Life cycle assessment of a restaurant
Bir restoranın yaşam döngüsü analizi
- Tez No: 676696
- Danışmanlar: PROF. DR. FATMA GÜLEN İSKENDER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Biyoteknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
İklim değişikliği, artan nüfus ve arazilerin yanlış kullanımı gibi sorunlar, gıdaya rahat ulaşmayı her geçen gün daha zor hale getirmektedir. Savaşlar ve doğal afetler, bu sorunları daha kötü hale getirmektedir. Son yıllarda gıda israfı sorunu, ciddi hacmi ve olumsuz çevresel etkileri, olumsuz ekonomik ve sosyal sonuçları nedeniyle farkındalık kazanmıştır. Türkiye, nüfusu 83 milyonu aşan bir ülkedir. Gıda endüstrisi ve tarımsal üretim ekonomide önemli roller oynamaktadır. Gıda bulunabilirliği Türkiye'deki temel konular arasında yer almıyor; ancak diğer yandan, üretilen büyük miktarlarda kentsel katı atık zorluk oluşturmaktadır. Sürdürülebilir gıda sektörüne sahip bir gelecek için gıda israfında ve enerji tüketiminde önemli bir azalma gerekmektedir. Gıda atıklarıyla ilgili sadece sınırlı sayıda çalışma yayınlanmıştır. Restoranını yaşam döngüsü analizi ile ilgili de sınırlı sayıda çalışma yapılmış olması bu çalışmayı önemli kılmaktadır. Gıda kaybı bir çok farklı şekilde meydana gelebilir. Gıda kaybı, gıda üretim, işleme, dağıtım, hazırlama ve nihai tüketim zinciri sırasında meydana gelir. Çalışma kapsamında sistem sınırı tanımlanmalıdır. Sistem sınırı, spesifik olarak keşfedilecek olan süreçlere belirlenebilir. Beşikten mezara, beşikten kapıya, kapıdan kapıya ve kapıdan mezara olmak üzere dört bölüme ayrılmıştır. En kapsamlı sistem sınırı türü, beşikten mezara olarak adlandırılan sınırdır. Çünkü hammadde çıkarma, üretim aşaması ve kullanım sonunu kapsar. Amaç ve kapsam belirlendikten sonra, yaşam döngüsü değerlendirmesinde en kritik aşama olan envanter analizi ile çalışma devam eder. Girdiler, yaşam döngüsü değerlendirmesinin sonuçlarını doğrudan etkiler, bu nedenle gerçek verilere sahip olmak tahminlerden çok daha güvenilirdir. Bu çalışmada, restoranın çevresel etkilerini incelenmiştir. Restoran İstanbul'da bir alışveriş merkezinde bulunmaktadır. Restoranın veri envanteri, sistemin fonksiyonu ve fonksiyonel birimi belirlendikten sonra hesaplanmıştır. Restoranın veri envanteri bir yıl boyunca toplanmıştır. Envanter verileri, yerinde incelemeler yapılarak, ölçülerek ve ayrıca yöneticiden bilgiler alınarak toplanmıştır. Restoranın sistem sınırı, gıda depolama, yemek hazırlama ve yemek servisini ve atıkların nihai bertarafını içerir. Bu çalışmada ürünlerin tarımsal üretimi yer almamaktadır. Yaşam döngüsü değerlendirme yaklaşımında kullanılan fonksiyonel birim, 1000 servis seçilmiş olup günlük servis miktarına göre hesaplanmıştır. Gerektiğinde bilimsel makale ve raporlara başvurulmuştur. Çalışmanın temel amacı, İstanbul'daki bir restoranın olası çevresel etkilerini değerlendirerek atık azaltma uygulamaları ve atık bertaraf seçenekleri önermek ve ayrıca enerji tüketimini azaltmaktır. Bu çalışmada yaşam döngüsü analizini değerlendirmek için GaBi 7.3 yazılımı kullanılmıştır. Her süreçteki girdi ve çıktı, yaşam döngüsü analizi gerekliliklerine göre belirlenir. Bu yazılımda farklı türde çevresel etki kategorilerine erişilebilir. Bu çalışmada, arka plan süreçleri için Ecoinvent profesyonel veri tabanı ve çevresel etkileri etki kategorilerine dönüştürmek için CML 2001 yöntemi kullanılmıştır. Son olarak, sonuçlar çalışmanın amacına göre yorumlanır. Etki kategorileri, Abiyotik Tüketim Potansiyeli (ATP element), Abiyotik Tüketim Potansiyeli (ATP fosil), Asidifikasyon Potansiyeli (AP), Ötrofikasyon Potansiyeli (ÖP), Tatlı Su Canlılarına Ekotoksisite Potansiyeli (TCETP), Küresel Isınma Potansiyeli (KIP), İnsana Toksisite Potansiyeli (İTP), Deniz Canlılarına Ekotoksisite Potansiyeli (DCETP), Ozon Tabakası İnceleme Potansiyeli (OTİP), Fotokimyasal Ozon Oluşumu Potansiyeli (FOOP), Karasal Ekotoksisite Potansiyeli (KETP) olarak seçilmiştir. Yaşam döngüsü yaklaşımı ile bir restoranın çevresel etkileri hesaplanmıştır. ATP element, ATP fosili, AP, ÖP, TCETP, KIP, İTP, DCETP, TETP'nin en yüksek katkısı elektrik tüketimidir. OTİP'e en yüksek katkı doğal gaz, FOOP'e en yüksek katkı ise taşkömürü tüketimidir. Sonuçlar, elektrik tüketiminin çevresel etkilere en fazla katkıda bulunduğunu göstermektedir. Seçilen restoran, şebeke elektriği kullanmaktadır. LCA modelinin sonucu üzerinde farklı elektrik kaynaklarının etkisini anlamak için yenilenebilir enerji (güneş ve rüzgar) ile yeniden hesaplamalar yapılmıştır. Sonuçlar, rüzgar enerjisinin elektrik kaynağı olarak tüketilmesi durumunda tüm etki kategorilerinin güneş panellerinden daha fazla azaldığını göstermektedir. Güneş enerjisi, ATP element ve OTİP dışındaki tüm etki kategorilerinde düşüş göstermektedir. Rüzgar enerjisi tüketimi veya güneş enerjisi, restoran için çevresel etkiler açısından faydalı olabilir. Bu çalışmanın odak noktası, atıkların nihai bertarafı olup, bunun gerçekleştirilebilmesi için farklı atık yönetimi seçenekleri uygulanmaktadır. Restoran için dört farklı senaryo çalışması yapılmıştır. Normal şartlarda restoranın atık yağ hariç bütün atıkları düzenli depolamaya gitmektedir. İlk senaryoda, depozitolu ürünler satın alındığı firmaya geri gönderilmiştir ve ek olarak su azaltımı yapılmıştır. Su azaltımı dört senaryoya da uygulanmıştır. İkinci senaryoda, birinci senaryodan farklı olarak depozitolu ürünlerin satın alındığı firmaya geri verilmesine ek olarak, koli ve kağıt atıkları geri dönüşümü yapılmıştır. Üçüncü senaryoda, depozitolu ürünler geri verilmiş, geri dönüşüm yapılmış ve ikinci senaryodan farklı olarak organik atıklar anaerobik çürütmeye gönderilmiştir. Son senaryo olan dördüncü senaryoda ise, üçüncü senaryodan farklı olarak organik atıklar kompostlamaya gönderilmiştir. Düzenli depolama sahasına gönderilen atıkların azaltılması, çevresel etkiyi büyük ölçüde azaltmıştır. Organik atıkların, düzenli depolama yerine anaerobik çürütme ve kompostlaştırmaya gönderilmesi çevresel etkileri azaltmıştır. Anaerobik çürütme, ATP fosil ve OTİP dışında kompostlaşmaya göre daha fazla azalma gösterir. Taşımacılığın çevresel etkileri, çok düşük çıkmaktadır bunun nedeni yakın mesafe taşımacılığından kaynaklanmaktadır. Ulaşım, ATP element ve OTİP'de daha yüksek sonuçlar gösterir. Diğer etki kategorilerinde ulaşım, önemli etkilere neden olmamaktadır. Bu araştırmada su tüketimindeki azalma da incelenmiştir. Su azaltma senaryosunda, musluk suyunun %60 azaltılmasıyla suyun azaltılması çevresel etki kategorilerinde yaklaşık %38,2 düşüşle sonuçlanmıştır. Taşkömürü senaryosu çalışılmış ancak taş kömürü kulanılan ızgaranın, elektrikli ızgara ile değiştirilmesi çevre açısından iyi sonuçlar vermemektedir. Türkiye 2019 şebeke elektriğinin içeriğinde düşük kaliteli linyit ve diğer faktörler olması bu senaryoyu uygulanamaz kılmaktadır. Yaşam döngüsü değerlendirme uygulaması Türkiye'de yaygın bir uygulama değildir. Bu çalışma, gelişmekte olan ülkelerde çevre sorunlarına yeni bir bakış açısı kazandırmayı amaçlamaktadır. Türkiye'deki diğer restoranlar için de benzer yaşam döngüsü değerlendirme çalışmalarının yapılması önerilmektedir. Farklı tipte restoranlardan oluşan yaşam döngüsü değerlendirmesi yapıldığından birçok sonucun birlikte değerlendirileceği ve sürdürülebilirlik çalışmalarına büyük katkı sağlayacağı öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
The environmental impact from the food sector is increasing day by day. The food sector consumes a great number of natural resources and constituents an important level of environmental pollutions. Climate change and increasing population and misuse of lands bring on these problems. In recent years, the problem of food waste has received awareness because of its serious volume and adverse environmental impacts, and unfavorable economic and social consequences. The increasing world population will be a challenge for adequate food around the world. For a future with a sustainable food sector, an important decrease in food waste and energy consumption is required. This work studied the environmental impacts of the restaurant. Restaurant located in Istanbul in a shopping mall. After determination of system function and functional unit of the restaurant data inventory calculated. Data inventory of the restaurant was collected for one year. Inventory data were gathered by on-site investigations, measuring, and also collecting the pieces of information from the manager. The system boundary of the restaurant includes food storage, food preparation, and food serving, and final disposal of the wastes. Production and processing of the raw materials not included in this study. The functional unit used in the life cycle assessment approach is given for the food per 1000 service produced which was calculated per the daily service number. The main purpose of the study is to assess the potential environmental effects of a restaurant in Istanbul and propose waste reduction applications and waste treatment options and also reduce energy consumption. GaBi 7.3 software was applied in this study to assess life cycle analysis. The processes and flows are used in GaBi software depending on the system boundary of the restaurant. The input and output in each process are determined according to LCA requirements. Different types of environmental impact categories are accessible in this software. In this study, Ecoinvent database version 3.1 was used for background processes and CML 2001 method was used to convert environmental impacts into impact categories. Eventually, the results are interpreted based on the goal of the study. The impact categories are selected in terms of Abiotic Depletion Potential (ADP elements), Abiotic Depletion Potential (ADP fossil), Acidification Potential (AP), Eutrophication Potential (EP), Freshwater Aquatic Ecotoxicity Potential (FAETP), Global Warming Potential (GWP), Human Toxicity Potential (HTP), Marine Aquatic Ecotoxicity Potential (MAETP), Ozone Depletion Potential (ODP), Photochemical Ozone Creation Potential (POCP), Terrestric Ecotoxicity Potential (TETP). It was calculated the environmental impacts of a restaurant via the LCA approach. The highest contributor of ADP elements, ADP fossil, AP, EP, FAETP, GWP, HTP, MAETP, TETP is electricity consumption. The highest contributor of ODP is natural gas and the highest contributor of POCP is hard coal consumption. The results show that electricity consumption contributes most to environmental impacts. The selected restaurant uses grid mix electricity. To understand the effect of different electricity sources on the result of the LCA model is reapplied with renewable power (solar and wind). The results show if wind energy is consumed as an electricity source all of the impact categories decrease more than solar panels. Solar energy shows a decrease in all impact categories except ADP elements and ODP. Consumption of wind energy or solar energy could beneficial for a restaurant in terms of environmental impacts. In this study, the main focus is the final disposal of the wastes for conduct this, different waste management options applied. In the base case, all waste goes to the landfill except waste oil. Returnable wastes are sent back to the seller and for organic waste, two different waste management applied differently from the base case. The reduction of waste sent to landfill greatly decreased the environmental impact. Organic wastes sent to anaerobic digestion and composting instead of landfill. These management options reduced environmental impacts positively. Anaerobic digestion shows a decrease more than composting except ADP fossil and ODP. Environmental impacts of transportation are very low because of the closer distance transportation. Transportation shows higher results in ADP elements and ODP. In other impact categories, transportation doesn't give considerable impacts. Water consumption decrease is also studied in this research. In the water reduction, scenario reduction of the water is conducted by reducing 60% of the tap water resulted in a decrease of about 38.2% in environmental impact categories. Hard coal scenario is studied but changing hard coal grill with an electrical grill doesn't give environmentally good results. Because of the Turkey 2019 grid electricity low-quality, lignite and other factors make this scenario unapplicable. Life cycle assessment application is not a widespread application in Turkey. This study aims to have a new point of view for environmental issues in developing countries. It is recommended to conduct similar life cycle assessment studies for other restaurants in Turkey. As the life cycle assessment the consisting of different types of restaurants carried out, it is predicted that many results will be evaluated together and will contribute greatly to sustainability studies.
Benzer Tezler
- Life cycle assessment of waste management and energy consumption for a restaurant
Bir restoranın atık yönetimi ve enerji tüketiminin yaşam döngüsü analizi
MERYEM BAHADIROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA GÜLEN İSKENDER
- Yaşam döngüsü yaklaşımı ile bir güneş enerjili su ısıtma sisteminin analizi: Tasarım, modelleme ve çok-amaçlı optimizasyon
Life cycle assessment of a solar domestic hot water system: Design, modeling, and multi-objective optimization
KAAN YAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiMersin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN ARSLAN
- Gıda atığı ve ön çökeltim çamuru karışımından uçucu yağ asidi üreten pilot ölçekli bir tesiste yaşam döngüsü değerlendirmesi
Life cycle assessment of a pilot scale facility producing volatile fatty acid from food waste and pre-digestion sludge mixture
DİLARA YALÇINKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA FATOŞ BABUNA
DR. ÖĞR. ÜYESİ NİLAY ELGİNÖZ KANAT
- Life cycle assessment of a cement plant in Turkey
Türkiye'de bir çimento tesisinde yaşam döngüsü değerlendirilmesi
CEVAT BURAK KAYGIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHMAN BAYRAM