Temiz Üretim Araçları ve Türkiye den Endüstriyel Örnek Uygulamalar

Transkript

1 Temiz Üretim Araçları ve Türkiye den Endüstriyel Örnek Uygulamalar Prof.Dr. Göksel N. Demirer Orta Doğu Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü TÜRKİYE SÜRDÜRÜLEBİLİR KALKINMAYI TARTIŞIYOR! SÜRDÜRÜLEBİLİR KALKINMANIN SEKTÖREL POLİTİKALARA ENTEGRASYONU UNDP, DPT, EBSO Kasım 2007 Ege Üniversitesi İktisadi İdari Bilimler Fakültesi Konferans Salonu, İzmir

2 YAŞAM DÖNGÜSÜ PERSPEKTİFİ İLE ENDÜSTRİYEL ÜRETİM SÜRECİNDEN BİR ÖRNEK: Enerji ve hammadde tüketimi Ham madde Üretim Süreçleri Tüketim Yaşam Döngüsü Sonu Hava, toprak ve su emisyonları

3 ENDÜSTRİYEL ETKİNLİKLERİN ÇEVRE İLE ETKİLEŞİMİNİN BASİTLEŞTİRİLMİŞ MODELİ Hammadde Diğer girdiler Ürün Atıklar Endüstriyel süreç Arıtma Doğal Alıcı Ortamlara Deşarj

4 Çevre Yönetiminin Tarihsel Gelişimi Kirlilik Önleme Geri Dönüşüm Arıtma Seyreltme 1960 Kirlilik Kontrolü 1990 Kirlilik Önleme Temiz Üretim

5 KİRLİLİK HAM MADDE, SU, ENERJİNİN ETKİN OLARAK KULLANILAMAMASI KAYNAKLI, ÜRETİM SÜRECİNi ÜRÜNE/HİZMETE DÖNÜŞEMEDEN TERK ETMESİ TEMİZ ÜRETİM/KİRLİLİK ÖNLEME (TÜ/KÖ) HAM MADDE, SU, ENERJİNİN ETKİN OLARAK KULLANILARAK, OLASI EN YÜKSEK ORANDA ÜRÜNE/HİZMETE DÖNÜŞTÜRÜLEBİLMESİ TÜ/KÖ KİRLİLİK AZALTIMI + ENDÜSTRİYEL VERİM ARTIŞI

6 Sürdürülebilir Tüketim ve Üretim (STÜ) temel gereksinimlere karşılık gelen ve yaşam kalitesini artıran mal ve hizmetlerin üretimi sürecinde; doğal kaynak kullanımı, toksik ve diğer kirleticiler ve atık deşarjlarının diğer tüm emisyonların yaşam döngüsü perpektifi çerçevesinde azaltılarak, gelecek kuşakların gereksinimlerinin kesintisiz olarak sağlanabilmesine yönelik tüm çabaları kapsayan genel bir kavramdır. Sustainable Consumption Symposium, Oslo, Norway, January 1994.

7 Sürdürülebilir Tüketim ve Üretim kavramı endüstri başta olmak üzere tüm insani etkinliklerde verimlilik artışı ile atık azaltımını birlikte gözeten Temiz Üretim, Kirlilik Önleme, Ekoverimlilik, vd. alanlarda 20 yılı aşkın süredir yapılmakta olan çalışmaların doğal bir sonucu olarak ortaya çıkmıştır.

8 Tüketim ve üretimin salt azaltılması anlamına gelmeyen STÜ kavramı yüksek verime sahip üretim teknoloji ve yöntemlerinin kullanımıyla, aynı miktarda üretim için daha az doğal kaynak ve enerji kullanımı ve daha az atık üretimi prensibine dayanmaktadır. Bu niteliği ile STÜ kavramı sadece çevresel kaygılara değil, doğal kaynakların korunması, yoksullukla mücadele, endüstriyel verimlilik, ekonomik kalkınma, sağlık, eğitim ve yaşam kalitesi gibi pekçok farklı alana hitap eden bir yaklaşımdır. Advancing Sustainable Consumption in Asia, A Guidance Manual, 2005, UNEP, EUROPEAID, ASIA PROECO.

9 STÜ Konusunda Avrupa Birliği nin Politika Strateji ve Enstrümanları Entegre Ürün Politikası Çevre Teknolojileri Eylem Planı Tüketici Politikaları Şirketlerin Toplumsal Sorumluluğu Kamusal Satın Alma Politikaları Ekonomik Enstrümanlar Çevre ile İlgili Vergiler Çevresel Yatırımlar için Devlet Yardımı Emisyon Takası Ticari Politikalar Enformasyon Araçları Eğitim, Bilinç Arttırma, Kamunun Bilgilendirilmesi Çevresel Etiketleme Tüketicilerin Bilgilendirilmesi Avrupa Kirletici Emisyon Kayıt Sistemi Analitik Araçlar İndikatörler Raporlama Mekanizmaları Sürdürülebilir Evsel Tüketim Raporu Araştırma ve Geliştirme 6. AB Araştırma ve Teknolojik Gelişim Çerçeve Programı Sustainable Consumption and Production in European Union, European Comission, 2004.

10 TEMİZ ÜRETİM (KİRLİLİK ÖNLEME) NEDİR? Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP): Bütünsel önleyici bir çevre stratejisinin ürün ve süreçlere sürekli olarak uygulanması ile insanlar ve çevre üzerindeki risklerin azaltılması.

11 KİRLİLİK ÖNLEME NEDİR? Prosesler için; Hammadde ve enerji kullanımının Toksik madde kullanımının Üretim ve hizmet süreçlerinden kaynaklanan tüm emisyon ve atıkların miktar ve toksisitelerinin Ürünler için; Olumsuz çevresel etkilerinin yaşam döngüsü boyunca (hammadde eldesinden nihai bertarafa kadar) önlenmesi/azaltılması demektir.

12 Kirlilik Önleme İşçiler Halk Tüketiciler Gelecek kuşaklar üzerindeki çevresel riskleri azaltır. Üretim Arıtma Sağlık giderlerini azaltır. Verimliliği Ürün ya/ya da hizmet kalitesini yükseltir.

13 TEMİZ ÜRETİM İN ARAÇ VE METODLARI: İşletme Verimliliğinin Arttırılmasına Yönelik Çevre Yönetimi, Ekoverimlilik, Atık Denetleme, Enerji Denetleme, Risk Denetleme, Çevresel Yasa Yönetmeliklerle Uyum Değerlendirmesi, Çevresel Etki Değerlendirme, Yaşam Döngüsü Analizi, Teknoloji Değerlendirme, Kimyasal Değerlendirme, Endüstriyel Ekoloji, Çevre için Tasarım, Çevre için ya da Yeşil Satın Alma, Çevre Yönetim Sistemleri, Çevresel Performans Değerlendirmesi

14 ÖRNEK ÇALIŞMA 1 SEKA BALIKESİR KAĞIT HAMURU VE KAĞIT FABRİKASINDA TEMİZ ÜRETİM OLANAKLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ Bu çalışmada, bu fabrika için temiz üretim fırsatları araştırılmıştır. Bu kapsamda bir metodoloji geliştirilmiş, hammadde, enerji ve su girdileri belirlenerek, tesisin çevresel performansı, sonraki çalışmalara temel oluşturması için, diğer ülkelerde benzer sistemlerle çalışan kağıt hamuru ve kağıt fabrikaları için önerilen ve uygulanan Çevresel Performans Göstergeleri ile karşılaştırılmıştır. Gerçekleştirilen kütle dengesi analizi sonrası, ilgili literatür de kullanılarak, uygulanabilir atık azaltım seçenekleri belirlenmiştir. Son olarak, fabrikanın üretim verimliliğini arttırmak için belirlenen atık azaltım seçenekleri karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir.

15 SEKA (Türkiye Kağıt Hamuru ve Kağıt Fabrikaları) Balıkesir Kağıt Hamuru ve Kağıt Fabrikası ağaç kütüklerini ve satın alınan ambalaj kağıtlarını (kraft) gazete kağıdı (newsprint) üretiminde kullanır. Agaç kabuksuzlaştırma ve kıyım (wood debarking and chip making), kağıt hamur imalatı, hamur ağartma (pulp bleaching) ve kağıt imalatı basamaklarına sahip olan entegre bir tesistir. Fabrikanın tasarım kapasitesi 100,000 ton/yıl dır. Fabrikanın, bu çalışma yapıldığı sırada aylık ortalama kağıt (newsprint) üretimi 6,667 ton du.

16 SEKA Balıkesir Kağıt Hamuru ve Kağıt Fabrikası Akım Şeması

17 METODOLOJİ Farklı kaynaklardan birtakım atık denetimi kılavuzları (UNEP, UNIDO, USEPA ve diğerleri) araştırılmış ve bu çalışmada kullanılacak metodolojiyi derlemek amacı ile kullanılmıştır. Atık denetimini gerçekleştirmeden önce, denetim için gerekli tüm bilgilerin toplanıldığını gösterecek bir kontrol listesi (checklist) hazırlanmıştır. Toplanan veriler, ABD, Kanada, Avustralya ve Avrupa daki şirketlerin uluslararası çevresel performans göstergeleri ile karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma tesisteki çeşitli süreçlerin geliştirilmesi için çeşitli fırsatlar sunmuştur. Bu yöntemle belirlenen her temiz üretim fırsatı için farklı atık azaltımı yöntemleri incelenmiş ve belirlenmiştir.

18 ÖNERİLEN TEMİZ ÜRETİM OLANAKLARI ve UYGUN ATIK AZALTIMI DÜZEYLERİ SEKA Balıkesir Fabrikası nın üç ana proses bölümü için farklı kaynaklardan toplanan ÇPG ler tablolaştırıldıktan sonra, fabrikanın performansı bu göstergelerin ortalama değerleri ile karşılaştırılmıştır. Daha sonra bunlar tesis yönetimi ve personeli ile tartışılmıştır. Tesisin her proses bölümü için belirlenen maksimum atık azaltımı düzeyleri (farklı çalışmalardan, kitapçıklardan, rehberlerden vb. edinilen) ile birlikte temiz üretim olasılıkları da tesis yönetimi tarafından onaylanmıştır. Zaman kısıtlaması nedeniyle Temiz Üretim yöntemlerinin detayları bu sunumda yer almamıştır. Ancak gerekli bilgilere ana kaynaktan ulaşılabilir.

19 Odun depolama ve doğrama işlemleri için belirlenen atık azaltımlarının özeti Parametre 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) Beklenen Maksimum Azaltım Kütük Yüzdürme Suyunun Geri Devri Yağmur Suyu Kontrolü Beklenen Toplam Maksimum Azaltım

20 CTMP Proses işlemleri için belirlenen atık azaltımlarının özeti Parametre 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) Geliştirilmiş Hammadde Seçimi Beklenen Maksimum Azaltım Geliştirilmiş Doğrama ve Eleme Uzatılmış Delignifikasyon Dökülme Kontrolu Beklenen Toplam Maksimum Azaltım

21 Kağıt makine işlemlerinde belirlenen atık azaltımlarının özeti 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 Pompalarında Kullanılan İzolasyon Suyunun Azaltılması Keçe Duşlarında (Felt Shower) Kullanılan Temiz Suyun Azaltılması Bez İzolasyonların (Gland Seal) değiştirilmesi Beklenen Toplam Maksimum Azaltım

22 DAHA FAZLA BİLGİ İÇİN:

23 ÖRNEK ÇALIŞMA 2 BİR SÜT ÜRETİMİ FABRİKASI İÇİN TEMİZ ÜRETİM FIRSATLARININ ARAŞTIRILMASI 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.

24 Çalışılan Tesis Çalışmada incelenen firma yıllık 18 milyon litre süt işleme kapasitesine sahip bir süt ürünleri fabrikasıdır. Fabrikanın bir atıksu arıtma tesisi bulunmadığından, üretilen atıksu fabrikanın yanındaki bir çaya deşarj edilmektedir. Dolayısıyla TÜ teknikleri ile kirliliğin azaltılması hem bir ihtiyaç hem de önemli bir fırsatı işaret etmektedir. Pastörize süt üretimi çiğ süt alımı ve pastörizasyon olmak üzere iki temel prosesi içermektedir.

25 İşletmenin Proses Akım Şeması 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 AlimProsesi 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

26 YÖNTEM Bu çalışmada uygulanan temiz üretim denetlemesi yöntemi bu konuda önde gelen kurumlarca (UNEP, DEPA, 2000; Technical Pollution Prevention Guide, 1997; Environment Protection Authority, 1997; Sustainable Business Associates, 1998; New York State Department of Environmental Conservation Pollution Prevention Unit, 2001) hazırlanan farklı kılavuz ve kontrol listelerinin derlenmesi ve yeniden organize edilmesiyle oluşturulmuştur. Temiz üretim denetlemesi yöntemi olarak kütle-dengesi kullanılmıştır. Bu çalışmada kapsamında sadece süt üretimi prosesi ele alınmıştır. Kütle dengesine girdi ve çıktılarının belirlenmesi için debi ölçümleri ile proseslerin farklı basamaklarından kaynaklanan atık yüklerini belirlemek üzere deneysel analizler (KOİ, AKM, Alkalinite ve ph) yapılmıştır. Kullanılan yöntemin temel aşamaları Tablo 1 de verilmektedir.

27 Çalışmada kullanılan yöntem Aşama İş İşin alt tanımları 1- Planlama ve organizasyon 2- Ön-denetleme (niteliksel denetleme) TÜ Denetlemesi Programının Oluşturulması ve Organizasyonu Tesis Bilgilerinin Toplanması A.Yönetimden onay alınması B.TÜ planı geliştirilmesi için takımın oluşturulması İşletme profilinin oluşturulması 3-Denetleme (niceliksel denetleme) Çevresel Denetleme Yapılması A.İşletme verilerinin derlenmesi B.Saha gözleminin yapılması C.TÜ fırsatlarının belirlenmesi D.TÜ fırsatlarının organize edilmesi 4- Değerlendirme ve Fizibilite Çalışması Fizibilite Çalışmasının Yapılması A.Fizibilite çalışmasının yapılması

28 Önerilen TÜ araçları arasında: 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.

29 Bu çalışmanın sonuçlarına göre: Engellenebilecek Geri Azaltılan Su Kullanımı (kg/gün) Deşarj (kg/gün) Kimyasal kullanımı (kg/gün) Kazanılan Su (kg/gün) KOİ (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.

30 DAHA FAZLA BİLGİ İÇİN:

31 ÖRNEK ÇALIŞMA 3 TEKSTİL SEKTÖRÜNDE AVRUPA BİRLİĞİ IPPC DİREKTİFİ İLE UYUM ÇALIŞMALARI: BAT UYGULAMALARI PROJESİ Prof.Dr. Ülkü Yetiş yürütücülüğündeki bu proje kapsamında Türkiye nin önde gelen bir tekstil fabrikasında kirlilik önleme ve arıtma çalışmaları sürdürülmektedir. Halen devam eden bu çalışma kapsamında Tekstil Sektörü BAT Referans Dokümanı baz alınarak Mevcut En İyi Teknikler arasından işletme ile paralellik gösterenler seçilmiştir. Tesiste varolan prosesler ile ilgili olduğu için seçilen kirlilik önleme ve azaltma olanakları prosesler özelinde incelenmiş ve proses değerlendirmeleri sonucunda 22 adet uygulanabilir Kirlilik Önleme ve Azaltma Seçeneği belirlenmiştir ve bunlardan 4 tanesi uygulanmıştır.

32 IPPC Integrated Pollution Prevention and Control EKÖK Entegre Kirlilik Önleme ve Kontrolü IPPC Direktifi (96/61/EC ) endüstriyel üretim; kaynaklı kirliliğin önlenmesini (örneğin ham madde seçimi, temiz teknolojiler, vd.) ve sürecinde ortaya çıkan kirliliğin kontrolünü (örneğin arıtma tesisleri ile) kapsamaktadır.

33 PROJE KAPSAMINDA KİRLİLİK ÖNLEME SÜRECİ Prosesler Hakkında Bilgi Edinimi BAT Referans Dokümanı İle Çakıştırma 22 Adet Kirlilik Önleme Seçeneği Seçeneklerin Uygunluğunun Belirlenmesi Uygulanması Öngörülen 4 Adet Seçenek

34 PROJE KAPSAMINDA KİRLİLİK ÖNLEME SÜRECİ (Devam) Yüksek Su, Boya ve Yardımcı Kimyasal Kullanımı nedeniyle Dikkat Çeken Prosesler (Proses Sırasına Göre); BOYAMA HAŞILLAMA TERBİYE

35 UYGULANAN SEÇENEKLER 1. ALTERNATİF KİMYASAL KULLANIMI 2. HALAT BOYAMADA TERS AKIM PRENSİBİ İLE YIKAMA 3. KULLANILMAYAN TEKNELERDE KILAVUZ ATLAMA 4. KOSTİK GERİ KAZANIMI

36 SEÇENEK 1: ALTERNATİF KİMYASAL KULLANIMI Amaç: Çevre ve İnsan Sağlığı üzerinde Daha az Zararlı Kimyasal Kullanımı Neler yapıldı; Mevcut Kimyasallar İncelendi (Tüketim Miktarları, Reçeteler, GBF leri) Problemli Kimyasallar Belirlendi (Toksik, Düşük Biyo- Parçalanabilirlik, Kansorejen vs.)

37 SEÇENEK 1: ALTERNATİF KİMYASAL KULLANIMI Neler yapıldı; 8 Adet Problemli Görünen Kimyasal Madde Belirlendi 2 Adet İyon Tutucu, 1 Stabilizatör, 3 Kükürt Boyarmadde, 1 Formaldehit İçerikli Reçine ve 1 Adet Dispergatör Alternatifler Belirlendi, Proseslere ve Ürün Kalitesine Uygun Olan Yeni Kimyasallar Kullanılamaya Başlandı Çevresel İzlemeler Yapıldı Biyo-Parçalanabilirlik Testleri

38 SEÇENEK 1: SONUÇLAR Boyama Bölümü İyon Tutucu Madde Değişikliği, Atıksu Biyo-parçalanabilirliği Arttırıldı (%40 tan %60 a) Arıtma Tesisi KOİ yükü azaltıldı (Aylık 3100 kg KOİ yükü azaltımı) Boyama Bölümü Kükürt Boya Değişikliği, Sucul Yaşam ve Mikroorganizmalar için Çok Toksik özelliğe sahip Sülfid Miktarı azaltıldı (%70 in üzerinde Sülfid azaltımı)

39 EK BİLGİ İÇİN: Prof. Dr. Göksel Demirer Orta Doğu Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü Anasayfa Temiz Üretim Temiz Üretim Araçları Temiz Üretim Sözlüğü Örnek Uygulamalar İlgili Kurumlar Yararlı Kaynaklar Anasayfa Temiz Üretim Temiz Üretim Araçları Temiz Üretim Sözlüğü Endüstriyel Uygulamalar İlgili Kurumlar Yararlı Kaynaklar İletişim Özellikle 20. Yüzyıl ın ikinci yarısında baş döndürücü bir hıza ulaşan teknolojik ve endüstriyel gelişmelerin beraberinde getirdiği çevreseldeğerlerin tahribi ve yenilenemeyen kaynakların hızla azalması günümüzde ivmelenerek sürmektedir. Endüstrileşme ve yaşam biçimlerindeki değişmeye paralel olarak ortaya çıkan atıklar, zaman içinde logaritmik bir artış göstermiş ve bu atıklardan kaynaklı yaşanılan yerel çevre sorunları küresel bir boyut kazanmıştır. Ozon tabakasındaki delinme, küresel ısınma, asit yağmurları, çeşitli doğal alıcı ortamlara - özümseme kapasitelerinin çok üzerindeki miktarlarda- yapılan toksik ve tehlikeli atık deşarjları bu kapsamda sayılabilir.

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