Özgen KÜÇÜKİL
Uzman
Yeşil Büyüme Politikaları Birimi
ozgen.kucukil@izka.org.tr

Tüm dünyada ve ülkemizde su kaynaklarının hızlı nüfus artışı, küresel ısınma ve endüstriyel gelişim gibi sebepler nedeniyle azalması, su kıtlığının oluşmasına sebep olmaktadır. Bu sorunun önüne geçebilmek ve su kullanımında tasarruf edebilmek amacıyla suyun evsel, tarımsal ve sanayide kullanımı konusunda yapılabilecekler belirlenmeli ve bu krizin daha ciddi bir boyuta ulaşmaması için çözümler geliştirilmelidir. 

Üretimde yüksek verim sağlayan teknoloji sayesinde, aynı miktardaki üretim için daha az doğal kaynak ve enerji kullanımı ile daha az atık üretimi prensibine dayanan temiz üretim yaklaşımıyla, suyun endüstriyel alanlarda kullanımına yönelik alternatif yollar araştırıldığında birçok yöntem tespit edilmiştir. Üretim sonucunda çıkan ürün ne olursa olsun, üretim aşamasında kullanılan suyun verimli kullanılması ve atık su oluşumunun en aza indirilmesi, en önemli temiz üretim prensibidir. Sürdürülebilir üretim teknikleri uygulandığı takdirde suyun tekrar kullanılabilmesi ile:

• Temiz su kaynakları daha az tüketilir.
• Yüzey sularının dengesi korunur.
• Su temini için harcanan maliyetler azalır.
• Suyun elde edilmesi için harcanan enerjiden tasarruf sağlanır. 

Sistemin özelliklerine göre belli bir arıtma işleminden geçirildikten sonra geri kazanılan sular, faaliyet gösterilen sektör ve üretimi yapılan ürüne göre farklı süreçlerde tekrar kullanılabilmektedir. Geri kazanılmış su üretim sürecinde herhangi bir aşamaya dâhil edilemiyor olsa bile peyzaj sulamasında temiz su yerine kullanılabilmesi en kolay kazanımlardan biridir.

Endüstride geri kazanılmış sular soğutma kulelerinde, baca gazı yıkanmasında, petrol rafinelerinde, fabrikalarda sistem suyu olarak kullanılabilmektedir. Soğutma suları tek başına en büyük endüstriyel su ihtiyacını oluşturmakta, aynı zamanda pek çok endüstride geri kazanılmış suyun en çok kullanıldığı alan olmaktadır [1]. Bunun dışında suyun tasarrufuna yönelik yapılabilecekler aşağıdaki gibi sıralanabilir:

Su Tasarrufunda Alınabilecek Önlemler

1. Suyun arıtılarak yeniden kullanımı
2. Gri su kullanımı

Üretim sonucunda oluşan atık suyun arıtılarak kullanılacak yer için gerekli olan standartlara getirilmesi ve belli parametrelerin göz önünde tutularak tekrar kullanımı mümkündür. Üreticinin kendi bünyesinde kurabileceği arıtma sistemi bu ihtiyaç için yeterli olabilir. Böyle bir imkân yok ise ve üretici organize sanayi bölgesi, serbest bölge vb. gibi bir üretim bölgesi içerisinde yer alıyorsa, yönetim tarafından bir atık su arıtma tesisi kurularak toplu su arıtımı yapılabilir ve oluşan gri su birden fazla üretim tesisinde kullanılabilir.  

Atık suyun tekrar kullanılmasının başarılı bir şekilde gerçekleştirilmesi, atık su ıslah teknolojisinin gelişimine bağlı olarak arıtılmış atık suyun kalitesi ile yakından ilişkilidir. Atık suyun tekrar kullanılmasında günümüzde kullanılan teknolojiler; çeşitli oksidanlar, olgunlaşma havuzları ve inşa edilen sulak alanlar gibi biyolojik işlemler, orta filtrasyon ve membran filtreleme gibi fiziksel ayrımlar ve elektrokimyasal işlemlerdir. Geri kazanılan suyun en zararlı etkileri tuzluluk, patojenler, ağır metaller ve ortaya çıkan kirleticilerdir. En çok kullanılan yöntemlerden biri olan ters osmoz tekniği ile su içerisinde yer alan tuz ayrıştırılabilmektedir [2].

• Yağmur suyu depolama tesisleri

Yağmur sularının bir bölümü buharlaşırken bir bölümü de yer altı su kaynaklarına karışır. Burada buharlaşma ile kaybedilen su, yağmur suyu depoları aracılığıyla depolanarak gri su kullanım alanlarında kullanılabilir. Atık su arıtma tesisinde olduğu gibi, firmaların kendi bünyelerinde veya bulundukları bölge içerisinde yağmur suyu toplama sistemleri oluşturulabilir. Hem inşaat maliyetinin az olması hem de çatı veya toprak altı gibi alanlara inşa edilebildiğinden yer problemi yaratmaması sebebiyle, suyun depolanmasında pratik bir çözümdür. Yeterli yağışların olmadığı mevsimler de düşünülerek suyun kullanımı planlanmalı, üretimde kullanılacaksa yağışların az olduğu dönemlerde başvurmak üzere alternatif bir yola daha karar verilmelidir.  

• Tasarruf sağlayan yöntemler
• Akıllı sayaç kullanımı

Su tasarrufunun sağlanabilmesi için üretim ve yıkama amaçlı dağıtılan suyun yüksek doğrulukla ölçümü ve kayıp kaçakların tespiti son derece önemlidir. Bu nedenle fabrika içlerinde akıllı su sayacının kullanılması su kayıplarını maksimum derecede azaltacak, hem kaynak hem de maliyet tasarrufu sağlayacaktır.

• Islak endüstriyel proseslerden kuru endüstriyel proseslere geçişi sağlayacak teknolojilerin kullanılması

Üretimde ıslak işlemler yerine kullanılabilecek kuru işlemler, üretimi yapılan ürünün türüne göre değişmektedir. Ancak kuru işlemde genel amaç, üretimde suyun yerine başka bir madde kullanmak veya temizlik aşamasını su olmadan gerçekleştirmektir.

Ürün içerisinde suyun yer alması gerekiyorsa, suyun yerine alternatif bir ürün veya yöntem geliştirilerek su tasarrufu yapılabilmektedir. Örneğin çimento üretiminde, hammaddelerden oluşan karışıma su eklenerek pompalanabilecek bir harç haline getirilir ve daha sonra fırınlarda kurutulur. Kuru proses yöntemleri uygulanan bir tesiste ise, üretimde su hiç kullanılmaz ve hammaddelerden oluşan karışım akışkan bir toz haline getirilerek farklı tipte bir fırında kurutulur. Kimya sektöründe de benzer şekilde kullanımlar mevcuttur. 

Sistemin bir bölümünün temizliği amacıyla su kullanarak yıkama işlemi yapılıyorsa, bunun yerine susuz vakumlama işlemi yapılarak su tasarrufu sağlanabilmektedir. Bu şekilde atık su oluşumu da engellenmiş olur.  

Sektörlere Göre Su Tasarrufu Önlemleri

1. Hazır beton: Hazır beton üretimi tesislerinde su, büyük ölçüde beton üretimi sırasında beton karışımı içerisinde kullanılır. Ancak burada kullanılan sudan herhangi bir şekilde atık oluşmaz. Bu nedenle ürün bazlı su kullanımında atık suyun oluşumundan bahsedilemez [3]. Ancak beton üretiminde kullanılan transmikser ve beton pompalarının her işlem sonrası yıkanarak beton artıklarından temizlenmesi gerekmektedir. Yıkama işlemlerinde de yüksek miktarlarda su kullanılır.

Öğütme işlemlerinde ise, öğütme faaliyetinden sonra değirmenin temizliği amacıyla, fırınlarda ise soğutma amacıyla su kullanılmaktadır. Ancak bu alanlarda genellikle kapalı sistemin kullanılması nedeniyle buharlaşma dışında suyun kaybı söz konusu değildir. Su tasarrufunun sağlanabilmesi için öncelikle tüm açık devrelerin kapalı devrelere dönüştürülmesi gerekmektedir.

Yağmur suyunun depolanarak yıkama suyu yerine kullanılması, beton tesisleri için sudan tasarruf etmekte cazip bir çözümdür. Aynı şekilde yıkama suları da basit bir arıtmadan geçirilerek tekrar kullanılabilir.

Bunların dışında üretim tesisinde kullanılan makinelerde su debisinin kontrol edilmesi amacıyla otomatik kapatma vanaları kullanılabilir. Tesis ve ekipman temizliğinde su püskürtme başlıkları, sprey püskürtücüler vb. gibi su tasarrufu sağlayan ekipmanlar kullanılabilir. Böylece atık su oluşumu da en aza indirilecektir [3].

• Ana demir ve çelik ürünleri: Ürün içerisinde olmasa da üretim esnasında çoğunlukla soğutma amaçlı kullanılan su miktarının en çok olduğu sektördür. Bu nedenle su tüketimini kontrol edebilmek ve kayıpların önüne geçebilmek amacıyla ilk yapılması gereken, tüm üretim sistemini izleyecek bir sistem oluşturulmasıdır. Böylece tasarruf önlemlerini almada ilk adım belirlenmiş olacaktır.

Üretim aşamasında doğrudan ve dolaylı soğutma, gaz ve atık gaz temizleme gibi süreçlerde su tüketimi yapılmaktadır. Bu aşamalarda suyun kapalı veya yarı kapalı sistemlerde kullanılması, buharlaşarak kaybedilen su miktarını oldukça azaltmaktadır [4].

Bunlara ek olarak, ocağın soğutulması, elektrotların üzerine su püskürtülmesi, sıcak baca gazlarının hızlı soğutulması, ıslak tozsuzlaştırma uygulanması, vakum oluşturma ve dökümde doğrudan soğutma işlemlerinde yüksek oranlarda su kullanılmaktadır. Bu alanlarda da kapalı devre soğutma suyu sistemi kurulmasından ve aynı suyun devirdaim yaparak tüm sistemi soğutmasından faydalanılabilmektedir. Bu sistem sayesinde atık su oluşumunun da önüne geçilmektedir [4,5].

• Et ürünleri: Su tüketiminin çok fazla olduğu bu sektörde, suyun en çok kullanıldığı bölümler veya temizlik sırasında kullanılan su miktarları izlemeye alınarak su kaçağı tespiti yapılmalıdır. Daha sonra suyun en çok kullanıldığı bölümlerde otomatik kapatma mekanizması olan musluklar ve basınçlı su püskürtme mekanizmaları gibi teknolojilerin kullanımı sağlanmalıdır. 

Et ürünleri sektöründe üretimin ana malzemesinin gıda olması nedeniyle, üretimin neredeyse tamamında yıkama ve temizleme amaçlı su kullanılmaktadır. Suyun geri dönüştürülerek sisteme yeniden sokulmasının gıda sektöründe riskli bir işlem olması nedeniyle, kirlenen veya arıtılan suların daha kirli üretim süreçlerinde kullanılması, su tasarrufuna katkı sağlayacak bir hamle olmaktadır.

Soğutma sistemlerinden gelen çözdürme sularının ve vakum pompalarından toplanan suların çok kirli olmamaları nedeniyle gıdada risk oluşturmayacak aşamada, yani hijyenin önemli olmadığı aşamada kullanılmaları mümkündür. Karkas yıkama işleminde kullanılan su, devirdaim sistemleri ile tekrar kullanılabilir. Kesimhane, yıkama, sterilizasyon çıkışı ve karkas yıkama kaynaklı sular bağırsak çıkarma ve yıkama aşamalarında kullanılabilir. Tüm bu sular arıtma tesisinden geçirilerek peyzaj sulamasında kullanılabilir. Ürünler son aşamada temiz suyla yıkandığı sürece bu uygulama herhangi bir soruna yol açmayacaktır [6].

• Süt sektörü: Süt ve süt ürünleri üretimi, hem ürünün içerisinde hem de üretim esnasında suyun en çok kullanıldığı sektördür. Tüketimin yoğun olduğu diğer sektörler gibi bu sektörde de kayıp-kaçak tespiti ve su kullanım miktarlarının ölçülebilmesi için tüm üretim sisteminin incelenmesi gerekmektedir. Su kullanılan alanlarda debimetrelerin kullanılması, sayaç veya fotoselli musluk gibi teknolojik elemanların sisteme dâhil edilmesi suyun boşa kullanımının önüne geçmek için atılacak ilk adım olmalıdır.

Bunların dışında yapılabilecekler aşağıda listelenmiştir:

• Temizlikte kuru temizlik malzemelerinin tercih edilmesi,
• Sistemin durulama sıklığının ve süresinin optimize edilmesi,
• Kullanılabilecek alanlarda, su yerine basınçlı hava kullanılması,
• Ters akımlı yeniden kullanım prensibinin uygulanması (suyun ürüne karşı yönde akması ve böylelikle nihai ürünün yalnızca temiz su ile karşılaşması),
• Yoğuşma sularının kazan besleme suyu olarak kullanılması,
• Tanklara seviye kontrol ve otomatik kapama sistemi kurularak taşmaların önüne geçilmesi [7].

Durulama yapılan proseslerde, son durulamadan çıkan sular ara durulamalarda tekrar kullanılabilmektedir. Soğutma işlemi yapılacak proseslerde ise soğutma kuleleri kullanılarak su geri çevrimlerinin yapılması sağlanabilir. Son olarak, ters osmoz sistemleri kurularak toplama sularının geri dönüştürülmesi ve tekrar kullanılması sağlanabilmektedir.

• Tekstil ürünleri: Tekstil ürünleri çok fazla işlem aşamasından geçerek nihai ürüne ulaşmakta ve bu işlemlerin birçoğunda su tüketimi yapılmaktadır. Bu nedenle ilk olarak üretim aşamalarında ve yardımcı ünitelerde su kullanımı takip edilmelidir. Birleştirilerek aynı anda uygulanması mümkün olan işlemlerin araştırılması, su tasarrufu sağlanabilecek bir diğer yöntemdir. Yıkama işlemlerinde akıllı yıkama makinalarının kullanılması, son yıkama suyunun ilk yıkama sırasında tekrar kullanılması gibi çözümler geliştirilebilir.

Tekstil üretiminde suyun belli bir yumuşaklıkta kullanımı zorunlu olduğundan, kullanılan iyon değiştiricilerin ayarının yapılmasıyla su tasarrufu sağlanabilmektedir. Kazanlardan ve buhar hatlarından yoğunlaşan suların kaybedilmeden buhar kazanlarında tekrar kullanılması su tasarrufu sağlayabilecek diğer önlemlerdendir [8].

• Kimya sektörü: Kimya sektörünün neredeyse tamamında kuru proses ile üretim yapılmaktadır. Ancak çok fazla ısı değiştirici kullanılması nedeniyle soğutma suyunun da çok fazla kullanıldığı söylenebilir. Isı değiştiricilerde, suyun veya havanın ısıtılması/soğutulması işlemlerinde ve reaktör giriş/çıkış gazlarının soğutulması amacıyla su kullanılmaktadır. Genellikle kapalı sistem su kullanımının olması sayesinde buharlaşma dışında su kaybı yoktur. Üretim alanlarında soğutma suları için açık devre yerine kapalı devre sistemlerinin kullanılması, arıtılan suların temizlik ve bahçe sulaması için kullanılması su tasarrufu için önerilen yöntemlerdir. Soğutma sularının da geri dönüştürülmesi halinde su tasarrufu büyük oranda gerçekleştirilmiş olacaktır [9].

Kaynakça

• [1] Başkan, T., (2006). Arıtılmış Evsel Atık suların Tarımda Sulama Amaçlı Yeniden Kullanılması, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• [2] Demir Ö., Yıldız M., Sercan Ü., Arzum C. Ş., (2017). Atık suların Geri Kazanılması ve Yeniden Kullanılması, Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 02, p.1-14.
• [3] Hazır Beton İmalatı, Kaynak Verimliliği Rehberi, T.C. Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, 2019.
• [4] Ana Demir ve Çelik Ürünleri İle Ferro Alaşımların İmalatı, Kaynak Verimliliği Rehberi, T.C. Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, 2019.
• [5] JRC, «Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC) Reference Document Best Available Techiques (BAT) for Iron and Steel Production, 2013.
• [6] Et ve Et Ürünleri İmalatı, Kaynak Verimliliği Rehberi, T.C. Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, 2019.
• [7] Süt ve Süt Ürünleri İmalatı, Kaynak Verimliliği Rehberi, T.C. Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, 2019.
• [8] Tekstil Ürünlerinin Bitirilmesi, Kaynak Verimliliği Rehberi, T.C. Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı, 2019.
• [9] Sanayide Kaynak Verimliliği Potansiyelinin Belirlenmesi Projesi Sonuç Raporu, 2017.