İSKİD'den webinar Yeni Gaziantep Havalimanı Yapımında CIAT Soğutma Grupları ile ALDAĞ Cihazları Tercih Edildi İnsan sağlığı için en büyük risklerden biri hava kirliliği Zorlu Enerji’nin Filistin’deki Dead Sea Güneş Enerji Santrali devreye alındı YAKLAŞAN SU KRİZİNDE ÇÖZÜM YÜKSEK TEKNOLOJİLİ AKILLI KENTLER “Okullarda Havalandırma Sistemleri ve Pandemi” konulu webinar yapıldı RÜZGARDA EN AZ BEŞ YILLIK PROJE STOKUNA İHTİYAÇ VAR İklimlendirme sektöründen genç mühendislere “Mesajınız Var” Tokat’ın Yeni Uluslararası Havalimanı’nda Aldağ İmzası Kahramankazan 15 Temmuz Şehitleri ve Demokrasi Müzesinde ALDAĞ Cihazları Tercih edildi TÜREK BU YIL “TÜREK@home” ADI ALTINDA 25 KASIM’DA BAŞLIYOR Mitsubishi Electric’ten akıllı fabrikalar için yapay zeka teknolojili yeni ürün Biruni Üniversitesinin de Tercihi ALDAĞ Oldu ALDAĞ, Rooftop Pazarına CIAT İle Hızlı Girdi ODE YALITIM’IN İHRACATTAKİ BAŞARISI ÖDÜLE LAYIK GÖRÜLDÜ

SEMİH ÇALAPKULU / KUZU GRUP

DESALİNASYON TESİSLERİ VE DENİZ SUYU ARITMA TEKNOLOJİLERİ -2

(Desalination Plants & Sea Water Desalination Technologies) - 2

 

İçme Suyu İçin RO Kullanarak Deniz Suyu Tuzdan Arınmanın 

Artıları ve Eksileri; Deniz suyunu tuzdan arındırma, su kıtlığının mevcut olduğu zamanlarda, kıyı toplulukları ve ada ülkeleri için içme suyu üretiminin geleceği konusudur. Birkaç ülkede zaten oldukça yoğun bir şekilde kullanılıyor. Suudi Arabistan, Birleşik Arap Emirlikleri ve ABD, dünyada içme kapasitesine göre ilk üç tuzdan arındırma üreticisidir ve bunu Avustralya, Çin ve Kuveyt izlemektedir. Bu ülkeler tuzdan arındırma sistemlerinden yararlanmaktadır. Çünkü, özellikle çok az tatlı su kaynağı olan kuru iklimlere sahiptirler veya su kaynaklarının mevcut su kaynaklarının üzerinde bir genişlemesini gerektirirler. Bu  deniz suyu tuzdan arındırma sistemleri  tipik olarak kıyı toplulukları tarafından kullanılır ve pratik olarak sınırsız miktarda besleme suyu sağlar. Bu deniz suyu tuzdan arındırma teknolojisinin uygulamaları hakkında bazı ayrıntıları bilerek, deniz suyunun ters osmoz tuzdan arındırma ve nasıl çalıştığı hakkında bilgi verirsek;

Bazı SWRO temelleri; Tuzdan arındırma işleminin nihai hedefi, deniz suyunda bulunan ve yaklaşık %3 ile %3,5 oranında konsantre edilmiş tuzların uzaklaştırılmasıdır. Deniz suyunda renk, silika ve mikroorganizmalar gibi ele alınması gereken başka bileşenler de vardır. Bunu yapmak için süreç, okyanus suyunu bir sahil kuyusundan bir giriş pompası veya deniz tabanına gömülü bir giriş borusundan çekerek başlar. Bu su bir dengeleme tankına veya havzaya girer. Bu işlemden sonra, su ön arıtmaya tabi tutulur. Ön işlem genellikle 1 nanometreden daha büyük partikülleri gideren bir veya daha fazla filtrasyon ünitesinden oluşur. Bu ön işlem süreci, RO membran kirlenmesi riskini azaltmak için çok önemlidir. RO işleminde, ozmotik basıncın üstesinden gelmek için basınç uygulanır. Bu nedenle, su zardan daha düşük tuz konsantrasyonuna sahip bir alana akar ve tuzların konsantre bir çözeltiye (tuzlu su) akmasına izin verir. Elde edilen temiz su, yeniden mineralizasyon ve artık dezenfeksiyon içeren bir işlem sonrası işlemden geçirilir. Son olarak, üretilen tuzlu su konsantresi dikkatlice okyanusa dağınık bir şekilde boşaltılır. Bu deşarj süreci, yerel deniz ekosistemi üzerindeki olumsuz etkileri önemli ölçüde azaltmak için tasarlanmıştır.

 

semih02

İçme suyu için ters osmoz deniz suyu tuzdan arınmanın bazı artılarını ve eksilerini inceleyelim.

 

Artıları

Modüler sistemler; Sermaye maliyetlerini azaltmak için kompakt ve taşınması ve kurulumu kolay olacak şekilde tasarlanmıştır. Alanın sınırlı olabileceği belediye veya ticari içme suyu uygulamaları (oteller gibi) için mükemmeldir, ancak çok sayıda insan sağlamaları gerekir. İçme suyu kaynaklarının genişletilmesi; Tuzdan arındırma işleminin arkasındaki itici güç. Mevcut su kaynaklarımızın durumu hakkında daha sürdürülebilir bir şekilde düşünmek önemlidir, ancak mevcut olduğunda alternatifler de gereklidir. Okyanus çok büyük bir alternatif oluyor. Dünya okyanuslarının içme suyu için uygun bir kaynak olduğu için, insanlığın en değerli kaynağını üstel bir farkla genişletir. Okyanusların Dünya'daki tüm suyun yaklaşık yüzde 97,5'inden fazlasını oluşturduğunu unutmayın.Daha yüksek verim; şu anda kullanılan diğer tuzdan arındırma işlemi termal çeşitliliktir. Su döngüsüyle aynı şekilde çalışır, suyu buhara buharlaştırır ve yoğunlaştığında temiz su sağlar. Bu yaklaşım, istenmeyen partiküllerin giderilmesinde çok etkilidir, ancak buharın toplanması ve yoğunlaştırılması verimsizdir ve RO'dan çok daha düşük saf su verimi üretir. Aynı çıkış suyu hacmi için, termal işlemler yaklaşık üç kat daha fazla deniz suyu gerektirir. Çok saf su; Ters osmozdan sonra, su o kadar saftır ki, aslında mineralleri geri koymak zorundayız. Süreç, insanların ihtiyaç duyduğu su minerallerini ve aşina olduğumuz tatları giderir. Bu nedenle, yeniden mineralizasyon sonrası süreç bununla ilgilenir ve pH'ı düzenler.

 

Eksileri

Membran teknolojisi iyileştirme gerekli; Ters osmoz membranları çok hassastır. Dolayısıyla, daha dirençli bir zar malzemesi geliştirilmedikçe, ön işlem önemli bir gerekliliktir. Bu olmadan, zar pratik olarak işe yaramaz hale gelebilir, verimi azaltabilir veya saf su üretebilir. Hatalı ön işlemden geçirilmiş deniz suyu, zerrecik halinde maddeyi membrana bırakabilir. Bu kirleticiler, işletme maliyetini artıran uygun membran akışını ve basıncını etkiler.

Daha yüksek enerji kullanımı; Ters osmoz sistemleri sabit akış süreçleridir, bu nedenle sıvılar sürekli olarak pompalanır ve silindirik membran kaplarına sürekli olarak basınç uygulanır. Gerekli basınç bazı sistemlerde 1000 psi'ye (69 bar) kadar çıkabilir. Bununla birlikte, konsantre çözeltide depolanan ozmotik basınç enerjisi, toplam enerji maliyetlerini azaltmak için gerçekten geri kazanılabilir. Yaygın olarak kullanılan bir teknoloji döner basınç değiştiricidir. Etkili deniz suyu, eşanjör içindeki RO ünitesinden yüksek basınçlı konsantre reddetme akışı tarafından bastırılan kanallardaki pistonlarla basınçlandırılır. Tuzlu sudan kinetik enerjinin bu şekilde yeniden kullanılması enerji maliyetini verimli bir şekilde azaltabilir.

Gelişmekte Olan Ülkeler İçin Pahalı Olabilir; Herhangi bir enerji tasarrufuna bakılmaksızın, dünyanın birçok ülkesinde tuzdan arındırma projeleri inşa etme ve işletme kapasitesi yoktur. Deniz suyu tuzdan arındırma işleminden üretilen içme suyu tipik olarak arıtılmış yeraltı suyu, acı su veya yüzey suyu kaynaklarından daha pahalıdır.

 

Deniz Suyunun Özellikleri:

Deniz Suyunun Tuzluluğu; Deniz suyunun tuzluluğunu oluşturan belli başlı erimiş tuzlar sırasıyla klor, sodyum, sülfatlar, magnezyum, kalsiyum, potasyum bikarbonat ve bromdur. Bilinen tüm elementler deniz suyunda mevcuttur. İçindeki brom ve iyotların klor ile değiştirildiği 1 kg sudaki toplam klor, iyot ve bromun gram olarak miktarına tuzluluk denir. Son zamanlarda daha pratik ve güvenilir olduğu için tuzluluk tayini elektriksel iletkenlik ölçümleriyle yapılmaktadır. Tuzluluk denizlerde genel olarak derinlikle artar. Bu artış miktarı büyük değildir. Yazın ise buharlaşma nedeniyle tuzluluk artışı yüzeye doğrudur. Okyanuslarda tuzluluk %3,4- %3,8 arasındadır. Tuzluluğun derinliğe göre diğer kısımlara nazaran daha hızlı değiştiği bölgeye haloklin tabakası denir.

semih04

Deniz Suyunun Sıcaklığı; Deniz yüzeyinde ve yüzeye yakın bölgelerde su sıcaklığı hem mevsimlik hem de günlük değişim gösterir. Su derinliğinin az olduğu kıyı kesimleri dışında, deniz tabanına yakın bölgelerde su sıcaklığı önemli bir değişiklik göstermez. Suyun yüzeyi ile deniz tabanı arasında sıcaklığın derinliğe göre diğer kısımlara nazaran çok daha hızlı değiştiği bölgeye termoklin tabaka denir. Termoklin bölgesinin üzerinde yer alan su tabakasının sıcaklığı yazın dipteki tabakanın sıcaklığından daha fazladır. Kış mevsiminde ise yazlara göre zıt bir durum gözlenir. Denizlerde üç çeşit termoklin bulunur. Birincisi daimidir ve oldukça derinlerde oluşur. İkincisi mevsimliktir, ilkbaharda oluşur ve sonbahar sonunda ortadan kalkar. Üçüncüsü ise günlüktür, sabah oluşup akşam ortadan kalkar.

Deniz Suyunun Yoğunluğu; Yoğunluk, deniz suyunda tabakalaşmaya ve akıntıların oluşmasına etki eden önemli bir faktördür. Denize genellikle dipten deşarj edilen atık suların yoğunluğu deniz suyuna göre daha düşük olduğundan yüzeye doğru yükselir ve deniz suyu ile karışarak seyrelirler. Bu arada mevcut tabakalaşmaya göre yüzeye çıkarlar ya da belli bir derinlikte kalırlar. Deniz suyunun yoğunluğu; Basınca, derinliğe, tuzluluğa ve su sıcaklığına bağlı olarak değişiklik gösterir ve 4°C’deki yoğunluğu 1000 kg/m3 olan saf sudan fazladır. Yoğunluk, tuzluluk ve sıcaklık değişimlerine bağlı olarak derinlikle değişir. Genellikle az yoğun bir üst tabaka ve tabanda yoğun bir alt tabaka mevcuttur. Bu iki tabaka arasında yoğunluğun derinliğe göre hızla değiştiği pinoklin tabaka yer alır.  

Deniz Suyundan İçme ve Kullanma Suyu Elde Etme Teknikleri; Tüm doğal sular belli konsantrasyon oranlarında özünmüş tuz içerirler. Doğal sulara ek olarak endüstri de doğrudan kullanıma uygun olmayan tuzlu su üretir. İçerdikleri toplam çözünmüş madde konsantrasyonuna (TÇM) bağlı olarak sular sınıflandırılmaktadır. Buna göre; TÇM<1000 mg/l ise tatlı su, TÇM≈1000-35000 mg/l ise acı su (yer altı suyu), TÇM≈35000 mg/l ise deniz suyu olarak adlandırılır.

Tuzdan arındırma teknolojilerinin gelişmesiyle, deniz suyu tatlı su sıkıntısıyla başa çıkmak için ilginç bir su kaynağı haline gelmiştir. Bu işlem güvenilir bir su kaynağına ihtiyaç duyulan her yerde uygulanabilir. Deniz suyuna pazar ilgisi olan minerallerle de ulaşılmaktadır. Birçok coğrafi alanda büyük tuz talebi ile tuz üretiyoruz. Deniz suyu tuzdan arındırma için en yaygın olarak uygulanan ve ticari olarak mevcut teknolojiler iki tipe ayrılabilir: membran işlemleri ve termal işlemler.

Ters osmoz (RO) ve Nanofiltrasyon (NF) şu anda önde gelen deniz suyu tuzdan arındırma çözümleridir. Kilit ekipmanlardaki (membranlar, pompalar, enerji harcı geri kazanım cihazı) gelişmeler süreci enerji verimli hale getirerek düşük yatırım maliyeti (CAPEX) ve düşük işletme maliyeti (OPEX) ile sonuçlandı. Günümüzde tuzdan arındırma, tipik olarak tropik bölgelerde ve açık deniz alanlarında tatlı su sıkıntısı ile başa çıkmak için çok uygun bir çözüm haline gelmiştir.

Tuzdan arındırma çekirdek işlemi; Ters Osmoz Membran teknolojisine dayanır, ancak tek başına, güvenli içme suyu sağlamaz ve verimli bir bitki garanti etmez.

Ters osmoz işlemi, ürünün su gereksinimlerine, deniz suyu tuzluluk ve sıcaklığına bağlı olarak bir veya iki geçişle de yapılabilir. Çoğu durumda, özellikle bor içeriği (1 mg / L) ile ilgili olarak AB içme suyu standartlarına ulaşmak için 1 geçiş yeterlidir. WHO bor kılavuzuna (0,5 mg / L) ulaşmak için ikinci bir geçiş gerekebilir ( Bor çıkarma işlemi )

Enerji geri kazanım cihazı, elektrik maliyetleri belirler önemli bir faktördür. Yerel enerji maliyetleri ve çevre politikalarına göre dikkatle seçilmelidir. Uygulamadan sonra uygun hale getirmek için ters osmoz membran işleminden sonra suyu şartlandırmak için işlem sonrası ve / veya parlatma adımları gereklidir. Salamura bertarafı , fauna ve floranın yerel deniz suyu tuzluluk artışına duyarlı olduğu bazı alanlarda çevresel ve ekonomik bir sorun olabilir. Salamura bertarafı duruma göre incelenmeli ve tasarlanmalıdır.

Tuzdan arındırma sanatı, su üretim maliyetlerini ve kalitesini optimize etmek için mevcut teknolojileri belirlemek ve birleştirmektir.

Dünya ekosistemlere zarar vermeden daha fazla içme suyuna ihtiyaç duyuyor ve deniz olası bir kaynak. AB tarafından finanse edilen araştırmacılar, tuzdan arındırma tesisleri için mevcut filtrelerinkine kıyasla enerji kullanımını, atık ve bakım maliyetlerini azaltan kendi kendini temizleyen bir filtre membranı geliştirmektedir.

Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli dünya nüfusunun%60'ı 2050 yılına Avrupa'yı hem de gelişmekte olan ülkeleri etkileyeceği açığı tarafından yeterince su yok öngörüyor. Tatlı su kaynakları üzerindeki sonuçtaki baskıyı azaltmak için, tuzdan arındırılmış deniz suyu değerli bir içme suyu kaynağı olacaktır.

Bununla birlikte, tuzdan arındırma tesisleri tarafından kullanılan filtrelerin kendi sorunları vardır: mikroskobik deniz yaşamı ve mineral birikintileri ile tıkanırlar, temizlendiklerinde atık oluştururlar ve düzgün çalışması için büyük miktarda enerjiye ihtiyaç duyarlar.

AB tarafından finanse edilen NAWADES projesi, maden yataklarına direnen uzun ömürlü bir tuzdan arındırma filtre membranı geliştirmektedir. Temiz kaldığı için, membran tuzdan arındırma enerjisini ve bakım maliyetlerini düşürmeli ve sürecin yarattığı kirliliği azaltmalıdır.

Proje üyesi MANN + HUMMEL GmbH'daki yeni filtrasyon uygulamaları direktörü Steffen Schütz şöyle açıklıyor: “Konsorsiyumun odak noktası, suyun tuzdan arındırma sürecini ve tuzdan arındırma ekonomisini nasıl iyileştirebileceğimizi, ihtiyaç duyulan enerji ve kimyasalları nasıl azaltabileceğimizi görmektir.”

Bunu yapmak için, proje ekibi, farklı süreçlerden filtre membranlarının yapısına kadar deniz suyu tuzdan arındırma işleminin tüm yönlerine baktı. “Tüm tek işlem adımlarını ve birbirlerine bağımlılıklarını birlikte düşünmelisiniz; Sadece birine odaklanmak mantıklı değil” diyor Schütz.

Ekip, artıkların birikmesine direnmek ve filtreyi temiz tutmak için nanoteknoloji kullanan yeni membran malzemeleri ve kaplamalar geliştirdi. Ayrıca yeni membranlara dayanan modüler bir filtre tasarımı geliştirdiler. Proje ekibinin membranları değiştirmesinin bir yolu, membranlara yerleşen organik maddeyi parçalamak için güneş ışığı ile reaksiyona giren nano ölçekli bir titanyum dioksit kaplama eklemekti. Filtreleri temiz ve tıkanıklıklardan uzak tutarak arıtma tesisleri, tuzun sudan uzaklaştırılması için yüksek su basıncına ihtiyaç duymaz, böylece enerji tasarrufu sağlar. Kendi kendini temizleme teknolojisi, tesis operatörlerinin filtreleri temizlemek için gerekli kirletici kimyasalların miktarını azaltabileceği ve bakım maliyetlerini azaltabileceği anlamına da gelir.

 

Finansal Gereksinimler ve Maliyetler:

Tuzdan arındırma maliyeti literatüründe yakın zamanda yayınlanan bir inceleme, maliyetlerin sahaya çok özel olduğunu ve tedavi edilen hacim başına maliyetin büyük ölçüde değişebileceğini göstermiştir. “Metreküp” başına maliyet üzerinde en büyük etkiye sahip olduğu bildirilen faktörlerden bazıları şunlardır: enerji maliyeti, tesisin ölçeği ve kaynak suyun tuz / TDS içeriği (Karagiannis ve Soldatos, 2008). İnşaatın sermaye maliyetleri de önemli bir husustur ancak neredeyse tamamen sahaya özeldir. Membran tuzdan arındırma maliyeti, tuz konsantrasyonu azaldıkça keskin bir şekilde azalır. Deniz suyu ortalama olarak yaklaşık 35.000 mg / L TDS içerir; 1000-10.000 mg / L'deki acı sular çok daha az pahalı bir şekilde arıtılabilir (Greenlee ve ark., 2009). 

RO kullanarak acı su tuzunu gidermek için hacim başına maliyetlerin genellikle 5.000-60.000 m3 / gün üreten büyük tesisler için 0.26-0.54 $ / m3 arasında değiştiği ve 1000 m3'ten az üretim yapan tesisler için çok daha yüksek (0.78-1.33 / m3) olduğu bildirilmiştir. Deniz suyu RO için hacim başına maliyetin, 12.000 m3 / gün'den fazla üretim yapan tesisler için 0.44-1.62 $ / m3 olduğu bildirilmektedir (Karagiannis ve Soldatos, 2008).

İklim değişikliğine uyum stratejileri sadece gelecekteki iklim tahminlerini değil, gelecekteki teknolojik gelişmeleri de dikkate almalıdır. Tuzdan arındırma ile ilgili maliyetler, teknolojik verimlilik arttıkça kademeli olarak azalmaya devam etmektedir. Yukarıda belirtildiğim gibi, tuzdan arındırma maliyetlerini büyük ölçüde azaltan yeni bir teknolojinin geliştirilmesi de mümkündür.

Hem buharlaşma hem de ters osmoz kullanan hibrid sistemler, şu anda üretilen 0,5 ABD Doları / m3'ün altındaki tatlı suyun altında bulunan düşük maliyetler nedeniyle son derece dikkat çekti. Öte yandan, yüksek petrol fiyatları ve sıkı metal arzı işletme ve inşaat maliyetlerini artırabilir, bu nedenle gelecekte su üretim maliyetini düşük tutmak zor olabilir.

Tatlı su kaynakları talebi karşılamak için yetersiz (su stresi veya su kıtlığı) 

Su kaynağı çeşitlendirmesi ve tatlı su kaynakları üzerindeki azaltılmış basınç sayesinde su kıt alanlarda iklim değişikliğine uyum yararları sağlar

Membran sistemleri için, düşük tuz / TDS konsantrasyonuna sahip bol miktarda acı su kaynağı mevcuttur veya termal sistemler için, popülasyon, bol miktarda atık ısı veren bitişik bir tesise 

(ör., bir elektrik santrali) sahip bir sahil şeridinde bulunur.

Tüketiciler, arıtılmış atık suyun yeniden kullanımına karşı çıkıyor

Teknolojik gelişmeler, tuzdan arınmanın ekonomik ve çevresel etkilerini sürekli olarak azaltmaktadır

Sürdürülebilir enerji kullanım yöntemleri ve güvenli deşarj uygulandığında neredeyse sınırsız su sağlama potansiyeline sahiptir.

 

Tarihsel Gelişimi:

Gemilerde 17. ve 19. yüzyıllar arasında deniz suyu basit yöntemlerle distile edilerek içme ve kullanma suyu temin edilmekteydi. 1928 yılında Curaça (Hollanda Antilleri) Adası’nda, 1930’ların başında Mısır’da ve 1938’de Suudi Arabistan’da denizden tatlı su elde edilen tesisler kurulmuştur (Lattemann, 2010; El-Dessouky, 2002). 

Bu tesisler doğadaki buharlaşmayı taklit eden bir prosesle dizayn edilmiştir. Petrol endüstrisindeki gelişmeye paralel olarak 1929’dan 1937’ye artış yaşanmış, takip eden yıllarda 1935’den 1960’a kadar toplam kapasitede yıllık ortalama %17 olarak logoritmik artış yaşanmıştır (Bremere, 2001). 

Ortadoğu’da ilk yapılan geniş ölçekli desanilasyon tesislerinde prosesdeki ısı transfer yüzeyleri, yapı elemanları ve korozyon üzerine çalışmalar yapılmıştır. Çoklu etkili ani distilasyon (Multi Effect Distilation- MED) prosesi şeker ve tuz üretiminde uzun yıllardır kullanılmaktadır. İlk uygulanan tuz giderme tesislerinde kullanılan MED prosesi, 1960’larda geliştirilen, tortu katmanı oluşumuna karşı dirençli çok etkili damıtma (Multi Stage Flash-MSF) prosesine yerini bırakmıştır. 1980’lerde daha düşük sıcaklıklarda ve enerji ihtiyacında işletilebilmesi sebebiyle MSF prosesine ilgi artmıştır (Lattemann, 2010).  Desanilasyon proseslerinin gelişim sürecinde 1950’de Kuveyt Oil Company tarafından 450 m3/günlük ilk geniş ölçekli tesis kurulmuştur (Delyannis, 2010). 1959 yılından itibaren proseste tortulaşmanın engellenmesi için suyunun tuzsuzlaştırılması sırasında antisilikant kullanımına geçilmiştir. Distilasyon tesisinde kullanılan polifosfat içerikli antisikalantlar su sıcaklığının 95 0C’nin üstüne çıkartarak tesisin işletme kapasitelerini 200-600 saatten 8000 saate kadar yükseltmiştir. 1960’larda; MSF kapasitesi dünyada günlük 25.000 m3‘e kadar artmıştır. Aynı yıllarda 6000 m3/gün kapasiteli dünyanın en büyük desanilasyon tesisi Manş Adaları’nda kurulmuştur. Balon tesisi temizliği, antisikalant eklenmesi gibi işlemler online olarak yapılmaya başlanmış ve kojenerasyon tesisi inşasına geçilmiştir. İşletme maliyetini %50’ye düşüren kojenerasyon tesislerini işletmeye almaya başlamışlardır (El-Dessouky, 2002). Ortadoğu’daki ülkelerde petrol krizinden dolayı büyük ölçekteki tuz giderme tesislerinin enerji gereksinimini karşılamak için güneş enerjisinden elektrik üreten tesisler kurulmuştur (Belessiotis, 2000). 1970’lerde elde edilen deneyimler ile tesis inşası, yönetilmesi, kimyasal arıtımı, korozyon önlenmesi ve kontrolü hakkındaki tanımlar ortaya konulmuştur. 1970’lerde MSF tesislerinin yapımında önemli bir güç olarak Japon üreticiler pazarda kendini göstermiştir. 1990’ların başında yapılan çalışmalar neticesinde polifosfat yerine polimer antisikalantlar kullanılmaya başlanmış ve su sıcaklığı 110̊C’ye çıkarılarak arıtım verimleri yükseltilmiştir 1980’de; düşük sıcaklıklı buhar sıkıştırmalı ünitelerin dizaynı yapılmıştır ve işletmeye alınmaya başlanmıştır. 1990’larda düşük sıcaklıklı tek ve çoklu etkili buharlaştırma (Single and Multiple Effect Evaporation-MEE) tesislerinin dizaynı ve işletmesi gerçekleştirilmiştir. 1990’ların ortalarında büyük kapasiteli MSF ve MEE tesisler inşa edilmiştir. 2000’lerde yüksek performanslı MSF tesisleri kurulmuş ve işletilmiştir (ElDessouky, 2002). 17.yüzyıldan günümüze kadar hakkında çalışmalar yürütülen membranların tuzsuzlaştırılma da kullanılması, 1950 yılında pratikte uygulaması çok zor ve akısı oldukça düşük seviyelerde olan selüloz asetat membranların bulunmasıyla gündeme gelmiştir. 1960 yılında asimetrik selüloz membranların geliştirilmesiyle daha yüksek akı seviyesine sahip membranlar üretilmiştir. Bu gelişme membranları uygulanabilir hale getirmiştir (Williams, 2003). Membran proseslerinin ticari düzeyde gelişim süreçlerinde 1960’ da selüloz asetat spiral sargılı membranlar kullanılmaya başlandı (El-Dessouky, 2002). 1960’ların başında sürücü kuvveti elektrik potansiyeli olan ve iyonları ayıran elektrodiyliz (ED) proesleri kullanılmaya başlanmıştır. Özellikle Amerika’da acı suların tuzsuzlaştırılmasında ED kullanılmıştır (Buros, 1999). 1963’te Kaliforniya Üniversitesi’nden Loeb ve Sourirajan yüksek tuz giderimi sağlayan asimetrik selüloz membranları geliştirmiştir (Wilf, 2007). 1970’lerde Ters Osmoz sistemleri kullanılmaya başlanmıştır (Buros, 1999). 1973’ün sonunda Dupont, tek geçişte deniz suyunu arıtabilen asimetrik ısıya dayanıklı ve güçlü bir sentetik lif türü olan aramid fiber Permaseb B-10 permeator model membranlarını piyasaya sürmüştür. 1970’lerin ortasında Dow Chemical Company tarafından selüloz triasetat hollow (boşluklu) fiber membranlar ticarileştirmiştir. Aynı zaman aralığında Fluid Systems and FilmTec firmaları spiral sargılı poliamid ince film komposit membranları üretmiş ve ticareileştirmiştir. 1980 yılları süresince bu membranların geliştirilmesine yönelik olarak çalışmalar yapılmıştır. Günümüzde aramitler, poliamid ve selüloz asetat/triasetat membranlar üretilmekte ve spiral sargılı ve hollow fiber konfigurasyonlarında kullanılmaktadır (El-Dessouky, 2002). Tarihsel gelişime bakıldığında Membran teknolojilerinin en önemli özelliklerinden biri sürekli geliştirilmesidir. Membran teknolojisindeki gelişme ile 1980 yılından günümüze bir membrandan elde edilen süzüntü suyu miktarı üç misli artmıştır. Aynı zaman diliminde, bir membranın üretim maliyeti ise %90 oranında azalmıştır. Bu verilerle beraber, 1980 yılında kurulan bir ters osmoz tesisinin yatırım maliyeti ile bugün 30 kat daha fazla süzüntü suyu elde edilebilir tesis kurmak mümkündür (Torunoğlu, 2010).

 

ÖZET 

Hızla artan nüfus, su kirliliği ve çölleşme tarafından yüksek kaliteli su kaynaklarının tüketimi, artan ihtiyacın başlıca nedenleri olmaktadır. Su tüketim kontrolü, korunması, dağıtımı ve depolanmasının iyileştirilmesi, arazi iyileştirme, arıtma ve yeniden kullanma, daha az su kullanan ürün vermek, yeni kaynakları kullanmaya başlamak gibi konuları kapsayan su probleminin pek çok çözümü vardır. Bu koşullarda deniz suyunun kullanımı iyi bir alternatif yaklaşım olmaktadır. Bu amaçla ülkemiz için ekonomik ve uygulanabilir tuzsuzlaştırma yöntemlerini belirlenmek ve bu konuda yapılan çalışmaları araştırarak optimum çözümleri ortaya koymak hedeflenmiştir. Bu çalışmada deniz suyundan tatlı su elde etmek için kullanılan tuzsuzlaştırma teknolojileri incelenmiştir.

 

KAYNAKLAR;

TÜRKİYE’DE DENİZ SUYUNDAN İÇME SUYU ÜRETİMİNİN MALİYET DEĞERLENDİRMESİ (Hazırlayan: Yusuf BAŞARAN, Tez Danışmanı: Prof.Dr. Mehmet ÇAKMAKCI)

UNEP-DHI Ortaklığı - Deniz Suyu Tuzdan Arındırma 

Boyson, JE, Harju, JA, Rousseau, C., Solc, J. ve Stepan, DJ (1999) Grand Dakotalara Su Sağlamak İçin Kuzey Dakota Akiferinden Yeraltı Suyunun Tuzdan Arındırılması İçin Doğal Donma-Çözülme Sürecinin Değerlendirilmesi, Kuzey Dakota. ABD Islah Su Arıtma Teknolojileri Programı Bürosu Rapor No. 23 .

Desalination.com (2012). Hangi teknolojiler kullanılıyor? .

DHV Water BV, Hollanda ve BRL Ingénierie (2004) Orta Doğu, Kuzey Afrika ve Orta Asya'da Deniz Suyu ve Acı Su Tuzdan Arındırma: Altı Ülkede Kilit Sorunların ve Deneyimlerin İncelenmesi. Dünya Bankası Raporu.

Filtreler Fast LLC (2005). “Su filtrasyonu için basit bir rehber.”

Su Araştırmaları Vakfı (2006) Güncel Bilginin Gözden Geçirilmesi: Su Temini Tuzdan Arındırma. Marlow, İngiltere.

Gassan, C. (2007). Yeşil Desal için gidelim. Uluslararası Tuzdan Arındırma Derneği IDA News. Temmuz / Ağustos 2007.

Gleick, PH, Cooley, H. ve Wolff, G. (2006) Tuz Taneli: Deniz Suyu Tuzdan Arındırma Hakkında Güncelleme. “Dünyanın Suyu: 2006-2007” de. Ed. PH Gleick tarafından. Island Press. Washington DC.

Gliozzi, A., Relini, A. ve Chong, PG (2002) Bolaform arka tetraeter lipitlerin biyomimetik membranlarının yapı ve geçirgenlik özellikleri. Membran Bilim Dergisi.

Vol. 206: 131-147.

Greenlee, LF, Lawler, DF, Freeman, BD, Marrot, B. ve Moulin, P. (2009) Ters osmoz tuzdan arındırma. Su kaynakları, teknoloji ve günümüzün zorlukları. Su Araştırmaları

Vol. 43 (9): 2317-2348.

Hamed, OA (2005) Hibrit tuz giderme sistemlerine genel bakış - mevcut durum ve gelecekteki beklentiler. Tuzdan Arındırma Cilt. 186: 207-214.

HCTI (2008). Ters Osmoz Hakkında .

Holt, JK, Park, GH, Wang, Y., Stadermann, M., Artyukhin, AB, Grigoropoulos, CP, Noy, A. ve Bakajin, O. (2006) Sub-2-Nanometre Karbon Nanotüplerinden Hızlı Kütle Taşınması. Science Vol. 312: 1034-1037.

Karagiannis, IC ve Soldatos, PG (2008) Su tuzdan arındırma maliyeti literatürü: inceleme ve değerlendirme. Tuzdan Arındırma Cilt. 223: 448-456.

Khawaji, AD, Kutubkhanah, IK ve Wie, JM (2008) Deniz suyu tuzdan arındırma teknolojilerindeki gelişmeler. Tuzdan Arındırma Cilt. 221: 47-69.

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı (2006) Basın Bülteni: Nanotüp membranları daha ucuz tuzdan arındırma imkanı sunar.

Ludwig, H. (2004) Deniz suyunun tuzdan arındırılmasında hibrit sistemler- pratik tasarım özellikleri, mevcut durum ve gelişim perspektifleri. Tuzdan Arındırma Cilt. 164: 1-18.

Miller, JE (2003) Su Kaynakları ve Tuzdan Arındırma Teknolojilerinin Gözden Geçirilmesi . Sandia Ulusal Laboratuvarları. KUM 2003-0800. Albuquerque, ABD.

Sandia Ulusal Laboratuvarları (2010) Membrane Technologies.

ABD Jeoloji Araştırması (2010) Dünya'nın su dağıtımı.

DSÖ (2007) Güvenli Su Temini için Tuzdan Arındırma: Tuzdan Arındırma için Geçerli Sağlık ve Çevresel Boyutlara Yönelik Rehberlik. Yuvarlanma Revizyonu.

Dünya Sağlık Örgütü. Cenevre.

Dünya Bankası (2005) Orta Doğu ve Orta Asya'da Tuzdan Arındırma Pazarındaki Eğilimler (Proje # 012) . Banka-Hollanda Su Projesi.

Kyowakiden Industry (İngilizce)  http://www.kyowa-kk.co.jp/english/index.html

Fukuoka Bölgesi Su İşleri Ajansı (İngilizce)  http://www.f-suiki.or.jp/english/index.php

Bilim Portalı Çin (Japonca) (makalesi, Mitsuyoshi Hirai, Water Reuse Promotion Center)  http://www.spc.jst.go.jp/hottopics/0907water/r0907_hirai.html

JICA proje bilgileri: Deniz suyu tuzdan arındırma ekipmanı için elektrik ve boru sistemlerinin bakımı (İngilizce versiyon mevcuttur)  

http://gwweb.jica.go.jp/km/ProjectView.nsf/4f3700b697729bb649256bf300087

https://www.wateronline.com/doc/pros-and-cons-of-seawater-desalination-using-ro-for-drinking-water-0001

https://ec.europa.eu/programmes/horizon2020/en/news/turning-sea-water-drinking-water

https://www.lenntech.com/processes/desalination/general/desalination-key-issue.htm

https://www.bilimseldunya.com/desalinasyon-tesisleri/

http://www.kmcsuaritmasistemleri.com/ters-ozmoz-teknolojisi,2,695,1


Pnosan-36