Organize sanayi bölgesine ait karışık atıksu arıtma tesisinin sera gazı emisyonlarının modelleme metoduyla tahmini ve optimizasyonu

Abstract

Son yıllarda, atıksu arıtma tesisleri iklim değişikliğine sebep olan kaynaklardan birisi olarak kabul edilmektedir. Atıksu arıtma tesislerinde oluşan başlıca sera gazı emisyonları; karbondioksit (CO2), metan (CH4) ve nitröz oksit (N2O)'dir. Sera gazı emisyonu, atıksu arıtma tesisindeki işletme prosesi, elektrik tüketimi, çamur arıtımı, taşıma ve kimyasal tüketim faaliyetlerinden kaynaklanmaktadır. Bu çalışmanın amacı; Tekirdağ'da bulunan karışık atıksuların arıtıldığı bir Organize Sanayi Bölgesine ait atıksu arıtma tesisinde oluşan sera gazı emisyonlarının (CO2, CH4, N2O) tahmin edilmesi ve optimizasyon yapılmasıdır. Bu çalışmada, atıksu arıtma tesisinin sera gazı emisyonları, WaCCliM'in alt organizasyonu olan ECAM web tool programı kullanılarak hesaplanmıştır. Çalışma iki bölümde incelenmiş olup, farklı aylardaki sera gazı emisyonu tahminleri yapılmış ve sonuçları karşılaştırılmıştır. Atıksu debisinin artması ve yük miktarının değişkenliği sonucunda en yüksek emisyon 226.573 kgCO2eşdeğer/ay ile Aralık ayında oluşmuştur. Yaz aylarındaki sera gazı emisyon sonuçlarına göre en yüksek emisyon 195.174 kgCO2eşdeğer/ay ile Temmuz ayında oluşmuştur. Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre arıtma tesislerindeki emisyon kaynağı elektrik enerjisi tüketimi ve çamur yönetimi olduğu sonucuna varılmıştır. Emisyonların minimize edilmesi için yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımının arttırılması ve çamur bertarafını azaltması önerilmektedir. Model programı hızlı ve sonuç odaklı olmasına karşın, kentsel atıksu arıtma tesislerine yönelik modellenmiştir. Programın endüstriyel atıksu arıtma tesisleri için de geliştirilmesi öngörülmüştür.

In the recent years, wastewater treatment plants (WWTPs) have been accepted "factors" to cause climate change due to greenhouse gas emissions (GHGs) to be carbondioxide (CO2), nitrous oxide (N2O) and methane (CH4). GHGs are caused the electric consumption, treatment process, sludge treatment, transportation and chemical consumption in the WWTPs. Purpose of this thesis is the optimization and estimation of GHG emissions from a mixed WWTP of an organized industrial district located in Tekirdag city using ECAM web tool that was developed by IWA WaCCliM working group. This thesis analyzed the occurrence of GHGs in two sections. The GHG emissions are compared versus different months. The highest CO2 emission was estimated to be 226.573 kgCO2eq/month in December 2019 that was caused due to the increased wastewater flow and loadings. The highest emissions in summer months were observed to be 195.174 kgCO2eq/month in July 2019. The results of this work show that major factors affecting GHGs are electrical consumption and sludge management. For reducing the GHG emissions it is recommended to use renewable energy sources and to decrease quantity of sludge in the WWTP. It can be concluded that the ECAM web tool that is quick and focusing on solution, can be used for the estimation of GHG emissions in industrial WWTPs.