Endüstrilere kazan suyu hazırlama sistemlerininçevresel etkileri

Sanayileşme ile birlikte artan su ihtiyacı, su kaynaklarının yönetiminin önemini arttırmaktadır. Giderek artan toplumsal duyarlılık da göz önünde bulundurulduğunda sanayileşme adına atılan her adımın çevresel etkileri üzerinde daha fazla çalışma yapılmaya başlanmıştır. Bu çalışma ile endüstrilere kazan suyu hazırlama sistemlerinin su, elektirik ve kimyasal tüketimi 1 m arıtılmış su üretimi Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi ile çevresel etki değerlendirmesi yapılmıştır. Arıtma yöntemi olarak Ters Ozmoz ve İyon Değiştirici sistemler kullanılmıştır. Ham su bir kuyudan sağlanmış ve her iki arıtma yöntemi için aynı kalitedeki ham su kullanılmıştır. Sistem sınırları ham suyun kuyudan temin edilmesi ile başlayıp arıtılmış suyun depoya getirilmesi ile son bulmaktadır. Artıma esnasında oluşan atıksuların deşarjı da sistem sınırlarına dahil edilmiştir. Ters Ozmoz ve İyon Değiştirici sistemler tesisin ana arıtma yöntemleridir. Bu sistemlerden önce Dual Medya Filtre ve Ultrafiltrasyon sistemleri ön arıtma basamağı olarak kullanılmıştır. Çalışmada kuyu suyundan kazan suyu hazırlanması için kullanılan arıtmaya odaklanılmıştır. Her iki yöntem için de Türkiye şebeke elektriği, elektrik kaynağı olarak kullanılmıştır. Kimyasalların Akkim Çiflikköy/Yalova Fabrikası'ndan tesise getirileceği varsayılmıştır. Tesislerin kurulması planlanan yer ile Çifliköy/Yalova'nın yakın olması sebebi ile kimyasalların taşınması kaynaklı etkilerin toplam çevresel etki içerisinde göz ardı edilebilecek düzeyde olduğu saptanmıştır. Kartuş filtre, reçine ve membranların Amerika'dan getirildiği ve ömrü tükenenlerin bertaraf edilmek üzere katı atık depolama/yakma tesisine yollanacağı varsayılmıştır. Kullanılan kartuş filtre, UF ve TO membranları, anyonik ve katyonik reçinelerin üretimi sistem sınırlarına dahil edilmemiştir. Ultrafiltrasyon, Ters Ozmoz ve İyon Değiştiricilerin dizaynı yapılırken DOW firmasının geliştirdiği Water Application Value Engine yazılımı kullanılmıştır. Buradan elde edilen veriler GaBi 7.3 yazılımı ile değerlendirilerek çevresel etki analizi yapılmıştır. GaBi 7.3 yazılımında kullanılan girdiler ham su, elektrik ve kimyasal tüketimi ile kimyasalların tesise taşınmasını içermektedir. Çıktılar ise atıksu ve diğer atıklardan oluşmaktadır. Her iki arıtma sistemi için Abiyotik Fosil Tükenme Potansiyeli, Asidifikasyon Potansiyeli, Ötrofikasyon Potansiyeli, Küresel Isınma Potansiyeli, İnsan Toksisite Potansiyeli, Ozon Tabakası Tükenme Potansiyeli, Karasal Ekotoksisite Potansiyeli, Tatlısu Ekotoksisite Potansiyeli açısından çevresel etki değerlendirmesi yapılmıştır. Yapılan çalışmanın sonuçları literatür verileri ile kıyaslanmıştır. Literatür verilerinin de desteklediği üzere Ters Ozmoz sisteminin çevresel etkilerinin en önemli kaynağı elektrik tüketimidir. İyon Değiştirici sistemin olduğu arıtma seçeneğinde ise etkinin büyük çoğunluğu kimyasal tüketiminden gelmektedir. İyon Değiştirici Sistemi'nin AFTP, kullanılan yüksek miktardaki kimyasal sebebi ile, Ters Ozmoz sistemi'ndeki AFTP'den %68 daha fazladır. İyon değiştiricilerin rejenerasyonu esnasında ihtiyaç duyulan kimyasalların kullanımı sebebi ile ID içeren arıtma sistemi, ters ozmoz sistemine göre %66 daha yüksek AP'ne sebep olmaktadır. Arıtma yöntemlerinin ÖP'leri karşılaştırıldığında iyon değiştirici içeren sistemin ÖP'nin %79 daha yüksek olduğu görülmektedir. Bu durumun ana sebebi ID içeren sistemlerde yüksek miktarda NaOH ve HCl kullanılmasıdır. Sistemler karşılaştırıldığında KIP'ne sebep olan girdilerin birbirinden farklı olduğu görülmektedir. Ters Ozmoz içeren sistemde elektrik ve kimyasal tüketiminin KIP üzerindeki etkileri neredeyse birbirine eşitken iyon değiştirici içeren sistemde yüksek miktarda NaOH ve HCl dozajının yapılması KIP'ne daha fazla sebep olmaktadır. İyon değiştirici içeren sistemin KIP'i, Ters Ozmoz içeren sistemin KIP'nden %68 daha fazladır. Ters Ozmoz Sistemi'nde elektrik tüketimi, İyon Değiştirici Sistem'de yüksek miktarda NaOH ve HCl dozajının yapılması İTP'ne sebep olmaktadır. Sistemlerin İTP karşılaştırıldığında iyon değiştirici içeren sistemin %64 daha fazla etkiye sahip olduğu görülmektedir. NaOH kullanımının hem Ters Ozmoz hem de İyon Değiştirici içeren sistemlerin OTTP'leri üzerinde oldukça yüksek etkisi vardır. İyon değiştirici içeren sistemin NaOH ihtiyacının (1,51 kg/m arıtılmış su), Ters Ozmoz içeren sisteme (0,223 kg/m arıtılmış su) kıyasla çok daha fazla olması sebebi ile ID alternatifinde OTTP de %86 fazladır. KEP ve TSEP'ielektrik tüketiminden ziyade kimyasal tüketime bağlıdır. İyon değiştirici içeren sistemin kimyasal tüketimi daha fazla olduğundan KEP TO Sistemi'ne göre %78, TSEP %77 daha fazladır.