Arıtma tesislerinde enerji tasarrufu için alınabilecek önlemler, maliyet analizi ve amortisman süreleri

Öz

21. Yüzyıl itibariyle dünya üzerinde bulunan enerji kaynaklarının hızlı bir şekilde tüketilmesi ve kaynakların azalarak yetersiz hale gelmesi nedeniyle ülkeler çapında birtakım önlemler alınmaktadır. Bu önlemlerin başında yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelim gelmekte ve bu yönde önemli çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmalara katkı sağlamak amacıyla atık su arıtma tesislerinde yapılacak olan mikro ölçekli hidroelektrik santrali kurulumu, anaerobik çamur çürütme yönteminin kullanılması ve LED aydınlatma dönüşümünün birlikte sağlayacağı faydalar araştırılmıştır. Yapılan çalışma neticesinde kurulacak mikro ölçekli hidroelektrik santralinin 8.14 kWh enerji potansiyeline sahip olacağı ve yıllık 70,332 kWh enerji sağlayacağına ulaşılmıştır. Bununla birlikte LED aydınlatma dönüşümünün ise yıllık 71,678 kWh enerji tasarrufu sağlayacağı tespit edilmiştir. Yapılacak toplam yatırım tutarının 2,347,550 TL olacağı yapılan detaylı hesaplamalar sonucunda bulunmuş ve bu yatırım karşılığında yıllık 142,010 kWh enerji tasarrufu sağlanarak, yıllık 438,810 TL tasarruf elde edileceği sonucuna ulaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Atık su artıma tesisleri
• İleri biyolojik arıtma
• Mikro hidroelektrik santralleri
• Enerji verimliliği analizi
• LED aydınlatma teknolojisi.

Precautions That Can Be Taken for Energy Saving in Treatment Facilities, Cost Analysis and Amortization Periods

Abstract

As of the 21st century, due to the rapid consumption of energy resources in the world and the decrease in resources, a number of measures are taken across countries. At the beginning of these measures is the orientation towards renewable energy sources and important studies are carried out in this direction. In order to contribute to these studies, the benefits of micro-scale hydroelectric power plant installation to be made in wastewater treatment plants, the use of anaerobic sludge digestion method and LED lighting conversion together were investigated. As a result of the study, it has been reached that the micro-scale hydroelectric power plant to be established will have an energy potential of 8.14 kWh and provide 70,332 kWh of energy annually. In addition, it has been determined that the LED lighting conversion will provide an annual energy saving of 71,678 kWh. As a result of the detailed calculations, it was found that the total investment amount to be made would be 2,347,550 TL and it was concluded that an annual energy saving of 142,010 kWh would be achieved in return for this investment, and an annual savings of 438,810 TL would be achieved.

Keywords

• Wastewater treatment plants
• Advanced biological treatment
• Micro hydroelectric power stations
• Energy efficiency analysis
• LED lighting technology

Kaynakça

1. [1] İ. Gülsoy and İ. Kılıçaslan, “Kentsel atık su arıtma tesisinde tüketilen enerjinin kirlilik giderimine bağlı olarak incelenmesi,” Journal of Science and Technology of Dumlupınar University, (035), 29-46, 2018.
2. [2] Ö. Özdemir, “İleri biyolojik atıksu arıtma tesisinde sürdürülebilir işletme için revizyon ve enerji verimliliği: Malatya örneği.” Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi , 3 (5) , 9-20, 2016.
3. [3] Türkiye Cumhuriyeti Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, Ulusal enerji verimliliği eylem planı, https://enerji.gov.tr/bilgi-merkezi-enerji-verimliligi-ulusal-enerji-verimliligi-eylem-plani, Erişim 20 Kasım 2023
4. [4] S. Yıldız, O. Ö. Namal and M. Çekim, “Atık su arıtma teknolojilerindeki tarihsel gelişimler.” Selçuk Üniversitesi Mühendislik, Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 1(1), 55-67,2013. https://dergipark.org.tr/tr/pub/sujest/issue/23221/247958
5. [5] Anonim, “Mikroorganizmalar ve atık su teknolojisine genel bir bakış.” 1–30, 2018.
6. [6] A. Gezer and A. Erdem, “Su stresi, su kıtlığı ve su tasarrufu hakkında halkın farkındalığının belirlenmesi: Akdeniz üniversitesi örnek çalışması.” Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 4 (2), 113-122, 2018.
7. [7] T. Wintgens, D. Bixio, C. Thoeye, P. Jeffrey, R. Hochstrat and T. Melin, “Reclamation and reuse of municipal wastewater in Europe.” Aquarec, 2006.
8. [8] P. L. McCarty, J. Bae and J. Kim, “Domestic wastewater treatment as a net energy producer-can this be achieved.” Environmental science and technology, 45(17), 7100–7106, 2011.

9. [9] D. Erkan, T. Yılmaz, A. Yücel, A. Yılmaz, A. Tel and D. Uçar, “Atık su arıtma tesislerinde enerji kazanımı için mikro ölçekte hidroelektrik santrallerin uygulanabilirliği.” Harran üniversitesi mühendislik dergisi, 3 (2), 1-6, 2018.
10. [10] B.M. Karagözoğlu and Z. Yılmaz, “Atık su arıtma tesislerinde enerji tüketimiyle ilgili araştırma bulguları.” Uluslararası kentsel su ve atıksu yönetimi sempozyumu, Denizli, Türkiye 25-27 Ekim 2018.
11. [11] Türkiye istatistik kurumu, Su ve atık su istatistikleri. https://data.tuik.gov.tr/Bulten/Index?p=Su-ve-Atiksu-Istatistikleri-2020-37197/, Erişim 13 Kasım 2023.
12. [12] E. Alimoğlu, Z. Bozkuş and A. M. Yanmaz, “Nehir tipi hidroelektrik santrallerin bilgisayar destekli ön tasarımı.” Teknik Dergi, 25(124), 2014.
13. [13] M. S. Özdemir, A. Dalcalı and C. Ocak, “Akarsu tipi hidroelektrik santraller ve bu santrallerde kullanılan türbin-generatörler.” Mühendislik bilimleri ve araştırmaları dergisi, 2(2), 69-75, 2020. https://doi.org/10.46387/bjesr.798387