Ağırsu deşarjının hidrodinamik özelliklerinin fiziksel modelleme yöntemi ile araştırılması

Abstract

Desalinasyon tesislerinin emisyon, kıyı alanlarının kullanımı, gürültü gibi pek çok çevresel etkisi olmakla birlikte en önemli çevresel etkisi desalinasyon süreci sonunda ortaya çıkan konsantre ağır atıksudur. Alıcı ortam olarak kullanılan deniz suyundan daha yoğun olan atıksu dibe batarak bulut halinde tabandan yayılmaktadır. Bu tabandan yayılma deniz tabanındaki canlılar için toksik etkilere sahiptir. Tuzluluk ve çözünmüş oksijen değerlerindeki değişime töleransı düşük olan canlılar örneğin Posidonia Oceanica, desalinasyon atıksularından direk olarak etkilenirler. Desalinasyon atıksularının içerisinde bulunana ağır metaller, yıkama kimyasalları, köpük önleyiciler gibi kimyasallar da bu karaktardeki atıksuların toksik etkilerini arttırtmaktadır. Denizlerdeki su yoğunluğundan daha yüksek yoğunluk değerlerine sahip özellikle de ters ozmos yöntemi ile desalinasyon yapan tesis atıksuları dibe batarak her türlü seyrelmeye etki eden faktörden yalıtılırlar. 2 ve 3. seyrelme süreçlerine girmeyen desalinasyon atıksuları için en önemli seyrelme 1 seyrelme sırasında gerçekleşir. Giriş seyrelmesi pek çok etkene bağlıdır. Buların başında da difüzör yerleşimi gelmektedir. Bu çalışma kapsamında İstanbul Teknik Üniversitesi Hidrolik Laboratuarı'nda farklı derinlik ve yatayla yapılan açılar değiştirilerek yapılan deşarjların seyrelmeye olan etkileri incelenmiştir.

Over 75% of the earth?s surface is covered with water, approximately 97% of which is salt water. However, only less than 0.01% of all water on earth is freshwater accessible for direct human uses. Due to the ever-increasing demand for water brought about by industrialization and the rapid increase in population, significant effort is being spent on finding ways to tackle the shortage of freshwater. One of these ways is desalination, which is a process for obtaining drinking water by removing excess salt and minerals from sea water. There are currently over 15000 desalination plants in service today, half of which are located in the Middle East. Although desalination plants are quite useful for obtaining potable water, they can have adverse effects on the environment due to the highly concentrated brine discharge into the sea. Since brine is denser than the surrounding body of water, it settles down to the sea bed and threatens marine life which are particularly sensitive to the high levels of salinity, such as the Posidonia Oceanica found in the Mediterranean basin. Adverse effects on the environment can be mitigated by diluting the concentrated brine discharge into the sea. Dilution is achieved by dispersing the brine into the seawater through adjusting the momentum of discharge which depends on the positions and the alignments of the diffusers at the end of the discharge line. This study presents the findings of an experimental investigation which was conducted at the hydraulics laboratory of Istanbul Technical University on the effects of various diffuser placement and alignment schemes on the brine dispersion performance.