Marmara Denizi'nde desalinasyon sistemlerinin kullanımının teknik, ekonomik ve uygulanabilirlik açısından karşılaştırılması
Comparison of the use of desalination systems in Marmara Sea in terms of technical, economic and applicability
- Tez No: 997158
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FATİH İLHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Ters osmoz yöntemi, İçme suyu arıtma, Reverse osmosis method, Drinking water treatment
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Marmara Bölgesi'nde içme-kullanım suyu arzı günümüzde yetersizdir ve bu yetersizliğin gelecekte artacağı öngörülmektedir. Bu çalışma, Marmara Denizi'nde kullanılabilecek desalinasyon sistemlerini teknik, ekonomik ve uygulanabilirlik ölçütleriyle karşılaştırmıştır. Hedef, su stresiyle başa çıkmak ve kaynakları mevsimsel olarak hibrit ve stratejik kullanmaktır. İnceleme, farklı denizlerde raporlanan uygulamaların avantaj ve dezavantajlarına dayandırılmıştır. Kriterler teknik özellikler, arıtma verimliliği ve enerji gereksinimidir. Entegre enerji iyileştirme/geri kazanım teknolojileri ve işletme maliyetleri ayrıca değerlendirilmiştir. Bu teknolojilerin sistem verimliliğini artırdığı gösterilmiştir. Enerji sarfiyatı azalmış ve çıkış suyu kalitesi iyileşmiştir. Müsilaj ve brine yönetimi de kapsamda ele alınmıştır. Literatür karşılaştırmaları sonucunda ters osmoz ve elektrodiyaliz en uygun prosesler olarak seçilmiştir. Marmara Denizi açıklarından alınan yüzey–ara–dip numunelerinde ters osmoz için 11,11722–10,86333– 10,18222 L/m²·sa akı ve %99,75–99,73–99,76 giderim elde edilmiştir. Elektrodiyalizde tuzluluğa bağlı elektrik değerleri 15–17 Volt (V) ve 1,1–1,4 Amper (A) aralığında değişmiş; 0,68 µ/cm'ye ulaşım sırasında %97,91–98,23– 98,51 giderim ve %17,64–15,59–14,47 performans ölçülmüştür. İletkenlik düştükçe giderim süresi uzamış ve performans azalmıştır. Seri ünite yapısı, nihai verimin son kademelerde belirginleşmesine yol açmıştır; ters osmozda ise paralel ve bağımsız ünitelerle işletim mümkündür. Ters osmozun dalga–rüzgâr–güneş entegrasyonuna elverişli olduğu belirlenmiştir. Isı eşanjörü destekli enerji azaltımı, enerji tüketimini düşürürken besleme suyu sıcaklığını artırarak giderimi yükseltebilmektedir. Bulgular, arıtma performansı, enerji geri kazanımı, ürün eldesi için geçen süre ve yenilenebilir enerji entegrasyonu birlikte yorumlanmıştır. Enerji iyileştirme/geri kazanım üniteleri desalinasyon prosesine entegre edilebilir ve özgül tüketimi azaltabilir. Sonuç olarak, deniz suyu sıcaklığının 20 °C üzerinde seyrettiği ve rezervlerin yetersizleşmeye başladığı dönemlerde ters osmozun baraj ve diğer kaynaklarla hibrit işletilmesi daha rasyonel ve fizibil bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
The supply of drinking and utility water in the Marmara Region is currently insufficient, and this inadequacy is projected to worsen in the future. This study compares desalination systems that can be used in the Marmara Sea based on technical, economic, and feasibility criteria. The aim is to cope with water stress and to use resources seasonally in a hybrid and strategic manner. The review is based on the advantages and disadvantages of applications reported in different seas. The criteria are technical specifications, treatment efficiency, and energy requirements. Integrated energy recovery/rehabilitation technologies and operating costs were also evaluated. It was shown that these technologies increase system efficiency. Energy consumption decreased, and effluent quality improved. Mucilage and brine management were also addressed. As a result of literature comparisons, reverse osmosis and electrodialysis were selected as the most suitable processes. Surface, subsurface, and bottom samples taken from the open waters of the Marmara Sea showed fluxes of 11.11722–10.86333–10.18222 L/m²·h and removal rates of 99.75–99.73–99.76% for reverse osmosis. Electrical values in electrodialysis varied between 15–17 Volt (V) and 1.1–1.4 Amps (A) depending on salinity; removal rates of 97.91–98.23–98.51% and performance rates of 17.64– 15.59–14.47% were measured when reaching 0.68 µ/cm. As conductivity decreased, the removal time increased and performance decreased. The series unit structure led to the final efficiency becoming more pronounced in the later stages; in reverse osmosis, operation with parallel and independent units is possible. It was determined that reverse osmosis is suitable for wave-wind-solar integration. Energy reduction assisted by heat exchangers can increase desalination by raising feedwater temperature while decreasing energy consumption. The findings were interpreted by considering treatment performance, energy recovery, time to product production, and renewable energy integration together. Energy improvement/recovery units can be integrated into the desalination process and reduce specific consumption. Consequently, hybrid operation of reverse osmosis with dams and other sources was found to be more rational and feasible during periods when seawater temperatures exceed 20°C and reserves begin to deplete.
Benzer Tezler
- İstanbul Burgazadası'nda jeofizik veriler kullanılarak deprem-zemin etkileşiminin incelenmesi
Investigation of earthquake-soil interaction by using geophysical data in İstanbul Burgazadası
ARAL BENLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERHAT ÖZÇEP
- Visitor management for sustainable tourism: The case of İstanbul's Princes' Islands
Sürdürülebilir turizm için ziyaretçi yönetimi: İstanbul Prens Adaları örneği
ELİF SELCEN ÇİFTLİKÇİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Turizmİstanbul Bilgi ÜniversitesiSanat ve Kültür Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTAN ASU ROBİNS
- Marmara Denizi'nde Büyük Çekmece-Silivri arsında kalan bölgenin açıklarında toplanmış sığ sismik verilerin yorumlanması
The interpretation of shallow marine seismic data on offshore Büyükçekmece-Silivri
EBRU BAYINDIR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EMİN DEMİRBAĞ
- Marmara Denizi`nde bulunan teleost balıkların pelajik yumurta ve larvalarının dağılım ve bolluğu (Ağustos 1994-Temmuz 1997-Ağustos 2000)
Distribution and abundance of pelagic eggs and larvae of teleost fishes in the Sea of Marmara (August 1994-July 1997-August 2000)
NAZLI DEMİREL
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Deniz Bilimleriİstanbul ÜniversitesiFiziksel Oşinografi ve Deniz Biyolojisi Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. AHSEN YÜKSEK
- Karadeniz ve Marmara Denizi'nde son 20000 yıl'da meydana gelen paleoşinografik ve paleoiklimsel değişimler
Paleoceanographic and paleoclimatic changes in Black Sea and Marmara Sea in last 20.0000 years
ÜMMÜHAN SANCAR
Doktora
Türkçe
2010
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. NAMIK ÇAĞATAY