Hazal GÜLHAN, Hale ÖZGÜN, M. Evren ERŞAHİN, R. Kaan DERELİ, İzzet ÖZTÜRK

İstanbul’daki Biyolojik Atıksu Arıtma Tesislerinin Sera Gazı Emisyonunun Modelleme Metodu ile Tahmini

Atıksu arıtma tesislerinde oluşan sera gazı emisyonları son yıllarda küresel ölçekte önem kazanan bir konu haline gelmiştir. Özellikle nitröz oksit (N2O), atıksu arıtma tesislerinden kaynaklanan en önemli sera gazlarından biridir. Sera gazı emisyonu miktarı, atıksu arıtma tesisinde uygulanan prosese ve işletme koşullarına bağlı olarak ihmal edilebilir seviyelerden önemli miktarlara kadar çıkabilmektedir. Bu çalışmanın amacı, İstanbul’da bulunan dokuz adet biyolojik atıksu arıtma tesisinin incelenmesi suretiyle, bu tesislerde oluşan sera gazı miktarlarının tahmin edilmesi ve tesislerinin sera gazı emisyonu miktarları bakımından karşılaştırılmasıdır. Böylece, atıksu karakterizasyonu ve proses konfigürasyonu gibi faktörlerin sera gazı emisyonu üzerine etkisi araştırılmıştır. Atıksu arıtma tesislerinin sera gazı emisyonları model bazlı hesaplanmış olup, bu amaçla General Purpose Simulator (GPS-X) sürüm 6.5 simülasyon programı kullanılmıştır. İstanbul’da bulunan ve toplam eşdeğer nüfusu 6.395.341 kişi olan dokuz biyolojik atıksu arıtma tesisinin 2020 yılı için net metan gazı (CH4) emisyonu 45.497 tCO2eşd/yıl ve net N2O gazı emisyonu 697.942 tCO2eşd/yıl olarak tahmin edilmiştir. Proses konfigürasyonunun, arıtma prosesinin gelişmişlik düzeyinin, atıksu KOİ/TKN oranının ve azot giderim veriminin atıksu arıtma tesislerinden kaynaklanan sera gazı oluşumunu etkilediği belirlenmiştir. Özellikle azot gideren proseslerin N2O gazı emisyonu oluşumuna olan etkisi ve bu prosesleri etkileyen faktörler konusunda araştırma yapılması ihtiyacı mevcuttur. Gelecekte yapılacak bu araştırmalar ışığında N2O gazı emisyonu oluşumunu azaltıcı tesis içi çözümlerin ve işletme stratejilerinin belirlenmesi mümkün olacaktır.

Anahtar Kelimeler:

Atıksu arıtma tesisi, biyolojik arıtma, nitröz oksit, sera gazı emisyonu

PDF

___

1.Law, Y., Ye, L., Pan, Y. and Yuan, Z. (2012). Nitrous oxide emissions from wastewater treatment processes. Philosophical Transactions of The Royal Society, 367 (1593), 1265-1277. 2.IPCC. (2001). Climate Change 2001: The Scientific Basis. Cambridge University Press, 94s. 3.Kampschreur, M.J., Temmink, H., Kleerebezem, R., Jetten, M.S.M. and van Loosdrecht, M.C.M. (2009). Nitrous oxide emission during wastewater treatment. Water Research, 43(17), 4093-4103. 4.Czepiel, P., Crill, P. and Harriss, R. (1995). Nitrous oxide emissions from municipal wastewater treatment. Environ. Sci. Technol. 29, 2352–2356. 5.EEA. (2015). European Environment Agency, http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/data/data-viewers/greenhouse-gases-viewer 6.Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK). (2016). Yıllara göre il nüfusları, www.tuik.gov.tr 7.İstanbul Su ve Kanalizasyon İdaresi (İSKİ). (2016). 2016 Yılı Faaliyet Raporu, İstanbul, 306s. 8.Hydromantis. (2016). GPS-X Technical Reference - V.6.5. Hydromantis Environmental Software Solutions, Inc., Canada. 9.Henze, M., Gujer, W., Mino, T. and Loosdrecht, M. (2000). Activated Sludge Models ASM1, ASM2 and ASM3. IWA Publishing, London. 10.Batstone, D.J., Keller, J., Angelidaki, I., Kalyuzhnyi, S.V., Pavlostathis, S.G., Rozzi, A., Sanders, W.T.M., Siegrist, H., Vavilin, V.A. (2002). The IWA Anaerobic Digestion Model No 1 (ADM1). Water Science and Technology 45 (10) 65-73. 11.İstanbul Su ve Kanalizasyon İdaresi (İSKİ). (2016). Arıtma Çamuru Yönetimi Master Planı, İstanbul, 134s. 12.WRI & WBCSD. (2005). The GHG Protocol for Project Accounting. Washington: World Resources Institıte (WRI) and World Business Council for Sustainable Development (WBCSD). 13.Daelman, M., van Voorthuizen, E., van Dongen, U., Volcke, E. and van Loosdrecht, M. (2012). Methane emission during municipal wastewater treatment. Water Research, 46, 3657-3670. 14.Lorenzo-Toja, Y., Alfonsin, C., Amores, M.J., Aldea, X., Marin, D., Moreire, M.T. and Feijo G. (2016). Beyond the conventional life cycle inventory in Wastewater treatment Plants. Science of the Total Environment, 553 (2016) 71–82. 15.Öztürk, İ. (2015). Atıksu Arıtma Çamurlarının İşlenmesi ve Bertarafı (El Kitabı). Türkiye Belediyeler Birliği, 2015, Ankara, 218s. 16.Gülhan, H. (2017). Evsel Atıksu Arıtma Tesislerinden Kaynaklanan Sera Gazı Salımının Tahmini. Yüksel Lisans Tezi. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 183s.