Atıksu Yönetimi. Prof. Dr. H. Güçlü İNSEL. İstanbul Teknik Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü (E-Posta: )

Transkript

1 Atıksu Yönetimi Prof. Dr. H. Güçlü İNSEL İstanbul Teknik Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü (E-Posta: )

2 İÇERİK Atıksu Üretimi ve Karakterizasyonu Konvansiyonel Arıtma Yaklaşımı Kaynak Geri Kazanım Yaklaşımı (Resource Recovery) KONU KONU BAŞLIĞI Entegre arıtma/geri kazanım BAŞLIĞI yaklaşımı Yaşam Döngüsü ve Sürdürülebilirlik Atıksudan Ürün/Hammadde

3 Atıksu Üretimi ve İçeriği Organik Madde (Karbon) Nutrient (Azot Fosfor) Toksik Maddeler (Endüstriyel Kaynaklı vb.) Patojen Mikroorganizmalar Endokrin Sistemi Bozan Maddeler (İlaçlar) Çekilen Toplam Su: 3,928 km³/yıl Üretilen Atıksu: 56% (2,212 km³) Kentsel ve Endüstriyel AQUASTAT; Mateo-Sagasta vd. (2015); Shiklomanov (1999)

4 Konvansiyonel Arıtma Yaklaşımı Konvansiyonel Aktif Çamur Önçökeltme O2 Son Çökeltme N,P, Organik Madde Atıksu (P, N) Çamur «End of Pipe» yaklaşımı Organik Karbon Sera Gazı Emisyonu N, P Giderimi

5 Konvansiyonel Yaklaşım: Organik Madde Kullanımı? Giriş Atıksu Arıtma Tesisi Anarobik Çürütme gaz motoru (CHP) Yakma buhar türbini 100 % ÇAMUR 150 kwh/(n y) N: Kişi Y: Yıl Biyogaz 27% 41 kwh/(n y) Buhar 27% 40 kwh/(n y) Deşarj 8 % Solunum 38 % Kayıp 18% Elektrik 9% Kayıp 25% Elektrik 2% 12 kwh/(n y) 57 kwh/(n y) 27 kwh/(n y) 14 kwh/(n y) 37 kwh/(n y) 3 kwh/(n y) Ref: Prof. P. Cornel (2013)

6 Atıksu Başına Kuulanılan Enerji (kwh/m 3 ) Ülkemizde birim atıksu arıtma maliyetleri 1,6 BNR BNR+anaerobik çürütme DF KAÇ SH UHAÇ 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0, DOĞRU TASARIM? Günlük Ortalama Debi (m 3 /gün) EVSEL/KENTSEL ARITMA ÇAMURLARININ YÖNETİMİ PROJESİ TÜBİTAK KAMAG (108G167)

7 Yerel Koşullar: Yurtdışı Standartlarla Uyumsuzluk!! 7

8 Gerekli Çamur Yaşı [gün] Çamur Yaşı, ATV-131 (2000) Endüstriyel Katılım? GERÇEK Mevcut Durum ATV131 (2000) TEORİ Proses Sıcaklığı ( o C) NOT: 1. Her tesis için farklı sonuçlar elde edilebilir. 2. Arıtılabilirlik yapılması gereklidir. 3. Yer Sıkıntısı Teknoloji Değişikliği!! 4. Sanayi Atıkları...? 8

9 Geri Kazanım Yaklaşımı Arıt ve Deşarj Et (- 35 krş/m 3 ) Su Geri Kazanımı Enerji Geri Kazanımı Hammadde Geri Kazanımı

10 Gri ve Siyah Su Ayrımı? Kişi Başına Atıksu 150 Litre/kişi/gün %40 Gri Su %60 Siyah Su Gri Su Siyah Su 10

11 Su Geri Kazanımı - Ön Arıtma Sistemleri! - Hızlı Biyolojik Prosesler - Yenilikçi Prosesler - Anaerobik Sistemleri (Biyogaz) - Etkin Ayırma Sistemleri - Membran Prosesler - Dezenfeksiyon Sistemleri - Ölçüm/Otomasyon/Kontrol Sistemleri... 11

12 MBR: Bodrum Konacık Belediyesi (İlk evsel tesis) Suyun %40 ı ikincil amaçlı kullanılıdyor 12

13 13

14 Atıksu Geri Kazanımı (Endüstriyel) Üretimde su kullanımı %40 azaltıldı... Dengeleme Aktif karbon filtre Kontrol Panosu/UF Double Pass-RO PİŞİRİCİ CİHAZ ÜRETİMİNDE TESİS İÇİ SU GERİ KAZANIMI, MİNİMİZASYONU VE ENTEGRE SU YÖNETİMİ (TÜBİTAK TEYDEB ) 14

15 Örnek: TMO Afyon Alkaloidleri Fabrikası Alkaloid Atıksuları İleri Arıtma ve Entegre Geri Kazanım Tesisi, Türk Patent Enstitüsü (TPE), PT

16 16

17 Atıksudaki Endokrin Bozucular Baggenstos,

18 Örnek Çalışma: Türkiye Sari vd., (2014), J Haz. Mat. 18

19 Atıksu Arıtma Tesislerinden Hammadde Eldesi Biyogaz (Çamur, co-digestion) Ek Yakıt (Çamur) Gübre (Sıvı Gübre, Granül Gübre vb.) Amonyak Fosfor Biyopolimer Biyodizel

20 Doğal Gübre Üretimi 5 milyon kişi eşdeğeri AAT : Fosfor Giderimi: 900,000 TL kimyasal Fosfor Geri Kazanım: 350,000 TL kimyasal 20

21 Atıksulardan Biyoplastik Eldesi (Yeni Jenerasyon) GLOBAL Biyoplastik Ambalaj Piyasası: 4.65 Milyar Dolar (2015) Projected: 10.6 Milyar Dolar (2020) AVRUPA Market Payı 45% (2015) Kuzey Amerika ve Pasifik Asya takip ediyor... Atıksudaki Organik Karbon Potansiyel Kaynak 21

22 Poli hidroksi Bütirat (PHB) Poli laktik Asit (PLA)... PHA 5-6 /kg PHB 22

23 PHB... (Biyolojik Arıtmada Bakteriyel Depolama) PHB granules: Accumulation of PHB in Alcaligenes latus. 23

24 Alg Üretimi (Biyodizel üretimi ve CO 2 giderimi) Yeni Jenerasyon CO 2, Azot, Fosfor kullanıyor Oksijen ve Biyodizel %70 Yağ Depo Kapasitesi Kanola ve Soya nın 50 katı Üretim: 100 $/varil 7-8 kat daha pahalı üretim 24

25 SONUÇLAR Arıtma Yaklaşımı -> Kaynak Geri Kazanımı Yaklaşımı Entegre Arıtma: Enerji & Su & Hammadde Enerjiyi Etkin Kullanan Hızlı Sistemler Yenilikçi Proseslerin Kullanımı Dünyada Yaygınlaşıyor Yerleşimler için Fizibilite ve Yaşam Döngüsü Analizi Düşük ilkyatırım, yüksek işletme maliyeti sürdürülebilir DEĞİL! Yerel koşullara uygun proses seçimi ve iyi mühendislik uygulamaları Kentsel Dönüşüm deki yeri?

26 TEŞEKKÜRLER