Biyolojik arıtmadan elde edilen atık suyun endüstriyel proseslerde kullanımı
Use of waste water recovered from biological treatment in industrial
- Tez No: 957534
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YASEMİN KILINÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Otomotiv sektöründe suyun kullanım hacmi oldukça fazladır. Metal işleme proseslerinde; metalin yağ ve çapaklardan arındırma proseslerinde, üretilen karoseri gövdesinin kaynak çapakları ve kaba pisliklerden arındırılması işlemlerinde, üretilen yarı mamul olan karoseri gövdesinin paslanmazlık çalışmalarında su yüksek oranda kullanılır. Örneğin, kullanılacak daldırma fosfatlama sistemi veya püskürtme fosfatlama sistemlerinde hassas derişimler yaratmak adına su tüketimi gerçekleştirilir. Suyun en çok kullanıldığı nokta ise, otomotiv sektörünün olmazsa olmazı olan boya proseslerini oluşturmaktadır. Standart normların sağlanabilmesi, üretim kalitesinin sağlanabilmesi için, boya hazırlık, astarlama prosesleri ve ana hacmi oluşturan boya prosesleri ciddi oranda suyun tüketilmesine neden olmaktadır. Prosese ait suyun tüketimi dışında, büyük kurumsal otomotiv fabrikalarında çalışan sayısı göz önüne alındığında, evsel tüketim amaçlı kullanılan suyun hacminin, proses için kullanılan suyun hacmine çok yakın olduğu görülmektedir. Bu sebeple tesis içinde evsel ve endüstriyel nitelikte oluşan atıksu, bağlı bulunan çevreye ekstra yükler getirmektedir. Buna ilave olarak, doğal kaynakların tüketilmesine sebep olmaktadır. Bu tez çalışmasında, otomotiv sektöründe, su tüketimlerini analiz ederek suyun geri kazanımına ait ileri arıtma teknikleri ile suyun geri kazanımı amaçlanmıştır. Otomotiv sektöründe suyun geri kazanımı üzerine birçok çalışma bulunmakla birlikte, geri kazanılan su miktarı genel tüketim oranına kıyasla sınırlı kalmaktadır. Bu tez çalışmasında, otomotiv sektöründe biyolojik arıtma tesisinden çıkan arıtılmış suyun ileri arıtma yöntemleri ile tekrar arıtılarak, endüstriyel proseslerde kullanımına yönelik kapsamlı bir sistem geliştirilmiştir. Çalışma kapsamında kullanılan aktif karbon, kartuş filtre, membran biyoreaktör (MBR), aktif karbon ünitesi ve ters osmoz (RO) gibi filtrasyon teknolojileri, sektörde klasik yöntemlerin ötesine geçen, entegre bir sistem oluşturulmasını sağlamıştır. Özellikle, arıtılmış sudaki yağ oranının geleneksel yağ tutucu sistemler yerine, enzimatik bakteriler kullanılarak giderilmesi, proses verimliliği açısından önemli bir yenilik getirmiştir. Bu yöntem sayesinde, biyolojik arıtma çıkış suyunda ölçülen ortalama 100 mg/L aralığındaki yağ konsantrasyonu, 10 mg/L değerinin altına düşürülmüş ve ileri filtrasyon sistemine uygun hale getirilmiştir. Kurulan ileri filtrasyon sistemi ile, prosese ait su tüketiminin büyük kısmı arıtılmış suyun geri kazanımı ile karşılanacaktır. Uygulama sonuçlarına göre, ˙Ileri filtrasyon sonrası elde edilen ürün suyu, iletkenlik açısından
Özet (Çeviri)
Water consumption in the automotive industry is considerably high. In metal processing operations, water is used for removing oil and burrs from metals, as well as cleaning welding residues and coarse impurities from the produced car body shells. A significant amount of water is also used in corrosion prevention processes of semi-finished car bodies. For instance, in immersion or spray phosphating systems, precise concentration levels are required, leading to high water consumption. The area where water is most intensively used is the painting processes, which are indispensable in the automotive industry. In order to meet standard norms and ensure production quality, processes such as surface preparation, priming, and the painting process itself—representing the main water demand—consume significant volumes of water. Beyond process-related consumption, the domestic water usage in large-scale automotive manufacturing facilities, considering the high number of employees, often closely matches the amount used in production processes. Consequently, the domestic and industrial wastewater generated within the plant imposes an additional burden on the environment and leads to the depletion of natural resources. This thesis aims to analyze water consumption in the automotive sector and proposes a comprehensive solution for water reuse by implementing advanced treatment technologies. Although there are numerous studies on water recycling in the automotive industry, the amount of recovered water remains limited compared to total consumption. In this study, a comprehensive system was developed to treat and reuse purifiedwater—discharged from biological treatment plants—for industrial processes in automotive manufacturing. The system utilizes advanced filtration technologies such as activated carbon filters, cartridge filters, membrane bioreactors (MBR), activated carbon units, and reverse osmosis (RO). This integrated approach goes beyond traditional methods widely used in the industry. Notably, replacing conventional oil separation systems with enzymatic bacteria to remove oil content from purifiedwater introduces a significant innovation in terms of process efficiency. With this method, the average oil concentration in biologically treated effluent—ranging around 100 mg/L—was reduced to below 10 mg/L, making it suitable for advanced filtration systems. The established advanced filtration system is capable of meeting a large portion of process water demand through purifiedwater recovery. According to the results, the product water obtained after advanced treatment provided conductivity values of less than 100 μS/cm and pH values compatible with production requirements. Bacteriological assessments (Hy-Lite RLU tests) also confirmed the safety of the RO permeate, with readings between 3–9 RLU. The usability of the system in production processes was validated through successful water transfer trials in the existing RO unit of the plant. As a result, a significant portion of the water required for production processes in the plant can be supplied through recycled purifiedwater, thereby reducing dependence on external water sources (municipal supply). This also constitutes a major step toward achieving water-saving targets. In conclusion, this study presents an innovative solution for the reuse of biologically treated wastewater through advanced treatment methods at an industrial scale and provides a strong example of sustainable production practices in the automotive sector.
Benzer Tezler
- Investigation of textile industry wastewater treatment using laboratory and pilot scale submerged membrane bioreactors (MBR)
Tekstil atıksularının laboratuvar ve pilot ölçekli membran biyoreaktörler ile arıtılabilirliği
MERVE ERGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Integrated membrane filtration enhanced with chemical conditioning and biological treatability of olive mill wastewater
Zeytin karasuyunun kimyasal şartlandırma destekli entegre membran filtrasyonu sonrasında biyolojik arıtılabilirliğinin araştırılması
SUDE SALİMİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVAL SÖZEN
- Investigation of phosphorus recovery from anaerobic digestion supernatant of diverse wastes
Farklı atıkların anaerobik çürütülmesinin üst suyundan fosfor geri kazanımının incelenmesi
MERVE ATASOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RÜYA TAŞLI
- Combined effect of water hyacinth and trichocladium canadense on biogas production during anaerobic treatment of wastewater with antibiotics mixture
Antibiyotik karışımı içeren atıksuyun havasız arıtımı sırasında biyogaz üretimi üzerinde su sümbülü ve trichocladium canadense'ın birleşik etkisi
ISMI KHAIRUNNISA ARIANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇİĞDEM GÖMEÇ
DOÇ. DR. SEVCAN AYDIN
- Florür ve altı değerlikli kromun nitrifikasyon projesine etkisi
Effect of fluoride and hexavalent chromium on nitrification process
HİLAL KINLI
