İleri atıksu arıtma tesisinde karbon ayakizinin hesaplanması
Carbon footprint calculation in advanced wastewater treatment plant
Yazar: BÜŞRA ÇAYIR
Danışman: PROF. DR. BAŞAK TAŞELİ
Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Mevcut tez çalışması, ileri atıksu arıtma tesisinin işletilmesiyle (hem elektrik 
kullanımından hem de genel tesis faaliyetlerinden kaynaklanan emisyonları) bağlantılı 
sera gazı emisyonlarını ve atıksu arıtma tesisinin inşaatı ve devam eden operasyonları 
için kullanılan malzemelerin içerdiği gömülü karbon emisyonu incelemektedir. 
Seçilen atıksu arıtma tesisinin faaliyetlerinden kaynaklanan doğrudan ve dolaylı sera 
gazı emisyonları hesabı için Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli tarafından 
belirlenen metodoloji kullanılmıştır. Ek olarak, atıksu arıtma tesisinin inşaatı ve devam 
eden operasyonları için kullanılan malzemelerin içerdiği gömülü karbon emisyonu 
doğruluk ve uygunluk sağlamak amacıyla ülkeye özgü verilerden yararlanılarak yaşam 
döngüsü değerlendirmesi modeli kullanılarak hesaplanmıştır.
Bu tez çalışmasının birinci kısmı, ileri atıksu arıtma tesisinin faaliyetlerinden kaynaklı 
sera gazı emisyonlarına ilişkin veriler sunmaktadır. Hükümetler arası İklim Değişikliği 
Paneli'nin öngördüğü yöntemler ile yapılan hesaplamalar sonucunda seçilen atıksu 
arıtma tesisi 91,05 tCO2e CH4 gazı emisyonuna ve 0,344 tCO2e N2O gazı emisyonuna 
sahiptir. Dolaylı sera gazı emisyonları ağırlıklı olarak elektrik kullanımından 
kaynaklanmaktadır ve 15,20 tCO2e dir. Sonuç olarak seçilen tesisinin faaliyetlerinden 
kaynaklanan kümülatif sera gazı emisyonları 107 tCO2e dir.
Çalışmanın ikinci kısmını oluşturan atıksu arıtma tesisinin gömülü karbon miktarı ise 
yaşam döngüsü analizi kullanılarak hesaplanmıştır. Atıksu arıtma tesisinin yapısının 
incelenmesi sonucunda hazır beton ve çelik sırasıyla yaklaşık 397,48 ve 286,79 
tonCO2e ile en yüksek miktarda gömülü karbona katkıda bulunmaktadır. Gömülü 
karbon emisyonlarına en büyük katkıyı sağlayan, dış duvarlar ve cephedir ve bu da 
atıksu arıtma tesisinin toplam karbon emisyonlarının %39,83'ünü oluşturmakta ve 750 
tCO2e emisyon yaymaktadır. Kaynak türünün gömülü karbon emisyonlarına etkisi 
araştırıldığında ise en büyük katkıyı %32,73 ve 620 tCO2e emisyon ile boyaların
kaplamaların ve cilaların verdiği ve bunu %24,08 ve 450 tCO2e ile dış duvarlar ve 
zeminler için hazır betonun yaydığı emisyon takip etmektedir. İnşaat malzeme üretim 
aşaması (A1-A3), en yüksek gömülü karbon oranını oluşturmakta olup (1371,01 
tCO2e), bunu inşaat/kurulum aşaması A5 (453,96 tCO2e) ve tesise nakil A4 aşaması 
(58,18 tCO2e) takip etmektedir. Tesisin toplam gömülü karbon emisyonu 1883 tCO2e 
dir.

Abstract:
The current study examines greenhouse gas emissions associated with the operation of
a treatment plant (emissions from both electricity use and general plant operations)
and embodied carbon emissions contained in materials used for the construction and
ongoing operations of the wastewater treatment plant. Direct and indirect greenhouse
gas emissions originating from the selected wastewater plant were estimated using the
methodology delineated by the Intergovernmental Panel on Climate Change.
Additionally, the embodied carbon contained within the materials utilized for the
construction and ongoing operations of the wastewater treatment plant was calculated
by life cyle assessment model, leveraging country-specific data to ensure accuracy and
relevance.
The first part of this thesis provides data regarding the operational greenhouse gas
emissions associated with advanced wastewater treatment plant. As a result of the
calculations made with the methods prescribed by the Intergovernmental Panel on
Climate Change, the selected wastewater treatment plant has 91.05 tCO2e CH4 gas
emissions and 0.344 tCO2e N2O gas emissions. Indirect greenhouse gas emissions
predominantly stem from electricity usage, comprising 15.20 tCO2e. As a result the
cumulative greenhouse gas emissions resulting from the activities of selected
wastewater treatment plant are 107 tCO2e.
The amount of embodied carbon in the wastewater treatment plant, which constitutes 
the second part of the study, was calculated using life cycle analysis. The examination 
of the structure of selected wastewater treatment plant revealed that ready-mix 
concrete and steel contribute the highest amount of embodied carbon, approximately 
397.48 and 286.79 tCO2e, respectively. The major contributor to embodied carbon 
emissions is external walls & facade, which accounts for 39.83% of the total carbon, 
and emits 750 tCO2e. The major contributors of resource type to embodied carbon 
emissions are paints, coatings & lacquers and ready-mix concrete for external walls & 
floors which account for 32.73% and 24.08% of the total carbon, respectively, and emit 
620 and 450 tCO2e.The construction materials stage (A1-A3) constitutes the highest 
proportion of embodied carbon (1371.01 tCO2e), followed by the 
construction/installation stage A5 (453.96 tCO2e) and transportation to the building 
site A4 stage (58.18 tCO2e). Cumulatively, this accounts for a total of 1883 tCO2e.