Arıtma tesislerinde mekanik ekipmanların bakım ve revizyonlarının tesis enerji giderleri vearıtma verimi üzerine etkileri
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: RAHMAN KAAN BAŞLAN
Danışman: Mustafa Bünyamin Karagözoğlu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Enerji ve su, modern ekonomik ve ulusal güvenlik için vazgeçilmez girdiler olarak kabul edilen, temel, ayrılmaz ve ayrılmaz bir şekilde bağlantılı kaynaklardır. Enerji ve suyun bağlantısını anlamak, enerji ve su tüketimini en aza indirmeye ve çevresel emisyonları azaltmaya yardımcı olabilir. Su için enerji, su sektörlerinin inşaat, işletme ve bakım aşamalarında tüketilen enerjiyi ifade eder. Su sektörü büyük bir enerji tüketicisidir, çünkü su kullanım döngüsünün işletme ve bakım aşamalarında enerji tüketimi doğrudan tüketicilerin ihtiyaç duyduğu tedarik edilen suyun/arıtılmış atık suyun hem miktarı hem de istenen nitelikleriyle ilgilidir. Atıksu Arıtma Tesislerinin işletimi ekonomik ve çevresel sürdürülebilirlik açısından kritik zorluklar ortaya koymaktadır . Örneğin, kaynak tüketimindeki artış, tesis içi ve tesis dışı sera gazı (GHG) emisyonları ve enerji maliyetleri bazı zorluklardır. Dolayısıyla, sürdürülebilir kalkınmayı sağlamak için bu tesislerin olumsuz etkileri faydalarını aşmamalıdır. Atık su arıtımı yüksek enerji tüketen bir işlemdir ve kirleticilerin giderilmesi için ileri teknolojiler gerektiren su çıkışlarının kalitesine ilişkin daha kısıtlayıcı standartların getirilmesi nedeniyle enerji talebi önemli ölçüde artmaktadır. Atık su arıtma tesislerinin enerji verimliliğini iyileştirmek için, arıtma şemasının ayarlanması veya mevcut operasyonel ünitelerin optimizasyonu gibi bazı önlemler getirilerek enerji denetimleri yapılmaktadır. Aynı zamanda, sürecin ekonomik maliyetlerini ve çevresel etkisini azaltmak için atık su arıtımından ve yan ürünlerinden enerji geri kazanımı uygulanmaktadır. Bu müdahalelerin uygulanmasından kaynaklanan faydaları değerlendirmek için atık su arıtma tesislerinin enerji performansının değerlendirilmesine yönelik prosedürler geliştirilmektedir. Birincil, ikincil ve üçüncül atık su arıtma aşamalarında, tesisin büyüklüğüne ve konumuna, su kirliliğine, safsızlık türlerine, hizmet verilen nüfusa, arıtma süreci türlerine, son kullanıcılara, su kalitesine, deşarj standardına, tesisin ekonomik durumuna ve çalışanların ve yöneticilerin deneyimine bağlı olarak farklı miktarlarda enerji tüketilir. Tutumlardaki ilerici değişim, şüphesiz bu tesislerin tasarımı ve yönetimi yoluyla enerji ve kaynakların geri kazanımını en üst düzeye çıkarmayı amaçlayan ve böylece nötr veya hatta pozitif enerji santrallerine geçişi hedefleyen yeni bir paradigmaya yol açmıştır. Sektörün uzun vadeli sürdürülebilirliğini garanti altına almak için mevcut tesislerin enerji verimliliğinin (EE) değerlendirilmesi ve iyileştirilmesi esastır. Yöneticiler ve operatörler, sağlanan hizmetin kalitesini garanti altına alırken işletme maliyetlerini en aza indirmeli ve çevresel sürdürülebilirliği artırmalıdır. Avrupa Atıksu Arıtma Tesislerinin performans analizi, önemli bir EE potansiyelini ve atık su kalitesini düşürmeden %25'e kadar enerji maliyeti tasarrufunu ortaya çıkarmıştır. Çalışmada yapımı tamamlanmış ve işletmeye alınmış olan bir atıksu arıtma tesisinin proses seçimini bu prosesteki ünitelerde kullanılan ekipmanlar ve bu ekipmanların birim enerji tüketim miktarı ve işletme sırasındaki arıtma veriminden yola çıkılarak, tesislerde kullanılan ekipmanların enerji ve arıtma verimlerine etkileri ile değerlerin arttırılabilmesi için yapılmış olan bakım revizyonlar yorumlanmıştır. Çalışma da örnek teşkil etmesi açısından uzun havalandırmalı aktif çamur prosesi olan Şarkışla Belediyesi Atıksu Atıksu Arıtma Tesisi seçilmiştir. Öncelikle tesisin enerji diyagramları incelenmiş ve en çok enerji tüketen ünitelerin optimum enerji ve arıtma veriminde çalışabilmesi için tesiste işletme ilgili yapılabilecek denemeler yapılmış ve tesisin projelendirilmesi ile projenin uygulanması sonucunda işletme ve enerji verimini etkileyen faktörler ortaya çıkarılmıştır. Bu faktörlerin düzeltilmesi yönünde ortaya konan çözümler üzerinden bakım ve revizyonlar yapılmıştır. Atıksu arıtma tesis işletmesinde proje uygulama aşamasında yapılmış olan bakım ve revizyonların arıtma ve enerji verimliliğine etkileri değerlendirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda birim atıksu verimi için kullanılan enerji 0.45 kWh/m3 den 0.34 kWh/m3 düşürülmüş arıtma verimi yüzde 91.03 den 93.93 çıkmıştır. Anahtar Kelimeler: Atıksu Arıtımı , Enerji, Arıtma Verimi