Boya terbiye işletmesinde su tasarrufu ve suyun yeniden kullanımına yönelik temiz üretim uygulamalarının araştırılması
Investigation of cleaner production practices for water saving and reuse of water in dye finishing plants
- Tez No: 1006920
- Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT SARI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP)/Birleşmiş Milletler Sınai Kalkınma Örgütü (UNIDO) tarafından ortaya konan Temiz Üretim (TÜ) yaklaşımı temel alınarak, polyester–viskon üretim süreçlerinde su verimliliğini artırmak ve yeniden kullanım potansiyelini en üst düzeye çıkarmak üzere AB Mevcut En İyi Teknikler Referans Dokümanı (BREF) doğrultusunda tanımlanan teknik uygulama ilkelerine dayalı bütünleşik ve döngüsel bir su yönetim modeli tasarlanmıştır. Modelin performansı; AB BREF kapsamında yer alan Spesifik Su Tüketimi (SST), Spesifik Atıksu Miktarı (SAM), Spesifik Kirletici Miktarı (SKM) ile yapay zekâ aracılığıyla geliştirilen su–enerji ve atıksu etkileşim göstergeleri (Entegre Su Kullanım Verimliliği, Su Kullanım Yoğunluğu İndeksi, Üretim Verimliliği ve Su Payı İndeksi ile Spesifik Atıksu Üretimi) üzerinden yürütülen nicel hesaplamalarla sınanmıştır. Analizler, fabrikanın yıllık 806.609 m³ taze su tükettiğini ve bunun %86,7'sine karşılık gelen 699.031 m³ atıksu deşarjı yaptığını göstermiştir. Bu temel üzerinden 10 MET tanımlanmış; bu uygulamalar içinde MET 3'ün, 70.536 m³/yıl su tasarrufu ve 1,6 yıl geri ödeme süresiyle öne çıktığı MET 2 ve MET 9'un ise düşük yatırım gereksinimiyle operasyonel avantaj sağladığı saptanmıştır. Belirlenen MET setine dayalı kümülatif senaryolar oluşturulmuştur: S₁ = {MET 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10}, S₂ = S₁ + Koagülasyon + NF + TO, S₃ = S₁ + Foto-Fenton + NF + TO, S₄ = S₁ + UV/H₂O₂/TO. Senaryo analizleri, su tüketiminin 806.609'dan 315.066 m³/yıla, atıksu miktarının 699.031'den 208.258 m³/yıla indirilebileceğini ortaya koymuştur. Bu kapsamda %60,9 su tasarrufu (491.543 m³/yıl) ve yaklaşık 823.000 € ekonomik kazanç mümkündür. Optimum sonuç S₂–S₃ bandında elde edilmekte; bu aralıkta %50–59 su tasarrufu, 0,9–1,3 kWh/m³ enerji gereksinimi ve 700–800 bin €/yıl getiri öngörülmektedir. Önerilen hibrit MET modeli (S₂ + S₃), Koagülasyon–NF–TO dizisini Foto-Fenton/UV-H₂O₂ süreçleriyle entegre ederken, 1.000 kWp GES ile enerji maliyetlerini %12–15 azaltıp yaklaşık 2.100 ton CO₂-Eşdeğeri (eşd.) emisyon düşüşü sağlamaktadır. Sonuç olarak model, tekstil sektöründe su–enerji–atıksu etkileşimini bütüncül biçimde ele alan, sürdürülebilir ve uygulanabilir bir TÜ dönüşüm çerçevesi sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, an integrated and circular water management model was developed based on the Cleaner Production (CP) approach introduced by the United Nations Environment Programme (UNEP) and the United Nations Industrial Development Organization (UNIDO). The model was designed to enhance water efficiency and maximize reuse potential in polyester–viscose production processes, in accordance with the technical implementation principles defined in the EU Best Available Techniques Reference Document (BREF). The performance of the model was evaluated through quantitative analyses using the EU BREF indicators Specific Water Consumption (SWC), Specific Wastewater Generation (SWG), and Specific Pollutant Load (SPL), together with artificial intelligence–based water–energy and wastewater interaction indicators, including Integrated Water Use Efficiency, Water Use Intensity Index, Production Efficiency and Water Share Index, and Specific Wastewater Generation. The analyses revealed that the facility consumes 806,609 m³ of fresh water annually and discharges 699,031 m³ of wastewater, corresponding to 86.7% of total water intake. Based on this baseline, 10 BAT measures were identified; among these, BAT 3 emerged as the most effective option, providing 70,536 m³/year of water savings with a payback period of 1.6 years, while BAT 2 and BAT 9 offered additional operational advantages with relatively low investment requirements. Cumulative scenarios were constructed based on the defined BAT set: S₁ = {BAT 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10}, S₂ = S₁ + Coagulation + NF + RO, S₃ = S₁ + Photo-Fenton + NF + RO, and S₄ = S₁ + UV/H₂O₂/RO. Scenario analyses demonstrated that water consumption could be reduced from 806,609 to 315,066 m³/year and wastewater generation from 699,031 to 208,258 m³/year. Accordingly, a 60.9% reduction in water use (491,543 m³/year) and an estimated economic benefit of approximately €823,000 are achievable. The optimum performance was obtained within the S₂–S₃ range, corresponding to 50–59% water savings, an energy requirement of 0.9–1.3 kWh/m³, and an annual return of €700,000–800,000. The proposed hybrid BAT model (S₂ + S₃) integrates the Coagulation–NF–RO sequence with Photo-Fenton/UV-H₂O₂ processes and, when supported by a 1,000 kWp photovoltaic system, reduces energy costs by 12–15% while achieving an emission reduction of approximately 2,100 tons CO₂-equivalent per year. In conclusion, the model presents a sustainable and applicable CP transformation framework that holistically addresses water–energy–wastewater interactions in the textile sector.
Benzer Tezler
- Bazı tekstil proseslerinde konvansiyonel kimyasalların ozon ile ikamesi
Substitution of conventional chemicals by ozone at textile finishing
SEDA GÜNDOĞAN
Doktora
Türkçe
2021
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN AKSEL EREN
- Tekstil terbiye işletmesinde ozon kullanımı entegrasyonu
Ozone use and integration for textile finishing industry
DİLEK YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiUludağ ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN AKSEL EREN
- Boya terbiye işletmesinde üretim planlama ve optimizasyon
Production planning and optimization in dyeing finishing plant
ESMA BATUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EMEL CEYHUN SABIR
- İş güvenliğinde fiziksel risk etmenlerinin tespitinde iş etüdü tekniğinin kullanımı-bir tekstil işletmesi örneği
The use of work study technique in the determination of physical risk factors in occupational safety-A textile mill example
GÜLŞAH BUGAY ÇAĞRI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiÇukurova Üniversitesiİş Sağlığı ve Güvenliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMEL CEYHUN SABIR
- Tencel kumaşa uygulanan farklı boyama yöntemlerinin kumaş performansına olan etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of different dyeing methods applied on tencel fabric on fabric performance
MEHMET AKBULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN TUĞRUL OĞULATA