TÜRKİYE’DEKİ ŞEKER FABRİKALARINDA ATIKSU KİRLİLİĞİ VE ARITIM STRATEJİLERİ A.Perendeci, D. Süral

Şeker Endüstrisi Gıda endüstrisi dünyanın en büyük endüstriyel sektörlerinden biridir. İnsan beslenmesi ve sağlığı üzerindeki etkileri, sektörel ve ekonomik açıdan ülkelerin gelişmesine olan katkıları nedeniyle şeker endüstrisinin dünyadaki diğer gıda sektörleri arasında önemli bir role sahip olduğu bilinmektedir.

Şeker Endüstrisi 2005/2006 döneminde Dünyada pancar ve kamıştan üretilen toplam şeker yaklaşık 149 milyon tondur. Türkiye pancar şekeri üretiminde; Dünyada % 8’ lik üretimle dördüncü, Avrupa’ da % 10’ luk üretimle üçüncü ve Orta Doğu’da % 65’ lik üretimle birinci sırada yer almaktadır.

Şeker Endüstrisi Genellikle gıda prosesi işletmelerinin çevreye en fazla zarar veren endüstriler arasında olduğu kabul edilmese bile, çevreye karşı dikkat ve özenle dizayn edilmeden işletildikleri takdirde, bu işletmeler ciddi organik kirlenmelere neden olabilirler. Tüm gıda işleme sektörleri için aşağıda belirtilen çevre problemleri mevcuttur (Ramjeawon, 2000); Su kaynakları çok sınırlı olan ülkelerde özellikle problem olan yüksek su tüketimi, Fabrika çıkışlarında yüksek organik madde içerikli sıvı atığın oluşması, Yüksek miktarlarda çamur ve katı atık oluşması.

Pancar Şekeri Fabrikalarının Su Sistemi Proseste su kullanımı Yüzdürme ve yıkama, Ekstraksiyon, Buharlaştırma, Güç üretimi, Kireç hazırlama, Diğer kullanımlar,

Kullanılan suyun miktarı ve özellikleri Şeker fabrikasında kullanılan suların cins ve miktarları Kullanılan Suyun Cinsi Miktarı (m3/ton pancar) Pancar yüzdürme suyu Pancar yıkama suyu Barometrik kondenser suyu Difüzyon besleme suyu Kazan besleme suyu Soğutma suları Refrijerant suları Lavör (CO2 yıkama) suları Pancar toprak çamuru sevk suyu Pres filtre çamuru sevk suyu Filtre torbası yıkama suları Fabrika temizlik suları İyon değiştirici reçine rejenerasyon suyub 5-8 1.5-2 4-8 0.4-0.6 0.03-0.04 0.4-0.5 0.5-0.6 0.07-0.1 0.08-0.12 0.04-0.06 0.03-0.06a 0.02-0.03 a Bu değer döner filtre çamuru kullanılması durumu içindir. b Türkiye’deki Şeker Fabrikalarında Quentin prosesi (şerbet dekalsifikasyonu) uygulanmadığından bu cins su bulunmamaktadır. a Bu değer döner filtre çamuru kullanılması durumu içindir. b Türkiye’deki Şeker Fabrikalarında Quentin prosesi (şerbet dekalsifikasyonu) uygulanmadığından bu cins su bulunmamaktadır.

Kullanılan suyun miktarı ve özellikleri Bir şeker fabrikasında bir ton pancarın işlenmesi için genellikle 15-20 m3 su kullanılır (World Bank Group, 1998; Ülkü, 1995). Son yıllarda, kapalı su devrelerinin (geri döngülerin) oluşturulmasıyla atıksu miktarı 15 m3/ton pancardan 0.8 m3/ton pancara düşürülmüştür (Nahle, 1990). Austermann ve arkadaşları (1997) su tüketimine karşı duyarlılığın artması ve sonuçta su resirkülasyon sistemlerinin kapalı devrelere dönüşmesiyle fabrika deşarjı atıksu miktarının 40 m3/ton pancardan 0.5 m3/ton pancara düşürülebildiğini bildirmişlerdir.

Kullanılan suyun miktarı ve özellikleri Pancar şekeri fabrikasının yüksek kirlilikteki atıksularının kirlilik değerleri Atıksuyun Cinsi pH KOİ (mg/L) BOİ5 TAKM Ntoplam Ptoplam Pancar toprağı sevk suyu Çöktürülmüş filtrasyon çamuru suyu (çöktürme sonrası) Filtre torbası yıkama suları Fabrika temizlik suları 6.81 7.2* 9.7 7.4 4700 8400 8100 6900 3500 5200 5100 4500 - 450 550 55 58.5 2.60 1.45  Çöktürme havuzuna girmeden önce, ortalama pH 10.9’dur.  Çöktürme havuzuna girmeden önce, ortalama pH 10.9’dur.

Atıksuların Deşarjına İlişkin Yönetmelikler Şeker üretim prosesi fabrika çıkışı atıksuları için Dünya Bankası Standardı değerleri (World Bank Group, 1998). Parametre Maksimum değer pH BOİ, mg/L KOİ, mg/L TAKM, mg/L Yağ ve gres, mg/L Toplam azot, mg/L Toplam fosfor, mg/L Sıcaklık artışı, C 6-9 50 250 10 2 3

Atıksuların Deşarjına İlişkin Yönetmelikler Maksimum deşarj değerleri (Kondenzasyon suları ile seyrelme yok ise) (31 Aralık 2004 tarih, 25687 sayılı Resmi Gazete) Parametre Birim Kompozit numune (2 saatlik) (24 saatlik) Kimyasal Oksijen İhtiyacı, KOİ Askıda Katı Madde, AKM Balık Biyodeneyi, ZSF mg/L - 500 100 4 450 80 Maksimum deşarj değerleri (Kondenzasyon suları ile seyrelme var ise) (31 Aralık 2004 tarih, 25687 sayılı Resmi Gazete) Parametre Birim Kompozit numune (2 saatlik) (24 saatlik) Kimyasal Oksijen İhtiyacı, KOİ Balık Biyodeneyi, ZSF mg/L - 60 4

Pancar Şekeri Fabrikalarında Suyun Tekrar Kullanımı İçin Seçenekler Barometrik kondense suyunun sirkülasyonu, Kondenser suyu fazlasının sirkülasyonu, Pancar yüzdürme ve yıkama suyu devresinde sirkülasyon, Turbojeneratör soğutma sularının sirkülasyonu, Pompa ve makine soğutma suları sirkülasyonu, Cüruf söndürme suyu sirkülasyonu, Fabrika atıksuyunun arıtım sonrası sirkülasyonu.

Pancar Şekeri Fabrikalarında Suyun Tekrar Kullanımı İçin Seçenekler

Pancar Şekeri Fabrikalarında Atıksu Arıtım Stratejileri Dört şeker fabrikasının atıksu arıtım sistemlerinin teknik performanslarının karşılaştırılması Fabrika İşlenen pancar (ton pancar/saat) Pancar Prosesine alınan taze su (m3/ton pancar) Arıtım sistemleri Güç gereksinimi (kwh) KOİ Giderim Verimi (%) A B C D 146 130 330 279 2.23 2.65 0.55 5.10 Anaerobik lagün+aktif çamur Anaerobik lagün+fakültatif lagün Fakültatif lagün+anaerobik sistem (ANAMET) + Denitrifikasyon&Nitrifikasyon Anaerobik lagün+havalandırmalı lagün 758 105 Enerji kazanımı (7 ton fuel oil/gün eşdeğer) 872 73-75 60-65 97-98 85-87

Sonuçlar ve Değerlendirme Şeker fabrikası atıksularının arıtımında çeşitli arıtım seçeneklerinin uygulanmasından önce, arıtılacak atıksuların kirlilik konsantrasyonu ile hacminin en aza indirilmesi ve su sirkülasyonu için bazı önlemler alınmalıdır. Kirlilik konsantrasyonu aşağıda belirtilen metotlarla azaltılabilir: Pancara yapışmış olarak fabrikaya giren toprak miktarının azaltılması, Fabrikalarda “Elfa” tip hidrolik pancar transport sistemlerinin kullanımının azaltılması, Şeker damlacıklarının barometrik kondense suyuna taşınmasının azaltılması için, vakum aparatlarındaki şurup tutucu ve damlacık tutucuların verimli çalışmasının sağlanması, Fabrika soğutma sularının çevrimini kolaylaştırmak için .yağ ve gres tutucu kullanılarak yağ ve gresin giderilmesi, Tanklardan olabilecek akıntı, sızıntı ve döküntülerin azaltılmasıyla ortamın iyi bir şekilde muhafazasının sağlanması, bunların prosese geri alınması veya arıtılması ve Fabrika zemin yıkama periyodunun azaltılması.

Sonuçlar ve Değerlendirme Arıtılmış fabrika çıkışı atıksularının öncelikle; fabrika içi su devrelerinde ve sulamada kullanılması veya alıcı ortama deşarj edilmesi önerilmektedir. Türkiye’ deki şeker fabrikalarının atıksularının etkili bir şekilde arıtılabilmesi için total biyolojik (anaerobik / denitrifikasyon & nitrifikasyon) arıtım teknolojisi kullanılabilir.

Teşekkürler...