Gemi balast suyu arıtma sistemlerinde operasyonel risklerin ve arıtma performansının değerlendirilmesi
Evaluation of operational risks and treatment performance in ship ballast water treatment systems
- Tez No: 971192
- Danışmanlar: PROF. DR. MELTEM EKEN, PROF. DR. MEHMET FATİH CAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Denizcilik, Marine
- Anahtar Kelimeler: Su arıtma sistemleri, Water treatment systems
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İskenderun Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Deniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gemi kaynaklı deniz kirliliği, özellikle artan deniz ticareti hacmi nedeniyle artık göz ardı edilemeyecek önemli bir çevresel sorun haline gelmiştir. Bu kirliliğin temel kaynaklarından biri, gemi balast suyunun kontrolsüz bir şekilde denize boşaltılmasıdır. Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO), bu sorunu ele almak için Gemilerin Balast Suyu ve Sedimentlerinin Kontrolü ve Yönetimine İlişkin Uluslararası Sözleşmeyi (BWM-2004) yürürlüğe koymuş ve üye devletlerin sularında faaliyet gösteren gemilerin balast suyu arıtma sistemleri kullanmasını zorunlu kılmıştır. Bu tez, balast suyu arıtma sistemlerinin operasyonel risklerini ve arıtma performansını değerlendirmeyi amaçlayan iki ayrı saha çalışmasından oluşmaktadır. İlk bölümde, bu sistemlerle ilişkili operasyonel sorunları belirlemek için 30 farklı gemideki denizcilik personeline anketler uygulanmıştır. Tespit edilen sorunlar, Bulanık Mantık tabanlı FMEA (F-FMEA) ile geliştirilmiş geleneksel Arıza Modları ve Etkileri Analizi (FMEA) kullanılarak analiz edilmiştir. Veriler, arıza türlerinin önceliklendirilmesini sağlayarak sistem arızaları, filtre tıkanıklıkları ve denetim eksikliği gibi kritik risk alanlarını ortaya koymuştur. Ayrıca, uzman değerlendirmesinin karar alma süreci üzerindeki etkisini değerlendirmek için uzman ağırlıklandırmasına dayalı bir duyarlılık analizi yapılmıştır. İkinci bölümde, arıtma sistemlerinin performansını değerlendirmek için farklı tip ve boyutlarda 59 gemiden alınan sertifikalı balast suyu test raporları analiz edilmiştir. Gemi özellikleri, arıtma sistemi parametreleri ve mikrobiyolojik sonuçlar arasındaki ilişkileri incelemek için Yapısal Eşitlik Modellemesi (SEM) kullanılmıştır. Bulgular, arıtma kapasitesinin 10-50 µm boyutlarındaki organizmaların azaltılmasında belirleyici bir rol oynadığını, ancak daha büyük organizmalar (≥50 µm) üzerindeki etkisinin nispeten sınırlı olduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, balast suyu arıtma sistemlerinin (BWTS) etkinliği yalnızca kullanılan teknoloji tarafından belirlenmez, aynı zamanda gemi özellikleri, operasyonel koşullar ve insan faktörlerinden de doğrudan etkilenir. Bu kapsamlı yaklaşım, balast suyu yönetiminde mevzuata uyum için bir çerçeve sağlamanın yanı sıra sistem seçimi, tasarımı ve işletiminin bütünsel bir değerlendirmesini de sunmaktadır. Bulgular, deniz ortamının korunmasını desteklemek için gemiye özgü operasyonlara göre uyarlanmış arıtma stratejilerine olan ihtiyacı açıkça ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Ship-induced marine pollution has become a significant environmental concern that can no longer be overlooked, primarily due to the increasing volume of maritime trade. One of the main sources of this pollution is the uncontrolled discharge of ship ballast water into the sea. To address this problem, the International Maritime Organization (IMO) implemented the International Convention for the Control and Management of Ships' Ballast Water and Sediments (BWM-2004), requiring ships operating in the waters of member states to use ballast water treatment systems. This thesis comprises two separate field studies aimed at evaluating the operational risks and treatment performance of ballast water treatment systems. In the first chapter, surveys were administered to maritime personnel on 30 different ships to identify operational problems associated with these systems. The identified issues were analyzed using traditional Failure Modes and Effects Analysis (FMEA), enhanced with Fuzzy Logic-based FMEA (F-FMEA). The data enabled prioritization of failure types, revealing critical risk areas such as system malfunctions, filter blockages, and lack of audits. Furthermore, a sensitivity analysis based on expert weighting was conducted to evaluate the impact of expert judgment on the decision-making process. In the second chapter, certified ballast water test reports from 59 ships of varying types and sizes were analyzed to assess the performance of the treatment systems. Structural Equation Modeling (SEM) was employed to examine the relationships between ship characteristics, treatment system parameters, and microbiological outcomes. The findings indicate that treatment capacity plays a decisive role in reducing organisms sized 10–50 µm, while its impact on larger organisms (≥50 µm) is relatively limited. In conclusion, the effectiveness of ballast water treatment systems (BWTS) is not solely determined by the technology used but is also directly influenced by ship characteristics, operational conditions, and human factors. This comprehensive approach not only provides a framework for regulatory compliance in ballast water management but also offers a holistic evaluation of system selection, design, and operation. The findings clearly demonstrate the need for treatment strategies tailored to ship-specific operations to support the protection of the marine environment.
Benzer Tezler
- Gemi için balast suyu arıtma sisteminin belirlenmesi
Determination of ballast water treatment system for a ship
GÜNEŞ ATACAN KAHVECİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASİN ARSLANOĞLU
- Lı̇manlarda balast operasyonları: Nemrut Körfezı̇ analı̇zı̇
Ballast operations at ports: Nemrut Bay analysis
ÇAĞRI ÖZDİM
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
DenizcilikDokuz Eylül ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK KÖSEOĞLU
- Evaluation of UV and electrochemical ballast water treatment systems from the perspective of expert seafarers working on the ship
UV ve elektrokimyasal balast suyu arıtma sistemlerinin gemide çalışan uzman gemiadamları açısından değerlendirilmesi
MEVLÜT YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknolojisi Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEREN BİLGİN GÜNEY
- Balast suyu arıtım sistemlerinin seçiminde KPI (anahtar performans göstergeleri) uygulamaları
KPI (key performance indicators) applications on ballast water treatment systems selection
GÜLÇİN VURAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknolojisi Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA YONSEL
- Kuru yük gemisine balast suyu arıtma sistemi entegrasyonu ve yaşam döngüsü maliyet analizi
Ballast water treatment system integration and life cycle cost analysis for dry bulk carrier
MESUT TOKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Gemi MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR BUĞRA ÇELEBİ