çeşitli endüstrilerde temiz üretim uygulamaları ve performans

7. ULUSAL ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ KONGRESİ
YAŞAM ÇEVRE TEKNOLOJİ
24-27 Ekim 2007 – İZMİR
TMMOB ÇEVRE MÜHENDİSLERİ ODASI
ÇEŞİTLİ ENDÜSTRİLERDE TEMİZ ÜRETİM UYGULAMALARI VE
PERFORMANS ÇALIŞMALARININ ARAŞTIRILMASI
1
1
KOTAN , Tarık; BAKAN , Gülfem
1
Ondokuz Mayıs Üniversitesi Çevre Müh. Bölümü, 55139 Kurupelit Samsun
*
[email protected], *[email protected]
ÖZET - Günümüzde hızla gelişen teknolojiler ve endüstriyel faaliyetlerin artması sonucu ciddi çevresel
bozunumlar oluşmuştur. Birçok gelişmiş ülkede, kirlilik kontrolü (boru sonu arıtım teknolojileri) üzerine
yoğunlaşan klasik çevre koruma yaklaşımının etkin bir çevre yönetimi olmadığı anlaşılmış, bunun yerine
alternatif yeni yaklaşımlar ve yenilikçi teknolojiler benimsenmiştir. Özellikle “sürdürülebilir kalkınma”
kavramı ile ortaya atılan “temiz üretim” kavramı çevresel sorunları çözmede en etkin yol olarak
görülmektedir. Bu çerçevede önleyici çevre yönetimi ve temiz üretim uygulamaları önem kazanmaktadır.
Son yirmi yılda, birçok ülkede ulusal ve uluslararası kuruluşlar hızla artan sayıda program (örneğin,
DELTA) ve proje çerçevesinde çeşitli endüstrilere ihtiyaç duydukları desteği sağlamak için çalışmalar
başlatmışlardır. Bu araştırma kapsamında, Samsun ili endüstriyel durumunun ortaya konulması için
çeşitli endüstrilerde temiz üretimle ilgili envanter çalışması başlatılmıştır. Bu çalışmanın amacı, Samsun
ilinde temiz üretim uygulama yollarının ve değerlendirme tekniklerinin araştırılmasıdır.
Anahtar Kelimeler : Temiz Üretim, endüstriyel kirlilik, boru sonu arıtım , eko-verimlilik
CLEAN/CLEANER PRODUCTION PRACTICES ON VARIOUS INDUSTRIES
AND RESEARCH ON PERFORMANCE STUDIES
ABSTRACT - Today, serious environmental damages happened as a result of increase of industrial
activity and rapidly developing technologies. In many developed countries, it is understood that the
classical environmental protection approach which focuses on pollution control (end-of-pipe treatment
technologies) is not an efficient environmental management, so new approaches and techniques have
been adopted. Especially, the concept of “cleaner production” that is put forward with the concept of
“sustainable progress” is considered as the best way to solve environmental problems. In this respect,
integrated preventive environmental management and cleaner production practices gain essential
significance. In the last twenty years, a growing number of initiatives and programs (e.g. DELTA) were
started by national and international organizations to provide the necessary support to various
industries. In the scope of this research, the working of inventory about cleaner production in the various
industries (such as meat, food and drug) has been begun for province of Samsun industrial situation.
The aim of this work is the research of techniques of evaluation and ways of implementing of cleaner
production in the province of Samsun.
KeyWords: Clean/Cleaner production, industrial pollution, end of pipe treatment , eco-efficency
738
Kotan ve Bakan
1.GİRİŞ
Temiz üretim, üretim süreçlerine, ürünlere ve hizmetlere uygulanan önleyici ve bütünleşik bir çevre
stratejisinin sürekli ve düzenli uygulanmasından ibarettir(Şekil 1). Temiz üretim, doğal kaynakların daha
verimli bir şekilde kullanılmasını, bu sırada oluşan atıkların ve kirliliğin ve bunların insan sağlığına olan
olası risklerinin azaltılmasını sağlar. Çevresel problemleri üretim sürecinin sonunda değil üretim
sürecinin kaynağında çözmeye çalışır (Demirer G., 2001 ).
Şekil 1: Temiz üretimin şematik gösterimi (Demirer G., 2001)
Temiz üretimin işletmelere uygulanmasındaki en önemli etkenlerden biri ise temiz üretim araç ve
metotlarıdır.
2.KİRLİLİK ÖNLEME ARAÇ VE METOTLARI
Çevresel Etki Değerlendirme (ÇED),İnsani etkinliklerin çevrenin çeşitli bileşenleri üzerindeki etkilerinin
bu etkinliklerin planlanması aşamasında ayrıntılı olarak değerlendirilmesini içeren bir yöntemdir.Yaşam
Döngüsü Değerlendirme (YDD) ise, birbirinin alternatifi iki ya da daha fazla etkinliğin sistematik birer
envanterinin çıkartılması ile bunların çevresel etkilerinin ayrıntılı olarak değerlendirmesinden
oluşur.Çevre Teknolojisi Değerlendirme (ÇTD), bir teknolojinin insan sağlığı ile doğal sistemler ve
kaynaklar üzerindeki etkilerini inceleyen değerlendirme aracıdır. Kimyasal Değerlendirme (KD) ise,
kimyasal maddelerin, çeşitli bilgi kaynakları ve veri tabanları kullanılarak, potansiyel toksik etkilerinin
belirlenmesini içerir.Atık Denetleme (AD), bir endüstri, fabrika ya da proses için gerekli olan tüm
girdilerin ve bunlardan oluşan tüm atıkların belirlenmesini içerir.Enerji Denetleme (ED) ise, bir işletmede
birim ürün başına kullanılan enerji tür ve miktarı, enerji kullanımındaki ve bedelindeki yıllık ve mevsimsel
değişiklikler ile enerji kayıplarının belirlendiği bir denetleme mekanizmasıdır (Fresner J.,1998).
Çeşitli Endüstrilerde Temiz Üretim Uygulamaları ve Performans Çalışmalarının Araştırılması
739
3.TEMİZ ÜRETİM UYGULAMA ÖRNEKLERİ
3.1. Metal Sonlandırma Endüstrisinde Temiz Üretim Uygulaması
Bu çalışmada, çeşitli temiz üretim araç ve metotları, bir Güney Afrika metal sonlandırma endüstrisinde
kullanılmıştır. Yapılan çalışma, Danimarka hükümeti, tarafından üstlenilmiştir. Çalışmada, birtakım
standartlar kullanılmıştır. Bu standartlar göz önüne alınarak , metal sonlandırma endüstrisi, temiz
üretim perspektifinde yeniden tasarlanmıştır. Yapılan uygulamada, temiz üretim araç ve metotları
kullanılarak üretim aşamasında çeşitli değişiklikler yapılmıştır. Yapılan bu değişiklikler ile, üretim
aşamasında kullanılan suyun %78’i ve kullanılan kimyasalların %30’u azaltılmıştır. Sonuç olarak, ağır
metallerin önemli ölçüde azaltıldığı saptanmıştır ( Telukdarie A., 2005).
3.2.Yüzey Arıtım Hizmetleri İçin Yapay Zeka Temelli Temiz Üretim Değerlendirmesi
Bu çalışma, bir Danimarka çevresel yardım kuruluşu tarafından, bir Güney Afrika metal sonlandırma
endüstrilerinde yapılan uygulama üzerine odaklanmıştır. Genel metodoloji, metal sonlandırma
endüstrisinde, kimyasal madde kullanımı, su kullanımı, insan kaynağı ile oluşan kirlilik ve çevresel
yönleri için yıllık harcamaları yürütmek ve mümkün olan en iyi pratikle bunu karşılaştırmaktır. Kimyasal
tüketim, su tüketimi, insan kaynakları ve çevresel etkiyi azaltmak amacında olan çalışmada, ekipman
+6
üzerinde detaylı bir fizibilite gerçekleştirilmiştir. Endüstri Cr , kadmiyum, nikel ve siyanür gibi zararlı
kimyasallar kullanılmaktadır. Yapılan çalışmada, Güney Afrika metal sonlandırma endüstrilerinde, su
2
2
tüketiminin arıtılan metal yüzey için 400 l/m kadar olduğunu halbuki en mümkün pratiğin 10 l/m
olabileceği saptanmıştır. Bu çalışma ile ilgili şirketlerin rekabet avantajı ve maliyet azatlımı sonucu,
kimyasalların kullanımında önemli azaltım sağlamıştır. Çok sayıda Güney Afrika metal sonlandırma
endüstrisine uygulanan bu metotlar ile su kullanımında %90 ve kimyasalların kullanımında %50-60
oranında azaltımı başarılmıştır (Telukdarie A.,2006).
3.3.Üretim Endüstrilerinde Su Azaltımı : Şeker Fabrikasında Örnek Bir Çalışma
Bu çalışmada üretim endüstrilerinde su azaltımı için dağınık veya birleşik yaklaşımlar
sunulmaktadır.Slovenya’da bulunan bir şeker fabrikasında su azaltım olanakları değerlendirilmiştir.
Sonuç olarak; İyi yönetim ve düzenli bakım yapılmış, atık suyun kalitesine göre ayrılması yapılmış,
soğutma sisteminde az kirlenmiş suyun geri kullanımı sağlanmış, kirlilik konsantrasyonu ve sıcaklığı
ayarlamak için atık su ve temiz suyun karıştırılmış, kaynama odalarında veya diğer işlemlerde buharın
yoğunlaştırılarak geri kullanımı sağlanmıştır(Zver L.,2005).
Çevresel ve Ekonomik Sonuçlar
Yapılan uygulama üç aşamada gerçekleştirilmiştir.Yapılan uygulamalar ile su kullanımı yaklaşık 54,250
3
m /saat olarak azaltılmıştır(Tablo 1). Buna paralel olarak atık deşarjı azaltılıp, deşarj standartları
yakalanmıştır.
Tablo 1. Şeker Fabrikasında temiz üretim uygulama sonuçları
SUYUN AZALTIMI
3
(m /sa)
YATIRIM
(EURO)
TASARRUF
(EURO/GÜN)
GERİ DÖNME
SÜRESİ (GÜN)
1. UYG.
39,267
2500
37,44
67
2. UYG.
14,963
YOK
474
ANINDA
TÜM UYG.
54,230
2500
511,44
5
3.4.Bir Ahşap Firmasında Temiz Üretim Fırsatlarının Değerlendirilmesi
Bu ahşap firması, ahşap kapı ve pencere doğramaları üreten küçük bir işletmedir. Pencereler, yapımları
tamamlandıktan sonra
büyük kazanların içinde su esaslı dış cephe doğrama boyaları ile
boyanmaktadır. Boyama işlemini takiben, ürünler atölye dolabına monte edilmiş askılarda kurumaya
bırakılmaktadır. Önceleri, ahşap yüzeyin üzerinde biriken fazla boya kuruma süresince yere
damlamaktadır. Üretim sorumlusu, kurumaya bırakılan ürünlerin altına metal tepsiler yerleştirilerek
damlayan fazla boyaları kullanmaya karar vermiştir. Ürünlerden damlayan fazla boyanın kaybı
Kotan ve Bakan
740
toplanarak yeniden kullanılabilmesi için metal tepsiler üretilmiştir.Toplanan boyalar, boyama ünitesinde
tekrar kullanılmıştır (www.cmo.org.tr/etkinlik/proje/delta/index.php - 22).
Çevresel ve Ekonomik Sonuçlar
Dökülen hammaddelerin geri kazanılarak yeniden kullanımı ile yılda 127,5 kg boyanın atık olması ve
buna bağlı olarak kimyasal kirliliğin oluşması engellenmiştir(Tablo 2).
Tablo 2. Ahşap firmasında yapılan temiz üretim uygulama sonuçları
YATIRIM MALİYETİ
YILLIK TASARRUF
İŞLETME MALİYETİ
GERİ DÖNÜŞ
SÜRESİ
670 $
1120 $
YOK
7 AY
Metal tepsilerin üretimi
Toplanan ve yeniden
kullanılan boya
___
___
3.5.Bir Süt Ürünleri Firmasında Temiz Üretim Fırsatlarının Değerlendirilmesi
Süt ürünleri üreten bu işletmede, çevre köylerden günlük olarak satın alınan süt, ilk olarak pastörize
edilmektedir. Pastörizasyon işlemi, metal tankların içinde bulunan sütün su buharı ile bir süre belirli bir
sıcaklığa kadar ısıtılması ve aniden düşük sıcaklığa kadar getirilmesiyle gerçekleştirilmektedir. Firma
sahibi, pastörizasyon tanklarına giden buhar hattındaki izolasyonu iyileştirerek ısı kayıplarını önlemeye
karar vermiştir
(www.cmo.org.tr/etkinlik/proje/delta/index.php - 22).
Çevresel ve Ekonomik Sonuçlar
Firma, borulardaki izolasyonun yenilenmesi ile % 40’a varan oranda yakıt tasarrufu gerçekleştirmiştir.
Böylece yılda yakılan pirina miktarı yaklaşık 87 ton azaltılmıştır. Bu da bir biyoyakıt olan pirinanın
yakıldığında ortaya çıkan NOx, CO, CO2 ve organik maddeler gibi hava emisyonlarının %40 oranında
düşürülmesini sağlamıştır (Tablo 3).
Tablo 3. Süt Ürünleri firmasında yapılan temiz üretim uygulama sonuçları
YATIRIM MALİYETİ
YILLIK TASARRUF
İŞLETME MALİYETİ
GERİ DÖNÜŞ SÜRESİ
100 $
4000 $
YOK
ANINDA
İzolasyon
%40 oranında azalan
yakıt maliyeti
___
___
Yapılan bu araştırmalar ışığında, Karadeniz bölgesi, Samsun ilinde temiz üretim uygulama çalışması
yapabilmek için, öncelikle Samsun ilinin sektörel analizi çıkartılmış ve belirlenen endüstrilerde çevresel
envanter çalışmalarına başlanmıştır.
4.SAMSUN İLİNDEKİ ENDÜSTRİLERİN SEKTÖREL ANALİZİ
Samsun ve yöresinde üretilen ürünlerin en önemlileri çimento, gübre, bakır, yapay jüt, oto yedek
parçası, muhtelif boyutlarda pompa, mobilya ve tekstil, konfeksiyon ve tıbbi aletlerdir.
Büyük ve orta ölçekli işletmelerin yanı sıra küçük ölçekli işletmelerinde yoğun üretim yapılan alanlar;
kalorifer kazanı, plastik PVC tesisleri, zirai alet ve makineleri, bakır mamulleri, inşaat demirleri, plastik
poşet, muhtelif şekerleme, reçel ve sanayi tipi mutfak eşyası ve buzdolabı üretimi yapan küçük tesisler
Çeşitli Endüstrilerde Temiz Üretim Uygulamaları ve Performans Çalışmalarının Araştırılması
741
de mevcuttur. Aşağıdaki tabloda (Tablo 4) ise Samsundaki işletme analizi ve istihdam rakamları
verilmiştir.
Tablo 4. Samsun ilinde sektörler itibariyle sağlanan istihdam ve işletme sayıları ( Samsun TSO;2007)
Sanayi Kolu
İşyeri Sayısı
İstihdam
Katma Değer
Metal Eşya
942
2.709
1 Trilyon
Orman Ürünleri
935
2.692
-
Dokuma Giyim Eşyası ve Deri
866
2.167
-
Gıda İçki tütün
508
2.889
1,76 Trilyon
Kimya
-
1.133
870 Milyar
Toplam
3.251
11.590
3,63 Trilyon
Bu tablodan da görülebileceği gibi toplam işyeri sayısı 3.251 ve sağlanan toplam istihdam 11.590 olarak
görülmektedir. En fazla istihdamı makine imalatçıları sağlamaktadır.
5.SONUÇ ve TARTIŞMA
Sonuç olarak bu çalışmada, literatüre paralel olarak, Karadeniz Bölgesi Samsun ilinde “temiz üretim”
uygulama pratiklerinin ve değerlendirme tekniklerinin uygulanabilirliği araştırılmıştır. Bunun için,
ülkemizde ve dünyanın farklı ülkelerinde yapılan temiz üretim uygulama pratikleri
araştırılmıştır.İncelenen araştırmalara göre, temiz üretim uygulamaları, endüstrilerin çevre kirliliği
problemini azaltırken, üretim performanslarını da arttırmaktadır. İşletmelerde, üretim aşamasında
yapılan çeşitli değişikliklerle eko-verimlilik elde etmenin mümkün olduğu gözlemlenmiştir.Pratikte,
yapılan bu uygulama çalışmalarının işletmelere çeşitli programlar ile tanıtılıp
teşvik edilmesi
gerekmektedir.Bu çerçevede, Karadeniz Bölgesi Samsun ilinde temiz üretim uygulamalarıyla ilgili, et
endüstrisinde, gıda sanayinde, kimya endüstrisinde ve ilaç sanayinde çevresel envanter çalışmaları, bu
araştırma kapsamında başlatılmıştır. Yapılan envanter sonuçlarının bir kısmı Tablo 5’da sunulmuştur.
Tablo 5:Samsun ilindeki farklı endüstrilerde yapılan çevresel envanter çalışması sonuçları
ENDÜSTRİ
ÖRNEĞİ
İstihda
m
kapasite
BOI5
t- N
t- P
AKM
GIDA
A-İŞLETMESİ
25 kişi
5000 ton/yıl
31,94 ton/yıl
0,171
ton/y
0,16
tn/yıl
13,99
ton/yıl
KİMYA
B- İŞLETMESİ
40 kişi
1,5 ton/gün
11,4* 10
ton/yıl
___
___
1,28*10
ton/yıl
MOBİLYA
C-İŞETMESİ
130 kişi
400 takım/ay
2500
koltuk/ay
0,027 ton/yıl
___
___
0,044
ton/yıl
-7
Çevresel envanter çalışmalarının sonuçlarının değerlendirilmesine göre seçilecek bir endüstride pilot
temiz üretim uygulama çalışması yürütülecektir.
742
Kotan ve Bakan
6.KAYNAKLAR
Demirer G. ve Mirata M., (1999). “Endüstriyel Kirlilik Önleme ya da Temiz Üretim-1” Endüstri &
Otomasyon, 31, 110-113
Fresener J.,(1998). “Cleaner production as a means for effective environmentalManagement”, Journal
of Cleaner Production,6,171-179
Zver L., (2005). “Water minimization in process industries:case study in beet sugar plant”, Journal of
Cleaner Production,,43,133-145
Telukdarie A., (2006). “The importance of assessment tools in promoting cleaner production in the
metal finishing industry”, Journal of Cleaner Production,14,1612-1621
Telukdarie A., (2006). “A case study on artificial intelligence based cleaner production evaluation
system for surface treatment facilities”, Jr. of Cleaner Production,14,1622-1634
www.cmo.org.tr/etkinlik/proje/delta/index.php - Demirer G., (2001). “Kirlilik Önleme Yaklaşımlarının
Temel
Prensipleri”,
ÇMO,
Ankara