Atıksu arıtma tesislerinde karbon ayak izi değerlendirmesi
Carbon footprint analysis evaluation in wastewater treatment plants
Yazar: GÖKBER YAVUZ
Danışman: PROF. DR. ASLI SEYHAN ÇIĞGIN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
İklim değişikliği farkındalığının artmasıyla son yıllarda evsel atıksu arıtma tesislerinin (AAT) enerji verimli hale gelmesi ve karbon ayak izlerinin (KAİ) azaltılmasına yönelik çalışmalar yaygınlaşmıştır. Yürütülen uluslararası ölçekli çalışmalarda enerji tüketimi ve KAİ birlikte incelenmekte ve KAİ azaltım stratejileri değerlendirilmektedir. Ancak, AAT'lerden kaynaklanan KAİ'lerinin belirlenmesine yönelik çalışmalar ülkemizde yaygın değildir. Bu doğrultuda bu tez çalışmasının amacı, uluslararası ölçekte yaygınlaşan AAT KAİ azaltımı değerlendirmesinin ulusal ölçekte uygulanmasıdır.
Bu çalışma kapsamında farklı debilere sahip dört AAT'ye ait bilgiler toplanmıştır. AAT'lere ait KAİ'lerinin hesaplanması amacıyla 2014 yılında İsveç AAT'lerinde KAİ'nin hesaplanması amacıyla yürütülen proje kapsamında geliştirilen Karbon Ayak İzi Hesaplama Aracı (CFCT) esas alınmıştır. Tez çalışması kapsamında CFCT aracı KAİ hesaplanmasında kullanılan güncel bilgilere göre revize edilmiştir. Böylece oluşturulan MS Excel tabanlı hesaplama aracıyla dört AAT'den kaynaklanan sera gazı emisyonları belirlenmiş ve tesis özelinde sera gazı emisyonlarının azaltılabilmesi için uygulanabilecek senaryolar incelenmiştir.
Yapılan hesaplamalar sonucunda AAT'lerde sera gazı emisyonlarının en önemli kaynakları atıksu arıtımı ve enerji tüketimi olarak belirlenmiştir. Ayrıca çamur yakma uygulanan tesislerde çamur yönetiminin önemli bir emisyon kaynağı olduğu tespit edilmiştir. Oluşturulan senaryolar için KAİ hesapları sonucunda, AAT'lerde enerji kaynağının %15'inin rüzgâr enerjisinden elde edilmesi, çamurun tarım arazisinde kullanılarak bertaraf edilmesi, biyogazın tümünün elektrik enerjisi üretimi için kullanımı, çamur süzüntü sularının ayrı olarak anammox prosesi ile arıtımı ve kum atıklarının tekrar kullanımı durumunda KAİ'nde azaltım sağlanabileceği belirlenmiştir.

Abstract:
With the increasing awareness of climate change, studies on making domestic wastewater treatment plants (WWTPs) energy efficient and reducing their carbon footprints (CF) have become widespread in recent years. In international scale studies, energy consumption and CF are examined together, and CF reduction strategies are evaluated. However, studies on the determination of CFs caused by WWTPs are not common in our country. In this regard, the aim of this thesis is to implement the WWTP CF reduction assessment, which has become widespread internationally, on a national scale.
Within the scope of this study, information about four WWTPs with different flow rates was collected. In order to calculate the CFs of WWTPs, the Carbon Footprint Calculation Tool (CFCT) developed within the scope of the project carried out in 2014 to calculate the CFs of Swedish WWTPs was taken as basis. Within the scope of the thesis study, the CFCT tool was revised according to the current information used in calculating CF. Thus, with the MS Excel-based calculation tool created, greenhouse gas emissions from four WWTPs were determined and scenarios that could be applied to reduce greenhouse gas emissions specific to the facility were examined.
As a result of the calculations, the most important sources of greenhouse gas emissions in WWTPs were determined as wastewater treatment and energy consumption. Additionally, it has been determined that sludge management is an important source of emissions in facilities where sludge incineration is applied. As a result of the CF calculations for the created scenarios, 15% of the energy source in WWTPs is obtained from wind energy, the sludge is disposed of by using it on agricultural land, the entire biogas is used for electrical energy production, the sludge filtrate is treated separately with the anammox process and the reuse of sand waste. It has been determined that a reduction in CF can be achieved in this case.