ÇUKUROVA ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ Sabahat Pınar ERSÜ YÜKSEK LĠSANS TEZĠ ENDÜSTRĠYEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA ARITMA VERĠMĠ- MALĠYET ANALĠZĠ ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠ ANABĠLĠM DALI ADANA, 2010
ÇUKUROVA ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ ENDÜSTRĠYEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA ARITMA VERĠMĠ- MALĠYET ANALĠZĠ Sabahat Pınar ERSÜ YÜKSEK LĠSANS TEZĠ ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠ ANABĠLĠM DALI Bu Tez.../.../2010 Tarihinde AĢağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Oyçokluğu ile Kabul EdilmiĢtir... Doç. Dr. Galip SEÇKĠN Doç. Dr. Mesut BAġIBÜYÜK Doç. Dr. Güray KILINÇÇEKER DANIġMAN ÜYE ÜYE Bu tez Enstitümüz Çevre Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıģtır. Kod No: Prof. Dr. Ġlhami YEĞĠNGĠL Enstitü Müdürü Not: Bu tezde kullanılan özgün ve baģka kaynaktan alınan bildiriģlerin, çizelge, Ģekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunu ndaki hükümlere tabidir.
ÖZ YÜKSEK LĠSANS TEZĠ ENDÜSTRĠYEL ATIKSULARIN ARITILMASINDA ARITMA VERĠMĠ-MALĠYET ANALĠZĠ MALĠYET ANALĠZĠ Sabahat Pınar ERSÜ ÇUKUROVA ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠ ANABĠLĠM DALI DanıĢman Jüri : Doç. Dr. Galip SEÇKĠN Yıl: 2010, Sayfa 55 : Doç. Dr. Galip SEÇKĠN : Doç. Dr. Mesut BAġIBÜYÜK : Yrd. Doç. Dr. Güray KILINÇÇEKER Ülkemizde bazı Organize Sanayi Bölgesi atıksu tasfiye tesislerinin daha planlama aģamasındayken inģa ve iģletme maliyetlerinin yaklaģık olarak belirlenmesi gerekmektedir. Bununla birlikte verim-enerji iliģkisi de göz ardı edilmemeli, minimum maliyetle maksimum verim sağlanmaya çalıģılmalıdır. Bu maksatla, Adana Organize Sanayi Bölgesi ortak tasfiye tesisi pilot tesis seçilerek Türkiye genelindeki OSB Atıksu Tasfiye Tesisi ünitelerinin tasfiye verimleri ve iģletme maliyetleri ile karģılaģtırılmıģtır. Son olarak, elde edilen veriler ıģığında arıtım maliyetini düģürme ve tasfiye verimini artırmaya yönelik stratejilerin belirlenmesi de hedeflenmiģtir. Anahtar Kelimeler: Endüstriyel atıksu, ortak tasfiye, tasfiye maliyeti. I
ABSTRACT M.Sc. THESIS TREATMENT PERFORMANCE-COST ANALYSIS FOR INDUSTRIAL WASTEWATER TREATMENT Sabahat Pınar ERSÜ DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES CUKUROVA UNIVERSITY Supervisor Committee : Assoc. Prof. Galip SEÇKĠN Year: 2010, Pages: 55 : Assoc. Prof. Galip SEÇKĠN : Assoc. Prof. Mesut BAġIBÜYÜK : Assoc. Prof. Güray KILINÇÇEKER In this country, there is a dire necessity to determine the operating cost at the very beginning of the planning and feasibility phase. Moreover, it is also of paramount importance to understand the performance-cost relationship beforehand to obtain optimum treatment performance for the common treatment plant. For thid purpose, while considering the common treatment plant in the Adana Organize Industrial Zone, similar plants in Turkey were compared based on treatment performance and treatment cost. Finally, strategies were determined for lowering the treatment cost as well as optimizing the treatment performance. Keywords: Industrial wastewater, Common treatment, Treatment cost. II
TEġEKKÜR Yüksek lisans öğrenimim boyunca değerli fikirlerinden ve yardımlarından faydalandığım ve bu tezi hazırlamamda bana büyük destek veren danıģman hocam Sayın Doç. Dr. Galip SEÇKĠN e, laboratuar çalıģmalarımda benden yardımlarını esirgemeyen Sayın Öğr. Gör. Dr. Turan YILMAZ a ve Sayın Yard. Doç. Çağatayhan Bekir ERSÜ ye en içten teģekkürlerimi sunarım. III
ĠÇĠNDEKĠLER SAYFA ÖZ... I ABSTRACT... II TEġEKKÜR... III ĠÇĠNDEKĠLER... IV ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ... VI 1. GĠRĠġ... 1 2. ÖNCEKĠ ÇALIġMALAR... 5 2.1. Organize Sanayi Bölgelerinin Ortaya ÇıkıĢı Türkiye deki GeliĢimi ve Ortak Tasfiye Uygulamaları... 5 2.2. Organize Sanayi Bölgelerinde ĠĢletme ve Verim ĠliĢkisi... 8 3. MATERYAL ve YÖNTEM... 11 3.1. ÇalıĢma Alanı... 11 3.2. Adana Organize Sanayi Bölgesi Atıksu Tasfiye Tesisi Üniteleri... 11 3.3. Ortak Atıksu Tasfiye Tesisi Üniteleri GiriĢ ve ÇıkıĢ Sularının Kirletici Özelliklerinin Belirlenmesi... 22 3.4. Organize Sanayi Bölgesinde Atıksu Yönetiminde Hataların ve Sorunların Tespiti... 24 4. ARAġTIRMA BULGULARI ve TARTIġMA... 27 4.1. Atıksu Karakterizasyonu... 27 4.2. AOSB Atıksu Tasfiye Tesisinin Verim Analizi... 27 4.3. Maliyet Verim Analizi... 35 4.4. Organize Sanayi Bölgesinde Atıksu Yönetiminde Hatalar, Sorunlar ve Çözüm Önerileri... 39 4.4.1. Fizibilite AĢamasında Yapılan Hatalar ve KarĢılaĢılan Problemler... 39 4.4.2. Projelendirme ve ĠĢletmede Yapılan Hatalar ve KarĢılaĢılan Problemler... 41 4.4.3. OSB lerde Ortak Tasfiye Uygulamaları Ġçin Uygun Fizibilite ÇalıĢması ve Atıksu Yönetimi Önerileri... 45 5. SONUÇLAR ve ÖNERĠLER... 51 IV
KAYNAKLAR... 53 ÖZGEÇMĠġ... 55 V
ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ SAYFA Çizelge 2.1. Organize Sanayi Bölgelerinin Coğrafi Bölgelere Göre Dağılımı (T.C. Sanayi ve Ticaret Bakanlığı, 2009)... 6 Çizelge 3.1. AOSB Atıksu Tasfiye Tesisinde Uygulanan ĠĢlemler... 15 Çizelge 3.2. AOSB Kimyasal Tasfiye Ünitelerinde PıhtılaĢtırıcı Olarak Kullanılan Maddeler... 17 Çizelge 3.3. Atıksu Karakterizasyonunda Analizi Yapılan Parametreler ve Ölçüm Metotları... 24 Çizelge 4.1. Tesise GiriĢte Ham Atıksu Numunelerinin Özellikleri... 27 Çizelge 4.2. AOSB Atıksu Tasfiye Tesisi Tasfiye Performansı... 28 Çizelge 4.3. KarıĢık Endüstriyel Atıksuların Alıcı Ortama DeĢarj Standartları (Küçük ve Büyük Organize Sanayi Bölgeleri ve Sektör Belirlemesi Yapılamayan Diğer Sanayiler) (SKKY Çizelge 19)... 32 Çizelge 4.4. AOSB Atıksu Tasfiye Tesisi ĠĢletme Maliyetleri... 36 Çizelge 4.5. Organize Sanayi Bölgelerinde Atıksu Tasfiye Tesisi Tasfiye Performansı ve ĠĢletme Değerleri... 37 Çizelge 4.6. Organize Sanayi Bölgelerinde Atıksu Tasfiye Tesisi Verim Enerji ve Kimyasal Gider Analizi... 38 VI
ġekġller DĠZĠNĠ SAYFA ġekil 3.1. Adana Organize Sanayi Bölgesi Atıksu Tasfiye Tesisi Akım ġeması... 14 ġekil 3.2. AOSB Tasfiye Tesisinin Havadan GörünüĢü... 14 ġekil 3.3. AOSB Tasfiye Tesisinde Numune Alma Noktaları (1-Tesis giriģi, 2- Kimyasal giriģ, 3-Kimyasal çıkıģ, 4-Havalandırma havuzu, 5-Tesis çıkıģı)... 23 ġekil 4.1. Adana Organize Sanayi Atıksu Tasfiye Tesisi Kademelerinde KOĠ ve AKM değerleri... 29 ġekil 4.2. AOSB Atıksu Tasfiye Tesisinde Kimyasal Oksijen Ġhtiyacının Zamana Bağlı Profili... 30 ġekil 4.3. AOSB Atıksu Tasfiye Tesisinde Askıda Katı Madde DeriĢiminin Zamana Bağlı Profili... 33 ġekil 4.4. AOSB Atıksu Tasfiye Tesisi GiriĢinde ph ın Zamana Bağlı DeğiĢimi.. 34 ġekil 4.5. Adana Organize Sanayi Bölgesi Atıksu Tasfiye Tesisi Havalandırma Havuzunda Çökelebilirlik Değerleri... 35 VII
1. GĠRĠġ Sabahat Pınar ERSÜ 1. GĠRĠġ Atıksular genel olarak evsel, endüstriyel ve tarımsal kaynaklı olarak sınıflandırılabilir. Özellikle sanayinin geliģmesiyle oluģan ve giderek artan endüstriyel atıksuların miktarı ve çeģitliliği bilinçsiz deģarj ile ekolojik düzeni bozmakta, doğal hayatın devamını tehlikeye sokabilmektedir. Bu nedenle atıksuların, herhangi bir alıcı ortama deģarjından önce mutlaka Çevre Mevzuatında belirlenen deģarj standartlarına uyacak Ģekilde arıtılmaları yönetmeliklerle zorunlu hale getirilmiģtir. Atıksuların miktarı tasfiye tesisinin büyüklüğünü etkileyen en önemli faktörlerden birisidir. Gereken tasfiye veriminin saptanmasında (alıcı ortam standartları esas olduğunda), tasfiye metodunun seçilmesinde ve alıcı ortam akarsular ise mansap tarafında akarsu kalitesinin ve sürdürülebilir kullanım olanaklarının araģtırılmasında atıksuyun miktarı kadar özelliklerinin de bilinmesi gerekmektedir. Atıksular kaynaklarına bağlı olarak önemli farklılıklar göstermekte ve bu farklılıklar ise tasfiye yöntemlerinin seçiminde esas teģkil etmektedir. Yukarıda ifade edilen atıksu kaynaklarından özellikle endüstriyel atıksular alıcı ortamlar (akarsular, denizler, göller, okyanuslar ve toprak) üzerinde daha ciddi ve kronik muhtemel etkilere neden olabilmektedir. Endüstrilerden kaynaklanan atıksuların alıcı ortamın yararlı kullanımına engel olmaması için her bir endüstri kuruluģunun tasfiye tesisi yapması, iģletmelere ek bir maliyet getirmekte ve piyasaya sürülen birim ürün baģına üretim maliyetini artırmaktadır. Türkiye gibi geliģmekte olan ülkelerde kanalizasyon ve atıksu tasfiye tesisi yatırımlarının büyük yerleģim alanları haricinde henüz tamamlanmaması sebebiyle değerlendirmelere ve planlamaya esas alınabilecek maliyet verileri sınırlıdır ve henüz planlama safhasında genellikle gerek yatırım önceliği, gerekse en ekonomik alternatifin seçimi hususunda kriterler çok önemlidir. Bu yüzden yapılacak yatırımın daha planlama safhasında maliyet boyutunun belirlenmesi ve değiģik alternatiflerin birbirleriyle karģılaģtırılabilmesi gerekmektedir. Bu durum özellikle Türkiye gibi geliģmekte olan ülkelerde çok büyük yatırımlar 1
1. GĠRĠġ Sabahat Pınar ERSÜ gerektirmektedir. Bunun yerine endüstri kuruluģlarının daha planlama safhasındayken belirli bir bölgede inģa edilmesi ve atıksu karakterlerine bağlı olarak bölgedeki tüm endüstriler için ortak bir tasfiye yönteminin seçilmesi en uygun çözümü vermektedir. Ġnsan sağlığı açısından ortaya çıkacak menfi durumların önüne geçilebilmesinde önemli yer tutan atıksu tasfiye teknikleri günümüzde hızla geliģmektedir. Bu hızlı geliģmeye karģılık, aģırı kirlenme sorunu ve özellikle endüstriyel kaynaklı yeni kirleticiler nedeniyle oluģan yüksek maliyetler, atıksuların tasfiyesinin en uygun metotla ve farklı sistemlerin maliyet karģılaģtırmalarının yapılmasıyla optimum çözümlere ulaģılmasını zorunlu hale getirmiģtir. Bu amaç çerçevesinde çevre sorunlarına yol açmayacak ve oluģabilecek sorunları minimize edebilecek sanayileģmenin gerçekleģtirilmesi ve yatırımların yönlendirilmesi amacıyla Devlet Planlama TeĢkilatı (DPT) tarafından Organize Sanayi Bölgeleri (OSB) modeli uygulanmaktadır. Böylece her iģletme Organize Sanayi Bölgesi Müdürlüğü tarafından belirlenen Ģartlar gereğince her ay belirli miktarda ücret karģılığı atıksularını bu ortak tasfiye tesisinde arıtabilmektedirler. Bu ortak arıtımın daha ekonomik olmasının yanında iģletme zorluğu gibi bazı dezavantajları da vardır. Farklı endüstrilerden gelen ve kirletici yükleri açısından salınımı ve deriģimleri yüksek olan endüstriyel atıksuların ortak bir tasfiye tesisinde tasfiye edilmesi oldukça zordur. Günümüzdeki mevcut tasfiye tesisleri için artık enerji ve giderme verimi iliģkisi incelenmektedir. Tasfiye tesislerinin performansı birim giderilen kirletici yükü baģına iģletme maliyeti ile ifade edilmekte ve kıyaslanmaktadır. Adana daki mevcut endüstriyel kuruluģların önemli bir kısmı da Adana Organize Sanayi Bölgesinde (AOSB) bulunmaktadır. Bu endüstriler arasında kağıt, metal, plastik, boya, gıda, tekstil, cam, makine, yağ, ağaç ve matbaa sanayileri gibi endüstriler de yer almaktadır. Organize sanayi bölgeleri farklı türden ve yoğunlukta sanayileri içerdiğinden, atıksu özellikleri de farklı olmaktadır. Bu tez çalıģmasıyla ilgili olarak, Türkiye Organize Sanayi Bölgeleri genelinde atıksu tasfiye tesisi mevcut olan merkezlerde yaptığımız anket araģtırması neticesinde elde edilen veriler bunu destekler niteliktedir. Örneğin, Denizli Organize Sanayi Bölgesinde ağırlıklı olarak tekstil, 2
1. GĠRĠġ Sabahat Pınar ERSÜ kimya, plastik, tarım aletleri, metal, cam, kağıt, mermer, gıda iken bu iģletmelerin faaliyetlerinden kaynaklanan atıksuların fiziksel, kimyasal ve biyolojik arıtıma tabi tutulduğu tasfiye tesisine giriģ kirletici değerleri ortalama olarak 840 mg KOĠ/L, 350 mg BOĠ 5 /L ve 320 mg AKM/L dir (Denizli OSB, 2009). Bursa Organize Sanayi Bölgesinde ağırlıklı olarak tekstil ve orman ürünleri mevcut olup atıksu tasfiye tesisine giriģ kirletici değerleri ortalama olarak 538 mg KOĠ/L, 261 mg BOĠ 5 /L ve 155 mg AKM/L dir (Bursa OSB, 2009). Bununla birlikte tekstil, metal iģleme, plastik, gıda, kimya, kağıt, yağ, cam sanayilerinin ağırlıklı olduğu Ġzmir Çiğli Organize Sanayi Bölgesindeki atıksu tasfiye tesisine bu iģletmelerden gelen atıksuyun ortalama kirletici değerleri 850 mg KOĠ/L ve 188 mg AKM/L civarındadır (Ġzmir OSB, 2009). OSB tasfiye tesislerinin planlama aģamasında en çok üzerinde durulan faktör istenilen verimin elde edilmesi amacıyla proje ve iģletme maliyetinin ne kadar olacağıdır. Ülkemizde bazı organize sanayi bölgeleri için atıksu tasfiye tesisleri çok yüksek maliyetlerle inģa edilip, iģletmeye alındıktan sonra ödeneğin sağlanamaması nedeniyle belli bir süre sonra tam kapasite ile çalıģtırılamamakta hatta bazı zamanlar tamamen devre dıģı bırakılmaktadır. Böylelikle tasfiye tesislerinin yapılıģ amacının gerçekleģtirilememesi, sanayileģme ile daha çok ortaya çıkan ekolojik dengenin bozulmasına engel olamamakla birlikte, tesisin yatırım maliyetinin boģa gitmesine neden olmaktadır. Bu nedenle tasfiye tesislerinin daha planlama aģamasındayken inģaat ve iģletme maliyetlerinin yaklaģık olarak belirlenmesi gerekmektedir. Bununla birlikte verim-enerji iliģkisi de göz ardı edilmemeli, minimum maliyetle maksimum verim sağlanmaya çalıģılmalıdır. Bu maksatla, Adana Organize Sanayi Bölgesi ortak tasfiye tesisi pilot tesis seçilerek Türkiye genelindeki OSB lerin bazılarının atıksu tasfiye tesislerinin tasfiye verimleri ve iģletme maliyetleri ile karģılaģtırılmıģtır. Son olarak, elde edilen veriler ıģığında arıtım maliyetini düģürme ve tasfiye verimini artırmaya yönelik stratejilerin belirlenmesi de hedeflenmiģtir. 3
1. GĠRĠġ Sabahat Pınar ERSÜ 4
2. ÖNCEKĠ ÇALIġMALAR Sabahat Pınar ERSÜ 2. ÖNCEKĠ ÇALIġMALAR 2.1. Organize Sanayi Bölgelerinin Ortaya ÇıkıĢı Türkiye deki GeliĢimi ve Ortak Tasfiye Uygulamaları 19. yüzyılın sonlarında sanayinin belirli bir plan dahilinde yerleģtirilmesi ve geliģtirilmesinin önemine bağlı olarak dünyada ilk örneğinin Ġngiltere de görüldüğü Organize Sanayi Bölgesi uygulaması, 20. Yüzyılın baģlarında baģta Amerika BirleĢik Devletleri olmak üzere diğer geliģmiģ ülkelerce uygulanmaya baģlanmıģtır (T.C. Sanayi ve Ticaret Bakanlığı, 2003). Ġlk uygulamaların amacı sanayicilerin altyapılı arsa ihtiyaçlarının karģılanması yoluyla bu bölgeleri inģa eden özel firmaların kâr elde etmeleri olmuģtur. Bir baģka deyiģle ilk uygulamalar özel sektör tarafından kâr elde etmek amacıyla gerçekleģtirilmiģtir. Ġkinci Dünya SavaĢıyla birlikte baģlayan dönemde Organize Sanayi Bölgesi (OSB) anlayıģı bir devlet yatırımı olarak uygulanmaya baģlamıģ ve az geliģmiģ ülkelerde küçük ve orta ölçekli iģletmelerin geliģtirilmesi amacına hizmet eder bir biçimde düzenlenmiģtir. Türkiye de sanayileģme çabaları cumhuriyetle birlikte yoğunluk kazanarak ekonomik kalkınmanın ve yeni kazanılan siyasi bağımsızlığın temeli olarak görülmüģtür. SanayileĢme cumhuriyetin ilk yıllarında özel kesimin giriģimlerine bırakılmıģ ancak gerek mali gücünün yetersizliği, gerekse deneyim yoksunluğu nedeniyle özel kesim bu görevi beklenen Ģekilde yerine getirememiģtir. Bu ilk sanayileģme çabalarına müteakiben devlet 1931 yılında uygulamaya konan I. BeĢ Yıllık Sanayi Planı çerçevesinde sanayi alt yapısının oluģturulması çalıģmalarına baģlamıģtır. I. Sanayi Planı döneminde bütünüyle kamu giriģimciliği ön planda tutulmuģ, Sümerbank, Etibank, Denizcilik Bankası gibi kuruluģlar faaliyete geçmiģtir. 1960 yılında baģlayan planlı kalkınma döneminde ise sanayinin lokomotif sektör olduğu açıklıkla belirtilmiģ, ekonomik dengenin kurulması, ekonomik ve toplumsal kalkınmanın birlikte gerçekleģtirilmesi, belli bir hızda büyüme ve sanayileģmeye önem verilmesi gibi uzun vadeli hedefler belirlenmiģtir. Belirlenen 5
2. ÖNCEKĠ ÇALIġMALAR Sabahat Pınar ERSÜ hedefler doğrultusunda, ülkede sanayinin geliģtirilmesi amacıyla uygulamaya konulan pek çok teģvik tedbirlerinden biri olan OSB uygulamalarına, ilk olarak 1962 yılında Bursa da bir OSB kurulmasıyla baģlanmıģtır. 1962 yılından baģlayarak 2009 yılının sonu itibariyle, 25.846 hektar büyüklüğünde, 36 adedinin atıksu tasfiye tesisi de inģa edilmiģ olarak, 131 adet Organize Sanayi Bölgesi hizmete sunulmuģtur (bkz. Çizelge 2.1) (Çevre ve Orman Bakanlığı 2009). Bakanlığın verilerine göre Ankara da faaliyet gösteren 9 adet OSB nin tasfiye tesislerinin olmadığı görülmektedir. Çizelge 2.1. Organize Sanayi Bölgelerinin Coğrafi Bölgelere Göre Dağılımı (T.C. Sanayi ve Ticaret Bakanlığı, 2009) BÖLGE ADI 2009 SONU İTİBARİYLE BİTENLER Adet Alan (ha) % hektar 2010 YILI YATIRIM PROGRAMINDA OLANLAR Adet (*) Alan (ha) % hektar % Adet MARMARA 21(11 ĠL) 5.266 20,37 8 989 539 9,64 EGE 19(8 ĠL) 3.873 14,98 14 2.155 1.640 16,87 AKDENĠZ 16(8 ĠL) 3.453 13,36 4 250 100 4,82 ĠÇ ANADOLU 24(13 ĠL) 4.830 18,69 12 2.435 1.710 14,46 KARADENĠZ 28(18 ĠL) 2.877 11,13 17 1.328 1.089 20,48 DOĞU ANADOLU 10(14 ĠL) 1.548 5,99 15 2.761 1.189 18,07 GÜNEY DOĞU A. 13 (9 ĠL) 3.999 15,47 13 2.918 1.287 15,66 131 (81 TOPLAM 25.846 100 83 12.836 7.554 100 ĠL) (*) Etüt ve KamulaĢtırma karakteristiği ile yer alan projeler adet olarak toplamlara dahil edilmiģtir. Sanayinin uygun görülen bölgelerde yapılanmasını sağlamak, kentleģmeyi yönlendirmek, çevre sorunlarını önlemek, bilgi ve biliģim teknolojilerinden yararlanmak, imalat sanayi türlerinin belirli bir plan dahilinde yerleģtirilmeleri ve geliģtirilmeleri amacıyla, sınırları tasdikli arazi parçalarının gerekli altyapı hizmetleriyle ve ihtiyaca göre tayin edilecek sosyal tesisler ve teknoparklar ile donatılıp planlı bir Ģekilde ve belirli sistemler dahilinde sanayi için tahsis edilmesiyle oluģturulan ve OSB Kanunu hükümlerine göre işletilen mal ve hizmet üretim 6
2. ÖNCEKĠ ÇALIġMALAR Sabahat Pınar ERSÜ bölgeleri olarak tanımlanan Organize Sanayi Bölgeleri, kuruluģ ve iģleyiģ sürecinde düzenin sağlanması ve yasal bir statüye kavuģturulmaları için 4562 sayılı OSB kanunu, 15.04.2000 tarih ve 24021 sayılı Resmi Gazetede yayımlanarak aģağıda belirtilen özel amaçlarla yürürlüğe girmiģtir. Sanayinin disipline edilmesi, ġehrin planlı geliģmesine katkıda bulunulması, Birbirini tamamlayıcı ve birbirinin yan ürününü teģvik eden sanayicilerin bir arada ve bir program dahilinde üretim yapmalarıyla, üretimde verimliliğin ve kar artıģının sağlanması, Sanayinin az geliģmiģ bölgelerde yaygınlaģtırılması, Tarım alanlarının sanayide kullanılmasının disipline edilmesi, Sağlıklı, ucuz, güvenilir bir altyapı ve ortak sosyal tesisler kurulması, MüĢterek tasfiye tesisleri ile çevre kirliliğinin önlenmesi, Bölgelerin devlet gözetiminde, kendi organlarınca yönetiminin sağlanması. Daha sonra, 4562 sayılı OSB Kanunu nun ilgili maddeleri çerçevesinde düzenlenen ve 01.04.2002 tarih ve 24713 sayılı Resmi Gazetede yayımlanarak yürürlüğe giren OSB Uygulama Yönetmeliği ile de OSB lerin, KuruluĢu, Yapımı, ĠĢletilmesi, ile ilgili usul ve esaslar düzenlenmiģtir. Uygulamada karģılaģılan bazı aksaklıkların düzeltilmesi amacıyla bu Yönetmeliğin bazı maddelerinde değiģiklik yapılarak 08.01.2003 tarih ve 24987 sayılı Resmi Gazetede yayımlanmıģtır. Tüm bu geliģmelere karģın, T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı nın 2008 yılı itibariyle hazırladığı çevre raporu özetle Ģöyledir: Endüstriyel iģletmelerde tasfiye tesisine sahip iģletmeler sadece %9'dur. Tasfiye tesisi bulunmayan kuruluģlardan, özel sektörün oranı %16 iken, kamu sektörünün oranı ise %84'tür. 7
2. ÖNCEKĠ ÇALIġMALAR Sabahat Pınar ERSÜ Ülkemizde faaliyette bulunan organize sanayi bölgelerinden sadece %14'ünde tasfiye tesisi bulunmaktadır. Ülkemizdeki endüstri kuruluģlarının %98'inde tasfiye tesisi bulunmamakta, olanların bir kısmı ise yetersiz veya çalıģamaz durumdadır. Endüstrinin ürettiği zehirli ve ağır metaller ihtiva eden atıksulara gelince, yılda 930 milyon metreküp endüstriyel atıksuyun sadece %22'si arıtılmakta, %78'i ise arıtılmaksızın doğrudan göl, ırmak ve denizlere verilmektedir. 2.2. Organize Sanayi Bölgelerinde ĠĢletme ve Verim ĠliĢkisi Ortak tasfiye tesislerinde atıksu maliyeti ülkeden ülkeye, Ģehirden Ģehire ve atıksu proseslerine gore değiģiklik gösterir. OSB deki endüstrilerin çeģitliliği ve sayısı da atıksu tasfiye maliyeti üzerinde oldukça etkili olacaktır. Dolayısıyla maliyetler arasında kıyaslama yapmak oldukça zordur. Türkiye deki çoğu OSB farklı tür (karma) endustriyel iģletmelerin bir araya gelmesinden oluģtuğu için ortak tasfiyeye gelen atıksuların karakteri ve hacimleri çeģitlilik göstermektedir. Bu durum tasfiye yaklaģımlarını farklı kılmakta ve atıksu tasfiye tesisi iģletme maliyetleri üzerinde büyük oranda etki etmektedir. Denizli Organize Sanayi Bölgesinde kurulan merkezi atıksu tasfiye tesisinin kapasitesi 42.000 m³/gündür. Tasfiye tesisi fiziksel (mekanik), kimyasal, biyolojik tasfiye ile çamur susuzlaģtırma ünitelerinden oluģmaktadır. Tasfiye tesisinin birim atıksu baģına ilk yatırım maliyeti 180 US$/m³, birim atıksu baģına iģletme gideri ise yaklaģık 0.14 US$/m³'tür (Denizli OSB, 2009). 24 Kasım 1976 tarihinde Bakanlar Kurulu Kararı ile Ġzmir il merkezinin Kuzey Batısında Çiğli Havaalanı yolunun güney ve kuzeyinde Ege Bölgesi Sanayi Odası tarafından kurulan Ġzmir Atatürk Organize Sanayi Bölgesinde yaklaģık 500 adet endüstriyel iģletme faaliyet göstermektedir. Bunlar arasında deri sanayi, ağır sanayi ve LPG Dolum Tesisleri haricinde hemen her sanayi dalında tesisler yer almakta olup tekstil, gıda ve makine sanayi adet olarak çoğunluktadır. 1981 yılında onaylanan Ġmar Planı ile 206.000 metrekarelik bir alan atıksu tasfiye tesislerine ayrılmıģtır. Altyapı inģaatları 1990 yılında tamamlanmıģ olup aynı yıl 12.000 m 3 /gün kapasiteli atıksu tasfiye tesisleri de hizmete girmiģtir. Tesiste kimyasal ve biyolojik 8
2. ÖNCEKĠ ÇALIġMALAR Sabahat Pınar ERSÜ tasfiye yapılmaktadır. Tesisin kapasitesi 2000 yılı itibariyle 21.000 m 3 /gün e çıkartılmıģ ve Çiğli ilçesinin bir kısım atıksuları da bu tasfiye tesisine alınmaktadır (Ġzmir OSB, 2009). Ġzmir Menemen Serbest Bölgesi içinde yer alan tasfiye tesisinde fabrikalardan bırakılan atıksular tasfiye tesisine genel, sülfürlü ve kromlu atıksular olmak üzere 3 ayrı hattan gelmektedir. 8000 mg KOĠ/L kirlilik derecesi olan atıksular 250 mg KOĠ/L derecesinde arıtılarak denize deģarj edilmektedir. Önce 9000 m 3 /gün kapasiteli olan tasfiye tesisi 2009 yılı itibariyle 18.500 m 3 /gün kapasiteye ulaģmıģtır. Fiziksel, kimyasal ve biyolojik tasfiye üniteleri mevcut olup uzun havalandırmalı aktif çamur sistemi biyolojik tasfiye sisteminin temelini oluģturmaktadır. Toplam yatırım maliyeti 12.5 M$ olup kurulu güç ise 2.500 kw tır. Toplam 310 ton çamur kekinin oluģtuğu tesiste tasfiye maliyeti 2003 yılı itibariyle 0.5 $/m 3 ten 0.3 $/m 3 e düģürülmüģtür (IDESBAS, 2003). Diğer ülkelerden elde edilen veriler de çeģitlidir. Aktif çamurdan ibaret olan 15.000 m 3 /gün kapasiteli Amata Nakorn ve Amata City (Tayland) organize sanayi bölgeleri ile yine aktif çamur sistemine sahip 4.000 m 3 /gün kapasiteli Amata Bien Hoa (Vietnam) organize sanayi bölgesinde atıksu tasfiye maliyeti sırasıyla 0,24 $/m 3 ve 0,28 $/m 3 tür (Amata, 2004). Tayvan daki 35 adet organize sanayi bölgesi tasfiye tesisi üzerinde yapılan çalıģmalarda ortalama tasfiye maliyeti 0,42 $/m 3 (%90 tasfiye verimi üzerinden) olarak bulunmuģtur (Lo and Chen, 1997). Sadece kimyasal tasfiyenin uygulandığı Kuzey Tayvan daki bir organize sanayi bölgesi tasfiye tesisi bünyesinde yüksek oranda ağır metaller içeren atıksuyun tasfiye maliyeti 0,52 $/ m 3 olarak belirtilmistir (Lin et al., 2000). A.B.D. nin Kaliforniya eyaletindeki Vandenberg AFB sanayi bölgesinde tasfiye maliyeti 2 $/m 3 olup yeni bir planlama ile bu değerin 0,40 $/m 3 değerine düģürülmesi öngörülmüģtür. Yeni planlamaya göre daha önce 65 kilometre uzaklıktaki bir tasfiye tesisine gönderilen atıksular artık geri kazanım ve yeniden kullanımdan sonra yerinde arıtılacaktır (AFCEE, 2004). Tokyo kentinde toplu atıksu ve çamur tasfiye maliyeti 0.2 $/m 3 olarak bildirilmiģ olup bu maliyetin %80 i çamur bertaraf maliyetidir (R&R, 2000). Tunus ta faaliyet gösteren tüm tasfiye tesislerinde yapılan bir çalıģmada toplam 150 9
2. ÖNCEKĠ ÇALIġMALAR Sabahat Pınar ERSÜ m 3 kapasiteli atıksu tasfiye tesislerinde tasfiye maliyeti 0.17 $/m 3 bulunmuģ olup bunun da %80 inin ön yatırım maliyeti amortismanından kaynaklandığı belirtilmiģtir (Bahri, 2001). Kuveyt için tasfiye maliyeti ise 0.4 $/m 3 tür (Abdel-Jawad ve ark., 1999). 10
3. MATERYAL ve YÖNTEM Sabahat Pınar ERSÜ 3. MATERYAL ve YÖNTEM 3.1. ÇalıĢma Alanı Adana, Türkiye nin önemli tarım ve sanayi bölgelerinden birisi olan Çukurova nın merkezi ve Türkiye nin beģinci büyük kentidir. Coğrafi özelliklerinden dolayı zengin doğal kaynakları ile sosyoekonomik açıdan çeģitlilik ve bolluk sunması nedeniyle tarım, sanayi, eğitim ve sağlık hizmetlerinde yatırım artmıģ ve bunlar da Adana yı çok göç alan ve hızlı nüfus artıģına sahip bir kent haline getirmiģtir. Hızlı nüfus artıģının doğal bir sonucu olarak altyapı hizmetlerinin yetersizliği artmakta ve çevresel sorunlar da o ölçüde daha fazla açığa çıkmaktadır. Subtropikal iklim kuģağında yer alan Çukurova da ortalama sıcaklık 19,6 o C olup yılın 195,6 günü yazdır. Adana Hacı Ömer Sabancı Organize Sanayi Bölgesi, Adana nın doğusunda Ģehir merkezine 25 km uzaklıktadır. Bölge, tarıma elveriģli olmayan bir alanda kent geliģmesine mani olmayacak ve çevreye önem verilecek Ģekilde kurulmuģtur. Adana havalimanına 40 km, Mersin limanına 100 km, Ġskenderun limanına 80 km. uzakta olup TEM otoyolu kenarındadır. 13.500.000 m 2 yüzey alanı ile Türkiye nin en geniģ Organize Sanayi Bölgesidir. Burada iki yüzden fazla firma üretim yapmaktadır. Bu sektörlerin dağılım yüzdeleri yaklaģık olarak % 32 tekstil, % 2 metal, % 10 gıda, % 7 makine, % 6 plastik, % 4 konfeksiyon ve diğerleri ise % 6 oranlarındadır. Bölge içerisinde toplu kullanıma açık sağlık merkezi, güvenlik, ilkyardım, itfaiye, eğitim, posta, çarģı, lokanta, toplantı ve seminer salonu ile tüm teknik hizmet servisleri için devamlı bir ekip vardır. 3.2. Adana Organize Sanayi Bölgesi Atıksu Tasfiye Tesisi Üniteleri Adana Organize Sanayi Bölgesi atıksu tasfiye tesisinde atıksular diğer Organize Sanayi Bölgeleri ndeki atıksu tasfiye tesislerinde olduğu gibi fiziksel, kimyasal ve biyolojik arıtıma tabi tutulmaktadır. Burada karıģık endüstriyel atıksu öncelikle kaba ve ince ızgaralardan geçirilerek havalandırmalı kum tutucuya alınmaktadır. Bilindiği gibi atıksu tekniğinde ızgaralar, su içerisinde bulunan katı 11
3. MATERYAL ve YÖNTEM Sabahat Pınar ERSÜ maddelerin pompa ve emsali tesisata zarar vermesini önlemek, böylece diğer tasfiye ünitelerine gelecek yükü hafifletmek, ayrıca yüzücü maddeleri sudan ayırmak suretiyle yüzeysel suların görünüģünün bozulmasına meydan vermemek ve böylece suların dezenfeksiyon iģlerinin verimini artırmak için kullanılmaktadır. Kum ve çakıl gibi inört maddeleri sudan ayırmak ve bunların tasfiye tesisinin diğer ünitelerine geçmesini önlemek için kum tutucular kullanılır. Zira pompa ve tasfiye tesislerinden önce bu inört maddelerin sudan ayrılması pompa ve makinelerin aģınmasını önler ve çökeltim havuzlarında kum ve çakıl toplanmasına engel olur. Havalandırmalı kum tutucular, çok uzakta bulunan yağıģ alanlarından toplanan ve uzun akıģ süreleri sebebiyle septik hale geçen sulara bir ön havalandırma tatbik etmek ve değiģken debilerde akıģ hızının çok fazla değiģmesi sebebiyle kum tutucuda organik madde çökelmesine mani olmak amacıyla kullanılır. Bu iģlemleri takiben atıksuya, kimyasal tasfiye olarak nitelendirdiğimiz pıhtılaģtırma ve yumaklaģtırma iģlemleri uygulanmaktadır. PıhtılaĢtırma ve yumaklaģtırma askıda katı maddelerin tümünün yumaklar haline getirilmesi anlamına gelmektedir. OluĢan bu yumaklar daha sonra çökelme ile sudan uzaklaģtırılmakta ve sudaki kolloidal ve askıdaki kirleticiler giderilmektedir. PıhtılaĢtırma, kolloidal ve askıdaki maddelerin bazı kimyasal maddelerin ilavesi ile bir araya getirilmesi iģlemidir. Bu iģlem kolloidal taneciklerin etrafındaki elektriksel çift tabakanın bastırılması ile elde edilen bir elektriksel çift tabakanın destabilizasyonudur. YumaklaĢtırma ise, pıhtılaģmıģ taneciklerin yumaklar haline gelerek büyümesi, gözle görünür ve çökebilir hale gelmesi iģlemidir. YumaklaĢtırma iģleminde polielektrolitlerin ilavesi ile büyük organik polimerlerin adsorbsiyonu gerçekleģmektedir. Kendinden sonra gelen biyolojik tasfiye ünitelerinden önce kullanılan ön çökeltme havuzları etkili bir askıda katı madde giderimi sağlar. Kimyasal arıtımla beraber kullanıldığında, çözünür fosfatların ve diğer çözünmüģ katıların giderimini sağlar ve askıda katı madde giderme verimini arttırmaktadır. Çökeltme havuzları aynı zamanda çökelmiģ katıların belirli oranda yoğunlaģtırılmasını da sağlar. Bununla beraber, çökeltme iģleminin temel amacı maksimum askıda katı madde giderimi temin etmektir. Bu iģlem için durgun su ortamında çökeltilen çamur belirli 12
3. MATERYAL ve YÖNTEM Sabahat Pınar ERSÜ aralıklarla hemen sistemden uzaklaģtırılmalıdır. ÇökeltilmiĢ atıksuyun havalandırılması amacıyla havalandırma havuzuna alınan atıksuyun içindeki mikroorganizmalar, kısmen çözünmüģ, kısmen asılı haldeki organik maddeleri, yeni hücreler oluģturmak ve enerji elde etmek için kullanırlar ve hızla çoğalırlar. Bu sırada, organik maddenin bir kısmı yanarak karbondioksit (CO 2 ) haline gelir. Geriye kalanlar ise hücre teģkilinde kullanılırlar. Çoğalan mikroorganizmalar birbirine ve suda asılı maddelere tutunarak biyolojik yumaklar (floklar) teģkil ederler. Adana OSB Atıksu Tasfiye Tesisi nde olduğu gibi sürekli çalıģan sistemlerde oluģan flokların çöktürme iģlemi son çökeltim havuzlarında gerçekleģtirilir. Bu Ģekilde organik maddenin aerobik olarak ayrıģtırılması, atıksu ile ne kadar fazla mikroorganizma temas haline gelirse o kadar hızlı bir Ģekilde cereyan edecektir. Bu sebeple son çökelme havuzu tabanına çökelen canlı çamurlar, sistemi aģılamak amacıyla havalandırma havuzuna geri devrettirilir. Ancak, bu geri devir sürekli olarak devam edemez. Aksi halde havalandırma havuzunda katı madde deriģimi aģırı artar. Buna mani olmak amacıyla fazla çamur sistemden atılır. Buradan ve ön çökeltme havuzundan alınan çamurlar havasız bir tankta anaerobik çürümeye maruz bırakılır. AOSB atıksu tasfiye tesisindeki fiziksel, kimyasal ve biyolojik iģlemler ġekil 3.1. deki akım Ģemasında ve hava fotoğrafı ise ġekil 3.2 de gösterilmiģtir. Her aģamada uygulanan temel üniteler Çizelge 3.1 de belirtilmiģtir. 13
3. MATERYAL ve YÖNTEM Sabahat Pınar ERSÜ ġekil 3.1. Adana Organize Sanayi Bölgesi Atıksu Tasfiye Tesisi Akım ġeması ġekil 3.2. AOSB Tasfiye Tesisinin Havadan GörünüĢü 14