Etkili atık su yönetimi, hem sel tehlikesinin azaltılmasında hem de hastalıkların önlenmesi yoluyla halk sağlığında kritik bir rol oynar.
Türkiye'de 2018 yılında, belediye nüfusunun yüzde 98,6'sına, köy nüfusunun ise yüzde 99,4'üne olmak üzere toplam nüfusun yüzde 98,6'sına içme ve kullanma suyu şebekesi ile hizmet verilmektedir.
2020 yılında ise, belediye nüfusunun yüzde 98,7'sine, köy nüfusunun ise yüzde 99,3'üne olmak üzere toplam nüfusun yüzde 98,8'ine içme ve kullanma suyu şebekesi ile hizmet verilmektedir.
Türkiye'de 2018 yılında belediye nüfusunun yüzde 90,7'sine, köy nüfusunun ise yüzde 55,5'ine olmak üzere toplam nüfusun yüzde 88,5'ine kanalizasyon şebekesi ile atık suların uzaklaştırılması hizmet verilmektedir;
2020 yılında ise belediye nüfusunun yüzde 91,1'ine, köy nüfusunun ise yüzde 59,1'ine olmak üzere toplam nüfusun yüzde 89,3'üne kanalizasyon şebekesi ile hizmet verilmektedir.
Belediyelerde deşarj edilen kişi başı günlük ortalama atık su miktarı 189 litre olarak tespit edilmiştir.
Kanalizasyon sistemleri yüksek maliyetli yatırımlardır.
Boru çapına, astarlı olup olmama durumuna, boru özelliğine, işçilik bedeline, şehrin topografı yapısına ve diğer kalemlere bağlı olarak kanalizasyon sistemi yatırımı birim maliyeti yaklaşık olarak 294 bin 664 dolar/kilometredir.
Kentsel kanalizasyon sistemleri, atık su ve yağmur suyunu arıtma tesislerine taşıyan en önemli şehir içi yaşam hatlarından biridir.
Yüksek bir ekonomik değeri temsil eden, dünyanın her yerindeki çoğu şehirde kentsel kanalizasyon sistemleri, yaşlanma, yıpranma, yanlış kullanma ve yanlış yapım nedeniyle bozulmaya uğramaktadır.
Bu nedenle, korunmaları için doğru izleme, bakım ve rehabilitasyon gereklidir. Ancak yer altı konumları durumlarını izlemeyi ve anlamayı zorlaştırıyor.
İstenmeyen suyun kanalizasyon şebekelerine sızması, kentsel kanalizasyon sistemlerinde önemli zorluklardır.
Sürdürülebilir kentsel su yönetimi için kanalizasyon şebekesinin performansını anlamak için istenmeyen atık su ve yeraltı suyu girişinin yeri ve büyüklüğü ile ilgili soruları yanıtlamak esastır.
İstenmeyen suyun (yeraltı suyu ve illegal atık su) kanalizasyon şebekelerine giriş/çıkışları, sürdürülebilir kentsel atık su yönetiminin sosyal, çevresel ve ekonomik yönleri ile kimyasal ve enerji kaynakları üzerinde olumsuz sonuçlara sahiptir.
İstenmeyen atık sular, kanalizasyon şebekelerinin ve atık su arıtma tesislerinin aşırı yüklenmesini tetikler.
Ayrıca kentsel alanlarda yerel sel ve sıhhi kanalizasyon taşması riskini artırırken, pompalama çalışma süresini uzatır ve aşırı enerji tüketilmesine neden olur.
Kanalizasyon bacasından taşan atık sular çevrede ciddi sağlık ve kirlenme riski oluşturur.
Tüm bu sonuçlar, kanalizasyon sistemlerinin performansının düşmesine, işletme ve bakım maliyetlerinin artmasına, aşırı enerji tüketimine, bakım ve işletme sıklığına ve çevresel sorunlara yol açar.
Kanalizasyon sistemindeki atık suların kirlilik yükleri değişken olmamalıdır.
Kanalizasyon sisteminin bulunduğu bölgedeki iklim koşulları, yıl boyunca yeraltı suyu seviyesindeki değişimler, kanalizasyon sisteminde taşınacak atık suyun miktarı ve kalitesi, bacaların konumları, birbirine uzaklıkları gibi pek çok etken kanalizasyon sisteminde kullanılan elemanların yıpranma ve hasar görme oranlarını, işlevini düzgün bir şekilde görme kapasitesini, dolayısıyla da minimum kontrol edilme sıklığını etkiler.
Bu ve benzeri bilginin bir veri tabanında ya da bilgi sisteminde saklanması ve ihtiyaç duyulduğunda bu verilerin kullanılarak sistemin işletimi ile ilgili yeni düzenlemelerin yapılmasıyla kanalizasyon sisteminin daha uzun süre verimli bir şekilde çalışmasına imkan sağlanmalıdır.
Diğer yandan illegal atık su bağlantısından ve yağmur suyu ile taşınan sedimentlerden dolayı kanalizasyon sisteminde sediman birikmesi ve kemerleşmesi nedeniyle sık sık bacalarda görülen taşmalar, atık sudaki bir takım korozif maddeler yüzünden boruların yıpranması, çökmesi ve çatlaklar oluşması, yanlış borulama bağlantısı yapılması ve çatlaklardan/bağlantılardan yeraltı, yerüstü ve içme suyu şebeke sisteminden temiz suların sızması atık su arıtma tesisinde ciddi problemler) kaynaklanacak çevresel ve finansal olumsuz etkileri oluşturur.
Bazı şehirlerde, sanayi işletmelerinin atık sularının belediye kanalizasyon sistemlerine ön arıtma yapmadan illegal deşarj etmeleri, belediye arıtma tesislerine giriş miktarı, kirlilik yükü ve kalitesi üzerinde ciddi olumsuz etkiler gösterir.
Birçok durumda, endüstriyel deşarjlar, hacimsel akış hızlarındaki büyük kirlilikler, kirletici yükler ve sıcaklıklar nedeniyle göze çarpmaktadır.
Bu deşarjlar, kanalizasyon sistemi, arıtma tesisi ve sonuç olarak alıcı sular üzerinde büyük bir yük oluşturmaktadır.
İlgili işletmeler, boşaltılan kirlilik yüküne ve/veya hacmine bağlı olarak arıtma tesislerine arıtma bedellerini ödemek zorundadırlar.
Çoğu durumda, nitel izleme işlemleri sadece spot kontrollerden oluşur. Bu, sürekli gözetimin mümkün olmadığı ve izin verilen sınır değerlerin ihlallerinin sadece kaza ile tespit edildiği anlamına gelir.
Atık su arıtma tesisi arızasına neden olabilecek kabul edilemez deşarjlar yapılırsa, karşı önlemlerin hızlı bir şekilde uygulamaya konması mümkün değildir.
Bu nedenle, hacimsel akış hızlarını ve KOİ (kimyasal oksijen ihtiyacı) yüklerini ve sonuç olarak boşaltılan yükleri belirlemek için spektrometre probları ve mobil akış ölçerler yapılabilir.
Kanalizasyon sistemlerine sızmaların azaltılması ve kontrolü için uzun vadeli bir izleme ve bakım programı uygulamaya konmalıdır.
Ölçemediğiniz, izlemediğiniz vakayı bilemezsiniz ve yönetemezsiniz.
Diğer yandan kanalizasyon sistemindeki evsel atık suya içme suyu şebeke sisteminden temiz su, yerüstü suyu, yeraltı suyu sızması halinde atık su arıtma tesisi işletmesinde ciddi problemler oluşturur ve atık su arıtma verimliliği düşer. Temiz su kaynakları da kirletilir.
Kanalizasyon sisteminin geçtiği güzergahta, yeraltı su seviyesinin belirlenmelidir ve izlenmelidir.
Bu yüzden kanalizasyon sisteminde evsel atık suyun kalitesi ve değişimleri izlenmelidir.
Kanalizasyon sistemi bacalarında atık su kalitesi periyodik olarak izlemeye alınmalı. Problemler varsa çözümler üretilmelidir.
Temiz yeraltı suyu sızması
Kanalizasyona temiz yeraltı suyu sızma noktasının tespit edilmesi ile ilgili olarak yapılan araştırmalar ve yurt dışındaki uygulama mühendisi kişilerle yapılan görüşmelere istinaden 3 farklı parametre üzerinden takip yapılması mümkündür.
Her durumda terfi merkezlerinden geriye doğru her bir bacada tek tek ölçüm yapılması esastır.
Bunun için kanalizasyon sistemi bacalarının bulunduğu yerler harita üzerinde gösterilmelidir.
Kanalizasyon sistemi haritalandırılması yapılmalıdır. Böylece kanalizasyon sistemi güzergahı ortaya konmalıdır.
Birbirini takip eden birden fazla terfi merkezleri varsa öncelikler terfi merkezlerinde ölçümler yapılmalıdır.
Sonra ölçümler, terfi merkezlerinden geriye doğru kanalizasyon sistemi bacalarında yapılmalıdır.
Kanalizasyon sistemine yerüstü suyu, yeraltı suyu ve içme suyu tespitleri ile ilgili aşağıda verilen üç metot vardır.
Yöntem
Yöntem 1: Debimetre
İlk yöntem debi takibi olabilir. Ancak bu yöntemde debimetrenin baca içerisine montajı yapılıp bir süre (minimum 2 gün) ölçüm kayıt altına alınması gerekir.
Her bir bacadan alınan okumalar yardımıyla debinin hangi bacadan sonra beklenenden fazla yükseldiği ortaya çıkarılabilir.
Debimetrenin baca içine montajı kolay olmasına rağmen her bacada 2 gün kaybetmek anlamına gelmektedir. Bu yöntemle tespit çok uzun zaman alır.
Yöntem 2: Spektrofotometrik prob ile KOİ tespiti
İkinci bir yöntem her bacada UV-Vis taramalı spektrofotometrik bir prob ile KOİ okuması yapmak.
Okumalar 90 saniye gerçekleştirilmekte olup hızlıca okuma almak mümkün.
Her bir bacadan alınan KOİ okumaları karşılaştırıldığında KOİ parametresinin hangi bacadan sonra ani azalım gösterdiği tespit edilebilir.
Bu sistem de maliyeti yaklaşık 20 bin euro + KDV'dir.
Yöntem 3: Çözünmüş oksijen ölçümü
Üçüncü yöntem olarak kanalizasyon sisteminde her bacada çözünmüş oksijen (ÇO) parametresinin takibini yapmak mümkündür.
Yine terfi merkezlerinden başlayarak her bacada alınan ÇO ölçüm değerleri karşılaştırılarak ÇO parametresinin hangi bacadan sonra arttığı yakalanabilir.
Lüminesans yöntemiyle su ve atık su ortamındaki çözünmüş oksijenin optik sensorlar ile tespit edilebilir.
Çalışma sıcaklığı 0-50 derece ve ölçüm aralığı 0.5-20 mg ÇO/L olmakla birlikte paslanmaz çelik sensor başlıklıdır.
Bu amaçla kullanılabilecek olan n-Situ markalı prob kullanılabilir. Sistem koordinat bilgileriyle birlikte kayıt alınabilmelidir.
Sahada kullanım için gerekli olan android işletim sistemine sahip olmalıdır. Probun kablo boyu en az 9,0 metre ve prob paslanmaz çelik malzemeden üretilmiş olmalıdır.
Bu nedenle baca içerisine indirilirken veya ölçüm alırken oluşabilecek çarpma vb darbelere dayanıklı olmalıdır.
Özellikle atık su ortamı içindeki kirlilikten etkilenmeme, sağlamlık ve uzun ömürlü hizmetin önemli olduğu düşünüldüğünde, belirtilen LDO (Luminescent Dissolved Oxygen) teknolojisiyle çalışan sensorların, kanalizasyon hattının bacalarında oksijen konsantrasyonu için monitoring sistemi uygulanabilir.
Bu sayede, oksijen konsantrasyonunun artmaya başladığı bacada noktasal bir tespit yapılarak o bölgedeki sebepler daha spesifik olarak araştırılır.
Yukarıda sıralanan üç yöntem göz önüne alındığında bu uygulama için en avantajlı seçenek, üçüncü seçenek olan, çözünmüş oksijen (ÇO) ölçümü olacaktır.
Birden fazla sistem alındığı taktirde bütün bacalar daha hızlı ve seri bir şekilde taranabilecektir.
ÇO ölçümü ile bu parametrenin artış gösterdiği baca bulunduktan sonra, bu baca ve bu bacadan önceki ve sonraki bacalardan numuneler alınıp KOİ ölçümleri ile ikinci bir doğrulama yapılır.
Dağıtılmış sıcaklık algılama
Geleneksel yöntemlerin aksine, dağıtılmış sıcaklık algılama (DTS) gibi uyarlanabilir ve yenilikçi istenmeyen suyu (I/I) algılama ve ölçüm teknikleri, daha az çevresel riskle daha yüksek doğruluğa sahip olabilir.
DTS teknolojisi, 1980'lerde İngiltere'de telekomünikasyon kablolarını test etmek için geliştirilmiş bir izleme tekniğidir.
Teknik, zaman içinde fiber optik kabloların açıklıkları boyunca sıcaklığı ölçerek sistem davranışını analiz etmeye dayanmaktadır.
DTS yöntemi, barajlarda ve petrol endüstrisinde sızıntı kontrolü, yangın kontrolü ve boru hattı izleme gibi farklı alanlarda geniş çapta uygulanabilir bir teknik haline gelmiştir.
Ayrıca, DTS'nin akarsu hidrolojisi, limnoloji, yeraltı suyu bilimi ve kentsel kanalizasyon sistemleri araştırması gibi su alanında çeşitli uygulamaları vardır.
DTS'nin tam ölçekli kanalizasyon sistemlerinde uygulanması, 2009 yılından beri kanalizasyon sisteminde uygulanmaktadır.
Ayrıca, bu yöntem, sıhhi kanalizasyonlardan gelen yasadışı (illegal) bağlantıları tespit etmek için kanalizasyonlarda başarıyla uygulanmıştır.
Son on yılda, kanalizasyon sistemlerinde istenmeyen suyun (I/I) tespiti çok dikkat çekerken, istenmeyen su (I/I) miktar tayini konusunda az sayıda çalışma bulunmaktadır.
I/I niceleme, kanalizasyon şebekesinin durumunu değerlendirmek için değerli bir araçtır.
Her bir boru bölümündeki bireysel I/I kaynaklarının ciddiyetinin değerlendirilmesi ve rehabilitasyon ile kanalizasyon sistemine I/I'nin azaltılması için kullanılabilir.
Robot
Taşmaların ve göllenmelerin olduğu yerlerde kanalizasyon sistemi mutlaka kontrol edilmeli.
Kanalizasyon sisteminde kontrol, bakım ve onarım yapılmadan önce hidrojen sülfür (H2S) ve metan (CH4) konsantrasyonları ölçülmelidir.
Metan gazı patlayıcı bir gazdır. Kanalizasyon içinde oldukça zehirli ve zararlı bir gaz olan H2S konsantrasyonu, 10 ppm'in üzerinde ise işçiler kanala girdirilmemeli.
İşçiler, sadece kanalizasyon çapı 150 santimetre ve üzerinde olan kanal hattında gerekli önlemeler alındıktan sonra girebilir.
Aksi durumda bu tür zehirli ve zararlı gazlar solunum sistemi yolu ile kana karışarak insanların kısa sürede hayatını kaybetmesine neden olur.
Kanalizasyon sistemine giriş şartları uygun değilse kanal kapakları açılarak ya da içeri basınçlı hava basılarak havalandırmalıdır (Detay çalışmaya buradan ulaşabilirsiniz).
Gaz uzaklaştırılması yapılmayan kanalizasyon sistemine insan girdirmek cinayettir.
Gazların kanalizasyon sisteminden uzaklaştırılmasından sonra son aşama olarak kanalizasyona robot indirilir.
Robot ile kanalizasyona sızma ve kaçak bağlı noktaları tespit edilir.
Kapalı devre televizyon (CCTV) kullanarak kanalizasyon sistemi incelenebilir.
Küçük bir kamera borunun uzunluğundan aşağı doğru hareket eder ve operatörün yüzeyde görüntülenen bir monitör aracılığıyla sızıntıları tespit edebileceği görseller üretir.
Genelde bu sistemler, 10-150 santimetre çapındaki kanalizasyon borularına uygulanır.
Kanalizasyon sisteminin su geçirmez video kamera ile izlenmesi Şekil 6'da verilmiştir.
Kanalizasyon görüntüleme araçları kablo yardımıyla ve uzaktan kumandayla istenildiği şekilde yönetilebilmektedir.
Kanalizasyon hatlarına gönderilen araçlar, profesyonel ekipler tarafından kontrol edilerek hattın anlık verilerle görüntüleri kayıt altına alınabilmektedir.
Ø200 mm ve üzeri her çapta ve cinste boruda inceleme yapılarak görüntü̈ alınabilmektedir (Şekil 7).
Sonuç
Kanalizasyon sistemine yerüstü ve yeraltı suyunun, içme suyu şebeke suyunun ve atık suların kanalizasyona sızdığı veya atık suların illegal bağlandığı kaynaklar tespit edildikten sonra derhal sızmaya ve illegal bağlanmaya bağlı (çatlak, çökme, patlak ve bağlantı hatası gibi) olarak çözümler uygulamaya konmalıdır.
Nereden atık suların illegal bağlandığı tespit edilir. Böylece, kanalizasyon sistemindeki atık suya temiz suyun ve illegal atık su sızması önlenmelidir.
Kanalizasyon sistemini takip etmek için teknolojik imkanlardan faydalanmak gereklidir.
Kanalizasyon sistemini takip ederek buna göre kanalizasyon borularının belli periyotlarda bakım ve onarımı yapılmalıdır.
Bugün kanalizasyon boruların bakımı ve onarımı konusunda ciddi teknolojik uygulamalar geliştirilmiştir.
Ülkemizdeki kanalizasyon borularının çapları genelde küçüktür, çoğu şehirlerde 30 ila 60 santimetre çapındadır.
Bu kadar küçük çaplı kanalizasyon boruları daha sık aralıklarla tıkanır, aşınır ve hasar görür.
Verimli çalışması için daha sık aralıklarla bakım ve onarımının yapılması gerekir.
H2S ve CH4 uzaklaştırılması yapılmış olan çapları 1,5 metreden büyük kanalizasyon sistemlerine en az iki kişi olarak girilmektedir.
Kanal içinde çalışacaklar kişiler, konusunda özel olarak eğitilmiş uzmanlar olmalıdır. Çünkü çalıştıkları ortamlar çok tehlikeli ve risklidir.
Kişiler kanalizasyona girmeden önce gerekli güvenlik elbiselerini giymeli ve maskelerini takmalıdırlar.
Operasyonal Kanalizasyon Atık Su Yönetimi (OKAY), kanalizasyonların eğimini, içerisinden geçen atık suyun özelliğini, debisini ve çapını göz önüne alarak tüm kanalları 2 ila 4 yıllık periyotlarda temizlemeli, bakımı ve onarımı yapılmalıdır.
Özellikle göllenmelerin ve taşmaların olduğu yerler öncelikle incelenmelidir.
Kanal içinde bulunan ya da kanal duvarlarına yapışmış sedimentler ve pislikler, yüksek basınçlı su sayesinde çözülür ve temizleme aracı sayesinde emilir.
Daha sonra elde edilen sedimentlerin ve çamurun drenaj ve arıtması yapılır. Böylece içindeki kimyasal maddeler etkisizleştirilmiş olur (Şekil 8).
Çökelmiş inorganik malzemeler ve oluşan yağ-gres depozitleri giderilir.
Topla kanal temizleme sistemi, özellikle çapları 13-60 cm kanalizasyon boruları için oldukça başarılıdır.
Özellikle kanalizasyon sistemine içme suyunun sızması hem içme suyu şebeke sisteminin hem de kanalizasyon sisteminin problemli olduğunu gösterir. Derhal bakıma alınmalıdır.
Kanalizasyon sisteminde gelecekte yaşanması muhtemel problemleri minimize etmek için sistemin elektronik haritasını çıkartmakta fayda vardır.
Özellikle yağışların yüksek olduğu kış aylarında kanalizasyon sistemi çevresinde yeraltı su seviyesi ölçülmeli ve sisteme sızma varsa önlemler alınmalı ve sızmalar önlenmelidir.
Genel olarak, kontrolü yapılmayan kanalizasyon sistemlerinde yabancı ve yasadışı bağlantılardan gelen istenmeyen atık su hacminin yaklaşık yüzde 50'sine eşit olabilir.
Kontrol edilmeyen ve takibi yapılmayan bazı şehirlerde, illegal bağlanan atık su, evsel atık su hacmini bile aşabilir.
Bu nedenle, bu konuyu yönetmek ve kontrol etmek için rehabilitasyon önlemlerinin alınması önemlidir.
Kanalizasyon sistemlerinde istenmeyen suyun (atık su ve yeraltı suyu) takibi için akış hızı ölçümü ve izleyici yöntemleri gibi çeşitli geleneksel ve yenilikçi teknikler mevcuttur.
Akış hızı ölçümü, kuru hava koşullarında su dengesini ve günlük akış hızını analiz etmeye ve minimum gece akışını istenmeyen su ile ilgili akış olarak atamaya dayanan bir yöntemdir.
Ancak aşırı yüklü sistemlerde kanalizasyon taşması nedeniyle bu yöntem hatalı olabilir.
Ayrıca, gece boyunca akışın olmadığı varsayımı, kanalizasyon şebekesi sızıntısının ihmal edilmesi ve akış ölçümü sırasında - özellikle sığ atık su akışlarında - aletsel hatalar, akış hızı ölçüm yöntemini güvenilmez hale getirir.
Akıllı kanalizasyon altyapısı, akıllı sistemle izlenebilir, raporlanabilir ve çözümler üretilebilir.
Böylece kanalizasyon sisteminde hem sel felaketi etkisinin hafifletilmesinde ve illegal atık suların bağlanmasının önlenmesinde hem de sediment birikmesinin ve kemerleşmenin önlenmesi için erken müdahaleler yapılmasında çözümleri üretilir.
Kirlilik yükü değişen atık suları, evsel atık su arıtma tesislerinde verimli şekilde arıtma mümkün değildir.
Bu yüzden kanalizasyon sistemi sık aralıklarla takip edilmeli.
Bazı AB ülkeleri ve İsrail, esrar, eroin ve benzeri zararlı kimyasallar kullanımını, kanalizasyon sistemini izleyerek takip etmekte. Ve kullanılan bölgeleri ve kullanılan miktarları belirlemekte.
Kanalizasyon sistemi bölgede illegal kimyasal kullanımı tespiti için önemli laboratuvardır.
İzlemediğiniz sistemi kontrol edemezsiniz.
*Bu makalede yer alan fikirler yazara aittir ve Independent Türkçe'nin editöryal politikasını yansıtmayabilir.
© The Independentturkish