DEBİ VE NUMUNE ALMA SİSTEMLERİ


Evsel ve endüstriyel atıksuların deşarjında “Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği”ne göre numune alınması ve istenen kalite parametrelerinin sürekli takibi yapılmalıdır. Bu bağlamda numunelerde yapılacak analizlerde alınacak olan analitik sonuçlar, numune alma kalitesine göre değişmektedir. Eğer numune alma tekniğiniz kötü ise laboratuvarda uyguladığınız prosedürleriniz ne kadar doğru olursa olsun alacağınız sonuçlar doğru cevabı vermeyecektir. Doğru numune alma yöntemiyle hata yapma oranı düşürülerek analiz sonuçlarımızın doğruluğunu arttırma şansına sahip olabiliriz. Kaliteli veriler alabilmenin birçok kriteri vardır. Bunlardan en önemlileri örnek teşkil edici numune alınması, uygun numune programı, numune saklama koşulları gibi kriterlerdir.

Numune alma birçok şekilde gerçekleştirilebilmektedir. Bunun için otomatik numune alma cihazları veya plastik/ alümünyum çubuktan oluşan basit aparatlar kullanılabilir. Fakat günümüzde örnek teşkil edici numune alma daha çok otomatik numune alma cihazları ile gerçekleştirilmektedir. Bu cihazların çalışma prensibi, numunenin periyodik olarak numune şişelerine veya şişesine pompalanması şeklinde olmaktadır. Numune alma cihazları zaman, alınacak numune miktarı programlanabilecek şekilde dizayn edilmiş cihazlardır.

Numune alma teknikleri de çeşitlilik göstermektedir. Örneğin anlik numune; numunenin alındığı andaki su karakteristiğini gösterir ve daha çok deşarjlarda, sabit atık su karakteristiklerinde ve çabuk bozunan siyanür, uçucu organikler ve fenoller gibi parametrelerin analizlerinin yapılması durumunda alınır.

Kaynağın zamana bağlı olarak büyük ölçüde değiştiği düzensiz deşarjların olduğu tesislerde kompozit numune alınması önemlidir. Burada numuneler ayrı ayrı alınır ve tek bir toplama kabına alınır. Bu tip numune alımı, metaller, bazik/ nötral/ asidik organikler, BOD, TSS gibi parametrelerin analizinde örnek teşkil edici numuneler alınması açısından tercih edilmektedir. Çoğu tayinler için 24 saatlik kompozit numune standart kabul edilir. Kompozit numunelerde ölçülen parametrelerin değerleri “Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği” de 2 saatlik kompozit numuneler için verilen standart değerlerle karşılaştırılır.

Bu iş için geliştirilmiş olan otomatik numune alma cihazları ile kompozit ve sıralı numuneler alınarak bahsedilen su kalite kontrol parametrelerinin tayinini yönetmeliğe uygun gerçekleştirmek oldukça kolay bir hale gelmiştir. İstenilen şekilde numune almaya uygun spesifik su numune alma cihazları aşağıda farklı modellerle kullanıcıya sunulmaktadır. Bunlar;

*Portatif numune alma cihazları
Sıralı portatif numune alma cihazları
Kompozit portatif numune alma cihazları
*Soğutuculu numune alma cihazları
Kapalı alanlarda kullanıma uygun soğutuculu numune alma cihazları
Açık alanlarda kullanıma uygun soğutuculu numune alma cihazları
*Taşınabilir soğutuculu numune alma cihazları
şeklinde gruplara ayrılabilir.

Portatif numune alma cihazları arazi kullanımına uygun ABS plastikten yapısıyla her türlü hava koşulunda kullanıma uygun şekilde dizayn edilmiştir.

Debi Ölçümünün Gerekliliği
Son zamanlarda kent alanlarındaki büyüme, teknoloji ve endüstriyel alandaki gelişmeler çevre kirliliği oluşumu için potansiyel yaratmıştır. Bu durum çevre bilincinin gelişmesine katkıda bulunmuştur .

Sıkı yasal düzenlemeler ile çevresel konular kontol altına alınmaya çalışılmaktadır. Düzenli ve güvenilir ölçüm verileri su kaynaklarının tanımlanması ve su kalitesi için gereklidir. Kaynakların korunması, yasamın devamlılığı açısından önem taşıdığı için koruma amaçlı bir dizi yaptırımın getirilmesi söz konusu olmuştur. Endüstriyel deşarjın kalitesi ve miktarı yerel yönetimler için önemlidir. Tesisler bu ölçümleri yapmak ve kayıt altında tutmak durumundadır.

Debi ölçümü, sulama suyu ölçümlerinde ve atık su arıtma tesislerinde önemli bir uygulamadır. Bunun dışında sel suyu, birleştirilmiş atık su, çöktürme, süzme ve akış izolasyon çalışmalarında da farklı uygulamaları bulunmaktadır.

Debi Ölçüm Sistemleri

Debi ölçümü temel olarak iki ana grupta yapılmaktadır.
• kapalı kanal debi ölçümü
• açık kanal debi ölçümü

Kapalı kanal debi ölçümünde, tam dolu borularda ölçüm gerçekleştirilir. Bu tarz sistemeler temiz su hattı veya endüstriyel proses su hatlarında kullanılır ve debi ölçümü gerçekleştirmek için hatta bir aparat yerleştirilir. Kapalı kanal debi ölçümünde yaygın olarak kullanılan ölçüm cihazları;
Venturi metreler
Ultrasonik ölçüm( doppler ve transit zaman)
Manyetik debimetreler
Pitot tüpü debi ölçerler, vb dir.
Açık kanal debi ölçümünde sıvı belli tipte bir kanalın içinde serbest yüzeyde akar. Örnek olarak, dereler, sulama suyu kanalları ve savaklar verilebilir. Tam kapalı olmayan, yarı dolu fakat basınçlı olmayan kanallar ( kanalizasyon boruları ve galeriler gibi) da açık kanal olarak sınıflandırılır. Açık kanallar daha çok yağmur suyu kanal sistemleri, atık su arıtma tesisleri, bir çok endüstriyel atık uygulamaları ve su arıtma tesislerinde kullanılmaktadır.

Açık Kanal Debi Ölçümü
Açık kanal debi ölçümünde kullanulan ikincil ölçüm sistemlerinin amacı;
• su seviyesinin ölçümü
• ölçülen su seviyesinin uygun akım hızına çevrilmesidir.

Debi ölçümü için, savak ve açık kanal debi ölçerin kombinasyonu gereklidir. Savaklar akımı kontrollü hale getirir ve akım hızı ile bağlantılı olarak sıvı seviyesini oluşturur. Debi ölçerler bu seviyeyi ölçerek bunu “sıvı seviyesi- akım hızı” ilişkisine dayanarak akım hızına çevirir. Yaygın olarak kullanılan seviye ölçerler şunlardır;

Ultrasonik;
Sıvı seviyesi, transmitterden gönderilen dalgaların, sıvı yüzeyine ve ordan alıcıya geri dönene kadar geçen sürenin belirlenmesi ile hesaplanır.

Bubler;
Bubbler tüpü su akımının içinde belirli bir seviyeye daldırılır ve sabitlenir. Daha sonra sabit hızla basınçlı hava verilerek hava kabarcığı oluşumu sağlanır. Hava basıncı ölçülür. Bu, su seviyesi ile orantılıdır. Buradan seviye ölçümü gerçekleştirilir.

Submerged Basınç Transduseri
Bu sistem bubbler ile benzer bir sistemdir. Farklı olarak, basınç transduseri su akımının içine daldırılır. Sıvı seviyesi ile orantılı olarak basınç ölçümü gerçekleştirilir.

Area Velocity Alan Hiza bağlı hız ölçümü
Bu sistemde debi ortalama akım hızıyla o noktada akım alanının çarpımından elde edilir. Açık kanalda bunun için iki ayrı ölçüm gereklidir; bir tanesi ortalama hız ölçümü diğeri de akış derinliğidir. Bu prosedürde zor olan kısım akımın hız profilinin çıkartılıp ortalama değerin elde edilmesidir, çünkü bu bir çok etkene bağlıdır.