - 1{,}42 \times 441{,}6$ $= 2.023{,}8 - 626{,}8 = 1.397 \text{ kg O}_2/\text{gün}$

Adım 6 — MLSS kontrolü (kütle dengesi):

$X = \frac{P_{xt} \cdot SRT}{V} = \frac{588{,}8 \times 12}{2.019} = 3.502 \text{ mg/L} \approx 3.500 \text{ mg/L} \checkmark$

Sonuç: V ≈ 2.020 m³; P_x = 442 kg VSS/gün; O₂ = 1.397 kg/gün.

Kontrol: F/M = Q· (S₀−S_e)/(V· X· f_VSS) = 6000×230/(2019×3500×0,75) = 0,26 kg BOİ/kg VSS/gün → tipik aralık 0,05–0,60

Problem 3 — Zor

Veriler:

Q = 8.000 m³/gün
Giriş (birincil çökelme sonrası): BOİ₅ = 200 mg/L; TKN = 45 mg/L; T = 15°C (kış tasarım sıcaklığı — İç Anadolu)
Çıkış hedefleri: BOİ₅ ≤ 25 mg/L; TN ≤ 10 mg/L (KAAY 2006 Tablo 2)
Kinetik parametreler (T = 15°C, İSKİ 2021 Tablo 2.5):
- μ_A,max,15 = 0,54 gün⁻¹; b_A = 0,12 gün⁻¹; SF = 1,5
- ÇO = 2,5 mg/L; K_O₂,A = 0,50 mg/L
Y = 0,55; k_d = 0,06 gün⁻¹ (T = 15°C için düzeltilmiş ≈ 0,050)
MLSS = 4.000 mg/L; f_VSS/TSS = 0,75

İstenen: (a) Nitrifikasyon için minimum ve tasarım aerobik SRT; (b) toplam SRT ve anoksik fraksiyon; (c) havalandırma havuzu aerobik + anoksik hacim; (d) toplam oksijen ihtiyacı.

Çözüm:

Adım 1 — Nitrifikasyon kinetik düzeltmesi (T = 15°C, ÇO = 2,5 mg/L):

Efektif maksimum büyüme hızı:

$\mu_{A,max,T,ÇO} = \mu_{A,max,15} \cdot \frac{ÇO}{K_{O2,A} + ÇO} = 0{,}54 \times \frac{2{,}5}{0{,}5 + 2{,}5} = 0{,}54 \times 0{,}833 = 0{,}450 \text{ gün}^{-1}$

Adım 2 — Minimum aerobik SRT:

$SRT_{min,A} = \frac{1}{\mu_{A,max,T,ÇO} - b_A} = \frac{1}{0{,}450 - 0{,}12} = \frac{1}{0{,}330} = 3{,}03 \text{ gün}$

Adım 3 — Tasarım aerobik SRT (SF = 1,5 uygulayarak):

$SRT_{A,tasarım} = SF \times SRT_{min,A} = 1{,}5 \times 3{,}03 = 4{,}55 \text{ gün}$

Güvenlik için → SRT_A = 10 gün seçilir (Türkiye soğuk iklim marjı için İSKİ El Kitabı 2021 önerisi: T = 15°C'de SRT_A ≥ 10 gün).

Adım 4 — Denitrifikasyon için anoksik fraksiyon hesabı:

TKN giderim hedefi: NH₄⁺ oksidasyonu + organik N → nitrifikasyon:

Hücre sentezinde kullanılan N ≈ 0,12 × Y_obs × (S₀ − S_e) = tahminen 5–6 mg/L
Nitrifikasyona giren N_nit ≈ 45 − 6 = 39 mg/L
Hedef çıkış TN ≤ 10 mg/L → denitrifikasyon hedefi ≈ 29 mg NO₃⁻/L

MLE (Modifiye Ludzack-Ettinger) prosesi için iç geri devir oranı:

$R = \frac{N_{nit} - TN_{hedef}}{TN_{hedef}} - 1 = \frac{39 - 10}{10} - 1 \approx 2{,}9 \rightarrow R = 3$

Anoksik fraksiyon f_AX ≈ 0,25–0,35 seçilir (R = 3 için önerilen: f_AX = 0,30).

Adım 5 — Toplam SRT:

$SRT_{toplam} = \frac{SRT_A}{1 - f_{AX}} = \frac{10}{1 - 0{,}30} = 14{,}3 \text{ gün} \rightarrow \text{seçilen: } 15 \text{ gün}$

Adım 6 — Gözlemsel verim (T = 15°C, k_d = 0,050):

$Y_{obs} = \frac{0{,}55}{1 + 0{,}050 \times 15} = \frac{0{,}55}{1{,}75} = 0{,}314 \text{ kg VSS/kg BOİ}_5$

Adım 7 — Toplam reaktör hacmi:

$V_{total} = \frac{SRT \cdot Q \cdot Y_{obs} \cdot (S_0 - S_e)}{X \cdot f_{VSS/TSS}} = \frac{15 \times 8.000 \times 0{,}314 \times 175}{4.000 \times 0{,}75}$

$V_{total} = \frac{6.594.000}{3.000} = 2.198 \text{ m}^3$

Aerobik hacim: V_A = 0,70 × 2.198 = 1.539 m³

Anoksik hacim: V_AX = 0,30 × 2.198 = 659 m³

HRT_toplam = 2.198/8.000 × 24 = 6,6 saat

Adım 8 — Toplam oksijen ihtiyacı:

Nitrifikasyon için: N_nit = 39 mg/L; günlük yük = 39 × 8.000/1000 = 312 kg N/gün

Denitrifikasyon geri kazanımı: NO₃_denitr ≈ 29 mg/L; = 232 kg N/gün

$O_2 = [1{,}47 \times 8.000 \times 0{,}175 - 1{,}42 \times 0{,}314 \times 8.000 \times 0{,}175] + 4{,}33 \times 312 - 2{,}83 \times 232$

$= [2.058 - 624] + 1.351 - 657 = 1.434 + 694 = 2.128 \text{ kg O}_2/\text{gün}$

Sonuç: SRT_A = 10 gün; SRT_toplam = 15 gün; V_aerobik = 1.539 m³; V_anoksik = 659 m³; O₂ ihtiyacı = 2.128 kg/gün.

Kontrol:

F/M = Q×(S₀-S_e)/(V_total×X×f_VSS) = 8000×175/(2198×4000×0,75) = 0,21 kg BOİ/kg VSS/gün → BOİ+N giderimli sistemler için tipik aralık (0,05–0,30)
SKKY / KAAY uyumu: BOİ₅ çıkış ≤ 25 mg/L ; TN ≤ 10 mg/L hedeflenmekte

11. Sık Yapılan Hatalar

SRT tasarımını maksimum sıcaklıkta yapmak: Türkiye'de en kritik parametre kış sıcaklığıdır. SRT hesabı her zaman T_min (Ocak ortalaması) ile yapılmalıdır.
Pik debi katsayısını küçümsemek: PF = 1,5–2,0 olarak sabit almak; küçük havza alanlarında PF = 2,5–3,0 olabilir; tüm ünitelerin pik debiye göre hidrolik kapasitesi kontrol edilmelidir.
Endüstriyel yükü ihmal etmek: Organize sanayi bölgesi (OSB) bağlantısı olan tesislerde KOİ/BOİ₅ >> 2,5 olabilir; biyolojik sistem verimliliği düşer, toksisite riski artar.
Çamur arıtmayı sonraya bırakmak: Biyolojik proses tasarımı + çamur arıtma sistemi + depolama alanı birlikte planlanmalıdır; ihale sonrası revizyon büyük maliyet artışına neden olur.
Difüzör bakım planı olmadan tasarım: Türkiye'deki birçok AAT'de difüzör tıkanması nedeniyle oksijen transfer verimi %50'nin altına düşmektedir; en az 5 yılda bir difüzör temizlik/değişim programı tasarıma dahil edilmelidir.
Hassas/az hassas alan sınıflandırmasını atlamak: KAAY 2006 kapsamında alıcı su ortamının sınıflandırılmadan tasarım yapılması, sonradan yönetmelik uyumsuzluğuna yol açar.
Çözünmüş oksijen hedefini düşük tutmak: ÇO < 1,5 mg/L koşullarında filamentli bakteri (Sphaerotilus natans vb.) gelişir; SVI > 250 mL/g'ye çıkar, son çökelme havuzu verimsizleşir.

İlgili Standartlar ve Kaynaklar

TS EN 12255-1, Atıksu Arıtma Tesisleri — Genel İlkeler, TSE.
TS EN 12255-2, Atıksu Arıtma Tesisleri — Kaba Arıtma, TSE.
TS EN 12255-3, Atıksu Arıtma Tesisleri — Ön Arıtma, TSE.
TS EN 12255-4, Atıksu Arıtma Tesisleri — Birincil Arıtma, TSE.
TS EN 12255-6, Atıksu Arıtma Tesisleri — Aktif Çamur Prosesi, TSE.
TS EN 12255-8, Atıksu Arıtma Tesisleri — Çamur İşleme, TSE.
TS EN 12255-11, Atıksu Arıtma Tesisleri — Genel Uygulama, TSE.
Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği (SKKY), Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, RG: 25687, 31.12.2004.
Kentsel Atıksu Arıtımı Yönetmeliği (KAAY), Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, RG: 26047, 08.01.2006 (güncel: RG: 32393, 07.12.2023).
Metcalf & Eddy / Tchobanoglous, Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery, 5th ed., McGraw-Hill, 2014.
İSKİ Genel Müdürlüğü / İnsel H.G. vd., Kentsel Atıksu Arıtma Tesisleri Proses Seçimi, Tasarımı ve Modellenmesi El Kitabı, İstanbul, 2021.
Orman ve Su İşleri Bakanlığı, Atıksu Arıtma Tesisleri Tasarım Rehberi, Ankara, 2013.
İller Bankası A.Ş., Kanalizasyon ve Atıksu Arıtma Teknik Şartnamesi, 2020.
DEÜ Çevre Mühendisliği, Atıksu Tasfiyesi Ana Ders Notları, İzmir.

Kaynaklar

DSİ Teknik Şartnamesi — T.C. Mevzuat Bilgi Sistemi. https://www.mevzuat.gov.tr
TS EN 1992-1-1:2012 — CEN — Avrupa Standardizasyon Komitesi (Eurocode). https://eurocodes.jrc.ec.europa.eu
Su Yapıları.

İlgili Makaleler

SU-009: Boru Basınç Hesabı ve Şebeke Tasarımı
SU-004: Yağmursuyu Hasatı Sistemleri
SU-006: Su Sertliği ve Arıtma Yöntemleri
SU-011: Su Depolama Tesisi Boyutlandırması
SU-014: İçmesuyu Arıtma Proses Seçimi

Kaynakça

İlgili Türk Standartları (TS) ve Avrupa Normları (EN)
TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği
İlgili ders kitapları ve teknik kaynaklar

Not: Bu makale eğitim amaçlıdır. Projelerde güncel yönetmelik ve standartlara başvurunuz.

İlgili Hesaplama Araçları

Bu konuyla ilgili ücretsiz mühendislik hesaplama araçlarımızla ön tasarım ve kontrol yapabilirsiniz:

Önemli Mühendislik Uyarısı: Bu içerik yalnızca bilgilendirme amaçlıdır; nihai tasarım, hesap ve uygulama kararları, güncel yönetmelikler ile proje koşulları çerçevesinde yetkili bir inşaat mühendisinin denetiminde alınmalıdır. Sayısal örnekler ve formüller genel mühendislik pratiğini yansıtır; her projenin kendine özgü zemin, yük ve çevre koşulları proje müellifince ayrıca değerlendirilmelidir.

Tanım ve Temel İlkeler

Tablo 1: Arıtma Seviyeleri

Seviye	Giderilen Kirletici	Yöntem	Standart
Ön arıtma (preliminary)	Kaba madde, kum, yağ	Izgaralar, kum tutucu, yağ tutucu	TS EN 12255-2, TS EN 12255-3
Birinci kademe (primary)	Askıda katılar (%50–70 AKM)	Çökeltme havuzu	TS EN 12255-4
İkinci kademe (secondary)	BOİ₅ (%85–95), AKM	Aktif çamur, damlatmalı filtre, SBR	TS EN 12255-6
İleri arıtma (tertiary)	N, P, ince partiküller	Nitrifikasyon, denitrifikasyon, biyolojik P giderimi	TS EN 12255-6
Dezenfeksiyon	Patojenik mikroorganizmalar	UV, klor, ozon	TS EN 12255-11

Saha Notu (Türkiye): Türkiye'deki AAT'lerin büyük çoğunluğu İller Bankası A.Ş. ve Çevre Şehircilik Bakanlığı kanalıyla projelendirilmekte olup tasarımda birincil kaynak KAAY 2006 ve SKKY 2004'tür. Hassas su alanlarına (özellikle Marmara Denizi, Karadeniz kıyıları) deşarj yapan tesisler ileri arıtma zorunluluğunu taşımaktadır (KAAY 2006, Tablo 2).

Dikkat: Tesis kapasitesini yalnızca Eşdeğer Nüfus (KE) üzerinden belirlemek yanlış olabilir. Endüstriyel deşarj içeren sistemlerde KE = BOİ₅ yükü (kg/gün) / 0,060 formülü ile hesaplanmalıdır (KAAY 2006 Madde 4).

1. Debi ve Yük Belirlenmesi

1.1 Tasarım Debisi

Günlük ortalama atıksu debisi:

$Q_{ort} = P \cdot q_{kişi} \cdot f_{bağlantı} \quad [\text{m}^3/\text{gün}]$

Burada:

$P$ = tasarım nüfusu (kişi)
$q_{kişi}$ = kişi başı atıksu miktarı = su tüketimi × 0,70–0,85 geri dönüş katsayısı (L/kişi/gün)
$f_{bağlantı}$ = şebeke bağlantı oranı (0,75–0,95)

Türkiye için tipik değerler (İller Bankası / DSİ):

Tablo 2: Tasarım Debisi

Yerleşim Tipi / qkis\ciq_{kişi}qkis\ci (L/kişi/gün) / Kaynak

Yerleşim Tipi	$q_{kişi}$ (L/kişi/gün)	Kaynak
Kırsal alan (< 5.000 nüfus)	80–120	İller Bankası Teknik Şartnamesi 2020
İlçe merkezi (5.000–50.000)	120–180	İller Bankası 2020
Büyükşehir (> 50.000)	150–250	İSKİ El Kitabı 2021, Tablo 2.2
Turizm bölgesi (yaz)	200–300	KAAY 2006 Madde 8

Pik debi katsayısı (peak factor — PF):

Harman (Almanya/ATV) formülü:

$PF = \frac{5{,}5}{P^{0{,}17}} \quad \text{(min. 1,5; maks. 3,0)}$

TS EN 12255-1, Bölüm 5.3

Veya GLUMRB (Amerika) formülü:

$PF = 1{,}5 + \frac{2{,}5}{\sqrt{Q_{ort} [\text{m}^3/\text{s}]}}$

Saha Notu: Türkiye'nin karstik zemin bölgelerinde (İç Anadolu, Ege) yeraltı suyu sızması önemlidir. Tasarım debisi hesaplarına sızma debisi olarak kuru hava koşullarında %30–60 ilave edilmesi önerilir (İller Bankası T.Ş. 2020, Madde 3.4).

BOİ₅ yükü:

$L_{BOİ} = P \cdot l_{BOİ} \quad [\text{kg BOİ}_5/\text{gün}]$

Tablo 3: Kirletici Yük Hesabı

Parametre	Türkiye Kırsal	Türkiye Kentsel	Orta Avrupa	Birim
BOİ₅	45–54	54–70	60	g/kişi/gün
KOİ	90–120	100–160	120	g/kişi/gün
AKM	50–65	60–80	70	g/kişi/gün
Toplam Azot (TN)	8–10	10–14	11	g N/kişi/gün
Toplam Fosfor (TP)	1,2–2,0	1,5–2,5	1,8	g P/kişi/gün

TS EN 12255-7, Tablo 3; SKKY 2004 Ek Tablo 1; İSKİ El Kitabı 2021, Tablo 2.1

Konsantrasyon kontrolü:

$C_{BOİ} = \frac{L_{BOİ} \times 10^6}{Q_{ort}} \quad [\text{mg/L}]$

KOİ/TKN oranı ön çökelme kararında belirleyicidir:

KOİ/TKN > 7: Birincil çökelme uygulanabilir; denitrifikasyon için yeterli karbon kaynağı mevcuttur.
KOİ/TKN < 7: Birincil çökelme carbon açısından riskli; denitrifikasyon için dış karbon (metanol vb.) gerekebilir.

Dikkat: Endüstriyel deşarj bağlantılarında KOİ/BOİ₅ oranı > 2,5'i aşarsa biyolojik arıtma verimliliği düşer; atıksu karakterizasyon çalışması yapılmadan tasarım başlatılmamalıdır.

2. Ön Arıtma Boyutlandırması

2.1 Izgara (Screen)

Kaba ızgara: Çubuk aralığı 20–50 mm; kanal içi hız 0,6–1,0 m/s; eğim 30–60°.

İnce ızgara: Çubuk aralığı 6–15 mm; kanal içi hız 0,4–0,9 m/s.

Izgara hidrolik yük kaybı formülü (Kirschmer):

$h_{kayıp} = \beta \cdot \left(\frac{e}{b}\right)^{4/3} \cdot \frac{v_a^2}{2g} \cdot \sin\theta \quad [\text{m}]$

TS EN 12255-2, Madde 4.3

Tablo 4: Izgara (Screen)

Parametre / Kaba Izgara / İnce Izgara / Kaynak

Parametre	Kaba Izgara	İnce Izgara	Kaynak
Temiz açıklık	20–50 mm	6–15 mm	TS EN 12255-2
Kanal hızı	0,6–1,0 m/s	0,4–0,9 m/s	TS EN 12255-2
Yük kaybı (temiz)	< 0,05 m	< 0,15 m	TS EN 12255-2
Yük kaybı (kirli)	< 0,15 m	< 0,25 m	TS EN 12255-2

Saha Notu (Türkiye): İstanbul, Ankara ve İzmir AAT'lerinde pik debi koşullarında ızgara tıkanması sık karşılaşılan bir sorundur. Otomatik temizlemeli (elektro-mekanik) ızgara, ≥ 5.000 KE kapasiteli tesislerde zorunlu tutulmalıdır (İller Bankası T.Ş. 2020, Madde 4.2.1).

2.2 Kum Tutucu (Grit Chamber)

Yatay akışlı kum tutucu yüzeysel yük:

$S_u = \frac{Q}{A_{yüzey}} = 20\text{–}80 \text{ m}^3/\text{m}^2/\text{h}$

Bekleme süresi: $t = 30$ – $60$ sn (saatlik pik debide).

Havalandırmalı kum tutucu hava gereksinimi: 0,15–0,30 m³/m/dak (ünite uzunluğu başına).

TS EN 12255-3, Madde 5.1–5.4

Dairesel (siklon) kum tutucu: Küçük tesisler (< 2.000 m³/gün) için kompakt tasarım; kum giderimi > %90 sağlanabilir.

Dikkat: Kum tutucuları atlamak veya küçük boyutlandırmak, biyolojik reaktörlerdeki difüzörleri ve pompaları süratle aşındırır; kapasite kayıpları ve artan bakım maliyetleri ile sonuçlanır.

3. Birincil Çökeltme

Yüzeysel yük (surface overflow rate — SOR):

$SOR = \frac{Q}{A} = 1{,}0\text{–}2{,}5 \text{ m}^3/\text{m}^2/\text{h} \quad (\text{ortalama debi})$

$SOR_{pik} = \frac{Q_{pik}}{A} \leq 4{,}0 \text{ m}^3/\text{m}^2/\text{h}$

TS EN 12255-4, Tablo 5

Çökeltme havuzu hidrolik bekleme süresi:

$HRT = \frac{V}{Q} = 1{,}5\text{–}2{,}5 \text{ h} \quad (\text{ortalama debi})$

Arıtma verimleri (tipik değerler):

AKM giderimi: %50–70
BOİ₅ giderimi: %30–40
KOİ giderimi: %25–35
Organik azot (ÇKM içinde): %10–20

Tablo 5: Birincil Çökeltme

Parametre / Dikdörtgen Tank / Dairesel Tank / Kaynak

Parametre	Dikdörtgen Tank	Dairesel Tank	Kaynak
Savak yükü	125–500 m³/m/gün	85–250 m³/m/gün	TS EN 12255-4
Minimum derinlik	2,5 m	2,5 m	TS EN 12255-4
Maksimum derinlik	5,0 m	4,5 m	TS EN 12255-4
Minimum çap (dairesel)	—	4 m	TS EN 12255-4
Uzunluk/genişlik oranı	3:1–5:1	—	TS EN 12255-4

Saha Notu (Türkiye): Türkiye'nin soğuk iklim bölgelerinde (Doğu Anadolu: kış T < 0°C) birincil çökelme havuzlarında çamur donarsa sıyırıcı kolu kilitlenebilir; don derinliği haritasına (KGM 2020) göre havuz tabanı don derinliği altında inşa edilmeli veya kapalı yapı tasarlanmalıdır.

4. Biyolojik Arıtma (Aktif Çamur)

$SRT = \frac{V \cdot X}{\dot{m}_{çamur}} \quad [\text{gün}]$

Burada $V$ = biyoreaktör hacmi (m³), $X$ = MLSS (g/m³), $\dot{m}_{çamur}$ = günlük atık çamur kütlesi (kg/gün).

Tablo 6: Çamur Yaşı (Sludge Age — SRT)

Arıtma Hedefi	SRT (gün)	MLSS (mg/L)	T Koşulu
BOİ giderimi	3–5	2.000–3.000	T ≥ 10°C
Nitrifikasyon	10–15	3.000–4.000	T ≥ 12°C
N-giderimi (nit+denitr)	15–25	3.000–5.000	T ≥ 10°C
Biyolojik P giderimi	10–20	3.000–5.000	T ≥ 10°C
Uzun havalandırmalı	20–30	3.000–5.000	T ≥ 8°C

TS EN 12255-6, Tablo 7.2; İSKİ El Kitabı 2021, Tablo 2.5

Dikkat: SRT tasarımı her zaman kış sıcaklık koşullarında yapılmalıdır. Türkiye'nin Doğu ve İç Anadolu'sunda biyoreaktör sıcaklığı kışın 10–12°C'ye düşebilir; bu durumda nitrifikasyon için SRT ≥ 15 gün önerilir (İSKİ El Kitabı 2021, Madde 3.2.2).

4.2 Havalandırma Havuzu Hacmi

Gerekli hacim (biyokütle dengesi):

$V = \frac{Q_{ort} \cdot (S_0 - S_e) \cdot Y \cdot SRT}{X \cdot (1 + k_d \cdot SRT)}$

Veya basitleştirilmiş biçimde:

$V = \frac{Q_{ort} \cdot (S_0 - S_e)}{Y_{obs} \cdot \mu_{net} \cdot X}$

Burada:

$S_0$ = giriş BOİ₅ konsantrasyonu (mg/L)
$S_e$ = çıkış BOİ₅ konsantrasyonu (mg/L); hedef ≤ 25 mg/L (SKKY Tablo 13)
$Y$ = verim katsayısı = 0,50–0,65 kg VSS/kg BOİ₅
$k_d$ = içsel bozunma katsayısı = 0,05–0,08 gün⁻¹ (T = 20°C)
$X$ = MLSS = 3.000–5.000 mg/L (tipik), MBR için 10.000–15.000 mg/L
$Y_{obs}$ = gözlemsel verim = $Y / (1 + k_d \cdot SRT)$

Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering, 5th ed., Bölüm 7; TS EN 12255-6

Hidrolik bekleme süresi (HRT):

$HRT = \frac{V}{Q_{ort}} = 4\text{–}12 \text{ h (tipik konvansiyonel)}; 20\text{–}30 \text{ h (uzun havalandırmalı)}$

Çamur Hacim İndeksi (SVI) ve MLSS ilişkisi:

$SVI = \frac{V_{30}}{X} \times 1000 \quad [\text{mL/g}]$

İyi çöken bir çamur için SVI < 150 mL/g hedeflenmeli; SVI > 200 mL/g bulking (kabarma) göstergesidir.

4.3 Oksijen İhtiyacı

Toplam oksijen ihtiyacı:

$O_2 = 1{,}47 \cdot L_{BOİ\_giderilen} - 1{,}42 \cdot P_x + 4{,}33 \cdot N_{nit} - 2{,}83 \cdot NO_{3\_denitr}$

TS EN 12255-6, Denklem 8.1

Burada:

İlk terim (1,47 × BOİ) = karbonlu madde oksidasyonu oksijeni
İkinci terim (−1,42 × Px) = biyokütle sentezi için sarf edilen oksijen indirimi
Üçüncü terim (4,33 × N_nit) = amonyak nitrifikasyonu için oksijen (4,57 mg O₂/mg NH₄⁺-N teorik; pratik ≈ 4,33)
Dördüncü terim (−2,83 × NO₃_denitr) = denitrifikasyondan geri kazanılan oksijen

Standart oksijen transfer verimine (SOTE) düzeltme:

$SOTR = \frac{AOR}{\alpha \cdot F \cdot \beta \cdot (C_{s,20} / C_{s,T,h}) \cdot 1{,}024^{(T-20)} \cdot (C_s - C_L)/C_{s,20}}$

Burada $\alpha$ = atıksu/temiz su oksijen transferi oranı = 0,65–0,85; $\beta$ = tuzluluk düzeltmesi ≈ 0,95–0,98.

İSKİ El Kitabı 2021, Madde 4.1.5

Tablo 7: Oksijen İhtiyacı

Parametre / Sembol / Birim / Aralık / ...

Parametre	Sembol	Birim	Aralık	Ortalama
Verim katsayısı	Y	kg VSS/kg BOİ₅	0,50–0,65	0,55
İçsel bozunma	k_d	gün⁻¹	0,05–0,08	0,06
Nitr. maks. büyüme hızı	μ_A,max	gün⁻¹	0,30–0,75	0,55*
Nitr. içsel bozunma	b_A	gün⁻¹	0,05–0,15	0,12*
Yarı doygunluk sabiti (N)	K_N	mg NH₄⁺-N/L	0,5–1,0	0,7

İSKİ El Kitabı 2021, Tablo 2.5 — İstanbul verileri (T=15°C); Metcalf & Eddy 5th Ed. Tablo 7-19

Saha Notu: Türkiye'de ölçülen nitrifikasyon kinetik parametreleri Avrupa değerlerinden düşük olabilir; İstanbul için μ_A,max (T=15°C) ≈ 0,4–0,6 gün⁻¹ olarak ölçülmüştür (İSKİ El Kitabı 2021, Şekil 2.7). Tasarımda yerel ölçüm yapılmadan Avrupa kılavuzlarının doğrudan uygulanması kapasitesiz tesis riskine yol açmaktadır.

4.4 Nitrifikasyon ve Denitrifikasyon

Nitrifikasyon amonyağın aerobik koşullarda biyolojik olarak nitrata dönüştürülmesidir:

Teorik oksijen tüketimi: 4,57 mg O₂/mg NH₄⁺-N; pratik değer ≈ 4,33 mg O₂/mg N.

Alkalinitede düşüş: 7,14 mg CaCO₃/mg NH₄⁺-N okside olur → pH kontrolü önemlidir (hedef pH: 7,2–8,0).

Nitrifikasyon için minimum aerobik SRT (θ_XA):

$SRT_{min,A} = \frac{SF}{\mu_{A,max,T} \cdot \frac{ÇO}{K_{O2,A}+ÇO} - b_A}$

Emniyet faktörü SF = 1,2–2,0 önerilir; ÇO ≥ 2 mg/L tutulmalıdır.

Denitrifikasyon anoksik koşullarda nitratın azot gazına dönüştürülmesidir:

$\text{NO}_3^- \xrightarrow[\text{heterotrofik}]{\text{anoksik}} \text{N}_2 + \text{CO}_2$

Geri kazanılan oksijen eşdeğeri: 2,83 mg O₂/mg NO₃⁻-N denitrifikasyon.

Enerji tasarrufu: Nitrifikasyon+denitrifikasyon prosesinde denitrifikasyon aşaması, toplam oksijen ihtiyacını yaklaşık %20–30 oranında azaltır.

Tablo 8: Nitrifikasyon ve Denitrifikasyon

Proses / Toplam TN Giderimi / Özellikler / Türkiye'deki Örnekler

Proses	Toplam TN Giderimi	Özellikler	Türkiye'deki Örnekler
MLE (Modifiye Ludzack-Ettinger)	%60–70	Anoksik ön bölüm	Küçük–orta AAT'ler
A²O	%70–80	Anaerobik+Anoksik+Aerobik	İstanbul ileri AAT'ler
Bardenpho (4 kademeli)	%85–95	Yüksek N giderimi	Hassas alan deşarjları
SBR (Ardışık Kesikli Reaktör)	%70–85	Tek havuz, esnek	1.000–50.000 KE arası

İSKİ El Kitabı 2021, Bölüm 3.1; KAAY 2006 Tablo 2 (TN ≤ 10 mg/L için)

Dikkat: Hassas alanlara (Marmara Denizi dahil) deşarj yapan tesislerde TN ≤ 10 mg/L ve TP ≤ 1 mg/L sağlanmalıdır. Bu değerler Bardenpho veya MBR gibi ileri prosesler gerektirir (KAAY 2006 Tablo 2, Nüfus > 100.000 KE koşulu).

4.5 Biyolojik Fosfor Giderimi (EBPR)

Fosfor giderim verimi: %70–90 (tipik kimyasal fosfor giderimine alternatif).

Kimyasal fosfor çöktürme ise metal tuzları (FeCl₃, Al₂(SO₄)₃) ile eş zamanlı çöktürme yöntemiyle TP ≤ 1 mg/L'ye ulaşmayı sağlar; ekstra çamur oluşur.

TS EN 12255-6; KAAY 2006 Tablo 2

Tablo 9: İkincil Çökeltme

Parametre	Ortalama Debi	Pik Debi	Kaynak
Yüzeysel yük (SOR)	≤ 1,0 m³/m²/h	≤ 2,0 m³/m²/h	TS EN 12255-4
Katı yük (SLR)	≤ 4,0 kg/m²/h	≤ 6,0 kg/m²/h	TS EN 12255-4
Yan duvar derinliği	3,5–4,5 m	—	ATV 131E / İSKİ 2021
SVI (iyi çökelme)	< 120 mL/g	—	İSKİ El Kitabı 2021

TS EN 12255-4, Tablo 5; İSKİ El Kitabı 2021, Tablo 5.3

Katı yük (Solids Loading Rate — SLR):

$SLR = \frac{(Q + Q_{geri}) \cdot X}{A} \leq 4{,}0\text{–}6{,}0 \text{ kg/m}^2/\text{h}$

Çamur geri devir oranı (RAS):

$R_{AS} = \frac{Q_{geri}}{Q} = 0{,}5\text{–}1{,}5 \quad (\text{tipik 0,75–1,0})$

Çamur Hacim İndeksi (SVI) ölçümü:

$SVI = \frac{\text{1 litre çamur numunesinin 30 dk sonraki hacmi (mL)}}{\text{Çamur konsantrasyonu (g/L)}}$

Hedef: SVI < 150 mL/g; uyarı sınırı: SVI > 200 mL/g (filamentli bakterilenme riski).

Saha Notu: Türkiye'de kış aylarında atıksu sıcaklığı düştüğünde çamur çökelme hızı yavaşlar; bu dönemlerde RAS oranının artırılması (1,0–1,5'e çıkarılması) son çökelme havuzu kararlılığını korur (İSKİ El Kitabı 2021, Madde 5.4).

Tablo 10: Deşarj Standartları (SKKY / KAAY)

Parametre	SKKY 2004\nGenel Deşarj	KAAY 2006\nTablo 1 (İkincil)	KAAY 2006\nTablo 2 (Hassas)	Birim
BOİ₅	45	25	25	mg/L
KOİ	120	125	125	mg/L
AKM	45	35	35	mg/L
Toplam Azot	—	—	10–15 mg/L	mg N/L
Toplam Fosfor	—	—	1–2 mg/L	mg P/L

Dikkat: 32393 sayılı RG (07.12.2023) ile KAAY Tablo 1 ve Tablo 2 yeniden düzenlenmiştir. Mevcut projelerin en güncel yönetmelik hükümlerini esas alması zorunludur.

Tablo 11: Kentsel AAT Teknoloji Karşılaştırması

Teknoloji	Avantaj	Dezavantaj	Tipik KE Aralığı	Enerji (kWh/m³)
Konvansiyonel aktif çamur	Yüksek verim, esnek	Karmaşık operasyon	> 10.000	0,3–0,6
SBR (Ardışık Kesikli Reaktör)	Alan verimliliği, esnek	Sürekli debi yönetimi	1.000–50.000	0,3–0,7
Uzun havalandırmalı sistem	Basit işletim, az çamur	Büyük havuz hacmi	500–20.000	0,5–1,0
Damlatmalı filtre	Düşük enerji	Orta verim, N giderimi zor	< 10.000	0,15–0,30
MBR (Membran Biyoreaktör)	Yüksek çıkış kalitesi, kompakt	Yüksek maliyet, membran bakımı	500–500.000	0,8–2,0
Lagün (stabilizasyon)	Basit, düşük maliyet	Büyük alan, yavaş	Kırsal, < 5.000	0,05–0,15

Metcalf & Eddy 5th Ed. Tablo 7-1; AAT Tasarım Rehberi 2013, Bölüm 4.2

8. Çamur Arıtma ve Bertaraf

Günlük biyolojik çamur üretimi:

$P_x = \frac{Y_{obs} \cdot Q \cdot (S_0 - S_e)}{1000} \quad [\text{kg VSS/gün}]$

Toplam çamur üretimi (VSS + inorganik):

$P_{xt} = \frac{P_x}{f_{VSS/TSS}} \quad [\text{kg TSS/gün}]$

Tipik değer: f_VSS/TSS = 0,70–0,80.

Çamur hacmi:

$Q_{çamur} = \frac{P_{xt} \times 1000}{\rho_{çamur} \times (1 - Su_{içeriği})} \quad [\text{m}^3/\text{gün}]$

Tablo 12: Çamur Arıtma ve Bertaraf

İşlem / Uygulama / KM İçeriği Sonrası / Bertaraf Yolu

İşlem	Uygulama	KM İçeriği Sonrası	Bertaraf Yolu
Yoğunlaştırma	Hacim azaltma	%3–6 KM	Çürütücüye besleme
Anaerobik çürütme	Stabilizasyon + biyogaz	%2–4 KM (çürütme sonrası)	Tarımsal kullanım, depolama
Aerobik çürütme	Küçük tesisler	%2–4 KM	Tarım, depolama
Mekanik susuzlaştırma	Hacim azaltma	%18–35 KM (belt press/santrifüj)	Kompost, depolama, enerji
Kireç stabilizasyonu	Hızlı, dezenfeksiyon	%30–40 KM	Tarım

TS EN 12255-8, TS EN 12255-9; Metcalf & Eddy 5th Ed., Bölüm 14

Saha Notu (Türkiye): Atıksu arıtma çamurunun tarımda kullanımı Toprak Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği (RG: 27605, 08.06.2010) ve Çevre Şehircilik Bakanlığı Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği (RG: 27984, 20.07.2011) kapsamındadır; ağır metal limitlerine uygunluk şarttır.

Dikkat: Anaerobik çürütücülerden elde edilen biyogaz Türkiye'de yenilenebilir enerji kapsamında değerlendirilebilmektedir (YEKDEM / Yenilenebilir Enerji Kanunu No. 5346). > 50.000 KE kapasiteli tesislerde biyogaz geri kazanımı fizibil enerji tasarrufu sağlar.

9. Türkiye'ye Özgü Saha Koşulları

Tablo 13: İklim ve Bölgesel Koşullar

Bölge	Kış Ortalama T (°C)	Don Derinliği (cm)	Tasarım Etkisi
Marmara / Ege kıyısı	8–12	40–60	SRT = 12–15 gün (nitrifikasyon)
İç Anadolu	2–6	80–120	SRT = 15–20 gün; kapalı reaktör
Doğu Anadolu	-5 ile 2	120–200	SRT = 20–25 gün; yalıtımlı yapı
Akdeniz / Karadeniz kıyısı	10–15	20–40	SRT = 10–12 gün

KGM Don Derinliği Haritası 2020; İSKİ El Kitabı 2021

Dikkat: Doğu Anadolu'da don derinliği 120 cm'yi aşabilir. Boru hatları, pompa istasyonu bodrum kotları ve birincil çökelme tabanı don derinliğinin altında tasarlanmalıdır.

9.2 Deprem Bölgesi Etkisi

Türkiye'nin büyük kısmı yüksek deprem riski bölgelerinde yer almaktadır. AAT yapılarının deprem tasarımında TBDY 2018 (Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği) hükümleri geçerlidir:

Sıvı depolayan yapılar (çökeltme havuzları, reaktörler): TBDY 2018 Bölüm 16 (Deprem Etkisi Altında Sıvı Depolar)
Zemin sıvılaşma riski: TBDY 2018 Madde 16.2 — özellikle alüvyal zemin üzerindeki kıyı AAT'leri (İzmir, İzmit) için sıvılaşma analizi zorunludur.
Zemin sınıfı: Çoğu kıyı AAT'i ZD veya ZE zemini üzerindedir; tasarım ivmesi buna göre belirlenir.

Tablo 14: Yasal Çerçeve (İmar ve Denetim)

Kanun/Yönetmelik	Konu	Kapsam
3194 İmar Kanunu	Altyapı izinleri	Tesis yer seçimi ve onayı
4708 Yapı Denetimi Kanunu	İnşaat kalitesi	AAT yapı denetimi
6331 İş Sağlığı ve Güvenliği	İSG	Şantiye ve tesis işletmesi
2872 Çevre Kanunu	Çevre izni	ÇED ve işletme izni
SKKY RG: 25687	Deşarj standardı	Alıcı ortam limitleri
KAAY RG: 26047	Kentsel deşarj	2000+ KE tesisler

Tablo 15: Birim Fiyat Referansları (2025)

İş Kalemi	Poz No	Yaklaşık Birim Fiyat
C 20/25 Beton (havuz)	17.061	4.200–5.100 TL/m³
Nervürlü Çelik Donatı	17.002	18.000–22.000 TL/ton
Su yalıtımı (çift kat)	27.001	380–550 TL/m²
Difüzör havalandırma sistemi	Özel	800–1.200 TL/m² havuz alanı
Belt press (kurulum dahil)	Özel	1.500.000–5.000.000 TL/adet

Çevre Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı Birim Fiyat Analizi 2025; piyasa anket verileri

Saha Notu: AAT inşaat maliyetleri yapısal beton ve çelik fiyatlarına son derece duyarlıdır. 2022–2025 döneminde Türkiye'de döviz kurundaki dalgalanmalar ekipman maliyetlerini (difüzör, pompa, membran) önemli ölçüde etkilemiştir; ihale döneminde fiyat revizyon klozu (FRK) önerilir.

10. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay 🟢

Veriler:

Nüfus: P = 20.000 kişi
Kişi başı atıksu: q_kişi = 150 L/kişi/gün
Geri dönüş katsayısı: f = 0,80
Şebeke bağlantı oranı: f_bağlantı = 1,0

İstenen: Günlük ortalama ve pik debi; BOİ₅ yükü ve konsantrasyonu.

Çözüm:

Adım 1 — Ortalama debi:

$Q_{ort} = 20.000 \times 0{,}150 \times 0{,}80 = 2.400 \text{ m}^3/\text{gün} = 27{,}8 \text{ L/s}$

Adım 2 — Pik debi katsayısı (Harman):

$PF = \frac{5{,}5}{20.000^{0{,}17}} = \frac{5{,}5}{5{,}22} \approx 1{,}05 \rightarrow \min 1{,}5 \text{ uygulanır}$

Türkiye pratiğinde PF ≥ 2,0 alınması önerilir; PF = 2,5 seçilir (kırsal/küçük kentler için İller Bankası pratiği).

$Q_{pik} = 2{,}5 \times 2.400 = 6.000 \text{ m}^3/\text{gün} = 69{,}4 \text{ L/s}$

Adım 3 — BOİ₅ yükü (kişi başı 54 g/kişi/gün):

$L_{BOİ} = 20.000 \times 0{,}054 = 1.080 \text{ kg BOİ}_5/\text{gün}$

Adım 4 — Giriş konsantrasyonu:

$C_{BOİ} = \frac{1.080 \times 10^6}{2{,}4 \times 10^6} = 450 \text{ mg/L}$

Sonuç: Q_ort = 2.400 m³/gün; Q_pik = 6.000 m³/gün; L_BOİ = 1.080 kg/gün; C_BOİ = 450 mg/L.

Kontrol: KAAY 2006 Madde 4'e göre KE = L_BOİ / 0,060 kg = 18.000 KE ≈ P × 0,90 → tutarlı.

Problem 2 — Orta 🟡

Veriler:

Ortalama debi: Q = 6.000 m³/gün
Giriş BOİ₅: S₀ = 250 mg/L (birincil çökelme sonrası)
Hedef çıkış BOİ₅: S_e = 20 mg/L
SRT = 12 gün
MLSS = X = 3.500 mg/L
Y = 0,55 kg VSS/kg BOİ₅; k_d = 0,06 gün⁻¹ (T = 20°C)
f_VSS/TSS = 0,75

İstenen: (a) Havalandırma havuzu hacmi; (b) günlük çamur üretimi; (c) günlük oksijen ihtiyacı.

Çözüm:

Adım 1 — Gözlemsel verim:

$Y_{obs} = \frac{Y}{1 + k_d \cdot SRT} = \frac{0{,}55}{1 + 0{,}06 \times 12} = \frac{0{,}55}{1{,}72} = 0{,}320 \text{ kg VSS/kg BOİ}_5$

Adım 2 — Havuz hacmi:

$V = \frac{SRT \cdot Q \cdot Y_{obs} \cdot (S_0 - S_e)}{X \cdot f_{VSS/TSS}} = \frac{12 \times 6.000 \times 0{,}320 \times 230}{3.500 \times 0{,}75}$

$V = \frac{5.299.200}{2.625} \approx 2.019 \text{ m}^3$

HRT = V/Q = 2.019/6.000 × 24 = 8,1 saat → TS EN 12255-6 tipik aralığı (4–12 h) içinde

Adım 3 — Günlük VSS üretimi:

$P_x = Y_{obs} \cdot Q \cdot (S_0 - S_e) / 1.000 = 0{,}320 \times 6.000 \times 230 / 1.000 = 441{,}6 \text{ kg VSS/gün}$

Adım 4 — Günlük TSS üretimi:

$P_{xt} = P_x / f_{VSS/TSS} = 441{,}6 / 0{,}75 = 588{,}8 \text{ kg TSS/gün}$

Adım 5 — Oksijen ihtiyacı (karbon oksidasyonu):

$O_2 = 1{,}47 \cdot Q \cdot (S_0 - S_e)/1.000 - 1{,}42 \cdot P_x$ $= 1{,}47 \times 6.000 \times 0{,}230 - 1{,}42 \times 441{,}6$ $= 2.023{,}8 - 626{,}8 = 1.397 \text{ kg O}_2/\text{gün}$

Adım 6 — MLSS kontrolü (kütle dengesi):

$X = \frac{P_{xt} \cdot SRT}{V} = \frac{588{,}8 \times 12}{2.019} = 3.502 \text{ mg/L} \approx 3.500 \text{ mg/L} \checkmark$

Sonuç: V ≈ 2.020 m³; P_x = 442 kg VSS/gün; O₂ = 1.397 kg/gün.

Kontrol: F/M = Q· (S₀−S_e)/(V· X· f_VSS) = 6000×230/(2019×3500×0,75) = 0,26 kg BOİ/kg VSS/gün → tipik aralık 0,05–0,60

Problem 3 — Zor

Veriler:

Q = 8.000 m³/gün
Giriş (birincil çökelme sonrası): BOİ₅ = 200 mg/L; TKN = 45 mg/L; T = 15°C (kış tasarım sıcaklığı — İç Anadolu)
Çıkış hedefleri: BOİ₅ ≤ 25 mg/L; TN ≤ 10 mg/L (KAAY 2006 Tablo 2)
Kinetik parametreler (T = 15°C, İSKİ 2021 Tablo 2.5):
- μ_A,max,15 = 0,54 gün⁻¹; b_A = 0,12 gün⁻¹; SF = 1,5
- ÇO = 2,5 mg/L; K_O₂,A = 0,50 mg/L
Y = 0,55; k_d = 0,06 gün⁻¹ (T = 15°C için düzeltilmiş ≈ 0,050)
MLSS = 4.000 mg/L; f_VSS/TSS = 0,75

İstenen: (a) Nitrifikasyon için minimum ve tasarım aerobik SRT; (b) toplam SRT ve anoksik fraksiyon; (c) havalandırma havuzu aerobik + anoksik hacim; (d) toplam oksijen ihtiyacı.

Çözüm:

Adım 1 — Nitrifikasyon kinetik düzeltmesi (T = 15°C, ÇO = 2,5 mg/L):

Efektif maksimum büyüme hızı:

$\mu_{A,max,T,ÇO} = \mu_{A,max,15} \cdot \frac{ÇO}{K_{O2,A} + ÇO} = 0{,}54 \times \frac{2{,}5}{0{,}5 + 2{,}5} = 0{,}54 \times 0{,}833 = 0{,}450 \text{ gün}^{-1}$

Adım 2 — Minimum aerobik SRT:

$SRT_{min,A} = \frac{1}{\mu_{A,max,T,ÇO} - b_A} = \frac{1}{0{,}450 - 0{,}12} = \frac{1}{0{,}330} = 3{,}03 \text{ gün}$

Adım 3 — Tasarım aerobik SRT (SF = 1,5 uygulayarak):

$SRT_{A,tasarım} = SF \times SRT_{min,A} = 1{,}5 \times 3{,}03 = 4{,}55 \text{ gün}$

Güvenlik için → SRT_A = 10 gün seçilir (Türkiye soğuk iklim marjı için İSKİ El Kitabı 2021 önerisi: T = 15°C'de SRT_A ≥ 10 gün).

Adım 4 — Denitrifikasyon için anoksik fraksiyon hesabı:

TKN giderim hedefi: NH₄⁺ oksidasyonu + organik N → nitrifikasyon:

Hücre sentezinde kullanılan N ≈ 0,12 × Y_obs × (S₀ − S_e) = tahminen 5–6 mg/L
Nitrifikasyona giren N_nit ≈ 45 − 6 = 39 mg/L
Hedef çıkış TN ≤ 10 mg/L → denitrifikasyon hedefi ≈ 29 mg NO₃⁻/L

MLE (Modifiye Ludzack-Ettinger) prosesi için iç geri devir oranı:

$R = \frac{N_{nit} - TN_{hedef}}{TN_{hedef}} - 1 = \frac{39 - 10}{10} - 1 \approx 2{,}9 \rightarrow R = 3$

Anoksik fraksiyon f_AX ≈ 0,25–0,35 seçilir (R = 3 için önerilen: f_AX = 0,30).

Adım 5 — Toplam SRT:

$SRT_{toplam} = \frac{SRT_A}{1 - f_{AX}} = \frac{10}{1 - 0{,}30} = 14{,}3 \text{ gün} \rightarrow \text{seçilen: } 15 \text{ gün}$

Adım 6 — Gözlemsel verim (T = 15°C, k_d = 0,050):

$Y_{obs} = \frac{0{,}55}{1 + 0{,}050 \times 15} = \frac{0{,}55}{1{,}75} = 0{,}314 \text{ kg VSS/kg BOİ}_5$

Adım 7 — Toplam reaktör hacmi:

$V_{total} = \frac{SRT \cdot Q \cdot Y_{obs} \cdot (S_0 - S_e)}{X \cdot f_{VSS/TSS}} = \frac{15 \times 8.000 \times 0{,}314 \times 175}{4.000 \times 0{,}75}$

$V_{total} = \frac{6.594.000}{3.000} = 2.198 \text{ m}^3$

Aerobik hacim: V_A = 0,70 × 2.198 = 1.539 m³

Anoksik hacim: V_AX = 0,30 × 2.198 = 659 m³

HRT_toplam = 2.198/8.000 × 24 = 6,6 saat

Adım 8 — Toplam oksijen ihtiyacı:

Nitrifikasyon için: N_nit = 39 mg/L; günlük yük = 39 × 8.000/1000 = 312 kg N/gün

Denitrifikasyon geri kazanımı: NO₃_denitr ≈ 29 mg/L; = 232 kg N/gün

$O_2 = [1{,}47 \times 8.000 \times 0{,}175 - 1{,}42 \times 0{,}314 \times 8.000 \times 0{,}175] + 4{,}33 \times 312 - 2{,}83 \times 232$

$= [2.058 - 624] + 1.351 - 657 = 1.434 + 694 = 2.128 \text{ kg O}_2/\text{gün}$

Sonuç: SRT_A = 10 gün; SRT_toplam = 15 gün; V_aerobik = 1.539 m³; V_anoksik = 659 m³; O₂ ihtiyacı = 2.128 kg/gün.

Kontrol:

F/M = Q×(S₀-S_e)/(V_total×X×f_VSS) = 8000×175/(2198×4000×0,75) = 0,21 kg BOİ/kg VSS/gün → BOİ+N giderimli sistemler için tipik aralık (0,05–0,30)
SKKY / KAAY uyumu: BOİ₅ çıkış ≤ 25 mg/L ; TN ≤ 10 mg/L hedeflenmekte

11. Sık Yapılan Hatalar

SRT tasarımını maksimum sıcaklıkta yapmak: Türkiye'de en kritik parametre kış sıcaklığıdır. SRT hesabı her zaman T_min (Ocak ortalaması) ile yapılmalıdır.
Pik debi katsayısını küçümsemek: PF = 1,5–2,0 olarak sabit almak; küçük havza alanlarında PF = 2,5–3,0 olabilir; tüm ünitelerin pik debiye göre hidrolik kapasitesi kontrol edilmelidir.
Endüstriyel yükü ihmal etmek: Organize sanayi bölgesi (OSB) bağlantısı olan tesislerde KOİ/BOİ₅ >> 2,5 olabilir; biyolojik sistem verimliliği düşer, toksisite riski artar.
Çamur arıtmayı sonraya bırakmak: Biyolojik proses tasarımı + çamur arıtma sistemi + depolama alanı birlikte planlanmalıdır; ihale sonrası revizyon büyük maliyet artışına neden olur.
Difüzör bakım planı olmadan tasarım: Türkiye'deki birçok AAT'de difüzör tıkanması nedeniyle oksijen transfer verimi %50'nin altına düşmektedir; en az 5 yılda bir difüzör temizlik/değişim programı tasarıma dahil edilmelidir.
Hassas/az hassas alan sınıflandırmasını atlamak: KAAY 2006 kapsamında alıcı su ortamının sınıflandırılmadan tasarım yapılması, sonradan yönetmelik uyumsuzluğuna yol açar.
Çözünmüş oksijen hedefini düşük tutmak: ÇO < 1,5 mg/L koşullarında filamentli bakteri (Sphaerotilus natans vb.) gelişir; SVI > 250 mL/g'ye çıkar, son çökelme havuzu verimsizleşir.

İlgili Standartlar ve Kaynaklar

TS EN 12255-1, Atıksu Arıtma Tesisleri — Genel İlkeler, TSE.
TS EN 12255-2, Atıksu Arıtma Tesisleri — Kaba Arıtma, TSE.
TS EN 12255-3, Atıksu Arıtma Tesisleri — Ön Arıtma, TSE.
TS EN 12255-4, Atıksu Arıtma Tesisleri — Birincil Arıtma, TSE.
TS EN 12255-6, Atıksu Arıtma Tesisleri — Aktif Çamur Prosesi, TSE.
TS EN 12255-8, Atıksu Arıtma Tesisleri — Çamur İşleme, TSE.
TS EN 12255-11, Atıksu Arıtma Tesisleri — Genel Uygulama, TSE.
Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği (SKKY), Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, RG: 25687, 31.12.2004.
Kentsel Atıksu Arıtımı Yönetmeliği (KAAY), Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, RG: 26047, 08.01.2006 (güncel: RG: 32393, 07.12.2023).
Metcalf & Eddy / Tchobanoglous, Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery, 5th ed., McGraw-Hill, 2014.
İSKİ Genel Müdürlüğü / İnsel H.G. vd., Kentsel Atıksu Arıtma Tesisleri Proses Seçimi, Tasarımı ve Modellenmesi El Kitabı, İstanbul, 2021.
Orman ve Su İşleri Bakanlığı, Atıksu Arıtma Tesisleri Tasarım Rehberi, Ankara, 2013.
İller Bankası A.Ş., Kanalizasyon ve Atıksu Arıtma Teknik Şartnamesi, 2020.
DEÜ Çevre Mühendisliği, Atıksu Tasfiyesi Ana Ders Notları, İzmir.

Kaynaklar

DSİ Teknik Şartnamesi — T.C. Mevzuat Bilgi Sistemi. https://www.mevzuat.gov.tr
TS EN 1992-1-1:2012 — CEN — Avrupa Standardizasyon Komitesi (Eurocode). https://eurocodes.jrc.ec.europa.eu
Su Yapıları.

İlgili Makaleler

SU-009: Boru Basınç Hesabı ve Şebeke Tasarımı
SU-004: Yağmursuyu Hasatı Sistemleri
SU-006: Su Sertliği ve Arıtma Yöntemleri
SU-011: Su Depolama Tesisi Boyutlandırması
SU-014: İçmesuyu Arıtma Proses Seçimi

Kaynakça

İlgili Türk Standartları (TS) ve Avrupa Normları (EN)
TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği
İlgili ders kitapları ve teknik kaynaklar

Not: Bu makale eğitim amaçlıdır. Projelerde güncel yönetmelik ve standartlara başvurunuz.

İlgili Hesaplama Araçları

Bu konuyla ilgili ücretsiz mühendislik hesaplama araçlarımızla ön tasarım ve kontrol yapabilirsiniz:

Önemli Mühendislik Uyarısı: Bu içerik yalnızca bilgilendirme amaçlıdır; nihai tasarım, hesap ve uygulama kararları, güncel yönetmelikler ile proje koşulları çerçevesinde yetkili bir inşaat mühendisinin denetiminde alınmalıdır. Sayısal örnekler ve formüller genel mühendislik pratiğini yansıtır; her projenin kendine özgü zemin, yük ve çevre koşulları proje müellifince ayrıca değerlendirilmelidir.

Tanım ve Temel İlkeler

Arıtma Seviyeleri

1. Debi ve Yük Belirlenmesi

1.1 Tasarım Debisi

1.2 Kirletici Yük Hesabı

2. Ön Arıtma Boyutlandırması

2.1 Izgara (Screen)

2.2 Kum Tutucu (Grit Chamber)

3. Birincil Çökeltme

4. Biyolojik Arıtma (Aktif Çamur)

4.1 Çamur Yaşı (Sludge Age — SRT)

4.2 Havalandırma Havuzu Hacmi

4.3 Oksijen İhtiyacı

4.4 Nitrifikasyon ve Denitrifikasyon

4.5 Biyolojik Fosfor Giderimi (EBPR)

5. İkincil Çökeltme

6. Deşarj Standartları (SKKY / KAAY)

7. Kentsel AAT Teknoloji Karşılaştırması

8. Çamur Arıtma ve Bertaraf

9. Türkiye'ye Özgü Saha Koşulları

9.1 İklim ve Bölgesel Koşullar

9.2 Deprem Bölgesi Etkisi

9.3 Yasal Çerçeve (İmar ve Denetim)

9.4 Birim Fiyat Referansları (2025)

10. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay 🟢

Problem 2 — Orta 🟡

Problem 3 — Zor

11. Sık Yapılan Hatalar

İlgili Standartlar ve Kaynaklar

Kaynaklar

İlgili Makaleler

Kaynakça

İlgili Hesaplama Araçları