Demir çelik sektörü için yerinde sodyum hipoklorit üretim sistemi ile soğutma kulelerinde kimyasal maliyetlerinin azaltılması ve dezenfeksiyon performans artışının sağlanması
Reducing chemical costs and increasing disinfection performance in cooling towers with on-site sodium hypochlorite production system for the iron and steel sector
Yazar: ŞEYMA ULUKAYA
Danışman: DOÇ. DR. ERTUĞRUL ESMERAY
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Demir çelik sektörü = Iron steel sector ; Dezenfeksiyon = Disinfection ; Klorlama = Chlorination ; Sodyum hipoklorit = Sodium hypochlorite ; Soğutma kuleleri = Cooling towers

Özet:
Su, içme suyu ve tarım için önemli olduğu kadar endüstri sistemlerinde de oldukça önemlidir. Endüstride su, kaynağından çekilmesi itibari ile atık su olana kadar bir çok prosesten geçerek bir noktadan diğer noktalara borular vasıtası ile iletilmektedir. Bu dolaşım esnasında bazı noktalardan su içerisine mikroorganizmalar karışabilir. Karışan bu mikroorganizmalar proses içerisinde bulunan bir çok makine teçhizat için çeşitli problemlere neden olabilmeleri nedeniyle dolaşımdaki suyun kalitesi mikrobiyolojik olarak belirli seviyelerde tutulması gerekmektedir. Bu kriterlerin sağlanabilmesi için endüstrilerde en yoğun olarak dezenfeksiyon yöntemi uygulanabilmektedir. Dezenfeksiyonda yöntem olarak en çok kimyasal metotlar tercih edilmektedir. Bu metotlardan, klorla dezenfeksiyon işlemi; gaz klor, sıvı klor ve yerinde elektroliz yöntemi ile sıvı klor üretimi şeklinde 3 farklı tipte yapılmaktadır. Son yıllarda bu metotlardan yönelimin yerinde elektroliz yöntemi ile sıvı klor üretimi kullanımı şeklinde olduğu görülmektedir. Çalışmamızda da Kardemir AŞ bünyesinde yer alan soğutma kulelerinden bir pilot bölge seçilerek dışarıdan temin edilen sodyum hipoklorit ve diğer kimyasalların kullanımı yerine; elektroliz sistemleri vasıtasıyla yerinde sodyum hipoklorit ve oksidan üretimi sağlayan üretim gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır.  Bu çalışma sonucunda kimyasal maliyetlerinin azaltılması, ana dezenfektan olarak kullanılan ticari sodyum hipoklorit tedariğinin ortadan kaldırılması, kule suyu dezenfeksiyon performanslarının arttırılması ve Kardemir'in ek dezenfektan ihtiyaçlarının karşılanması hedeflenmektedir.  Çalışma sürecinde pilot bölge belirlenen Merkez Pompa-3 soğutma kulesi için demo kurulumu öncesi ve demo kurulumu anında 3 aylık bakiye klor ve mikrobiyolojik analiz verileri toplanmıştır. Bu verilerin ışığında 0,2 ppm kesintisiz bakiye klor sağlandığı görülmüştür. Ayrıca biyosit kullanımına ihtiyacın ortadan kalkabileceği ile ilgili veriler elde edilmiştir.

Abstract:
Water is important for drinking water and agriculture, as well as for industrial systems. In industry, water is transmitted from one point to another via pipes, passing through many processes until it becomes waste water as it is drawn from its source. During this circulation, microorganisms can mix into the water at some points. Since these microorganisms can cause various problems for many machinery and equipment in the process, the quality of the circulating water must be kept at certain microbiological levels. In order to meet these criteria, the most intensive disinfection method can be applied in the industries. Chemical methods are the most preferred method in disinfection. Among these methods, disinfection with chlorine; It is made in 3 different types as gas chlorine, liquid chlorine and liquid chlorine production by on-site electrolysis method. In recent years, it is seen that the trend among these methods is the use of liquid chlorine production by on-site electrolysis method. In our study, instead of using sodium hypochlorite and other chemicals obtained from outside, by choosing a pilot region from the cooling towers within Kardemir AŞ; It is aimed to produce on-site sodium hypochlorite and oxidant production by means of electrolysis systems. As a result of this study, it is aimed to reduce the chemical costs, to eliminate the commercial sodium hypochlorite supply used as the main disinfectant, to increase the disinfection performance of the tower water and to meet the additional disinfectant needs of Kardemir. 3-month residual chlorine and microbiological analysis data were collected before and during the demo installation for the Central Pump-3 cooling tower, the pilot area of which was determined during the study process. In the light of these data, it has been observed that 0.2 ppm of uninterrupted residual chlorine is provided. In addition, data have been obtained that the need for the use of biocides may disappear.