Deri endüstrisinde temiz üretim yaklaşımı: Su ve atıksu yönetimi
Clean production approach in leather industry: Water and wastewater management
Yazar: HAVVA KILIÇ
Danışman: PROF. DR. BİLGEHAN NAS
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Temiz üretim kavramı, Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP) tarafından "toplam etkinliği artırmak, insan ve çevre üzerindeki riskleri azaltmak için entegre ve önleyici bir çevre stratejisinin proseslere, ürünlere ve hizmetlere sürekli olarak uygulanması" şeklinde tanımlanmaktadır. Avrupa Birliği çevre mevzuatının sanayi açısından en önemli bileşenlerinden birini, 1996 yılında yayımlanan eski adı ile "Entegre Kirlilik Önleme Kontrolü Direktifi (EKÖK)", yeni adı ile "Endüstriyel Emisyonlar Direktifi (EED)" oluşturmaktadır. Direktif, sanayi kirliliğinin önlenmesine farklı bir yaklaşım getirerek, deşarj standartları yanında alıcı ortam özellikleri ve doğal yenilenme sürecinin de temel alındığı kirleticilerin kaynağında önlenmesi ilkesinin somutlaştırılmasını amaçlamaktadır. Bu amaçla 33 sektör için Mevcut En İyi Teknik (MET) Referans Dökümanı, bazı sektörler için MET Sonuç Belgeleri de yayımlanarak emisyonların azaltılması/önlenmesi için zorunlu olarak yapılması gereken MET'ler tanımlanmıştır. 
Deri endüstrisi atıksularında çok yüksek değerde tespit edilen ve konvansiyonel arıtma prosesleri ile giderilemeyen iletkenlik parametresi bu atıksuların yönetiminde en önemli problemlerden biridir. Arıtılmış atıksuların deşarj edildiği ortamlardan beslenen ve sulama suyu kullanımının olduğu kaynaklarda tuzluluk yükselmekte ve alıcı ortam kalitesi ciddi ölçüde bozulmaktadır. Bu atıksuların yönetiminde, oluştuktan sonra ileri arıtma yöntemleri ile tuzluluk gideriminden ziyade, kaynağında tuzluluğun önlenmesi önem arz etmektedir. Avrupa Birliği tarafından 2013 yılında yayımlanan deri işleme sektörü MET Sonuç Belgesi Dokümanında, atıksuların yönetiminde tuzluluk gideriminde mekanik sallama ekipmanı kullanılarak veya tuzlanmamış derilerin işlenmesi tekniklerinden uygun olanın tesis için uygulanması zorunlu MET olarak sunulmaktadır. 
Bu çalışmada deri endüstrisinde su ve atıksu yönetimi detaylı şekilde ele alınmış, Türkiye'de faaliyet gösteren deri işleme tesisleri için su ve atıksu yönetimi konusunda MET uygulama ve uygulanabilirlik oranları değerlendirilmiştir. Çalışmada ayrıca, deri işleme tesisi atıksularının yönetiminde en önemli problemlerden biri olan "İletkenlik" parametresinin alıcı ortam kalitesinin iyileştirilebilmesi için kabul edilebilir değerlere düşürülmesi amacıyla, deri işleme sektörü MET listelerinde yer alan iki MET alternatifi kıyaslanmıştır. 1 MET alternatifi, tuzla muhafaza edilmiş ham derilerin işlenmeden önce mekanik sallama ekipmanı ile üzerindeki gevşek tuzun silkelenmesi olarak belirlenmiştir. Ancak tek başına bu yöntemle atıksu emisyonunda hedeflenen iletkenlik değerlerine ulaşılamayacağından, alıcı ortamda hedeflenen kriterlere ulaşabilmek için ayrıca atıksu arıtma tesisi sonuna Ultrafiltrasyon (UF), Ters Ozmoz (RO) ve Evaporasyon sistemi kurulumu da dahil edilmiştir. 2. MET alternatifi; ham derilerin tuz kullanmadan soğuk hava depolarında saklanması olarak belirlenmiştir. Her iki MET alternatifi Çapraz Medya Etkisi ve Maliyet Analizi ile kıyaslanmış olup; sektörel uyum kabiliyeti ve MET'lerin çevre korumaya katkısı da değerlendirilerek en iyi MET seçeneği belirlenmiştir. Hem çevresel faktörler hem de maliyet kıyaslaması sonucunda derilerin tuzlanmadan soğuk muhafazası (2. Yöntem) tercih edilmesi gereken MET alternatifi olarak belirlenmiştir. 
Çalışmada ayrıca, ülkemizde değişen kapasitelerde çalışan ve farklı sürelerde derileri depolayarak muhafaza eden tesisler ile bağlı bulundukları atıksu altyapı yönetimlerinin mevcut yapısı da göz önünde bulundurularak iletkenlik probleminin çözümünü hedefleyen ve kıyaslama yapılan 2 MET alternatifinin uygulanması durumunda farklı senaryolara göre ilk yatırım ve işletme maliyetleri de hesaplanmıştır.
Kıyaslama yapılan MET seçeneklerinden hangisinin en iyi MET seçeneği olduğuna karar vermede en önemli kriterlerden bir tanesi de sektörel uygulanabilirliğin değerlendirilmesidir. Ülkemizde deri işleme tesislerinin tamamında, 6 aydan 1 yıla kadar uzayabilen uzun saklama koşulları nedeniyle deriler tuzla kürlenerek muhafaza edildiğinden, 1.yöntem sektör tarafından daha uygulanabilir görülmektedir. Bu önemli problemin çözümünde, sektörün temiz üretim çalışmalarında fiilen görev alması sağlanarak, uzun vadede MET uygulamalarının getireceği çevresel ve ekonomik faydalara dikkat çekilmelidir. Ayrıca ulusal teşvik mekanizmalarının sağlanması sektörel uyum kabiliyetinin artırılmasına olumlu katkı sağlayacaktır.

Abstract:
"Cleaner Production" is defined by the United Nations Environment Program (UNEP) as the continuous application of an integrated and preventive environmental strategy to processes, products and services in order to increase total efficiency and reduce risks on human and environment. One of the most important components of the European Union's environmental legislation in terms of industry is the "Integrated Pollution Prevention Control Directive (IPPC)", with its new name "Industrial Emissions Directive (IED)", published in 1996. The Directive brings a different approach to the prevention of industrial pollution and aims to concretize the principle of preventing pollutants at their source, which is based on the recipient environment characteristics and natural regeneration process as well as discharge standards. For this purpose, the Best Available Techniques (BAT) Reference Document were published for 33 sectors and the BAT Result Documents were published same sector and the required BATs were defined for reduction/prevention of emissions.
The conductivity parameter which is detected in very high value in leather industry wastewaters and cannot be eliminated by conventional treatment processes, is one of the most important problems in the management of these wastewater. Salinity increases in the sources fed from the environments where treated wastewater is discharged and where irrigation water is used and the quality of the receiving environment is seriously deteriorated. In the management of these wastewater, it is important to prevent salinity at the source rather than removing salinity with advanced treatment methods. In the BAT Result Document published by the European Union in 2013 for leather processing sector, the use of mechanical shaking equipment for salinity removal in the management of wastewater or the appropriate one of the unsalted leather processing techniques are presented as mandatory BAT for the plant.
In this study, water and wastewater management of leather industry discussed, MET practices and MET applicability rates were determined for leather processing plants operating in Turkey. In addition, two BAT alternatives selected in order to reduce the "Conductivity" parameter, which is one of the most important problems in the management of leather processing plant wastewater, to the acceptable values in order to improve the quality of the receiving environment, which is in the leather processing sector BAT lists and is one of the most important problems. As the first option, it was chosen to shake off the loose salt with mechanical shaking equipment before processing the salted leathers. However, since the conductivity values targeted in wastewater emission could not be achieved with this method alone, the installation of a Ultrafiltration (UF), Reverse Osmosis (RO) and Evaporation at the end of the wastewater treatment plant was also included in order to achieve the targeted criteria in the receiving environment. As the second option, curing of the leathers with cold preservation, which is a physical protection method, was chosen for the preservation of unsalted leathers. By comparing both BAT alternatives with Cross Media Effect and Cost Analysis, sectoral adaptability and contribution of BATs to environmental protection were also evaluated and the best BAT option was determined. As a result of both environmental factors and cost comparisons, cold preservation of leather without salting (2nd Method) has been determined as the BAT alternative to be preferred.
In the study, the initial investment and operating costs were also calculated according to different scenarios in the case of applying the 2 BAT alternatives, which aim to solve the conductivity problem and make comparisons, taking into account the existing structure of the wastewater infrastructure managements and the facilities operating at varying capacities in our country and storing and preserving the skins for different periods of time.
One of the most important criteria in deciding which of the benchmarked BAT options is the best BAT option is the evaluation of sectoral applicability. The 1st method is considered more applicable by the sector as the leather is preserved by curing with salt due to the long storage conditions that can extend from 6 months to 1 year in all leather processing facilities in our country. In solving this important problem, the long-term environmental and economic benefits of BAT applications should be highlighted by ensuring that the industry takes part in cleaner production activities. In addition, providing national incentive mechanisms will contribute positively to increasing the sectoral adaptability.