İncelemeler

Membran Ayırma Teknolojileri

Yayın Zamanı

8 yıl önce

tarih

27 Mart 2017

Yazar

Karışımları ve safsızlıkları, ayırma ve saflaştırma işlemi için kullanılan yöntem geleneksel teknolojilere göre amortisman süresinin uzun fakat enerji ihtiyacının düşük olmasından dolayı son yıllarda revaçta olan bir teknolojidir. 18. yüzyıldan beri bilinen (1748 Abbe Nollet) ve laboratuar çalışmaları niteliğinde kalan membran ayırma teknolojileri ticari olarak üretilip, çeşitli alanlarda kullanılmaya başlanmıştır. Uygulama basitliği nedeni ile giderek yaygınlaşan membran ayırma teknolojileri: tuzlu ve acı sulardan içme suyu elde edilmesinde, atık suların arıtılmasında, tehlikeli atıkların bertarafında, ilaç ve elektronik endüstrisi için ultra saf su elde edilmesinde, gıda endüstrisinde ve biyoteknoloji vb. alanlarda kullanılmaktadır. Gazları ayırmada ve atık gazların temizlenmesinde kullanılmaya başlayan membran ayırma teknolojileri ile sağlanan birçok yeni başarılar bu konudaki gelişmeleri hızlandırmıştır. Endüstriyel atıklardan geri kazanım ve saflaştırma gibi avantajları, bilinen klasik arıtma anlayışının değişmesine neden olmuştur (Talha Gönüllü, 2004).

Membranın Tanımı

Membran, belirli türlerin hareketini kısıtlayan, metal, anorganik veya organik polimerlerden yapılan geçirgen veya yarı geçirgen bir malzemedir. Genel olarak membran; iki fazı veya ortamı birbirinden ayıran ve bir tarafından diğer tarafa maddelerin seçici bir şekilde taşınmasını sağlayan ince ve geçirgen bir tabaka olarak ifade edilir. Membranlar sayesinde sağlanan seçici kütle transferi; konsantrasyon farkı, basınç farkı ve elektriksel potansiyel farkı gibi itici güçler yardımı ile gerçekleşmektedir. Ayrılacak maddelerin büyüklükleri ve kimyasal özellikleri uygulanacak membranın gözenek çapını belirlemektedir. Şekil (1.)’de bazı seçilmiş maddelerin partikül boyutları ve bunlara karşılık gelen membran türleri/uygulamaları gösterilmiştir.

Membran teknolojilerinin yaygın olarak kullanılmaya başlamasının önemli nedenlerinden biri işletme kolaylığıdır. Bu teknoloji fiyat/ verim (fayda/maliyet) açısından sektörde rekabetçi bir teknoloji olarak görülmektedir. Membran Ayırma Teknolojisi Amerika Çevre Ajansı tarafında da en iyi arıtma teknolojileri arasında sayılmaktadır. Membran gözeneklerini gösteren taramalı elektron mikroskobu görüntüsü Resim (1.)’de yer almaktadır.

Bir membran aynı zamanda diğer başka faktörlerde etkili olduğu halde maddelerin kabaca moleküler büyüklüklerinden faydalanılarak ayrılmalarını sağlayan bir araçtır. Ayrıca yüklü parçacıkların üzerinden geçişini düzenler ve böylece bir elektrik potansiyelin oluşması için gerekli şartları oluşturur. Bir membran prosesinde iki fazı fiziksel olarak ayıran üçüncü bir faz olan membrana ihtiyaç vardır. Membran iki faz arasında bir ara fazdır. Bir membran prosesinde iki faz arasına yerleştirilen membran fazı, bu iki faz arasındaki kütle değişimini kontrol eder. Bir membran ayırma prosesindeki fazlar karışımlardır. Bu sebeple ayırma prosesinde karışımdaki bileşenlerden birisinin diğerlerine tercihen değişimine izin verilir. Dolayısıyla membran diğer bileşenlere karşı seçici davranır. Bu yüzden bir faz bileşenlerden birisi bakımından zenginleşirken diğer fazda ise hızla azalır. Bu açıklamalar kapsamında membran prosesini, bir bileşenin membran tarafından ayrılan bir fazdan diğer faza seçici ve kontrollü olarak taşınması olarak ifade edebiliriz.

Herhangi bir türün membran üzerinden hareketine bir veya iki yürütücü kuvvet (itici güç) sebep olur. Bu yürütücü kuvvetler bir kimyasal potansiyel veya elektrik potansiyel değişiminden kaynaklanırlar. Kimyasal potansiyel gradyenti (değişimi), konsantrasyon veya basınç değişimi veya her (Mehmet Kitiş v.d., 2009).

Membran Hazırlanma Metotları

Ticari amaçlı kullanılan ilk membranlar homojen bir yapıya sahiptiler. 1950’lerin sonunda Loeb ve Sourirajan, selüloz asetat membranların hazırlanması için faz dönüşümü (phase inversion) metodunu geliştirmişlerdir. Bu metotta esterin bir çözücüde çözünmesiyle elde edilen viskoz çözelti, ince bir tabaka halinde cam üzerine dökülmekte ve ester, filmin üst yüzeyinin soğuk suyla teması sonucu katılaşmaktaydı. Daha sonra sentezlenen yapıyı sağlamlaştırmak üzere çeşitli gözenek oluşturucu maddeler ve şartlandırıcı ajanlar ilave edilmiş ve böylece farklı büyüklüklerdeki gözenekler elde etmek mümkün olmuştur. 1960’ların başında Michaels asimetrik bir poliiyonik membran sentezlemiş ve şimdi ise membran yapımında çok farklı yapıda ve özellikte polimerler kullanılmaktadır. Çizelge (3.1.)’de membran yapımında kullanılan çeşitli maddeler verilmiştir. Membran hazırlamanın diğer bir metodu ise bir polimer tabakasının çift taraflı gerilmesiyle (stretch) üretilirler. Birinci gerdirme (stretch) işleminde gözenekler oluşurken birinciye dik açılarla gerilme sonucu bu gözeneklerin açılması sağlanır (Mehmet Kitiş v.d., 2009).

Membran Teknolojileri Kullanım Alanları

Membran ayırma teknolojileri genel olarak;

1- İçme suyu üretiminde; kuyu suyu ve acı su arıtımında, tuzlu ve acı sulardan, ucuz su kaynaklarının olmadığı bölgelerde içme suyu temini için,

2- Evsel ve endüstriyel atık suların arıtılmasında; özellikle parçalanması zor bileşikler içeren atık suların arıtımında kullanılmış suların geri kazanılması ve yeniden kullanılmasında,

3- Tehlikeli atıkların bertarafında; endüstriyel ultra saf su eldesinde, ilaç sanayinde, gıda sanayinde ve biyoteknoloji gibi alanlarda,

4- Su saflaştırmada; endüstriler için demineralize su eldesinde, endüstrilerin proses sularının hazırlanmasında, hemodiyaliz makineleri için deiyonize su üretiminde,

5- Reçineli İyon Değiştirme Sistemleri ile kombineli olarak ultra saf su üretimi

6- Katyon, anyon, klorid, nitrat, sülfat, ağır metaller, hörbisit, mikrokirleticiler ve diğer kirletici elementlerin giderilmesinde, kullanılır.

Membran teknolojileri ayrıca nehir, göl, deniz ve kuyulardan içme ve kullanım sularının elde edilmesinden, çeşitli endüstriyel proseslere su teminine, atık suların deşarj kriterlerine uygun arıtılmasından, proseslerde kullanılan kimyasal madde geri kazanımına kadar çok değişik alanlarda kullanılabilen son dönem arıtma yöntemlerinin başında gelmektedir.

Membran proseslerinin kullanıldığı başlıca endüstri alanları ise: Kimya, petrokimya, çevre, eczacılık, ilaç, gıda, günlük gıdalar, meyve konsantresi, kağıt, tekstil, elektronik endüstrisi ve benzeri endüstrilerdir. Mevcut uygulamalar arasında aşağıdaki alanlar ilk akla gelenler arasındadır:

1) İnsan kanının saflaştırılması (temizlenmesi) için diyaliz (yapay böbrek),

2) İçme suyu üretmek için tuzlu sulardan suyun arıtılması olan elektrodiyaliz,

3) Deniz suyunun desalinasyonu için ters osmoz,

4) Peynir, kazein, peynir altı suyu ve sütten büyük protein moleküllerinin konsantre edilmesi için ultrafiltrasyon,

5) Eczacılık ve medikal ürünlerin, bira, şarap ve meşrubatların sterilizasyonu için mikrofiltrasyon (Link2).

Çeşitli polimer membran maddeleri
Silikon	Polipropilen	Polifuran
Polisüfon	Selüloz asetat	Hidrofilik poliolefinler
Polikarbonat	Selüloz nitrat	Polialkilsülfon
Polivinilidendiflorid	Polieterimid	Sülfolanmış polistiren
Poliakrilonitril	Akrilikler	Polimetilmetaakriilat
Naylon 6	Karbon	Polivinilklorid
Naylon 6,6	Sülfolanmış polisülfon	Polieteramid
Aromatik poliamid	Polistiren	Polieterüre
Alümina	Zirkonya	Paslanmaz çelik

Çizelge (3.1.) Membran yapımında kullanılan çeşitli maddeler (Mehmet Kitiş v.d., 2009).

Çizelge (3.1.)’de membran yapımında kullanılan çeşitli maddeler verilmiştir

Membran Proseslerin Avantajları

Membran proseslerinin genel olarak avantajları;

Membran proseslerin avantajları arasında başlıca;

Kesiksiz ve otomatik işletme sağlayan sürekli prosesler olmaları,
Sıcaklık değişiminden etkilenmemeleri,
Az enerji kullanımı,
Belirli bir boyut sınırlandırması olmaması,
Modüler olarak tasarımının yapılabilmesi,
Kirleticinin formu ve kimyası üzerinde etki yapmaması,
Kimyasal katkı ihtiyacının olmaması,
Fazla yer ihtiyacına gerek duyulmaması,
Çok yüksek konsantrasyonlar da uygulanabilmesi,
Gerektiğinde taşınabilir olması,
Herhangi bir inşaat gerektirmemesi
Maliyetinin gün geçtikçe daha da aşağılara çekilebilir olması (Link3).

Membran Proses Fazları

Membran prosesler de, üç faz vardır. Bunlar;

Besleme,
Süzüntü
Konsantre akımlarıdır.

Arıtma işlemi, I. fazdaki bir bileşenin, membran tarafından belli bir oranda tutulması esasına dayanmaktadır. Membran da akım ise iki kısma ayrılmaktadır. Membrandan geçen akım süzüntü, geçemeyen akım ise konsantre akımı olarak adlandırılmaktadır (Link4).

Membranların Sınıflandırılması ve Kullanılan Malzemeler

Membranlarda sınıflandırma genel olarak; membranın geometrisine, morfolojisine ve kimyasal yapısına göre yapılabilir.

Membran ayırma prosesleri genel olarak;

– Mikrofiltrasyon (MF), Basınç Farkı,

– Ultrafiltrasyon (UF), Basınç Farkı,

– Nanofiltrasyon (NF), Basınç Farkı,

– Ters osmos (RO), Basınç Farkı,

– Elektrodiyaliz (ED), İyon Elektriksel Potansiyel Farkı,

– Elektroosmoz, İyon Elektriksel Potansiyel Farkı,

– Pervaporasyondur, Buhar Biçiminde Sudan Ayırma,

– Vapor Permeasyon, Uçucu Organikleri Buhar Fazında Ayırma,

– Gaz Permasyon, Doğal gaz karışımlarını ayırma,

İlgili Konular:

Bri Sonraki

Atıksu Arıtma Tesisleri Enerji Teşvik Dosyası

İlginizi Çekebilir

Tehlikeli Atıkların Yönetimi

Yasin ASLAN

Okumaya Devam

Yorum İçin Tıklayın

Yorum yapabilmek için kullanıcı girişi yapmış olmalısınız. Kullanıcı Girişi

İncelemeler

Türkiye için IPA III 2023 Eylem Programı Finansman Anlaşması Yürürlüğe Girdi!

Yayın Zamanı

2 ay önce

tarih

19 Aralık 2024

Yazar

Yasin ASLAN

Türkiye ile Avrupa Birliği arasındaki iş birliğinin önemli bir adımı olarak IPA III 2023 Yılı Eylem Programı Finansman Anlaşması yürürlüğe girdi. Bu kritik anlaşma, 16 Aralık 2024 tarihli ve 32754 sayılı Mükerrer Resmi Gazete’de yayımlanarak 17 Aralık 2024 tarihinde resmen uygulamaya kondu.

Dışişleri Bakan Yardımcısı ve Avrupa Birliği Başkanı Büyükelçi Mehmet Kemal Bozay ve Avrupa Komisyonu adına Güney Komşuluk Bölgesi ve Türkiye Direktörü Francisco Joaquin Gaztelu Mezquiriz tarafından imzalanan anlaşma, Türkiye’nin AB uyum sürecindeki mali desteklerini güçlendirecek.

208,6 Milyon Avro Bütçeyle 6 Ana Sektöre Destek

Toplam 208,6 milyon Avro bütçe ile hazırlanan bu anlaşma kapsamında, Avrupa Komisyonu tarafından Türkiye’ye aktarılacak fonlarla, 2021-2027 yıllarını kapsayan IPA III Programı altında yer alan projeler hayata geçirilecek. Finansman sağlanacak ana sektörler şunlardır:

Temel Haklar
Çevre ve İklim Değişikliği
Sürdürülebilir Ulaşım
Tarım ve Enerji
İstihdam, Eğitim ve Sosyal Politikalar
Birlik Programları

Türkiye’nin AB Yolculuğunda Yeni Bir Sayfa

Bu projeler, Türkiye’nin Avrupa Birliği uyum sürecindeki çevresel, ekonomik ve sosyal hedeflere ulaşmasına katkı sağlayacak. Özellikle çevre ve iklim değişikliği, sürdürülebilir ulaşım ve enerji sektörlerinde yapılacak yatırımlar, ülkemizin sürdürülebilir kalkınma vizyonuna destek olacak.

Bu önemli gelişme hakkında daha fazla bilgi almak için Resmi Gazete kaynağına göz atabilir veya ilgili kurumların duyurularını takip edebilirsiniz.

Türkiye’nin Geleceğine Yön Veren Projeler

AB ile iş birliğinin yeni fırsatlarını yakalamak ve sürdürülebilir bir geleceği inşa etmek için IPA III Programı, Türkiye’nin önemli bir adımı olmaya devam ediyor.

Okumaya Devam

İncelemeler

Kentsel Yeşil Alanların Sürdürülebilir Yönetimi: Geleceğin Şehirleri İçin Anahtar Yaklaşımlar

Yayın Zamanı

3 ay önce

tarih

15 Aralık 2024

Yazar

Yasin ASLAN

Günümüzde küresel ısınma ve iklim değişikliği, şehirlerimizi daha dirençli ve yaşanabilir hale getirmek için acil önlemler alınmasını gerektiriyor. Türkiye’de, özellikle büyük şehirlerde nüfus yoğunluğunun artması, yeşil alanların korunması ve sürdürülebilir bir şekilde yönetilmesinin önemini artırıyor. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı’nın hazırladığı “Kentsel Yeşil Alanların Sürdürülebilir Yönetimi” adlı çalışmada, bu önemli konuya dair dikkat çekici bilgiler ve öneriler yer alıyor.
İklim Değişikliği ve Şehirler: Sorunlar ve Çözümler

Küresel ölçekte şehirler, sera gazı emisyonlarının yaklaşık %75’inden sorumlu. Bu nedenle, kentsel yeşil alanların karbon yutakları olarak etkin bir şekilde yönetilmesi gerekiyor. Ağaçlandırma çalışmaları, yeşil çatı uygulamaları, parklar ve diğer yeşil altyapılar, şehirlerin karbon ayak izini azaltmada hayati bir rol oynuyor. Aynı zamanda, bu alanlar ekosistem hizmetleri sunarak biyolojik çeşitliliği destekliyor, hava ve su kalitesini iyileştiriyor.
Kentsel Yeşil Alanlar ve Ekolojik Denge

Kentsel yeşil alanların sürdürülebilir yönetimi, sadece çevresel değil, aynı zamanda ekonomik ve sosyal faydalar da sağlıyor. Bu alanlar:

Şehir sıcaklıklarını düşürerek enerji tüketimini azaltıyor.
Vatandaşların rekreasyon ihtiyaçlarını karşılıyor.
Toplumun psikolojik ve fiziksel sağlığına katkıda bulunuyor.

Özellikle, iklim değişikliğinin olumsuz etkilerini azaltmak için karbon depolama kapasitesine sahip ağaç türlerinin seçilmesi ve bu türlerin ekolojik dengeye katkı sağlaması büyük önem taşıyor.
Afetlere Dirençli Şehirler

Türkiye, deprem gibi doğal afetlere karşı hassas bir coğrafyada bulunuyor. Bu nedenle, kentsel yeşil alanların afet durumlarında toplanma ve barınma alanı olarak kullanılabilir şekilde planlanması gerekiyor. Özellikle yeşil alanlarda organik ve yumuşak tasarımlar, açık mekanlar ve sosyal etkileşime olanak sağlayan alanlar, afet sonrası psikolojik ve fiziksel iyileşme sürecini hızlandırabilir.
Kentsel Biyoçeşitlilik ve Doğal Türler

Kentsel alanlardaki doğal türlerin korunması ve kullanılması, hem ekolojik hem de estetik açıdan önemli. Doğal bitki türlerinin şehir peyzajına entegrasyonu, bakım maliyetlerini azaltırken çevresel faydaları da artırıyor. Ayrıca, bu türlerin yerel ekosisteme sağladığı katkılar, iklim değişikliği ile mücadelede kritik bir rol oynuyor.
Yeşil Altyapı Yaklaşımları

Çalışmada, yeşil altyapı kavramının kentsel sürdürülebilirlik için taşıdığı önem vurgulanıyor. Yeşil altyapılar:

Suyun depolanması ve yönetimi,
Şehirlerin soğutulması,
Hava kirliliğinin azaltılması,
Sosyal etkileşimin teşvik edilmesi gibi birçok fayda sağlıyor.

Bunların yanı sıra, yeşil altyapının karbon fiyatlama stratejileri ile entegre edilmesi, sürdürülebilir şehirler için etkili çözümler sunabilir.
İklim Dostu Peyzaj Tasarımı

Peyzaj tasarımında bitkilerin formu, rengi ve dokusu gibi özelliklerin insan psikolojisi üzerindeki etkileri büyük önem taşıyor. Örneğin, sakinleştirici bir etki yaratmak için yeşil ve mavi tonlarına ağırlık verilmesi öneriliyor. Aynı şekilde, insanların kendilerini daha güvende hissedeceği organik tasarımlar ve sosyal etkileşim alanları, psikolojik iyileşmeyi destekliyor.
Deprem Parkları ve Afet Yönetimi

Afet anında toplanma alanı olarak kullanılabilecek kentsel yeşil alanlar, hem barınma hem de sosyal etkileşim için önem taşıyor. Bu alanlarda, çocuklar için oyun alanları, spor alanları ve dinlenme mekanları gibi sosyal donatılara yer verilmesi, toplumsal dayanıklılığı artırabilir.
Sürdürülebilir Yönetim için Öneriler

Eşgüdüm ve İş Birliği: Kentsel yeşil alanların planlanması ve yönetiminde yerel yönetimler, akademisyenler ve sivil toplum kuruluşları arasında iş birliği sağlanmalı.
Doğal Türlerin Kullanımı: Bölgesel iklim ve toprak koşullarına uygun bitki türleri tercih edilmeli.
Yeşil Alan Envanteri: Kentsel yeşil alanların karbon depolama kapasiteleri hesaplanarak bir envanter oluşturulmalı.
Toplum Bilinci: Bireylerin yeşil alanlara olan duyarlılıklarını artırmak için eğitim programları düzenlenmeli.
Dijital Teknolojiler: Kentsel yeşil alanların yönetiminde dijital veri ve analiz sistemlerinden faydalanılmalı.

“Kentsel Yeşil Alanların Sürdürülebilir Yönetimi” çalışması, şehirlerin iklim değişikliği ile mücadeleye nasıl uyum sağlayabileceğine dair kapsamlı bir rehber sunuyor. Bu rehberdeki öneriler, şehirlerin daha yaşanabilir, dirençli ve çevre dostu bir yapıya dönüşmesine yardımcı olabilir. Kentsel yeşil alanlar, sadece bugünün değil, geleceğin de temel ihtiyacıdır. Bu nedenle, şehirlerimizde daha fazla yeşil alan yaratmak ve mevcut alanları korumak için hep birlikte çalışmalıyız.

İndirmeler: T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı’nın hazırladığı Kentsel Yeşil Alanların Sürdürülebilir Yönetimi kitabı

Okumaya Devam

İncelemeler

Isı Haritası Metodolojileri ve İklim Değişikliği Risk Değerlendirmesi

Yayın Zamanı

3 ay önce

tarih

15 Aralık 2024

Yazar

Yasin ASLAN

Isı Haritası Metodolojileri Oluşturulmasına İlişkin Rehber, bankalar, enerji, çimento, demir-çelik ve daha pek çok sektörde iklim değişikliği kaynaklı geçiş ve fiziksel risklerin değerlendirilmesine rehberlik eden kapsamlı bir dokümandır. Sürdürülebilirlik hedefleri doğrultusunda düşük karbon ekonomisine geçiş ve iklim değişikliğine uyum konularında sektörel analizler sunar.

Bu rehber, karbon yoğun sektörlerdeki riskleri analiz ederek, uygun stratejik çözümler geliştirilmesine olanak tanır. Geçiş riskleri, düzenleyici değişikliklerden itibar yönetimine kadar uzanan geniş bir yelpazede değerlendirilmektedir. Özellikle enerji ve çimento sektörleri, fosil yakıt kaynaklı emisyonlar nedeniyle yüksek risk kategorisinde yer almaktadır.

Anahtar Noktalar:

Geçiş Riski Değerlendirmeleri:
- Düzenlemeler (karbon fiyatlaması, şeffaflık gereklilikleri).
- Piyasa ve tüketici davranışlarındaki değişiklikler.
- Teknolojik dönüşümler (düşük karbon inovasyonları).
- İtibar riskleri (çevre dostu olmayan ürünlerin damgalanması).
Sektörlere Özel Isı Haritaları:
- Enerji sektörü: Yenilenebilir enerji kaynaklarıyla düşük karbonlu üretime geçişte önemli fırsatlar sunarken, fosil yakıtlar yüksek emisyon maliyetleri oluşturuyor.
- Demir-çelik ve çimento sektörü: Karbon yoğunluğu yüksek, bu nedenle karbon yakalama teknolojileri ve alternatif yakıtlar kritik rol oynuyor.
- Tarım sektörü: İklim değişikliği kaynaklı verim kaybı ve emisyon azaltımı gereksinimleri ele alınıyor.
Fiziksel Risk Değerlendirmeleri:
- İklim projeksiyonlarına dayalı sektörel kırılganlık analizleri.
- Coğrafi konumlara göre risk sınıflandırmaları.
- Doğal afet projeksiyonları ve hafifletme stratejileri.
Inovasyon ve Teknoloji Kullanımı:
- Dijital ikiz teknolojileri ile üretim süreçlerinin optimizasyonu.
- Karbon yakalama, kullanma ve depolama teknolojileri (CCUS).

Neden Önemli?

Bu rehber, iş dünyası, yatırımcılar ve düzenleyiciler için riskleri azaltma ve fırsatları değerlendirme noktasında stratejik bir yol haritası sunuyor. Özellikle sürdürülebilir kalkınma hedeflerine ulaşmak isteyen sektörler için düşük karbonlu çözümler ön planda.

İlgili rehberin tam metnine. aşağıda yer alan link üzerinden ulaşabilirsiniz.

Isi_Haritasi_Metodolojileri_Olusturulmasina_Iliskin_Rehber

Görsel Prompt: “An interactive map showing climate risk zones categorized by sectors, with icons representing industries such as energy, cement, steel, agriculture, and transport. The map is visually striking with red, yellow, and green color gradients to indicate high, medium, and low risk zones. Overlays include renewable energy symbols like wind turbines and solar panels, alongside industrial factories emitting CO2, all under a futuristic and professional design.”