Sanayide Eko-verimlilik (Temiz Üretim) Uygulama Yöntemleri ve Kılavuzlar

Transkript

1 1 Sanayide Eko-verimlilik (Temiz Üretim) Uygulama Yöntemleri ve Kılavuzlar Prof.Dr. Göksel N. Demirer Orta Doğu Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü UNIDO EKO-VERĠMLĠLĠK (TEMĠZ ÜRETĠM) PROGRAMI PROGRAM FAALĠYETLERĠ VE KAZANIMLARIN PAYLAġIMI ÇALIġTAYI 27 Nisan 2011 Kayseri Organize Sanayi Bölgesi Konferans Salonu

2 2 KİRLİLİK HAM MADDE, SU, ENERJİNİN ETKİN OLARAK KULLANILAMAMASI KAYNAKLI, ÜRETİM SÜRECİNi ÜRÜNE/HİZMETE DÖNÜŞEMEDEN TERK ETMESİ TEMİZ ÜRETİM/EKOVERĠMLĠLĠK HAM MADDE, SU, ENERJİNİN ETKİN OLARAK KULLANILARAK, OLASI EN YÜKSEK ORANDA ÜRÜNE/HİZMETE DÖNÜŞTÜRÜLEBİLMESİ TEMİZ ÜRETİM/ EKOVERİMLİLİK KİRLİLİK AZALTIMI + ENDÜSTRİYEL VERİM ARTIŞI ATIK MİKTARI VERİMLİLİK

3 SANAYĠ TESĠSLERĠ BAZINDA TEMĠZ ÜRETĠM OLANAKLARI 3 TEKNOLOJĠ ĠġLETME ÜRETĠM PROSESLERĠ HAM MADDE DĠĞER GĠRDĠLER ÜRÜN ATIK VE EMĠSYONLAR

4 Ham Madde ve Diğer Girdilerin DeğiĢtirilmesi: Toksik ve zararlı girdilerin çevreye duyarlı eşdeğerleri ile değiştirilmesi Geri kazanılmış ve yenilenebilir ham madde ve girdilerin kullanılması 4 Teknolojik ĠyileĢtirmeler: Proses kontrolünde iyileştirmeler Ekipman modifikasyonu Proses koşullarının optimizasyonu Otomasyon uygulamaları Teknoloji değişikliği GeliĢtirilmiĢ ĠĢletme Uygulamaları: Üretim planlaması Bakım onarım programları Geliştirilmiş işletme uygulamaları Eğitim programları Enerji yönetimi Kayıpların önlenmesi Ürün Modifikasyonu: Geri dönüştürülebilir ürünler Uzatılmış ürün ömrü Daha etkin ve daha az malzeme yoğun paketleme Zararlı madde içeren malzemelerin daha az kullanımı Geri kazanım ve Yeniden Kullanım: Atıkların (atıksu, soğutma suyu, enerji, vd.) aynı tesiste ya da başka tesislerde ham madde olarak kullanılmasına yönelik yapılacak faaliyetler Atıkların ürün ve enerjiye dönüştürülmesi Atıkların ayrı toplanması ve depolanması

5 Çeşitli Temiz Üretim yöntemleri için pek çok el kitabı, kılavuz, bilgi notu, vb.ler geliştirilmiştir. 5

6 6 Temiz Üretim Denetlemesinin (Değerlendirmesinin) Aşamaları Aşama 1 Aşama 2 Aşama 3 Aşama 4 Aşama 5 Planlama ve Organizasyon 1a. Yönetimin Onayını Almak 1b. Temiz Üretim Takımı Oluşturmak 1c. Hedeflerin Belirlenmesi -Sonuç: Yapılacak çalışmanın kapsam ve çerçevesinin oluşturulması Ön Değerlendirme 2a. Mevcut Verilerin Toplanması 2b. Malzeme Akışının Değerlendirmesi ve Geliştirilmesi -Sonuç: odak alanı belirlenmesi Temiz üretim Seçeneklerini Oluşturmak 3a. Detaylı Değerlendirmeler: atık, enerji ve çevre denetimleri 3b. Temiz Üretim Seçeneklerinin Belirlenmesi -Sonuç: seçenekler kümesi Temiz üretim Seçeneklerinin Değerlendirmesi 4a. Teknik, ekonomik ve çevresel fizibilite -Sonuç: uygulanabilir seçenekler listesi Temiz Üretim Uygulamaları, Sürekli Geliştirme

7 Bir TÜ Denetlemesi Çalışmasında Veri Toplanması için Kullanılabilecek Örnek Tablolar 1. Ürün/Hizmetler 7 Ana Ürünler/Hizmetler Yıllık Miktar Birim No Hammadde ve Diğer Proses Girdileri No. Madde Yıllık Miktar Birim Maliyet Amaç/Kulla nım 1 2 Üründe içerilme oranı (%) 3. Enerji Kullanım Verileri No Enerji Türü Yıllık Miktar Birim Tüketim (kwh) Toplamdaki Payı (%) Toplam Maliyet Toplamdaki Payı (%) 1 2

8 4. Atık ve Emisyonlar 8 No 1 2. Atık Türü Yıllık Miktar Tasfiye Maliyeti 5. Varolan Atık ve Emisyon Önleme Uygulamaları No. Atık Önleme Yöntemi Atık Türü 1 X 2 Y A B C D E 6. Temiz Üretim Olasılıkları No Atık/Emisyon Türü Temiz Üretim Potansiyeli 1 2

9 9 KÜTLE DENGESİ HAM MADDE GÖZLENEN SĠSTEM ÜRÜNLER Ġlk veya ikincil ENERJĠ Elektrik, gaz, petrol, kömür MADDE EMĠSYONLARI Katı atık,gaz,atık su SU DĠĞER Atık ısı, gürültü

10 PATATES CİPSİ ÜRETEN BİR FİRMA İÇİN KÜTLE DENGESİ Girdiler Temel İşlem Çıktılar Patates (13 t/gün) Ayırma Kullanılamayan patatesler (1.3 t/d) (11.7 t/gün) Yıkama suyu (3 t/gün) Soyma Kabuklar (0.6 t/d) Atıksu (3 t/d) Yıkama suyu (0.77 t/gün) 2 (11.1 t/gün) Yıkama (Soğuk+Sıcak) (11.1 t/gün) Atıksu (0.66 t/d) Buhar (0.11 t/day) Yıkama suyu (3 t/gün) Kesme Kesme kalıntıları (0.6 t/d) Atıksu (3 t/d) Yıkama suyu (100 t/gün) Rafine yağ (3 t/gün) Yıkama suyu (5 t/gün) Tuz (0.1 t/gün) Baharat (0.05 t/gün) Yıkama suyu (1 t/gün) 15 paket/gün Paket malzemesi (0.233 t/d) 6 Toplam Girdi = t/gün (+15 paket/gün) (10.5 t/gün) Dilimleme (5 Makina) (10.5 t/gün) Kızartma (11.5 t/gün) Tuzlama + Baharatlama (11.65 t/gün) Tartım+Paketleme Ürün ( t/gün) Atıksu (100 t/d) Yağ buharı (1 t/d) Atık yağ (1 t/d) Atıksu (5 t/d) 15 paket/gün Atıksu (1 t/gün) Toplam Çıktı = t/gün (+15 paket/gün) sıvı katı gaz 10

11 Kütle dengesi belli bir proses ya da tüm tesis için yapılabileceği gibi belli bir ham madde grubunun ürüne dönüştürülürken kayıplarını belirlemek üzere bir madde akış analizi olarak da gerçekleştirilebilir. uygulama boya tiner tiner yüzeydeki kuru boya temizleme atık boya patlayıcı kullanılmış tiner buharlaşan solvent Sprey ile boyama esnasında kaybedilen miktar

12 12 UYGULAMA ÖRNEKLERİ

13 l/m² Yüzey Kaplama (Anotlama) Yapan Bir Firma 13 Sprey durulama sistemine geçildi Borular onarıldı Ürünler üzerindeki kimyasalların kaplama yapılan tanklar üzerinde uzun süreler süzülmeleri sağlandı Günlük kontrol programı uygulandı Su kullanımı % 46 azaltıldı Specific water consumption of an anodizing company specific water consumption

14 Oto Tamir Atölyesi 14 Bir ultrafiltrasyon ünitesi kullanılmaya başlandı Temizleme sistemi modifiye edildi Yıkama kimyasalı kullanımında % 76, su kullanımında % 80 azalma sağlandı

15 TEMİZ ÜRETİM NEDİR? (4/6) 15 Firma Alt Sektör Uygulanan Kirlilik Önleme Yöntemi CFI, Kuzey Karolina, ABD. Boyama, Ağartma Ekipman Modifikasyonu (otomasyon) Atık Azaltım Etkinlikleri Atık Azaltımı Tasarruf Boyama tanklarında varolan ancak kullanılmayan debi metreler, aktif hale getirildi. Boyama tanklarına yerleştirilen diferansiyel basınç ileticileri yardımı ile tanklardaki boyama çözeltisi miktarlarının sürekli olarak ölçümü sağlandı. Kullanılan bir bilgisayar programı/otomasyon sistemi yardımı ile boyama tanklarında uygulanan boyama süreçleri otomatik olarak izlenebilir/kontrol edilebilir hale getirildi. Bu otomasyon sistemi, farklı nitelik ve miktarlardaki kumaşların boyanması için gerektiği kadar boya/boyama çözeltisi kullanımına olanak verdi. Su, ısı ve kimyasal kullanımında % 6-16 arasında azaltım sağlandı. Toplam m3/yıl su ve 407,8 ton/yıl kimyasal tasarrufu sağlandı. Su kullanımı ve ayrıca arıtılması gereken atık su miktarı da ciddi ölçüde azaldı Dolar/yıl (Amortisman süresi: 4 ay)

16 16 ORTA DOĞU TEKNİK ÜNİVERSİTESİ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TARAFINDAN GERÇEKLEŞTİRİLEN BAZI UYGULAMA ÖRNEKLERİ

17 BİR SÜT ÜRETİMİ FABRİKASI İÇİN TEMİZ ÜRETİM FIRSATLARININ ARAŞTIRILMASI 17 Bu çalışmada Türkiye nin önde gelen bir süt işleme tesisindeki pastörize süt üretimi prosesinde temiz üretim fırsatları araştırılmıştır. Süt üretim prosesi kaynaklı çevresel yükler belirlenmiş ve kütle-denge analizine dayanan bir atık azaltım denetlemesi yöntemi aracılığıyla atık azaltım olanakları belirlenmiştir. Daha sonra seçilen olanaklar çevresel fayda ve ekonomik uygulanabilirlik yönünden değerlendirilmiş ve tesise sunulmuştur. ÇalıĢılan Tesis ÇalıĢmada incelenen firma yıllık 18 milyon litre süt iģleme kapasitesine sahip bir süt ürünleri fabrikasıdır. Fabrikanın bir atıksu arıtma tesisi bulunmadığından, üretilen atıksu fabrikanın yanındaki bir çaya deģarj edilmektedir. Dolayısıyla TÜ teknikleri ile kirliliğin azaltılması hem bir ihtiyaç hem de önemli bir fırsatı iģaret etmektedir. Pastörize süt üretimi çiğ süt alımı ve pastörizasyon olmak üzere iki temel prosesi içermektedir.

18 ĠĢletmenin Proses Akım ġeması 18 Klarifikatör CW T Çið Süt Filtre Dengeleme Tanki Clarifier FM 1 Çig Süt Tanki Filtre Klarifikatör Çamuru CW Sogutma Plakalari Çig Süt Saklama Tanklari A. Çig Süt Alim Prosesi HW Pastörizasyon Krema HW Odor 1 FM Dengeleme Tanki CW Separatör Separatör camuru CW Kokusuzlastirma (Deodorizasyon) Homojenizatör Sicak tutma borulari PastörizeSüt Saklama Tanklari Sise Paketleme Karton Paketleme B. Süt Pastörizasyonu FM Kanal Her zaman kullanilmayan hat Karistirma Debi ölcer T Pompa Zaman Kontrollu Çek Vana Piston

19 Önerilen TÜ araçları arasında: 19 İyi işletme prosedürü (GHK) Ekipmanların ve bağlantıların onarılması, Küçük proses kontrolü ekipmanlarının yerleştirilmesi İşletme yöntemlerinin değiştirilmesi Çeşitli proses sularının yeniden kullanımı, Süt çamuru ve sütlü suların saha dışında hayvan yemi olarak ve sığırların sulanmasında kullanımı Alkali çözeltinin başka ekipmanların temizlenmesinde yeniden kullanımı, Teknolojik değişikliği Otomatik temizleme sistemi (CIP) kullanımı Su kullanımında verimlilik için shut-off spray nozüllerin monte edilmesi Alternatif kimyasallar Temizlik için alternatif kimyasal maddelerin kullanılması yer almıştır.

20 Bu çalıģmanın sonuçlarına göre: 20 Engellenebilecek Geri Azaltılan Su Kullanımı (kg/gün) DeĢarj (kg/gün ) Kimyasal kullanımı (kg/gün) Kazanılan Su (kg/gün) KOĠ (kg/gün ) AKM (kg/gün ) Alkalinite (kg/gün) Ω Bu değerler, önerilen TÜ önlemleri hayata geçirildiğinde, bu fabrikanın kullanım suyunu %50, varolan atık su deşarjlarını %9.3, varolan kimyasal madde kullanımını %65.4, KOİ yükünü kg/gün ve AKM yükünü 20.7 kg/gün oranında azaltabileceğini, ve kullanım suyunun % 19.6 ı da yeniden kullanabileceğini göstermektedir.

21 21 BİR KAĞIT HAMURU VE KAĞIT FABRİKASINDA TEMİZ ÜRETİM OLANAKLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ Fabrikanın Akım Şeması

22 Odun depolama ve doğrama işlemleri için belirlenen atık azaltımlarının özeti 22 Parametre Beklenen Maksimum Azaltım Kütük Yüzdürme Suyunun Geri Devri Yağmur Suyu Kontrolü Beklenen Toplam Maksimum Azaltım Su Tüketimi (m 3 /ton üretilen hava ile kurutulmuş hamur) BOİ 5 (kg/ton üretilen hava ile kurutulmuş hamur) KOİ (kg/ton üretilen hava ile kurutulmuş hamur) TAKM (kg/ton üretilen hava ile kurutulmuş hamur) Atık Su Üretimi (m 3 /ton üretilen hava ile kurutulmuş hamur)

23 23 CTMP Proses işlemleri için belirlenen atık azaltımlarının özeti Parametre Geliştirilmiş Hammadde Seçimi Beklenen Maksimum Azaltım Geliştirilmiş Doğrama ve Eleme Uzatılmış Delignifikasyon Dökülme Kontrolu Beklenen Toplam Maksimum Azaltım Su Tüketimi (m 3 /ton üretilen hava ile kurutulmuş hamur) BOİ 5 (kg/ton üretilen hava ile kurutulmuş hamur) KOİ (kg/ton üretilen hava ile kurutulmuş hamur) TAKM (kg/ton üretilen hava ile kurutulmuş hamur) Atık Su Üretimi (m 3 /ton üretilen hava ile kurutulmuş hamur)

24 Kağıt makine işlemlerinde belirlenen atık azaltımlarının özeti 24 Beklenen Maksimum Azaltım Parametre Su Tüketimi (m 3 /ton üretilen kağıt) BOİ 5 (kg/ton üretilen kağıt) KOİ (kg/ton üretilen kağıt) TAKM (kg/ton üretilen kağıt) Atık Su Üretimi (m 3 /ton üretilen hava ile kurutulmuş hamur) Ek Vakum Çekme Tankları Vakum Pompaların da Kullanılan İzolasyon Suyunun Azaltılması Keçe Duşlarınd a (Felt Shower) Kullanılan Temiz Suyun Azaltılması Bez İzolasyonların (Gland Seal) değiştirilmesi Beklenen Toplam Maksimum Azaltım

25 25 TEŞEKKÜRLER Prof. Dr. Göksel N. Demirer Çevre Mühendisliği Bölümü Orta Doğu Teknik Üniversitesi Tel: , Faks: e.posta: