Sakaryada bulunan atık su arıtma tesislerinin mikroheslerle kendi elektrik enerjilerini üretme potansiyellerinin incelenmesi
Investigation of energy potentials of wastewater treatment facilities on Sakarya with micro hydro power plant
Yazar: UFUK SÜĞÜRTİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ TÜRKER FEDAİ ÇAVUŞ
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Atık su = Waste water ; Atık su arıtma tesisleri = Waste water treatment plants ; Atık su enerjisi = Waste water energy ; Hidroelektrik = Hydroelectric ; Hidroelektrik santralleri = Hydroelectric power plants ; Hidroelektrik sistemleri = Hydroelectric systems

Özet:
2017 yılında Çevre ve Şehircilik Bakanlığı koordinasyonunda, sürdürülebilir kalkınma ilkeleri çerçevesinde, israfın önlenmesini, atık oluşumunu minimize hale getirmek, kaynakların daha verimli kullanılmasını sağlamak, geleceğimiz olan çocuklarımıza daha temiz ve yaşanabilir bir çevre bırakmak için Türkiyede Sıfır Atık Projesi başlatılmıştır. Çevrenin korunmasına yönelik yasal mevzuatlar gereği sanayi tesisleri üretim proseslerinde değişik amaçlar için kullandıkları atık suları, belediyelerde su ve kanalizasyon hattından topladıkları atık suları dış ortama deşarj ederken belirli standartları sağlayıp dış ortama deşarj etmek zorundadırlar. Sanayi tesisleri prosesleri sonucunda oluşan atık suları belediyelerde su ve kanalizasyon hattından topladıkları atık suları da arıtıp dış ortama vermek için arıtma tesisleri kurmaktadır.
Bu çalışmada sıfır atık felsefesinden hareketle Sakaryada bulunan atık su arıtma tesislerinin arıtma işlemi için tükettikleri elektriğin bir kısmının yine bu arıtma tesislerinin çıkışlarına kurabilecekleri yenilenebilir bir enerji türü olan mikro hidroelektrik santralleri vasıtasıyla karşılama potansiyelleri araştırılmıştır.
Sakarya ilinde bulunan atık su bilgi sistemine kaydı bulunan atık su arıtma tesisleri tespit edilmiştir. Bu arıtma tesislerinin debileri tablo halinde sunulmuştur. Daha sonra debileri çok düşük olan/yada deşarjları sürekli olmayan atık su arıtma tesisleri elemine edilmiştir. Debileri ve elektrik tüketimleri fazla olan atık su arıtma tesislerinin 2015-2019 yılları arasına ait aylık elektrik tüketimleri tablo ve grafikler halinde verilmiştir. Elektrik tüketimleri fazla olan il/ilçe atık su arıtma tesislerinin tam kapsaiteyle çalışmadığı zamanlar elektriğin pahalı olduğu dilimlerdeki tüketimin gündüz ve gece saatlerine kaydırılması durumu incelenip ve tasarruf edilecek elektrik tüketim bedeli miktarları hesaplanmıştır. Son olarak debileri ve elektrik tüketimleri fazla olan sakarya il/ilçe atıksu arıtma tesislerinin çıkışlarına mikrohes kurulma potansiyelleri incelenmiş, Karaman atık su arıtma tesisi özelinde kurulabilek mikrohes yatırımı yapılabilirlik hesaplama yöntemleri olan geri ödeme süresi metodu, iç karlılık yöntemi ve bugünkü değer metodu ile analiz edilmiştir.
Araştırmada şehir atık su arıtma tesislerinin tam kapasite ile çalışmadığı zamanlar da arıtmanın elektrik tüketim bedellerini azaltacak şekilde gece işletilmesi durumunda elektrik gideri tasarrufu sağlayacağı, debisi ve kot farkı uygun olan Karaman Atık Su Arıtma tesisine mikrohes yatırımının yapılabilir olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Zero Waste Project was launched in our country in 2017 in order to minimize waste, minimize waste generation, use resources more efficiently and leave a cleaner and livable environment to future generations within the framework of sustainable development basis under the coordination of the Ministry of Environment and Urbanization. As required the legal regulations for environmental protection, industrial facilities have to discharge certain wastewater that they collect from the water and sewage line in the municipalities, while discharging the wastewater they collect from the water and sewage lines to the outside environment. In this study, starting from the philosophy of zero waste, the potential of some of the electricity consumed by the wastewater treatment plants in Sakarya for the treatment process was investigated by means of micro hydroelectric power plants, which is a renewable energy type that can be installed at the outlets of these treatment plants. Waste water treatment plants registered in the wastewater information system in Sakarya have been identified. The flow rates of these treatment plants are presented in a table. Later, the wastewater treatment plants with very low flow rates or whose discharge is not continuous are eliminated. Monthly electricity consumption of the wastewater treatment plants with high flow rates and electricity consumption between 2015-2019 is given in tables and graphs. The provincial / district wastewater treatment plants, which have high electricity consumption, are not working with full availability, and the consumption of electricity consumption is shifted to day and night hours and the amount of electricity consumption to be saved is calculated. Then, the potential of establishing micro-hes at the outlets of the Sakarya provincial / district wastewater treatment plants, with high flow rates and electricity consumption, was analyzed, and the reimbursement period method, which is a microhes investment-ability calculation method, was analyzed with the present value method and internal profitability method.
In this study, it was deduced that, when the city waste water treatment plants are not operating at full capacity, if the treatment is operated in a way to reduce the electricity consumption at night, microhes investment can be made in the Karaman waste water treatment plant, whose flow rate and level difference is appropriate