Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 146. Sayı (Eylül 2020)

48 Su ve Çevre Teknolojileri / Eylül 2020 suvecevre.com membranı geliştirmektedir. Temiz kaldığı için, membran tuzdan arındırma enerjisini ve bakım maliyetlerini düşürmeli ve sürecin yarattığı kirliliği azaltmalıdır. Proje üyesi MANN + HUMMEL GmbH'daki yeni filtrasyon uygulamaları direktörü Steffen Schütz şöyle açıklıyor: “Kon- sorsiyumun odak noktası, suyun tuzdan arındırma sürecini ve tuzdan arındırma ekonomisini nasıl iyileştirebileceğimizi, ihtiyaç duyulan enerji ve kimyasalları nasıl azaltabileceğimizi görmektir.” Bunu yapmak için, proje ekibi, farklı süreçlerden filtre membranlarının yapısına kadar deniz suyu tuzdan arındırma işleminin tüm yönlerine baktı. “Tüm tek işlem adımlarını ve birbirlerine bağımlılıklarını birlikte düşünmelisiniz; Sadece birine odaklanmak mantıklı değil ”diyor Schütz. Ekip, artıkların birikmesine direnmek ve filtreyi temiz tutmak için nanoteknoloji kullanan yeni membran malze- meleri ve kaplamalar geliştirdi. Ayrıca yeni membranlara dayanan modüler bir filtre tasarımı geliştirdiler. Proje ekibinin membranları değiştirmesinin bir yolu, membranlara yerleşen organik maddeyi parçalamak için güneş ışığı ile reaksiyona giren nano ölçekli bir titanyum dioksit kaplama eklemekti. Filtreleri temiz ve tıkanıklıklardan uzak tutarak arıtma tesisleri, tuzun sudan uzaklaştırılması için yüksek su basıncına ihtiyaç duymaz, böylece enerji tasarrufu sağlar. Kendi kendini temizleme teknolojisi, tesis operatörlerinin filtreleri temizle- mek için gerekli kirletici kimyasalların miktarını azaltabileceği ve bakım maliyetlerini azaltabileceği anlamına da gelir. FINANSAL GEREKSINIMLER VE MALIYETLER Tuzdan arındırma maliyeti literatüründe yakın zamanda yayınlanan bir inceleme, maliyetlerin sahaya çok özel oldu- ğunu ve tedavi edilen hacim başına maliyetin büyük ölçüde değişebileceğini göstermiştir. “Metreküp” başına maliyet üzerinde en büyük etkiye sahip olduğu bildirilen faktörlerden bazıları şunlardır: enerji maliyeti, tesisin ölçeği ve kaynak suyun tuz / TDS içeriği (Karagiannis ve Soldatos, 2008). İnşaatın sermaye maliyetleri de önemli bir husustur ancak neredeyse tamamen sahaya özeldir. Membran tuzdan arındırma maliyeti, tuz konsantrasyonu azaldıkça keskin bir şekilde azalır. Deniz suyu ortalama olarak yaklaşık 35.000 mg / L TDS içerir; 1000-10.000 mg / L'deki acı sular çok daha az pahalı bir şekilde arıtılabilir (Greenlee ve ark., 2009). RO kullanarak acı su tuzunu gidermek için hacim başına maliyetlerin genellikle 5.000-60.000 m3 / gün üreten büyük tesisler için 0.26-0.54 $ / m3 arasında değiştiği ve 1000 m3ten az üretim yapan tesisler için çok daha yüksek (0.78-1.33 / m3) olduğu bildirilmiştir. Deniz suyu RO için hacim başına maliyetin, 12.000 m3 / gün'den fazla üretim yapan tesisler için 0.44-1.62 $ / m3 olduğu bildirilmektedir (Karagiannis ve Soldatos, 2008). İklim değişikliğine uyum stratejileri sadece gelecekteki iklim tahminlerini değil, gelecekteki teknolojik gelişmeleri de dikkate almalıdır. Tuzdan arındırma ile ilgili maliyetler, teknolojik verimlilik arttıkça kademeli olarak azalmaya devam etmektedir. Yukarıda belirtildiğim gibi, tuzdan arındırma maliyetlerini büyük ölçüde azaltan yeni bir teknolojinin geliş- tirilmesi de mümkündür. Hem buharlaşma hem de ters ozmoz kullanan hibrid sistemler, şu anda üretilen 0,5 ABD Doları / m3'ün altındaki tatlı suyun altında bulunan düşük maliyetler nedeniyle son derece dikkat çekti. Öte yandan, yüksek petrol fiyatları ve sıkı metal arzı işletme ve inşaat maliyetlerini artırabilir, bu nedenle gelecekte su üretim maliyetini düşük tutmak zor olabilir. • Tatlı su kaynakları talebi karşılamak için yetersiz (su stresi veya su kıtlığı) • Su kaynağı çeşitlendirmesi ve tatlı su kaynakları üzerin- deki azaltılmış basınç sayesinde su kıt alanlarda iklim değişikliğine uyum yararları sağlar • Membran sistemleri için, düşük tuz / TDS konsantrasyo- nuna sahip bol miktarda acı su kaynağı mevcuttur; veya termal sistemler için, popülasyon, bol miktarda atık ısı veren bitişik bir tesise (ör., bir elektrik santrali) sahip bir sahil şeridinde bulunur. • Tüketiciler, arıtılmış atık suyun yeniden kullanımına karşı çıkıyor • Teknolojik gelişmeler, tuzdan arınmanın ekonomik ve çevresel etkilerini sürekli olarak azaltmaktadır • Sürdürülebilir enerji kullanım yöntemleri ve güvenli deşarj uygulandığında neredeyse sınırsız su sağlama potansi- yeline sahiptir. MAKALE