A life cycle assessment of the membrane processes applied for salt recovery in reactive dyeing
Reaktif boyamada tuz geri kazanımı için uygulanan membran proseslerinin yaşam döngüsü değerlendirmesi
- Tez No: 756453
- Danışmanlar: PROF. DR. ÜLKÜ YETİŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 340
Özet
Tekstil endüstrisindeki reaktif boyama, önemli miktarda tuz ilavesi gerektirmekte ve ve kirlilik yükü ve özellikle tuz konsantrasyonu yüksek atık su üretmektedir. Literatürde, reaktif boyamada tuz tüketiminin azaltılması ve arıtılmış atık suyun yeniden kullanılması için çeşitli Mevcut En İyi Teknikler (METler) mevcuttur. Bu teknikler arasında Ultrafiltrasyon (UF), Nanofiltrasyon (NF) ve kombine UF+NF sistemleri, hem su hem de tuz geri kazanımı sağlayabilmeleri sebebiyle en verimli METler olarak görünmektedir. Bu çalışmada, yukarıda bahsedilen MET uygulamalarının çevresel etkileri ve reaktif boyama prosesinde tuz kullanımını azaltma potansiyelleri Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi (YDD) yaklaşımı izlenerek değerlendirilmiş ve sonuçlar doğrudan atık su deşarjı senaryoları ile karşılaştırılmıştır. Senaryolar için üç farklı reaktif boyama yöntemi seçilmiştir: jet boyama, jigger boyama ve pad-steam boyama. Yeniden kullanım senaryolarında, Türkiye'deki 21 tekstil fabrikasından elde edilen envanter verilerine entegre edilecek olan membran filtrasyon envanter verilerinin oluşturulması amacıyla her bir reaktif boyama yöntemi tarafından üretilen atık su için WAVE yazılımı kullanılarak üç farklı membran arıtma simülasyonu (UF, NF ve UF+NF) geliştirilmiştir. Membran arıtma sonuçları ve doğrudan deşarj senaryoları SimaPro Ph.D. v.9.2 YDD yazılımı yardımıyla karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, tüm senaryolar için en yüksek çevresel etkilerin İnce Partikül Madde Oluşumu (FPMF) ve Küresel Isınma, İnsan Sağlığı (HGWP) etki kategorilerinde olduğunu göstermiştir. Her iki etki kategorisine de başlıca katkıda bulunanların, boyama işlemindeki enerji tüketimi ve boya kullanımı olduğu bulunmuştur. YDD sonuçları ayrıca, reaktif boyama tekniğinin değiştirilmesinin toplam etki puanı üzerinde bir etkisi olduğunu ancak en yüksek çevresel etkiye sahip kategorilerin puanları değişse de isimlerinin değişmediğini göstermiştir. Tüm boyama teknikleri için en yüksek etki“İnsan Sağlığı”kategorisindedir. Toplam çevresel etkiler göz önünde bulundurulduğunda, tuzun verimli bir şekilde geri kazanılmasını sağlayan yalnızca UF arıtımının her üç reaktif boyama tekniği için en iyi uygulama olduğu görülmüştür. Bu sonuçlar, tekstil fabrikaları için reaktif boyama atıksuları ve tuz geri kazanımı ve yeniden kullanımı konusunda bir rehber olma potansiyeline sahiptir.
Özet (Çeviri)
Reactive dyeing in the textile industry requires the addition of a significant amount of salt and generates wastewater that is high in pollution load and particularly high in salt concentration. In the literature, a variety of Best Available Techniques (BATs) for the reduction of salt consumption in reactive dyeing and the reuse of treated wastewater are available. Among these techniques, Ultrafiltration (UF), Nanofiltration (NF), and combined UF+NF systems appear as the most efficient BATs, as they can provide both water and salt reclamation. In the present study, the environmental impacts of the above-mentioned BAT applications and their potential to reduce salt usage in the reactive dyeing process were evaluated by following a Life Cycle Assessment (LCA) approach, and the results were compared with the direct wastewater discharge scenarios. Three distinct reactive dyeing methods were chosen for the scenarios: jet dyeing, jigger dyeing, and pad-steam dyeing. For the reuse scenarios, three different membrane treatment simulations (UF, NF, and UF+NF) were devised using WAVE software for the wastewater generated by each reactive dyeing method with the purpose of generating membrane filtration part of the inventory data that is to be integrated to the inventory data obtained from 21 textile mills in Turkey. The life cycle impacts of the alternative scenarios were compared with the direct discharge scenario using the SimaPro Ph.D.v.9.2 LCA software. The results showed that the highest environmental impacts are on the Fine Particulate Matter Formation (FPMF) and Global Warming, Human Health (HGWP) impact categories for all the scenarios. The main contributors to both the impact categories were found to be energy consumption and dye usage in the dyeing process. The results demonstrated that changing the reactive dyeing technique has an influence on the overall impact score, but the names of the categories with the highest environmental impacts did not change, even though their scores changed. For all the dyeing techniques, the highest impact is in the“Human Health”category. Considering the overall impacts, a UF-only treatment that provides an efficient reclamation of salt was found to be the best application for each three reactive dyeing techniques. These results have the potential to serve as a guide for textile plants in reactive dyeing wastewater and salt recovery and reuse.
Benzer Tezler
- Impact of support material type on the performance of dynamic membrane bioreactors treating municipal wastewater
Dinamik membran biyoreaktörler ile evsel atıksu arıtımında farklı destek tabakası tiplerinin araştırılması
RIZA HUDAYARIZKA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALE ÖZGÜN ERŞAHİN
- Tekstil endüstrisinde su geri kazanım teknolojilerinin seçimine yönelik karar destek programının geliştirilmesi
Developing decision support program for selection of water recovery technologies in textile industry
UMUT ZENGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kamu Yönetimiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER
- Environmental hotspots in cataphoresis process of automotive industry
Otomotiv endüstrisinde kataforez prosesinin önemli çevresel etkileri
PELİN NUR KARAÇAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA FATOŞ BABUNA
- Küçük sahil yerleşimlerinde su temininde çoklu karar analizleriyle desalinasyon teknolojisinin entegrasyonu
Integration of desalination technology in small coast towns' water supply with multi criteria analyses
MURAT SÖNMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAN TALINLI
- Aydınlatma tasarımının kullanıcı üzerindeki fizyolojik ve psikolojik etkileri açısından incelenmesi
The assessment of the physiological and psychological effects of lighting design on occupants
DİLEK ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPİN KÖKNEL YENER