Heat Recovery From Textile Dyeıng Waste Water: Real Busıness Example

Year 2021, Volume: 26 Issue: 2, 609 - 628, 31.08.2021

Emre Kalaycı , Evren Çağlarer

https://doi.org/10.17482/uumfd.874025

Abstract

Rapidly developing technology and increasing world population have led to changes in people's living standards. On the other hand, while the world's energy resources are decreasing rapidly, the need for energy is constantly increasing. Energy is one of the main expense items for textiles as well as for most sectors. for Turkey's economy, the textile company which has an important place in terms of employment and exports, must adapt to the changing competitive conditions. Therefore, they have to reduce their expenses and especially energy costs. Moreover, 72.6% of which is dependent on foreign energy efficiency in primary energy sources for Turkey is inevitable. A large number of chemicals are used in textile finishing businesses, together with dyestuffs, that significantly determine the character of wastewater. These substances, many of which are environmentally risky, emerge as a problem with wastewater. In the textile industry, there is a wastewater generation between 200 m3 and 350 m3 for 1 ton of product. In this study, by utilizing the heat of the wastewater produced in a real textiles dye in Turkey, the heat energy recovered by heating the entity incoming fresh cold water was investigated. The amount of energy gained and the payback period of the investment are presented with mathematical data, the gains gained have been evaluated and recommendations have been made.

Keywords

Energy recovery, Textile dyeing, Wastewater

TEKSTİLDE BOYAMA ATIKSUYUNDAN ISI GERİ KAZANIMI: GERÇEK İŞLETME ÖRNEĞİ

Abstract

Hızla gelişen teknoloji ve artan dünya nüfusu, insanların yaşam standartlarında değişikliklere yol açmaktadır. Öte yandan dünya enerji kaynakları hızla azalmakta iken, buna karşılık enerji ihtiyacı sürekli artmaktadır. Enerji çoğu sektör için olduğu gibi, tekstil için de temel gider kalemlerinden biridir. Türkiye ekonomisi için, istihdam ve ihracat anlamında önemli bir yere sahip olan tekstil işletmeleri, gelişen rekabet şartlarına uyum sağlamak zorundadırlar. Bu yüzden de giderlerini ve özellikle enerji maliyetlerini azaltmak durumundadırlar. Kaldı ki, birincil enerji kaynaklarında % 72,6 oranında dışa bağımlı olan Türkiye için enerji verimliliği kaçınılmazdır. Tekstil terbiye işletmelerinde, boyarmaddelerle birlikte atık su karakterini önemli ölçüde belirleyen çok sayıda kimyasal madde kullanılmaktadır. Birçoğu çevresel açıdan risk içeren bu maddeler, atık su ile birlikte bir sorun olarak karşımıza çıkmaktadır. Tekstil sanayiinde 1 ton ürüne karşılık 200 m3 ile 350 m3 arasında atık su oluşumu söz konusudur. Bu çalışmada, Türkiye’deki gerçek bir tekstil boyahanesinde oluşan atık suların ısısından yararlanarak, işletmeye giren temiz soğuk suyun ısıtılması ile kazanılan ısı enerjisi incelenmiştir. Kazanılan enerji miktarı ve yatırımın geri ödemesi süresi matematiksel verilerle ortaya konularak, edinilen kazanımlar değerlendirilmiş ve önerilerde bulunulmuştur.

Keywords

Isı geri kazanımı, , Tekstil boyama, Atıksu.

References

• Aksay C. S., Ketenoğlu O., Kurt L. (2005). Küresel Isınma ve İklim Değişikliği, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Fakültesi Dergisi, 25, 29-41.
• Atabay S., Karasu M., Koca C. (2014). İklim Değişikliği ve Geleceğimiz, Yıldız Teknik Üniversitesi Mimarlık Fakültesi, Sayı: YTÜ.MF-BK-2014.0884, İstanbul, s. 148
• Bahadır, E. B. (2012). Tekstil Endüstrisi Arıtılmış Atık Sularında Renk ve Öncelikli Kirleticilerin Ozon Teknolojisi ile Gideriminin Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. Bağlantı: http://hdl.handle.net/20.500.11776/904
• Bergman, T. L., Lavine, A. S., Incropera F. P., Dewitt D. P. (2011). Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Seventh Edition.
• Bilen, Ö. (2008). Türkiye’nin Su Gündemi Su Yönetimi ve AB Su Politikaları, s. 56-58. Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, Ankara.
• Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı. (2017). Tekstil, Hazır Giyim, Deri ve Deri Ürünleri Sektörleri Raporu-2017.
• Buyruk E., Karabulut K. (2017). Plakalı Kanatçıklı Isı Değiştiricilerde Kanat Açısının Isı Transferine Olan Etkisinin Üç Boyutlu Sayısal Olarak İncelenmesi, Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 32(1), s. 49-62.
• Doğalgaz Abone Satış Fiyatlarına Ait Değerler, Erişim Adresi: https://portal.enerya.com.tr/DogalGazBirimFiyatlari/index.xhtml?city=07 (Erişim Tarihi: 10.12.2020).
• DSİ (2018). DSİ 2018 Ajandası. Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, Ankara.
• Dursun İ., Belit M. (2017). Bir Sosyal Pazarlama Hedefi Olarak Enerji Tasarrufu ve Ölçümü, Ömer Halisdemir Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, Yıl: Temmuz 2017 Cilt-Sayı: 10(3) s. 130-153. doi: 10.25287/ohuiibf.301050
• Enerjinin Etkin Kullanımı ve Enerji Tasarrufu İle İlgili Teknolojiler-Alt Grup Raporu. (2017). Erişim Adresi: http://www.inovasyon.org/pdf/eek.bolum5.3.pdf (Erişim Tarihi:11.01.2019).
• Bereket S. (2017). Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı. 8. Enerji Verimliliği Forumu ve Bildiriler Kitabı, s. 107-110.
• Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı (2018). Erişim Adresi: http://www.yegm.gov.tr/yenilenebilir/biyogaz.aspx (Erişim Tarihi: 10.11.2018).
• Gezer A., Erdem A. (2018). Su Stresi, Su Kıtlığı ve Su Tasarrufu Hakkında Halkın Farkındalığının Belirlenmesi: Akdeniz Üniversitesi Örnek Çalışması, Artvin Çoruh Üniversitesi Doğal Afetler Uygulama ve Araştırma Merkezi Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 2018; 4(2): 113-122. doi: 10.21324/dacd.408379
• Gifford, R (2014). Environmental Psychology, Principles and Practice, 5th ed. Optimal Books, Canada.
• Kalaycı E., Türker G., Çağlarer E. (2019). Kırklareli İlinin Hayvansal Atık Potansiyelinin Biyogaz Üretimi Çerçevesinde Değerlendirilmesi ve Güncel Yapının Yorumlanması, Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8 (4), 1489-1497. doi: https://doi.org/10.17798/bitlisfen.593791.
• Kandilli C., Koçlu A. (2011). Tekstil Endüstri Boyama Prosesinde Plakalı Isı Değiştiricilerle Atık Isı Geri Kazanım Sistemi Enerji ve Ekserji Analizi, X. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, İzmir. 1913-1925.
• Karadağ A. A., (2008). Türkiye’deki Su Kaynakları Yönetimine İlişkin Sorunlar ve Çözüm Önerileri, TMMOB Su Politikaları Kongresi Bildiriler Kitabı, 2, 389-400.
• Kaya, D. ve Dündar, C. (2002). Sanayide Enerji Tasarrufu Potansiyeli-II, Mühendis ve Makine, 515.
• Kuş, Ç. A., Çomaklı K. (2015). Farklı Kaynaklı Isı Pompası Sistemlerinin Ekonomik Analizi, Tesisat Mühendisliği, Sayı:148, s.13-21.
• Marbek Resource Consultants. (2001). Textile Mill Effluents Study: Final Phase 1 Report, Identification and Evaluation of Best Available Technologies Economically Achievable (BATEA) for Textile Mill Effluents. Erişim Adresi: https://p2infohouse.org/ref/41/40651.pdf (Erişim Tarihi: 23.12.2020)
• Mercimek H. A., Çolak Ö. (2008). Trametes Versicolor’in Tekstil Boyalarının Gideriminde Kullanım Olanakları, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yıl:2008 Cilt:17-3, s. 117.
• Muluk B., Kurt B., Turak A., Türker A., Çalışkan M. A., Balkız Ö., Gümrükçü S., Sarıgül G., Zeydanlı U., (2013). Türkiye’de Suyun Durumu ve Su Yönetimine Yeni Yaklaşımlar: Çevresel Perspektif, Golden Medya Matbaacılık ve Ticaret A.Ş. Doğa Koruma Merkezi, s. 112.
• Pulat E., Etemoğlu A. B., Can M., (2009). Waste-Heat Recovery Potential in Turkish Textile İndustry: Case Study For City Of Bursa, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Cilt:13, s.671. doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2007.10.002
• Selbaş, R. (1992). Atık Isı Enerjisinden Yararlanma Yöntemleri ve Uygulamaları, Yüksek Lisans Tezi, Akdeniz Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Su Raporu (2007). Ulusal Su Politikası İhtiyacımız, Ulusal Sanayici ve İşadamları Derneği (USİAD), Ed. Yıldız D., Ada Strateji, Ankara, s. 162.
• Sunden, B. (1999). Heat Transfer and Fluid Flow in Rib-Roughened Rectangular Ducts, Heat Transfer Enhancement of Heat Exchangers, (Ed.) Kakac S., Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 355, s. 123-140.
• Şahin, B. (2016). Küresel Bir Sorun, Su Kıtlığı ve Sanal Su Ticareti, Yüksek Lisans Tezi, Çorum Hitit Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü.
• Şen, H. M. (2007). Türkiye’nin Genel Enerji Durumu, Türkiye’de Enerji ve Geleceği, İstanbul Teknik Üniversitesi Görüşü, 27-35, İstanbul.
• Tarım ve Orman Bakanlığı Ulusal Su Planı (2019-2023).
• Tauscher, R., Mayinger, F., (1999). Heat Transfer Enchancement in a Plate Heat Exchanger with Rib-Roughened Surfaces, Heat Transfer Enhancement of Heat Exchangers, (Ed.) S. Kakac, Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 355, 207-221.
• Tokgöz N., Özgün Ö., (2019). Atık Isı Geri Kazanım Sistemlerine Yönelik Literatür Araştırması ve Sanayiden Örnek Vaka İncelemesi, Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 34(2), s. 57-72. doi: https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.608955
• United States Department of Energy (U.S. DOE), Industrial Assessment Center (IAC), Industrial Assessment Center (IAC) Database. Department of Energy, Washington, DC, USA; 2006. Available at: http://iac.rutgers.edu/database/index.php.
• Uyanık S., Çelikel D. C., (2019). Türk Tekstil Endüstrisi Genel Durumu, Teknik Bilimleri Dergisi, Cilt 9, Sayı 1, 32-41.
• Verma, A. K., Dash, R. R., Bhunia, P., (2012). A Review On Chemical Coagulation/Flocculation Technologies For Removal Of Colour From Textile Wastewaters, Journal of Environmental Management 93; 154-168. doi: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2011.09.012
• Yamankaradeniz, N., Coşkun, S., Can. M., (2007). Tekstil Sanayiinde Atık Isıdan Yararlanılarak Enerji Tasarrufunda Klasik Sistem ile Isı Pompasının Karşılaştırılması, Uludağ Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 12(1), s. 115-124. URI: https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/202791