Geri Dön

Endüstriyel Temiz Üretim Uygulamaları için Sistematik Bir Uygulama Metodolojisi ve Matematiksel Model Geliştirilmesi

Development of a systematic application methodology and mathematical model for industrial cleaner production applications

  1. Tez No: 1006638
  2. Yazar: PINAR HASANOĞLU ÖZTÜRK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KİTİŞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: COPRAS yöntemleri, Yonga levha, COPRAS methods, Particle board
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Endüstriyel faaliyetler, doğal kaynak tüketimi, enerji kullanımı ve çevresel emisyonlar açısından küresel ölçekte önemli çevresel baskılar oluşturmaktadır. Artan sürdürülebilirlik gereksinimleri, kaynak verimliliği hedefleri ve çevre mevzuatları doğrultusunda, endüstriyel işletmelerde temiz üretim yaklaşımlarının sistematik bir şekilde uygulanması büyük önem kazanmıştır. Ancak literatürde yer alan çalışmalar incelendiğinde, temiz üretim uygulamalarının çoğunlukla belirli proseslere, tekil tekniklere veya sınırlı çevresel değerlendirmelere odaklandığı; teknik, çevresel ve ekonomik değerlendirmeleri bütünleşik olarak ele alan sistematik ve uygulanabilir metodolojik yaklaşımların sınırlı olduğu görülmektedir. Bu doğrultuda hazırlanan bu doktora tezinde, endüstriyel işletmelerde temiz üretim uygulamalarının bütüncül olarak değerlendirilmesini sağlayan kapsamlı bir uygulama metodolojisi, matematiksel model ve Microsoft Excel tabanlı bir yazılım geliştirilmiştir. Çalışma kapsamında örnek endüstriyel tesis olarak yonga levha üretim tesisi seçilmiş ve tesis bünyesinde yerinde detaylı incelemeler gerçekleştirilmiştir. Üretim prosesleri ayrıntılı olarak analiz edilmiş; proses akım şemaları oluşturulmuş, hammadde, su, enerji ve kimyasal kullanımları ile atıksu, atıkgaz ve katı atık oluşumları belirlenmiştir. Bu veriler doğrultusunda kütle ve enerji denkliklerine dayalı temiz üretim analizleri gerçekleştirilmiş ve tesisin kaynak kullanım verimliliği ile çevresel performansı detaylı olarak değerlendirilmiştir. Çalışmanın devamında, mevcut en iyi teknikler (MET) ile birlikte farklı diğer temiz üretim tekniklerini (DT) de içeren kapsamlı bir MET/DT havuzu oluşturulmuştur. Oluşturulan bu havuz içerisinden tesis özelinde en uygun ve öncelikli tekniklerin belirlenebilmesi amacıyla çok ölçütlü karar verme yöntemlerinden COPRAS yöntemi kullanılmıştır. Karar verme sürecinde teknik uygulanabilirlik, çevresel fayda, ekonomik uygunluk, enerji ve kaynak verimliliğini de içeren toplam 10 değerlendirme kriteri tanımlanmış ve kullanılmıştır. Tez kapsamında ayrıca temiz üretim uygulamalarının çevresel etkilerinin yalnızca tek bir çevresel boyut üzerinden değil, farklı çevresel ortamlar üzerindeki toplam etkileri dikkate alınarak değerlendirilmesi amacıyla çapraz medya etki analizi gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda tesisin mevcut durumu ile belirlenen öncelikli MET/DT'lerin uygulanması sonrasındaki durumları temsil eden toplam üç farklı senaryo oluşturulmuş ve bu senaryolar için 11 farklı çevresel etki kategorisi (abiyotik tükenme potansiyeli (ADP), abiyotik tükenme potansiyeli (fosil yakıtlar) (ADPfosil yakıtlar), küresel ısınma potansiyeli (GWP100a), ozon tabakası incelme potansiyeli (ODP), beşeri toksisite potansiyeli (HTP), tatlı su ekotoksisite potansiyeli (FETP), deniz ekotoksisite potansiyeli (METP), karasal ekotoksisite potansiyeli (TETP), fotokimyasal ozon oluşturma potansiyeli (POCP), asidifikasyon potansiyeli (AP) ve ötrifikasyon potansiyeli (EP)) için yaşam döngüsü temelli çevresel etki değerlendirmeleri yapılmıştır. Analizlerde tesisin toplam kaynak kullanımları, enerji tüketimleri ve çevresel emisyonları dikkate alınmış; böylece temiz üretim uygulamalarının farklı çevresel etkiler üzerindeki olumlu ve olumsuz değişimleri bütüncül bir yaklaşımla ortaya konulmuştur. Bunun yanı sıra belirlenen öncelikli teknikler için ekonomik analizler gerçekleştirilmiş; yatırım maliyetleri, Net Bugünkü Değer (NBD) ve İç Verim Oranı (İVO) gibi ekonomik göstergeler hesaplanarak tekniklerin ekonomik uygulanabilirlikleri değerlendirilmiştir. Çalışmanın son aşamasında ise geliştirilen tüm metodoloji, matematiksel hesaplamalar, analizler ve değerlendirme süreçleri Microsoft Excel tabanlı kullanıcı dostu bir yazılım yapısına dönüştürülmüştür. Geliştirilen bu yazılım; temiz üretim analizi, karar verme süreçleri, çapraz medya etkilerinin değerlendirilmesi ve ekonomik analizleri tek bir platform altında bütünleşik olarak gerçekleştirebilen kapsamlı bir karar destek sistemi niteliği taşımaktadır. Böylece karmaşık hesaplama süreçleri sadeleştirilmiş, kullanıcıların veri girişlerini kolaylıkla yapabileceği ve sonuçları sistematik biçimde değerlendirebileceği pratik bir yapı oluşturulmuştur. Sonuç olarak, bu tez çalışması endüstriyel temiz üretim uygulamalarının planlanması, değerlendirilmesi ve uygulanmasına yönelik sistematik, bütünleşik ve uygulanabilir bir metodoloji sunması açısından önemli bilimsel ve teknik katkılar sağlamaktadır. Geliştirilen model ve yazılımın yalnızca yonga levha üretim sektörü için değil, farklı endüstriyel sektörlere de kolaylıkla uyarlanabilecek esnek bir yapıya sahip olduğu değerlendirilmektedir. Bu yönüyle çalışma, kaynak verimliliğinin artırılması, çevresel etkilerin azaltılması, sürdürülebilir üretim politikalarının desteklenmesi ve endüstriyel çevre yönetimi süreçlerinin geliştirilmesi açısından önemli bir altyapı oluşturmaktadır.

Özet (Çeviri)

Industrial activities create significant environmental pressures on a global scale in terms of natural resource consumption, energy use, and environmental emissions. In line with increasing sustainability requirements, resource efficiency targets, and environmental regulations, the systematic implementation of cleaner production approaches in industrial enterprises has gained great importance. However, when the studies in the literature are examined, it is observed that cleaner production applications mostly focus on specific processes, individual techniques, or limited environmental assessments, and that systematic and applicable methodological approaches integrating technical, environmental, and economic evaluations are limited. In this context, within the scope of this doctoral thesis, a comprehensive methodology, mathematical model, and Microsoft Excel-based software were developed to enable the holistic evaluation of cleaner production applications in industrial enterprises. Within the scope of the study, a particleboard production plant was selected as the example industrial facility, and detailed on-site investigations were carried out within the plant. Production processes were analyzed in detail; process flow diagrams were created, and raw material, water, energy, and chemical consumptions together with wastewater, waste gas, and solid waste generations were determined. Based on these data, cleaner production analyses based on mass and energy balances were conducted, and the resource use efficiency and environmental performance of the facility were evaluated in detail. In the continuation of the study, a comprehensive BAT/CT pool including Best Available Techniques (BAT) together with different other Cleaner Techniques (CT) was established. In order to determine the most appropriate and priority techniques specific to the facility from this pool, the COPRAS method, one of the multi-criteria decision-making methods, was used. During the decision-making process, a total of 10 evaluation criteria including technical applicability, environmental benefit, economic suitability, energy efficiency, and resource efficiency were defined and utilized. Within the scope of the thesis, cross-media effect analysis was also conducted in order to evaluate the environmental impacts of cleaner production applications not only through a single environmental dimension but also by considering their overall impacts on different environmental media. In this context, a total of three different scenarios representing the current condition of the facility and the conditions after the implementation of the identified priority BAT/CTs were created, and life cycle-based environmental impact assessments were carried out for 11 different environmental impact categories (abiotic depletion potential (ADP), abiotic depletion potential for fossil fuels (ADPfosil fuels), global warming potential (GWP100a), ozone layer depletion potential (ODP), human toxicity potential (HTP), fresh water ecotoxicity potential (FETP), marine ecotoxicity potential (METP), terrestrial ecotoxicity potential (TETP), photochemical ozone creation potential (POCP), acidification potential (AP) and eutrophication potential (EP)) for these scenarios. In the analyses, the facility's total resource consumption, energy consumption, and environmental emissions were considered; thus, the positive and negative changes in cleaner production applications across different environmental impacts were revealed through a holistic approach. In addition, economic analyses were performed on the identified priority techniques; their economic applicability was evaluated using indicators such as investment costs, Net Present Value (NPV), and Internal Rate of Return (IRR). In the final stage of the study, all developed methodology, mathematical calculations, analyses, and evaluation processes were transformed into a user-friendly software structure, Microsoft Excel-based. The developed software constitutes a comprehensive decision support system capable of integrated implementation of cleaner production analysis, decision-making processes, cross-media effect assessments, and economic analyses under a single platform. Thus, complex calculation processes were simplified, and a practical structure was established in which users can easily perform data entry and systematically evaluate the results. As a result, this thesis provides significant scientific and technical contributions by presenting a systematic, integrated, and applicable methodology for the planning, evaluation, and implementation of industrial cleaner production applications. The developed model and software are considered to have a flexible structure that can be easily adapted not only to the particleboard production sector but also to different industrial sectors. In this respect, the study provides an important infrastructure for increasing resource efficiency, reducing environmental impacts, supporting sustainable production policies, and improving industrial environmental management processes.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    994166

    Conceptual design and exergy based sustainability performance evaluation of an integrated wind-to-hydrogen energy system with 20 MW electrolyzer

    Rüzgar enerjisi destekli 20 MW elektrolizörlü hidrojen enerji sisteminin kavramsal tasarimi ve ekserji temelli sürdürülebilirlik performans değerlendirmesi

    ALİ EREN ALUÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ADNAN MİDİLLİ

  2. Tez No

    323893

    PMI methodology utilization in shipbuilding project management

    Gemi inşaati proje yönetiminde PMI metodolojisi kullanimi

    ÜMRAN BİLEN DOĞAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İSMAİL HAKKI HELVACIOĞLU

    PROF. DR. MUSTAFA İNSEL

  3. Tez No

    127203

    ISO 9000 kalite yönetimi ve ISO 14000 çevre yönetim sistemleri uygulamalarının değerlendirilmesi: Türkiye örneği

    An Evaluation of ISO 9000 quality management and ISO 14000 environmental management systems implementations: The case of Turkey

    BERSAM BOLAT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    İşletmeİstanbul Teknik Üniversitesi

    İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. SITKI GÖZLÜ

  4. Tez No

    916467

    Effects of porous transport layers on the performance of PEM water electrolyzers

    Gözenekli taşıyıcı tabakaların PEM su elektrolizörlerinin performansına etkisi

    DENİZ BUSE ALTINDAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET SUHA YAZICI

  5. Tez No

    610391

    Thermal and mechanical performance of cementitious PCM composites

    Çimentolu FDM kompozitlerinin ısıl ve mekanik performansları

    ERMAN YİĞİT TUNCEL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BEKİR YILMAZ PEKMEZCİ

Geri Dön