Organize sanayi bölgeleri için atıksu arıtımında optimizasyon: Analitik hiyerarşi prosesi ile kavramsal tasarım seçeneklerinin belirlenmesi

Endüstriyel faaliyetlerdeki proses çeşitliliği üretilen atıksuya yansımakta ve endüstriyel atıksu karakterinde büyük değişkenlikler yaratmaktadır. Bu durum gerek deşarj limitleri ve gerekse endüstriyel kategorizasyon ile standart geliştirmede problem oluşturmaktadır. Endüstrilerin alt kategori proseslerinden gelen farklı karakteristiklerdeki atıksular için en uygun ve ekonomik arıtma seçeneğine karar vermek, arıtma sistemi performansları ile ilişkilendirildiğinde çok sayıda kriterin göz önüne alınması gerektiğini ortaya çıkarmaktadır. Atıksu arıtma sistemlerinin kavramsal tasarımında en önemli faktörler sistemde kullanılan prosesler ile giderilmek istenen kirletici parametreler arasındaki uygunluğu ortaya koyabilmektir. Farklı karakterizasyonlara sahip ve yüksek sayıda kirletici içeren endüstriyel atıksulara karşın sınırlı sayıda arıtma ünitesi veya sistemi ile en uygun ve ekonomik arıtma sistemi seçiminde çok kriterli karar analizleri yöntemleri ile çözümleme yapılması mümkün görülmektedir. Çok kriterli karar analizi yöntemleri, karmaşık problemlerin çözümü için sistematik bir yaklaşım getirmektedir. Bu çalışmada, farklı endüstrilere özgü atıksu karakterizasyonu, atıksuda bulunan spesifik kirletici parametreler ve spesifik parametrelerin giderimine ilişkin arıtma üniteleri arasında teknik, ekonomik ve çevresel kriterler açısından değerlendirmeler yapılarak en uygun arıtma ünitesinin bulunması amaçlanmıştır. Bu amaç kapsamında, 'deri endüstrisi, tekstil endüstrisi, yemeklik yağ endüstrisi ve metal son işlemleri endüstrisi' olmak üzere 4 farklı endüstri ve her bir endüstriye özgü atıksuda bulunan spesifik kirletici parametreler incelenerek; deri endüstrisi için sülfür parametresi, tekstil endüstrisi için fenol parametresi, yemeklik yağ endüstrisi için yağ-gres parametresi ve metal son işlemleri endüstrisi için de siyanür parametresi esas alınmıştır. Sülfür parametresi için 'Elektrokoagülasyon, Kimyasal Çöktürme, Katalitik Oksiadasyon ve Hava ile Sıyırma' giderim yöntemleri; fenol parametresi için 'Ozonlama, Anodik Oksidasyon, Adsorbsiyon ve Fotokatalitik Bozunma' yöntemleri; yağ-gres parametresi için 'Gravite ile Ayırma, Çözünmüş Hava Flotasyonu ve Filtrasyon' yöntemleri; siyanür parametresi için de 'INCO Prosesi, Alkali Klorlama, Ozonlama ve Hidrojen Peroksit ile Siyanür Giderimi' yöntemleri teknik, ekonomik ve çevresel kriterler açısından incelenmiş ve yöntemlerin avantaj ve dezavantajları ortaya konmuştur. Teknik, ekonomik ve çevresel kriterlerin her biri de kendi alt kriterlerine ayrılmış ve arıtma ünitelerinin birbirlerine göre üstünlükleri 'Çoklu Kriter Analizi' yöntemlerinden biri olan 'Analitik Hiyerarşi Prosesi' ve 'Expert Choise' yazılımı kullanılarak belirlenmiştir. AHP uygulaması özellikle en uygun atıksu arıtma sistemine karar verme sürecinde, en iyi alternatifin bulunması için dikkate alınması gereken teknolojik, çevresel ve ekonomik tüm faktörlerin bir ada değerlendirilmesine olanak sağlamıştır. Böylelikle, organize sanayi bölgeleri atıksularında bulunan ve arıtımı esnasında sorun teşkil eden farklı kirletici parametrelerin giderimine yönelik uygulanabilecek en uygun ve ekonomik arıtma sistemlerinin kavramsal tasarım seçenekleri belirlenmiş ve karar vericiler için yardımcı olabilecek bir yaklaşım ortaya konulmuştur. Çalışma sonuçları incelendiğinde, Deri endüstrisi atıksularından sülfür giderimi için incelenen Hava Sıyırma, Katalitik Oksidasyon, Kimyasal Çöktürme ve Elektrokoagülasyon yöntemlerinden 'Elektrokoagülasyon' yönteminin % 44' lük oran ile en uygun arıtma teknolojisi olduğu, Metal son işlemler endüstrisi atıksulardan siyanür giderimi için incelenen Alkali Klorlama, Ozonloma, Hidrojen Peroksit ve INCO yöntemlerinden 'Ozonlama' yönteminin % 32'lik oran ile en uygun arıtma teknolojisi olduğu, Tekstil atıksulardan fenol giderimi için incelenen Adsorbsiyon, Fotokatalitik Bozunma, Ozonlama ve Anodik Oksidasyon yöntemlerinden % 37' lik oranla 'Anodik Oksidasyon' yönteminin en uygun arıtma teknolojisi, Yemeklik yağ endüstrisi atıksularından yağ-gres giderimi için incelenen Filtrasyon, API Seperatör ve Çözünmüş Hava Flotasyonu yöntemlerinden % 38'lik oranla DAF teknolojisinin en uygun arıtma teknolojisi olduğu sonuçları elde edilmiştir. Tüm spesifik kirleticilerin yukarıda belirtilen yöntemlerle arıtılması sağlandıktan sonra OSB yaklaşımı ile birleşik atıksu arıtma tesisi atıksuyunun arıtılması için ise Uzun Havalandırmalı Aktif Çamur Sistemleri ve MBR sistemleri teknolojik, ekonomik ve çevresel tüm ana ve alt kriterler açısından incelenmiş ve % 55' lik oranla MBR sistemlerinin birleşik atıksuların arıtımı için daha uygun yöntemler olduğu sonucuna varılmıştır. Alternatiflerin tercih edilme yüzdelerinin çok yakın olması da karar vericilerin en doğru kararı vermesinde AHP gibi yöntemlerin ne kadar yararlı olduğunu göstermektedir.