Çamur Kurutma

 

Antalya Büyükşehir Belediyesi Antalya Su ve Atıksu İdaresi Genel Müdürlüğü tarafından 2007-2008 yıllarında tamamı özkaynaklarımızla yatırımı gerçekleştirilerek işletmeye alınan, tamamen beton muhafazalı Arıtma Çamuru Termal Kurutma ve Kojenerasyon Tesisi Türkiye’de bir ilktir.
ASAT Genel Müdürlüğü, Antalya şehrinin giderek büyüyen nüfusu neticesinde 1995 yılında Büyükşehir statüsünü kazanmasından hemen sonra kurulmuştur.
Antalya şehri kanalizasyon şebekesi ile toplanan atıksular, Avrupa Birliği deşarj limitlerini garanti kılan merkezi iki N/P giderimi içeren biyolojik atıksu arıtma tesislerinde arıtılır ve nihai olarak derin deniz deşarj hatları ile alıcı ortama deşarj edilir. Hurma Atıksu Arıtma Tesisi, kentin batı kesiminde yerleşik olup yaklaşık 1.400.000 nüfusa denk gelen günlük 210.000 m3’lük bir kapasiteye sahiptir. Buna karşılık, doğudaki Lara Atıksu Arıtma Tesisi ise, 350.000 nüfusa denk gelen bir kapasiteye sahiptir. Hurma tesisinin nihai kapasitesi, 1.75 milyon nüfusa eşdeğer gelecek şekilde yeniden güncel teknolojiler ve enerji ihtiyaçları göz önüne alınarak dizayn edilmiş olup ihale aşamasındadır.
Bu tesislerin her ikisi de, kapsamına fosfat giderme, nitrifkasyon (amonyum ve nitrit bileşiklerinin bakterilerle nitrata dönüştürülmesi) ve denitrifikasyon (nitratların bakterilerle azota dönüştürülmesi) işlemleri dahil, geniş aralıkta bir biyolojik arıtma ile donatılmıştır.
 Antalya’nın Batısındaki Hurma bölgesinde bulunan merkezi Hurma Atıksu Arıtma Tesisi, günde yaklaşık 100 ton kadar %16-20 Kuru Madde (K.M) içeren çamur üretir; buna karşılık, şehrin doğusundaki Lara Atıksu Arıtma Tesisi, günlük çamur üretimi ise %22-24 Kuru Madde içeren 50 ton şeklinde olup bu doğrultuda kurutma tesisi kapasitesi 150 ton/gün olarak belirlenmiştir.
Mevcut durumda Hurma ve Lara Atıksu Arıtma Tesislerinden ortalama 110 ton/gün %18 KM içerikli arıtma çamuru kurutulmakta olup kurutma tesisinde kapasite fazlası diğer idarelerin talebi doğrultusunda kurutma hizmeti verilecektir.

2.0 YAPIM SÜRECİ

Tesisin araştırma çalışmalarına 2005 yılında başlanmış, idaremiz tarafından oluşturulan teknik komisyon idaremiz imkanlarını kullanarak çamur kurutma konusunda uzmanlaşmış üretici firmalara ait tesisleri yerinde incelemiş ve ilgili idereler ile işletme deneyimlerini araştırarak temin etmiştir. İhale sürecinde sistem seçimi yoluna gidilmemiş olup komisyonumuz tarafından hazırlanan şartname ile temel kalite ve verimlilik ilkeleri belirlenmek suretiyle kalite ve verimlilik esasına dayalı bir ihale metodolojisi uygulanmış ve bu esaslarda sürdürülen ihale başarı ile sonuçlandırılmıştır. 2006 yılında ihale çalışmalarının sonuçlandırılması ile 29 Mart 2007 tarihinde ihale süreci sözleşme imzalanarak son bulmuş ve yapım süreci; 18.06.2007 tarihinde gerçekleştirilen temel atma töreni sonucu başlamıştır.
Arıtma Çamuru Termal Kurutma ve Kojenerasyon Tesisinin,  Hurma Atıksu Arıtma Tesisi sahasında yapılmasının nedeni ise idaremizin 2040 yılı hedef nüfusu doğrultusunda tüm atıksu altyapı projelerinin uygulama projesi bazında tamamlamış olmasının teknik bir sonucudur. 2040 yılına kadar tesislerimizin enerji ihtiyacı ile enerji üretim potansiyelleri hesaplanmış ve böylece en verimli ve çevreci çözümün bu tesisin Hurma Atıksu Arıtma Tesisi ile entegre bir yapı ile birleşik yapılması sonucunu doğurmuş ve sürdürülebilir bir çevre kalitesi için, Termal Çamur Kurutma Tesisi İnşaatına Antalya Hurma Atıksu Arıtma Tesisi sahasında başlanmıştır.
Avrupa Birliği ülkelerinde yaygın olarak kullanılan bu teknoloji, ülkemizde ilk kez Antalya’da kurulan Termal Çamur Kurutma Tesisinde kullanılmıştır. Bu nedenle tesisle ilgili çalışmalarımız, diğer illerin su ve atıksu idareleri tarafından da dikkatle izlenilmektedir.
Haziran 2008 tarihinde tesisin devreye girmesi ile ülkemizde ilk kez Antalya’da, su ve atıksu sektöründe çevre kalitesi halkası tamamlanmıştır. Termal Çamur Kurutma Tesisi ile Arıtma tesislerine gelen atıksular, arıtılmış su ve organik gübreye dönüştürülmekte ve bunun dışında çevreye zararlı bir deşarj içermemektedir.

Asat Arıtma Çamuru Termal Kurutma ve Kojenerasyon Tesisi Yapım İşi Hakkında Genel Bilgiler :

İşveren : Antalya Büyükşehir Belediyesi Su ve Atıksu Genel Müdürlüğü,ASAT
İşin Adı : Arıtma Çamuru Termal Kurutma ve Kojenerasyon Tesisi Yapım İşi
Yüklenici : Andritz 3Sys AG-Borusan Güç Sistemleri San ve Tic.A.Ş. Konsorsiyumu

Sözleşme Tarihi : 29.03.2007
Sözleşme Bedeli : 5.990.000 Euro (Keşif Artışları ile: 6.500.000 Euro ile tamamlanmıştır.)
Finansal Kaynak : Tesis %100 özkaynaklar kullanılarak yatırımı gerçekleştirilmiştir.
Yer Teslimi : 30.03.2007
Kontrol : ASAT GENEL MÜDÜRLÜĞÜ
Fiziki Gerçekleşme : %100
Betonarme : %100
Kontrüksyon : %100
Mekanik : %100
Elektrik, otomasyon: %100
 
Tesis ile ilgili değerler:

Suyu Giderilen Çamur Miktarı : 6250 kg/h
Su Buharlaştırması : 4891 kg/h
Kuru Ürün : 1359 kg/h (kuruluk >90)
Kurutucu Tipi : Bantlı kurutucu

3.0 TEKNOLOJİ

BDSC I-RWT-C Modeli Bantlı Kurutucu, beton ve paslanmaz çelik yapının özel bir kombinasyonundan oluşan yeni nesil bir kurutucudur. Bu beton ve paslanmaz çelik yapı, korozyona direnç açısından ve olumsuz iklim şartlarına karşı özgün avantajlar sunar. Kurutucu için ilave bir bina gerekmez. Bu beton kurutucu dizaynı, Lieida-İspanya, Strasbourg and Dijon - Fransa, Karlstadt ve Bernburg – Almanya ile, Türkiye’de bir ilk olarak Antalya şehirlerinde tamamı özkaynaklar kullanılarak idaremiz kontrol ve direktifleri doğrultusunda herhangi bir müşavir kullanmaksızın gerçekleştirilmiştir.
Avrupa Birliği Ülkelerinde uygulanan teknolojilerden farklı olarak idaremiz talepleri sonucu oluşturulan enerji geri kazanım sistemleri ile benzerlerinden %4 daha verimli bir sistemin yapımı gerçekleştirilmiştir.Özet olarak bu sistemler;
• Bütün kurutucuların çıkışındaki ürün sıcaklığı 80-90 0C arasında olup kuru ürünün sıcaklığının 40-45 0C ‘ye kadar soğutulması gerekmektedir. Bütün diğer uygulamalarda tesisin çıkışındaki kuru ürünün tamamı (prosese tekrar karıştırılan%60 kısım dahil) soğutulur ve tekrar ısıtılır. Hurma Kurutma Tesisinde ise sadece silolara sevk edilen ürünler bir bant üzerinde soğutulur, bu esnada ısınan hava ise proses içerisine alınarak kurutma işlemlerine katkı sağlar. Böylece asıl amaç olan ürünün soğutulması sağlanmış ve ısınan hava kurutmada kullanılmış olur.
Kondenserlere gelen kızgın buhar ise yer altı suyu kullanılarak değil,  arıtılmış su kullanılarak soğutulmaktadır. Bu ise yer altı suyu kaynaklarının korunması temelinde çevreci bir yaklaşımdır.

Tesis, atık su arıtma tesisinin ve kurutma tesisinin kendi ihtiyaçları için enerji üretilmesi esnasında sağlanan atık ısıdan istifade edilecek şekilde dizayn edilmiştir.

Atık enerji, yaklaşık 90°C (750 kW)’de olan gaz motoru soğutma suyundan ve yaklaşık 500 °C (1200 kW)’de olan gaz motoru egzoz gazlarından geri kazanılır.

Besleme modülleri, bant tahrik ünitesi ve merdaneler, bant kılavuzları ile boşaltma sistemi gibi bütün mekanik parçalar, beton yapı içerisine hazır montajlı üniteler olarak entegre edilmiştir. Çamur besleme ve dozlama hazneleri, harmanlama vidalı helezonları ve dönüş sistemleri, muhafazanın uzunlama tarafına monte edilmiştir.

Çamur tipi:   
%15-35 Kuru Maddeye (ortalama %20) sahip konsantre evsel atık çamuru
Egzoz gaz arıtması:  Kondsanser (yoğunlaştırıcı) ve biyolojik filtre
Su buharlaştırma oranı:  Ortalama 4890 kg/saat.
Çamur oranı:  %20 K.M içeren 6250 kg/saat suyu giderilmiş çamur, günde 150 ton çamura tekabül eder.
Nihai ürün oranı kg/saat:  %90 Toplam Katıda 1360 kg/saat
Elektrik - Enerji: Kojenerasyon Ünitesinde 1950 kW gücünde Doğalgaz/Biyogaz gaz motoru ile elektrik üretimi yapılmaktadır.
Isı - Enerji:  Gaz motoru gövde ısısının soğutulması esnasında elde edilen sıcak su ve gaz motoru bacasından çıkan egzoz gazlarından 2 MW, biyogaz yakılan termal yağlı brulörden de 2 MW enerji eldesi sağlanır.(akış diyagramı olarak verilen basitleştirilmiş ısı ve kütle dengesi diyagramına bakınız).

4.0 PROSES TANIMI

Çamur Besleme

Hurma Atıksu Arıtma Tesisinden gelen atıksu çamuru,  mekanik susuzlaştırma ile alınır ve çamurun su oranı %99 ‘dan % 80-75 ‘e düşürülür. Çamur daha sonra helezon rotorlu bir pompa yoluyla çamur alım silosuna nakledilir. Lara Atıksu Arıtma Tesisinden alınan çamur ise, kamyonlarla çamur alım deposuna nakledilir. Bu depoda ve siloda depolanan atık çamuru, şaftsız vidalı konveyörler yardımıyla kurutucunun çamur alım tamponuna yönlendirilir.

Ürün Yolu Tanımı

Kurutulacak olan ürün, tampon tankına aktarılır ve hız kontrollü dozlama vidalı konveyörleri yoluyla sürekli olarak besleme ve harmanlama vidalı konveyörüne boşaltılır. Daha önce kurutulan ürünün bir kısmı da bu besleme ve harmanlama vidalı konveyörüne geri yönlendirilir ve burada yaş ürünle harmanlanır (geri harmanlama).
Yaş granüller buradan, ilave bir vidalı konveyör ile ve kurutma bandı üzerinde enine bir helezon ile homojen olarak dağıtılır. Bu vidalı konveyör ve yüksekliği ayarlanabilir tipte olan helezon, ürün tabakasının bant genişliği boyunca ayarlanabilir şekilde ve yaklaşık 5 – 15 cm değerinde homojen olarak dağıtılmasını temin eder. Ürün kurutucu içerisinden geçerken, sıcak hava ile kurutulur.
Kurutma bölgesinden sonra, ürün bu kurutma bölgesinin çıkış tarafında soğutulur. Bandın uç kısmında, >%90 miktarında Kuru Madde içeren kurutulmuş ürün, bir vidalı konveyör ile boşaltılır ve ya nihai ürün silolarına iletilir veya harmanlamaya geri gönderilir.

Kurutma Havası

Kurutma havası, iki kademeli ısı değiştiriciler ile yaklaşık 130-140 °C’ye kadar ısıtılır. Birinci kademe, sıcak su / hava ısı değiştiricilerinden ve ikinci kademe ise, termal yağ / hava ısı değiştiricilerinden ibarettir. Ön ısıtılan hava kurutulacak olan malzeme içerisinden akar ve üründen nemi uzaklaştırır. Mümkün olan en yüksek termal etkinliğin sağlanması için, kurutucu ünitesi yüksek bir devridaim hava hızında çalışır. Bunun anlamı; egzoz kurutma havasının büyük bir kısmının su / hava ısı değiştiricilerine geri döndürülmesi ve kurutma havası sıcaklığına kadar yeniden ısıtılması demektir.

Isı değiştiriciler, beton kurutucu muhafazasına inşa edilmiş olan ayrı bir kompartımana monte edilir. Havayı Kurutucu egzoz bağlantılarından, Kurutucunun üst kısmındaki giriş bağlantısına devridaim ettirmek için dört adet devridaim hava fanı kullanılır. Yoğunlaştırıcıdan gelen kurutma egzoz havasının bir kısmı, daha sonra ekstraksiyon (çekme) fanı ile, kurutma havası kapalı devresine geri döndürülür ve geri kalan diğer kısmı ise, biyofiltre fanı ile çekilerek koku giderme işlemi gerçekleştirilir.

Ürünle kaplı kurutucu bandının dahili görünümü


Fanların kurutma bandından sonraki düzenleri sayesinde, bütün kurutucu bileşenleri hafif bir negatif basınç altında işletilir. Bu sayede, çevreye her hangi bir toz veya koku yayılması meydana gelmez. Isı değiştiricilerin üzerindeki 10- 20 mm WC (Su Kolonu) miktarındaki hafif negatif basınç, uygun kontrol ekipmanları ile temin edilir.

Isı Üretimi / egzoz hava

Gerekli güç ile ısı enerjisinin büyük bir kısmı, 1950 kWel gücündeki bir gaz motoruyla sağlanır. Bu gaz motorlarından çıkan egzoz gazı yaklaşık 450-500°C’ye sahiptir ve geri kazanılan termal yağı ısıtmak için kullanılır. Termal enerjinin geri kalan kısmı, LNG (2012 den itibaren Tesiste üretilecek BİOGAZ)’nin doğrudan yakılması ile ve gaz motoru soğutma prosesinden sağlanan sıcak su enerjisini kullanılmak suretiyle üretilir.

Antalya tesisinde güç ve ısı tesisinin Kojenerasyonunun gerçekleştirilmesi, güncel teknolojinin kullanılması ve çevre sürdürülebilirliğinin göz önüne alınması prensiplerini temsil eder. Tesis, en gelişmiş PLC kontrol sistemi ile kontrol edilir ve denetlenir. Operatör arayüzü, düz ekranlı bir kontrol sistemidir.

Tesisin çalıştırılması ve durdurulması, önceden programlı ardışımlarına sahip olup, neredeyse otomatiktir. Normal başlatma ve durdurma modlarına ilave olarak, hızlı başlat ve hızlı durdur ardışımları da mevcuttur. 

Kontrol ve Otomasyon

Hızlı İşletme modu, sistemi çok kısa bir süre içerisinde, örneğin sırayla 5 ve 15 dakika içerisinde başlatmak ve durdurmak için kullanılır.

İşletme esnasında, bu program ilgili verileri kontrol eder ve denetler. Sistem, ilgili bütün proses adımlarını görüntüleyen 5 kamera ile donatılmıştır. Sistemi zaman zaman denetleme işlevi dışında sürekli bir operatör varlığı gerekli değildir. Eğer önemli derecede çamur değişiklikleri (K.M ve besleme hızında) meydana gelmezse, geceleyin otomatik (manüel gerekmeyen) modda çalışabilir.

Tesis ayrıca, nihai üründe kuru madde miktarını sürekli olarak ölçüm sistemiyle donatılmıştır. Besleme sisteminde veya çamur özelliklerinde değişiklikler meydana gelmesi durumunda, örneğin müsaade edilen aralık dışında su giderme gibi, kontrol sistemi, sistemi otomatik olarak ve güvenli bir şekilde kapatır.

Kullanıcıya özgün kontrol ve denetleme fonksiyonlarına ilave olarak, ekran ayrıca işletme grafiklerini, hata mesajlarını, regülatör ayarını ve sınır değerlerini (güncel veya arşivden) görüntüler ve bütün bu verilerin yazılı çıktısı alınabilir. Ayrıca verilerin, bir arayüz veya harici kullanıcı modemi üzerinden merkezi bir kontrol sistemine de iletilebilir.

Emniyet Mühendisliği

Sistem felsefemizde tesis ve personel emniyeti en üst düzey önceliğe sahiptir. Esas olarak, tüm proseste kritik bir sıcaklık mevcut olmadığı veya olumsuz şartlar altında toz konsantrasyonları bulunmadığı için, seçilen kurutma prensipleri çok yüksek derecede bir emniyeti temin eder. Buna rağmen, yoğun bir işletme tehlike riskleri araştırması ve emniyet mühendisliği temin edilmektedir. Bu sebeple, tesis ve ekipmanlar ATEX yönetmeliklerine tam anlamıyla uygunluk sağlar.

Muayene ve Bakım

Beton dizaynımız, bakım ve muayene işlemleri için eşsiz ve optimum şartlar temin eder.

• Beton muhafaza sayesinde deniz yakınındaki iklim şartlarında her hangi bir korozyon oluşmaz.
• Bütün ana fanlar taban seviyesindedir; bunlar serbest durmakta ve her yandan kolayca erişimi sağlarlar .
• Isı değiştiriciler, geniş dizayna sahip ayrı kompartımanlara monte edilmiştir. Bütün ısı değiştiricilere serbest erişim imkanı sağlanmıştır.
• Havai vinç ünitesi, kurutucunun beton muhafazasına entegre edilmiştir.
• Bant temizleme işlemi, yüksek basınçlı su sistemiyle gerçekleştirilir.
Bu temizleme prosesi, normal işletme esnasında etkinleştirilebilir.

Ürünle temasta olan fanlar, boru tesisatı ve mekanik parçalarda paslanmaz çelik kullanılması sayesinde, uzun bir kullanım ömrü beklenebilir.
Mekanik parçalarda gresleme ve yağ değiştirme gibi normal servis işlerinin dışında düzenli her hangi bir bakım gerektirmez.

5.0 ANA AVANTAJLAR

Büyük Çaplı Kurutma Sistemleri için Teknoloji
Antalya için gerçekleştirilen sistem, yeni geliştirilen ve patenti alınan düşük sıcaklıklı bir bantlı kurutucu olup, yaklaşık 2 MWeI net çıkış gücüne sahip olan bir gaz motorundan elde edilen atık ısı kullanılmak suretiyle saatte 5 ton su buharlaştırma kapasitesine sahiptir. Buna ilave olarak, tesis LNG-BİOGAZ ile destek yakma sistemine sahiptir.

İdaremizin talepleri doğrultusunda yüklenici Andritz 3SYS tarafından büyük kapasiteli çamur kurutma üniteleri için inşa edilen tamamen beton muhafazalı yeni nesil çamur kurutma sistemi, kendisine ait bazı özgün hususiyetlere ve avantajlara sahiptir. Bunları şöyle özetlemek isteriz:

1. Mükemmel nihai ürün kalitesi:

Nihai ürün, patojen kontrol ihtiyaçlarını karşılar, %90 üzerinde bir Kuru Madde (K.M) miktarına sahiptir ve neredeyse tamamen tozsuzdur.

2. Bütün çalışma şartları altında güvenli tam otomatik işletme:

130- 140°C sıcaklıkta bulunan kuruma havası, kendiliğinden tutuşma sıcaklığının yaklaşık 100 °C derece altındadır. Buna ilave olarak, kurutma havasının toz muhtevası normal çalışma şartları altında, minimum patlama konsantrasyonu sınırından 300 kat daha düşüktür ve ayrıca, örneğin bandın parçalanması gibi aşırı durumlarda bile hava kanalı zonu bir patlayıcı bölge olarak görülmez. Bu özellik, bütün zamanlarda her hangi bir personel beklemesine gerek olmaksızın otomatik işletmeyi mümkün kılar. BKS Sistemli Tesisler, ATEX Emniyet Yönetmeliklerine tamamen uygundur.

3. Tesis Kurutma Performansı:

Birim kurutma alanı başına buharlaştırma kapasitesi 5 ton/saat değerine kadar olan tesis performansları şimdiden gerçekleştirilmiştir. Daha az sayıdaki kurutma hattı, daha az bakıma, daha az yıpranma ve aşınma parçasına ve tüm sistemde çok daha iyi bir performansa yol açar.
4. Düşük kalitedeki atık enerjisi kullanılarak düşük enerji tüketimi:
Kojenerasyon tesislerinden, atık yakma tesislerinden ve diğer proseslerden baca gazı, istim, atık gaz, sıcak su vb şeklinde geri kazanılan egzoz ısısının kısmen veya tamamen entegrasyonu yoluyla optimum şartlar sağlanır. Kurutma havasının geri kazanılarak devri daim ettirilmesi, enerji tüketiminde tasarruf sağlar.
Atık ısı geri kazanılması seçeneğinin gerçekleştirilmesi ile aşağıdaki ilave avantajlar sağlanır:
• Termal enerji maliyeti yoktur ve işletme maliyetlerinde önemli azalma sağlanmıştır.
• Gelecekteki enerji fiyatlarının etkisi olmaksızın sürdürülebilir bir çözüm; birincil enerji kaynaklarının geleceğe yönelik tasarruf edilmesi planlanmıştır.
• Çevre dostu kavramı, sera etkisinin büyük ölçüde azaltılması sağlanmıştır.

Tesis İletişim Bilgileri :
ASAT GENEL MÜDÜRLÜĞÜ
KANALİZASYON VE ATIKSU ARITMA TESİSLERİ DAİRESİ BAŞKANLIĞI
Fabrikalar Mahallesi
Dumlupınar Caddesi No:3
ANTALYA
Tel. 0.242.3101370
Fax: 0.242.3101370
www.asat.gov.tr



21 Şubat 2017 Salı