30 Bin Üyemize Katılın
E-Bülten yayınlarımız için abone olun.

Evsel Atıksu Arıtma Tesisleri ve “Enerji Nötrlüğü”

Prof. Dr. Mustafa ÖZTÜRK (Köşe Yazısı) Evsel atıksu arıtma tesislerinin işletmesi enerji yoğundur.

ABD’de yapılan bir araştırmada, atıksu arıtma sektöründe her yıl yaklaşık 21 milyar kWh elektrik tüketildiği ve bunun da 1,8 milyon haneye eşdeğer olduğu tespit edilmiştir. Atıksuların arıtılması ve taşınmasında, ABD’de üretilen toplam elektrik enerjisinin yaklaşık %4’ü tüketilmektedir.

Avrupa’da, atıksu arıtma tesisleri, şehirlerdeki toplam elektrik tüketiminin yaklaşık %1’ine tekabül etmektedir.  

Almanya ve İtalya’dan elde edilen veriler, atık su arıtımına yönelik elektrik talebinin ülkelerdeki toplam elektrik enerjisi tüketiminin yaklaşık %1’ini oluşturduğunu göstermektedir. Diğer bir çalışma, atıksu arıtma tesislerinin Almanya’daki toplam enerji tüketiminin yaklaşık %0,7’sini oluşturduğunu ortaya koymaktadır. İspanya’da, bazı araştırmalar evsel ve endüstriyel atıksu çevrimlerinin toplam elektrik enerjisi tüketiminin %2-3’ünü oluşturduğunu göstermektedir. Su yönetimi ve tarımsal talep göz önüne alındığında, katkı ile bu oran %4-5’e ulaşabilir.

Atıksuların arıtması için elektrik enerjisi tüketiminden dolayı CO2 emisyonunda önemli bir artışa yol açacağı, gelişmiş ülkelerde önümüzdeki 15 yıl içinde %20 oranında artış olacağı tahmin edilmektedir.

Atıkısu arıtma tesislerinde enerji verimliliğinin arttırılması, atık su arıtma tesislerinin maliyetleri yönetmek ve uzun vadeli operasyonel sürdürülebilirliği sağlamak için en etkili yollarından biridir.

Atıksu arıtma tesislerinde yapılacak iyileştirmeler ve yeni yatırımlarla enerji nötrlüğünü yakalamak mümkündür.

Bu çalışmada, atıksu arıtma tesislerinde “enerji nötrlüğü” veya “sıfır enerji” koşullara ulaşmak için çeşitli yaklaşımları sistematik bir şekilde sunmaktır. Sistematik derleme, dış yenilenebilir enerji kaynaklarının kazanılması için seçeneklerle desteklenen enerji dengesi bileşenlerinin tanımlanması ve miktarının belirlenmesi, enerji tüketimini azaltma yöntemleri ve enerji geri kazanımını arttırma yöntemlerini içerir.

Atıksu arıtma tesislerinde tüketilen toplam elektrik enerjisi miktarı, havalandırma, çamur arıtma, pompalama ve diğer ünitelerde enerji tüketimi dağılımı Tablo 1’de verilmiştir.

Tablo 1. Atıksu Arıtma Tesisinde Enerji Tüketimi

Tablo 1 incelendiği zaman atık su arıtma tesislerinde en yüksek spesifik enerji tüketiminin havalandırma ünitesinde olduğu görülmektedir. Tablo 1’de verilen datalar incelendiği zaman atıksu arıtma tesislerinde enerji tüketimini 0,3 kWh/m3’e kadar düşürmek mümkündür.

Kanada ve Singapur’da atıksu arıtma tesislerinde genel spesifik elektrik enerjisi tüketimi sırasıyla 0.3 kWh/m3 ve 0.45 kWh/m3’dir.

İtalya’da, belediyelere ait atıksu arıtma tesislerindeki elektrik tüketimi yaklaşık 3,250 GWh/yıl’dır ve bu da yılda yaklaşık 0,5 milyar euro’dur. Benzer çalışma, Türkiye’de belediyelere ait atıksu arıtma tesislerinde elektrik enerji tüketimi için yapılmalıdır.

Atıksu arıtma tesislerinde “enerji nötrlüğü” veya “sıfır enerji” ulaşmak için, çeşitli önlemler alınabilir. Bunlar;

  1. Atıksu arıtma işlemlerinde enerji tüketimini azaltmak,
  2. İç kaynaklardan enerji geri kazanımını arttırmak,
  3. Yeterli dış yenilenebilir enerji kaynakları eklemek.

Yukarıda üç şık olarak verilen önlemlerin uygulamaya konması için Türkiye’de her bir atıksu arıtma tesisinde tüketilen Tablo 1’de verilen benzer çalışmalar yapılmalı ve alınması gereken önlemler ortaya konmalıdır.

Atıksu arıtma tesislerini enerji verimli ve sıfır enerjili hale getirmek için;

  • Havalandırma, çamur susuzlaştırma, resirkülasyon pompaları, karıştırma ünitesi, aktif çamur geri devri pompaları gibi işletmelerde enerji verimliliği,
  • Biyogaz, gazlaştırma gibi enerji üretimi,
  • Güneş enerjisi, HES gibi yenilenebilir enerji üretimi,

gibi her bir konuda ayrı ayrı çalışmalar yapılacaktır.

Güney Kore’de 30.000 m3/gün kapasiteli bir atıksu arıtma tesisinde yeşil enerji teknolojisi uygulaması;

  1. Güneş enerjisi,
  2. Küçük kapasiteli HES,
  3. Isı geri kazanımı

ile enerji üretimi yapılabilir. Bunların detayları başka bir çalışmada verilecektir.

Prof. Dr. Mustafa Öztürk
Teknik Danışman

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir