Atık su arıtma tesislerinde su ayak izi hesaplama yöntem önerisi ve haddeleme-galvanizleme tesisinde uygulama örneği

Su insanlık için önemli bir kaynaktır. İnsanlık gelişimini, yüzyıllardır başta su olmak üzere doğal kaynakları tüketerek sağlamıştır. Çevre alanında son dönemde yapılan çalışmalar göstermektedir ki doğal kaynaklar sınırsız değildir ve doğanın kendini yenileme kapasitesi vardır. İçinde bulunduğumuz yüzyılda dünya üzerinde hiç olmadığı kadar insan yaşayacaktır. Artan nüfusla birlikte su tüketiminin de artacağını öngörmek zor değildir. Atıksu arıtmanın su yönetiminde azımsanamayacak katkısı bulunmaktadır. Su kıtlığı senaryolarına göre atıksuyun geri kazanılıp kullanımı dahi otoritelerce tartışılmaya başlanmış ve bunun üzerine çalışmalar yapılmıştır. Mühendislik bakış açısına göre, ölçülemeyen şey yönetilememektedir. Bundan yola çıkarak sürdürülebilirlik alanında birçok çalışma yapılmıştır. Son dönemde ortaya çıkan su ayak izi kavramı da bu çalışmalardan birinin sonucudur. Su ayak izi alanında çalışmalar başta tarımsal üretim için yapılmış ve daha sonra diğer sektörlere yaygınlaştırılmıştır. Bununla birlikte atıksu arıtma tesisleri üzerine yapılmış çalışma sayısı azdır. Bu yüksek lisans tez çalışması sırasında atıksu arıtma tesislerinin su ayak izi hesaplaması üzerine yapılmış sadece beş çalışmaya erişilebilmiştir. Bu çalışmalarda farklı yöntem ve veri tabanları kullanılmış, farklı göstergeler üretilmiştir. Bu nedenlerden dolayı bu çalışmalar birbiriyle kıyaslaması zor olan çalışmalardır. Bu yüksek lisans tez çalışmasının amacı, atıksu arıtma tesislerinde su ayak izi için uygulanabilir bir yöntem önermek, göstergeler üretmek ve uygulama örneğini sunmaktır. Ayrıca çalışma kapsamında örnek bir tesis seçilmiş ve uygulama sonuçlarını değerlendirilmiştir. Çalışmanın birinci bölümünde çevresel konular hakkında genel giriş yapılmış daha sonra çalışmada incelenecek olan atıksu arıtma tesisinin hizmet ettiği sektörün çevresel tüketimleri hakkında bilgi verilmiştir. Ardından çalışmanın amaç, kapsam ve yöntemi tanımlanmıştır. İkinci bölümde ise su ayak izinin tarihçesi ve gelişiminden bahsedilmiş, su ayak izi hesaplamalarında kullanılan iki yöntem hakkında genel bilgilendirme yapılmıştır. Bölümün devamında atıksu arıtma tesisleri için yapılmış su ayak izi çalışmaları detaylarıyla incelenmiş ve kullanılan yöntemler ve çıktıları irdelenmiştir. Üçüncü bölümde atıksu arıtma tesisleri için bu çalışma kapsamında önerilen yöntem sunulmuştur. Ardından hesaplama yapılabilmesi için gerekli verilerin temin edilmesi ve hesaplama sırasında kullanılacak kabuller açıklanmıştır. Dördüncü bölümde ise çalışmanın yapıldığı Borçelik tesisi hakkında bilgi verilmiş, sahip olduğu süreçler Mevcut En İyi Teknikler referans dokümanıyla değerlendirilerek irdelenmiştir. İlerleyen kısımda atıksu arıtma tesisi hakkında genel bilgilendirme yapılarak tesis için toplanan veriler sunulmuştur. Dördüncü bölümün son kısmında ise bu çalışma kapsamında önerilen yöntem ve çalışmanın uygulandığı Borçelik tesisinden alınan veriler ile su ayak izi hesaplaması yapılmıştır. Beşinci bölümde çıkan sonuçlar ve önerilen yöntem değerlendirilmiş; ileride yapılacak su ayak izi çalışmaları için tavsiyelere yer verilmiştir. Çalışmada hesaplamalara başlanmadan su ayak izi tipleri sınıflandırılmış ve tanımlanmıştır. Çalışmada 5 farklı kirletici için gri su ayak izi hesaplanmıştır. Çalışma kapsamı yalnızca atıksu arıtma tesisiyle sınırlı tutulmuş, tesisin girdi ve çıktıları değerlendirilmiş, atık yağlar kapsam dışı bırakılmıştır. Çalışma 20 m3/saat kapasiteli bir endüstriyel atıksu arıtma tesisi için yapılmıştır. Çalışma sonucunda bazı önemli bulgular elde edilmiştir. Önerilen yöntem atıksu arıtma tesislerinde uygulanabilir bir yöntemdir. Bu çalışmada yeşil su ayak izinin toplam su ayak izine yalnızca % 0,35 etkisi olduğu sonucu alınmıştır. Bu sonuç; arıtma tesisleri için yapılan diğer su ayak izi araştırmalarında, yeşil su ayak izinin, kapsam dışı bırakılabileceği kabulünü destekler niteliktedir. Çalışmanın bu alanda yapılan araştırmalardan en önemli farkı mavi su ayak izi içinde elektrik tüketimi payının daha düşük olmasıdır. Çalışma sonucunda toplam su ayak izinin % 29'u mavi % 71'i ise gri su ayak izi çıkmıştır. Ayrıca tesise giren 1 m3 atıksuyun su ayak izi değeri de 0.777 m3 olarak belirlenmiştir. Bu ayak izi atıksu arıtma tesisinin suyu arıtmak için kullandığı su miktarıyla karıştırılmamalıdır. Bu tanım için ayrı bir gösterge oluşturulmuş ve değeri de 0,238 m3 olarak belirlenmiştir ayrıca bu değerin % 94'ü mavi su ayak izidir. Tesisin en yüksek su ayak izi giderimi demir parametresinden en yüksek bakiye kirletici su ayak izi ise toplam azot parametresinde olduğu tespit edilmiş ve gri su ayak izi hesaplamalarında toplam azot parametresi kullanılmıştır. Sonuç olarak su ayak izi sonuçlarının, suyunu yönetmek isteyenler için faydalı bir sayısal gösterge olduğu kanısına varılmış ve arıtma tesislerinde de uygulanabileceği görülmüştür. Bu alanda yapılan araştırmaların şeffaf ve tutarlı olabilmesi için daha fazla çalışma yapılması gerektiği belirtilmiş, özellikle veri kaynaklarının standart hale getirilmesi ve mümkünse ulusal veri tabanları oluşturulması önerilmiştir.