Genel

Organize Sanayi Bölgesi Atıksularının Yeniden Kullanım Seçeneklerinin Değerlendirilmesi

• 22.01.2021
• Yazar:admin
• (0) Yorum
• 683

Arş. Gör. İbrahim Uyanık Erciyes Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü Doç. Dr. Oktay Özkan Erciyes Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü

1. GİRİŞ
Organize Sanayi Bölgeleri (OSB) çevre sorunlarını minimize etmek ve ülkenin düzenli bir şekilde sanayileşmesi için kurulan tüzel kişiliklerdir. Türkiye’de Artvin hariç tüm şehirlerde Organize Sanayi Bölgesi (OSB) bulunmakta olup, 2011 yılı itibariyle 133’ten fazla OSB bulunmaktadır (Cansız, 2011). Bu OSB’lerden sadece 35 tanesinde atıksu arıtma tesisi bulunmakta, 30’u belediye atıksu arıtma tesisine bağlanmakta, 45’inde ise altyapı ya da proje çalışması devam etmektedir (Cansız, 2011).
Türkiye’deki mevcut OSB’lerde ya da projesi devam eden OSB’lerde geleneksel arıtma sistemleri tercih edilmekte olup, ileri arıtma sistemleri yüksek yatırım ve işletme maliyeti ve araştırma eksikliği nedeniyle henüz tercih edilmemektedir. Ancak, yeraltı su kaynaklarının hızla azalması ve artan tuzluluk, suyun sürdürülebilir yeniden kullanımını zorunlu hale getirmektedir. Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği’nde (SKKY) su kaynaklarının kıt olduğu ve ekonomik olarak değer taşıdığı yerlerde arıtılmış atıksuların sulama suyu olarak kullanılması teşvik edilmektedir.
OSB atıksuları birçok sektörden kaynaklı atıksulardan oluştuğu için genel bir karakterizasyon oluşturulması güçtür. Ancak, OSB’ler için SKKY’de deşarj için sınır değerler belirtilmiştir.  SKKY Tablo 19’da belirtilen Karışık Endüstriyel Atık Suların Alıcı Ortama Deşarj  Standartları’na göre 19 farklı parametre için limit değerler belirlenmiş olup, buna bağlı tesislerin sorumluluğu sadece bu parametrelerin sınırları dâhilindedir. Ancak, sürdürülebilir bir su yönetimi için suyun yeniden kullanılması ve yeniden kullanım için sınır değerlerin veya gerekli şartların belirlenmesi gereklidir. Bu aşamada, Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği EK 7’de yer alan sulama suyu kriterleri ortaya çıkmaktadır. Bu tebliğdeki tablolara göre arıtılmış suların sulama suyu olarak kullanılması için belirlenmiş farklı parametreler bulunmaktadır. Bunlar arasında en önemli parametreler şunlardır;
•    Su içindeki çözünmüş maddelerin toplam konsantrasyonu ve elektriksel iletkenlik
•    Sodyum iyonu konsantrasyonu ve sodyum iyonu konsantrasyonunun diğer katyonlara oranı
•    Bor, ağır metal ve toksik olabilecek diğer maddelerin konsantrasyonu
•    Bazı şartlarda Ca+2 ve Mg+2 iyonlarının toplam konsantrasyonu
•    Toplam katı madde, organik madde yükü ve yağ gres gibi yüzen maddelerin miktarı
•    Patojen organizmaların miktarıdır.
Bu parametrelere göre arıtılan suların bu parametrelerdeki sınır değerlere uygun hale getirilmesi gerekmektedir.
Ayrıca, OSB’lerde arıtılan atıksuların sürdürülebilir bir yönetimi için sulama suyu olarak kullanımının yanında farklı amaçlarla kullanım seçenekleri de değerlendirilmelidir.
Bu çalışmada, OSB’ler için atıksu yönetimi, arıtımı ve yeniden kullanım seçenekleri değerlendirilmektedir.

2. Yöntem
Bu çalışmada, Kayseri OSB atıksu karakterizasyonu, giriş ve çıkış atıksu paramereleri ve atıksu arıtma tesisi temel olarak alınmış olup, giderim verimleri ortaya konmuştur. İleri atıksu arıtımı için uygun membranlı arıtma sistemleri ortaya konarak, laboratuvar ve pilot ölçekli çalışmalar önerilmiştir. Yeniden kullanım seçenekleri için Atıksu Arıtma Teknik Usuller Tebliği esas alınarak yeniden kullanılabilirlik ortaya çıkarılmıştır.

3. Sonuçlar
OSB’lerde su kullanım miktarları çok yüksek olup, Kayseri OSB’de günlük ortalama 20.000 ile 30.000 m3 atıksu oluşmaktadır. Tamamı yeraltı kuyularından karşılanan su kaynakları, OSB yönetimi tarafından çıkarılmakta ve metreküpü 1,1 TL’den satılmaktadır. Tüketilen merkezi yeraltı suyu şebekesinin yanı sıra münferit yeraltı kuyularından da elde edilen yeraltı sularından kaynaklanan atıksular KOSB atıksu arıtma tesisi için ortalama 25.000 m3/gün debi oluşturmaktadır. KOSB atıksu arıtma tesisi (Şekil 1) 2013 yılında işletmeye alınmış olup, 1000’in üzerinde firmanın (Şekil 2) faaliyet gösterdiği bölgenin atıksuları günümüzde de verimli bir şekilde arıtılarak (Şekil 3) deşarj edilmektedir.              
Tesis atıksuları, yüksek oranda kağıt geri dönüşüm ve tekstil boyama fabrikalarının atıksularından oluşmaktadır. Tesiste fiziksel, kimyasal ve biyolojik arıtma prosesleri mevcut olup, birinci aşamada inşa edilmiş olan tesis, maksimum 40.000 m3lük debiye sahiptir. Bu tesiste, çamur susuzlaştırma ünitelerinde ve tesis yeşil alanlarında toplamda ortalama günlük 1000 m3 sulama ve kullanma suyuna ihtiyaç duyulmaktadır. Sadece yeraltı suyu kaynaklarından beslenen KOSB’nin orta vadede yüksek olasılıkla yaşanacak su kıtlığından etkilenmesi, ekonomik ve sosyal yaşamın da etkilenmesi anlamına gelecektir. Sürdürülebilir bir su yönetimi için suların yeniden kullanım alternatifleri değerlendirilmelidir.
KOSB atıksu arıtma tesisinde 2013 yılındaki temel parametrelerdeki ortalama giriş ve çıkış değerleri Tablo 1’de verilmiştir.
KOSB atıksu arıtma tesisi yüksek giderim verimine sahip bir arıtma tesisidir. Ancak yeniden kullanılabilir su eldesi ve sürdürülebilir bir su yönetimi ve su kaynaklarının korunması hedefi için konvansiyonel sistemler yerine membran biyoreaktör (MBR) ve benzeri membranlı arıtma sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu sebeple de KOSB atıksularının sulama suyu olarak kullanılması ve sulama suyu kriterlerini sağlaması için (Tablo 2) alternatif sistemler önerilmektedir.
Suyun yeniden kullanımında dünyada yaygın olan çözümler sektör (işletme) bazlı olup, Türkiye’deki OSB’ler için uygun değildir. Bu yüzden karışık endüstriyel atıksular için alternatif yeniden kullanım seçeneklerinin oluşturulması gerekmektedir. Önerilen sistemler için hem ham atıksuda hem de mevcut atıksu arıtma tesisi çıkış suyunda membranlı arıtma sistemleriyle su geri kazanılmalıdır. Bu amaçla önerilen ilk sistem, mevcut konvansiyonel arıtma tesisine alternatif olarak MBR’nin işletilmesidir. Çünkü OSB atıksularının MBR ile işletilmesi hakkında yeterli veri bulunmamaktadır. İkinci neden ise KOİ, AKM, nütrientler ve mikrokirleticilerin giderimi bakımından MBR büyük avantajlara sahiptir. Bu aşamada batık MBR sistemi sonrasında,  NF ve RO prosesleri ile su geri kazanılmalıdır.
İkinci önerilen sistemde ise KOSB’daki mevcut arıtma tesisi çıkış suyunun yine bir laboratuvar ölçekli UF ve NF veya RO sistemi ile arıtımı da incelenmelidir. Her iki sonuç, hem işletme problemleri ve giderim verimleri açısından pilot ölçekli tesisin tasarımı için karşılaştırılmalıdır. Bu aşamada, olası bir yeniden kullanım seçeneği için NF ya da RO prosesleri öncesi uygun membran modülünün ve malzemesinin tasarımına karar verilmesi planlanmalıdır. Laboratuvar ölçekli yapılacak çalışmalarda kullanılabilecek alternatif arıtma sistemleri Şekil 4’te verilmiştir. Laboratuvar ölçekli çalışmalar sonrası tespit edilen uygun membranlar pilot ölçekli bir tesiste uygulanarak ve daha sonra gerçek ölçekli bir sistemle su geri kazanılabilir.
Geri kazanılan atıksu birinci alternatif olarak sulama suyu kriterlerini sağladığı takdirde sulama suyu olarak kullanılmalıdır. Membranlı arıtma sistemlerinden özellikle ters ozmoz sisteminin, tek değerlikli iyonları dahi yüksek verimde giderebildiği bilindiğinden sulama suyu kriterlerini sağlayabileceği öngörülmektedir.
Membranlı arıtma sistemleriyle arıtılan atıksular, ikinci alternatif olarak atıksu arıtma tesisindeki çamur susuzlaştırma ünitelerinde yıkama vb. su ihtiyaçları için yeniden kullanılabilir.  Ancak sulama ve kullanma amaçlı ihtiyaç duyulan su miktarı, gerçek ölçekli bir tesisin debisine kıyasla daha az (örğ: %5) olmaktadır. Bu nedenle alternatif olarak suyun mevcut organize sanayi bölgesindeki tesislerinde de yeniden kullanım seçeneklerinin oluşturulması gerekmektedir.
Bu aşamada suyun iletimi, taşınması ve kullanılması için fazladan maliyet ortaya çıkmaktadır. Suyun altyapı sistemiyle sürekli olarak kullanılabileceği gibi, ihtiyaç duyulduğunda tankerler vb. araçlarla taşınması mümkündür. Yapılacak maliyet analizi ve sürdürülebilirlik değerlendirmesi çalışmalarıyla suyun alternatif taşınım ve kullanım yöntemleri belirlenmelidir.
Sonuç olarak, KOSB’da ortaya çıkan atıksu, membranlı arıtma sistemleriyle arıtılarak sürdürülebilir olarak yeniden kullanılabilir ve su kaynaklarının korunması sağlanabilir.

4. Kaynaklar
-     Cansız M., 2010. Türkiye’de Organize Sanayi Bölgeleri Politikaları ve Uygulamaları (Online Basım). Ankara: Devlet Planlama Teşkilatı Yayınları.
-     Kayseri Organize Sanayi Bölgesi. “Firma Listesi”.  http://www.kayseriosb.org/dosya/icerik/KOSB.xls. Son Erişim Tarihi: 16 Haziran 2014.

Kaynak: Su ve Çevre Dergisi