Güneş panelli küçük ölçekli su arıtma sistemi ile içme suyu arıtımı - Özyılmaz, Sinem (My University, 2006)
Altyapı ve arıtımın zayıf olduğu gelişmemiş ve gelişmekte olan ülkelerde, su arıtımına olanak sağlayan küçük ölçekli su arıtma sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada kullanılan yüzey filtrasyonu ve UV (ultraviyole) dezenfeksiyon ekipmanı, içme suyu kalitesinde su elde etmede kullanılmıştır. UV ışınları, içme suyu kaynaklarını ve atıksuları hastalık yapıcı bakterilerden arındırmak için kullanılan yöntemlerin en etkinlerinden biri ve en güveniliridir. UV ışını protoplazmanın kolloidal yapısını değiştirerek mikroorganizmları etkisiz hale getirir. 254 nm dalga boyundaki ışınımlar mikroorganizmanın hücre duvarına nüfuz ederek DNA (deoksiribonükleik asit) ve RNA (ribonükleik asit) gibi hücresel materyaller tarafından emilir, böylelikle hücrenin bölünerek çoğalmasını önler ya da hücrenin ölümüne sebep olur. UV dezenfeksiyonun otomasyonu kolaydır, ek bir kimyasal gerektirmez, arıtım verimi kısa uygulamalarda dahi yüksektir ve suyun tadını, kokusunu ya da diğer özelliklerini değiştirmez. UV dezenfeksiyon yönteminin etkisi UV-şiddeti ve maruz kalma süresinin çarpımı olan UV dozuna bağlıdır. Dezenfeksiyon sistemlerinde UV ışınlarının verimliliği, UV lambasının verdiği ışınların şiddetine, UV reaktörünün hidrolik özelliklerine, ve arıtılan suyun akış özellikleri ile UV geçirgenliğine bağlıdır. Suda bulunan kolloidlerin adsorblayıcı özellikleri ve katı maddelerin dezenfektanın mikroorganizmaya ulaşmasına engel olmaları nedeniyle bulanık suların dezenfeksiyonu zordur. Kullanılan küçük ölçekli su arıtma sisteminde su cazibe ile filtrelerden geçerek, güneş panellerinin sağladığı elektrikle çalışan UV lambası ile dezenfekte edilmiştir. Kullanılan sistemin farklı bulanıklık, UV geçirgenliği ve bakteri konsantrasyonlarına sahip su kaynakları için uygulanabilirliği araştırılmıştır. UV ışınları ile güneşin ısıtma etkisi suyun dezenfeksiyonunda sinerjik etkiye sahiptir. Bu sinerjik etki sayesinde, su sıcaklığı 45oC olan pastörizasyon sıcaklığına ulaşmasa da, dezenfeksiyon (solar dezenfeksiyon) gerçekleşmektedir. Model su arıtma sistemi ile çalışılan filtre edilmiş sulardan alınan numuneler direkt güneş ışığına maruz bırakılarak farklı bulanıklık, UV geçirgenliği ve bakteri konsantrasyonlarına sahip su kaynakları için dezenfeksiyonları incelenmiş, model su arıtma sisteminin ve solar dezenfeksiyonun uygulanabilirlikleri karşılaştırılmıştır.

In non-developed and developing countries with poor sanitation and treatment opportunities, small-scaled treatment alternatives are required. In this study, surface filtration and UV (ultraviolet) disinfection in a small housing were used to obtain drinking water. UV radiation is the safest and one of the most effective treatment techniques to eliminate disease-causing bacteria from drinking water supplies and wastewater. UV light alters the colloidal nature of the protoplasm and inactivates the microorganisms. Radiation with 254 nm wavelength penetrates the cell wall and is absorbed by cellular materials including DNA (deoxyribonucleic acid) and RNA (ribonucleic acid), which either prevents replication or causes death of the cell. Automation of UV disinfection is fairly easy, process does not require chemical addition, provides high treatment efficiencies within short retention times and does not effect chemical characteristics, taste nor odour of the water. The efficacy of UV disinfection depends on the dose, defined as the product of intensity and exposure time. The effectiveness of UV light in disinfection processes depends on the intensity of the lamps, UV transmittance of the irradiated water, and the hydraulic properties of the UV reactors. Disinfection of turbid waters is difficult because of the adsorptive characteristics of some colloids and because the solids may partially shield organisms from the disinfectant. Water was filtered by gravity and disinfected with UV lamp powered by solar panels. Applicability of the model water purification system was investigated for water supplies with variable turbidity levels, initial bacterial concentrations, and UV transmittances. Direct radiation of sunlight workes synergistically with solar heating to disinfect the water. Thus, effective disinfection occurs even when the water temperature does not reach pasteurization temperature of 45oC. Solar disinfection of filtered water samples obtained in the model purification system are evaluated for different turbidity levels, initial bacterial concentrations, and UV transmittances. The applicability of solar disinfection and model purification system were compared.
Keywords: Çevre Kimyası; İçme Suyu_Arıtma; Su_Arıtma