Entegre bir tekstil baskı-boyama işletmesinde su ve karbon ayak izlerinin belirlenmesi
Determination of water and carbon footprints in an integrated dyeing-printing textile mill
Yazar: AYŞE DAL
Danışman: PROF. DR. MEHMET KİTİŞ ; DOÇ. DR. EMRAH ÖZTÜRK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Tekstil endüstrisi su ve enerji kullanımının yüksek olduğu endüstrilerden biridir. Dolayısıyla endüstrinin çevre üzerinde oluşturduğu etkilerin başında atıksular ve hava emisyonları gelmektedir. Çevre ve doğal kaynaklar üzerindeki bu etkilerin entegre yaklaşımlarla önlenmesinde ya da kontrol edilmesinde su ve karbon ayak izlerinin de bilinmesi gereklidir. Su ve karbon ayak izi değerlendirmeleri özellikle performans değerlendirmeleri, kaynak kullanımları ve çevresel emisyonların azaltımı için stratejiler geliştirilmesi açısından önemli araçlardan birini oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında, dokuma-örme kumaş boyama ve terbiyesi yapan entegre bir tekstil tesisinde üretim prosesleri bazında (terbiye, boyama/baskı, apre gibi) mevcut su ve karbon ayak izi değerleri hesaplanmıştır. Su ayak izi hesaplamalarında zincir toplamı yaklaşımı kullanılmıştır. Karbon ayak izi hesaplamalarında ise Hükümetler Arası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) raporuna göre Tier 1 (birincil kaynaklar için) ve Tier 2 (ikincil kaynaklar için) yöntemleri kullanılmıştır. Buna göre tesisin (2015-2107 yılları) toplam su ayak izi değeri ortalama 118 m3/ton ürün ve toplam karbon ayak izi değeri ortalama 7,011 kg CO2e/kg ürün bulunmuştur. Ayrıca tesisin mevcut su ve karbon ayak izinin azaltılmasına yönelik 21 adet mevcut en iyi teknik (MET) önerilmiştir. Bu MET'lerin uygulanmasından sonra tesisin mevcut su ve karbon ayak izlerinde sağlanacak tahmini azalmalar hesaplanmıştır. Tesiste mevcut su ve karbon ayak izlerindeki toplam azalmaların hesaplanması oluşturulan üç senaryoya göre yapılmıştır. Senaryo 1 genel önlemler niteliğindeki MET'ler ve bunların yanı sıra atıksuların arıtılmadan geri kullanımına yönelik MET'leri kapsamaktadır. Senaryo 2 genel önlemler niteliğindeki MET'ler ve proses atıksularının arıtıldıktan sonra geri kullanımına yönelik MET'leri kapsamaktadır. Senaryo 3 genel önlemler niteliğindeki MET'ler ve boru-sonu kompozit atıksuların arıtıldıktan sonra proses suyu olarak geri kullanımını kapsayan MET'leri kapsamaktadır. Bu senaryolarda, karbon ayak izindeki azalmalar yalnızca genel önlemler niteliğindeki MET'ler için hesaplanmıştır. Sonuç olarak genel önemli nitelikteki MET'lerin uygulanması ile karbon ayak izinde ortalama 1,177 kg CO2e/kg ürün azalma sağlanabilineceği bulunmuştur. Sonuç olarak Senaryo 1'in uygulanması durumunda tesisin mevcut su ayak izinde ortalama 23 m3/ton ürün azalma sağlanabilineceği bulunmuştur. Senaryo 2 ve 3'ün uygulanmasının ardından, fabrikanın mevcut su ayak izi ortalama olarak sırasıyla 55 ve 66 m3 / ton ürün azalma sağlanabileceği bulunmuştur.

Abstract:
Textile industry is one of the industries with high water and energy consumption. Therefore, wastewater and air emissions are the main impacts of the industry on the environment. Water and carbon footprints should also be known with integrated approaches in preventing or controlling these effects on the environment and natural resources. Water and carbon footprint assessments are one of the important tools to develop new strategies, make self performance evaluations, reduce resource utilization and environmental emission. In this thesis study, existing water and carbon footprint values were calculated on the basis of production processes (such as pretreatment, dyeing/printing and finishing) in an integrated textile mill producing woven-knit fabric. Chain summation approach was used in water footprint calculations. Carbon footprint values were calculated according to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) report, Tier 1 (for primary sources) and Tier 2 (for secondary sources) methods. Accordingly, average water footprint and total carbon footprint values of the textile mill (2015-2017) were found as 118 m3/ton product and 7,011 kg CO2e/kg product, respectively. In addition, 21 best available techniques (BATs) were proposed to reduce the textile mill's existing water and carbon footprint. After the implementation of these BATs, the estimated reductions to be achieved in the existing water and carbon footprints of the textile mill were calculated. Total reductions in existing water and carbon footprints of the textile mill were calculated based on three scenarios. Scenario 1 included BATs about general measures and the reuse of separate wastewater streams without treatment. Scenario 2 covered BATs about general measures and the reuse of separate wastewater streams after treatment. Scenario 3 covered BATs about general measures and the reuse of end-of-pipe composite wastewater as process water after treatment. In these scenarios,  the reductions in the carbon footprint were calculated only for BATs on general measures. Reductions in the carbon footprint could not be calculated for BATs on wastewater reuse since the technologies and dimensions to be applied for the implementation of these wastewater treatment-related BATs may vary for each industrial facility and the selection of treatment technology is facility-specific. As a result, it has been found that an average reduction of 1,177 kg CO2e/kg product can be achieved in the existing carbon footprint with the application of general measure BATs. After the implemention of Scenario 1, it was calculated that existing water footprint of the mill could be reduced 23 m3/ton product on average. After the implemention of Scenario 2 and 3, existing water footprint of the mill could be reduced 55 and 66 m3/ton product on average, respectively.