Proje Yürütücüsü Proje Tipi ve Destekleyen Kurum Proje Grubu Projenin Tanımı - Özeti Proje Adı Fakülte Bölüm
Dr. Öğ. Üyesi Türker TÜRKEN (Çevre Müh. İnşaat Fakültesi ) TÜBİTAK 1001 ARDEB Müsilaj Araştırmaları Çağrısı KAMAG Son yıllarda, arıtılması gereken su miktarlarının artması nedeniyle daha az yer kaplayan, ekonomik ve çıkış suyu kalitesi bakımından oldukça verimli olan yeni arıtma prosesleri üzerindeki araştırmalar yoğunlaşmıştır. Membran teknolojileri bu teknolojilerin başında gelmektedir. Özellikle evsel atıksu arıtma tesislerindeki klasik arıtım sistemlerinin yerine kullanılabilecek Membran Biyoreaktör (MBR) sistemleri hem ekonomik hem de kolay işletilebilir olmaları nedeniyle çok geniş bir çalışma alanı oluşturmuştur. Atıksularda Kirlilik Yükü Azaltımı için Yenilikçi Hibrit Membran Biyoreaktör (IF-MBR) Artıma Teknolojisinin Araştırılması İnşaat Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümü
Prof. Dr. Nebiye Musaoğlu (Geomatik Müh.) TÜBİTAK 1001 ARDEB Müsilaj Araştırmaları Çağrısı KAMAG Proje kapsamında İTÜ Uydu Haberleşme ve Uzaktan Algılama Merkezi (UHUZAM) bünyesinde müsilajın görüldüğü tarihlerde indirilen yüksek çözünürlüklü uydu görüntüleri ve ücretsiz erişilebilen uydu görüntüleri kullanılarak Marmara Denizi doğal havza sınırı kapsamında bu dönemlere ait denizel ölçmelerle ilişkilendirilip incelenecektir. Bu amaçla öncelikle Marmara Denizi için doğal havza sınırı belirlenecektir. Belirlenen havzada oluşan arazi örtüsü/kullanımı değişimine paralel olarak, kara-deniz etkileşimi irdelenecek olup, uydu görüntülerinden müsilaj kaplı alanlar tespit edilerek, bu alanların batimetri ve akıntı yönleriyle ilişkisi ve yayılımı incelenecektir. Böylece, gelecekteki olası müsilaj tehdidi ile karşılaşıldığında uygulanabilirliği olan bir izleme ve denetim altyapısı modeli (mekanizması) geliştirilecektir. Ayrıca uydu görüntülerinden sıcaklık değişimlerinin sıklıkla tespit edildiği bir alanda da insansız hava aracı (İHA)’ya takılı termal kamera ile veri temin edilerek denetimde kullanılabilirliği test edilecektir. Üretilen tüm sonuçların bir arada değerlendirildiği altyapı sistemi verilerin paylaşımına, analizine ve farklı kurumlar tarafından kullanımına olanak sağlayacaktır. Bilgi Teknolojileri Kullanarak Marmara Denizi’ne Özgü Kirlilik Takip Sisteminin Altyapısının Oluşturulması İnşaat Fakültesi Geomatik Müh
Prof. Dr. Yasin Arslanoğlu (Denizcilik Fakültesi, Temel Bilimler Bölümü) TÜBİTAK 1001 ARDEB Müsilaj Araştırmaları Çağrısı KAMAG Önemli suyolları arasında gösterilen Türk Boğazlarındaki gemi trafiği her geçen yıl önemini artırmaktadır. 2021 yılı içerisinde Marmara Bölgesinde yoğun şekilde meydana gelen müsilaj, daha önce meydana gelen oluşumlardan çok daha büyük ve etkili olması sebebiyle bölge turizmini, balıkçılığı ve deniz yolu taşımacılığını olumsuz yönde etkilemektedir. İstatistiksel verilere göre, ticari ve coğrafi önemi yüksek olan bu suyollarından geçen gemi tonajı hızlı bir artış göstermektedir. Meydana gelen kirlilik nedeniyle, büyük küçük fark etmeksizin tüm askeri- ticari gemiler ve bölgedeki yatlar-balıkçı teknelerine ait makine soğutma sistemleri olumsuz şekilde etkilenmektedir. Yapılan ön çalışma ile bölgede çalışan ticari gemiler ve özel hizmet teknelerinin soğutma suyu filtrelerinin kısa sürede tıkandığı doğrulanmıştır. Bu tıkanıklığın makine sistemlerindeki termal verimi düşürerek mekanik problemlere sebebiyet vereceği gözlenmektedir. Basit bir filtre tıkanıklığının, gemi soğutma suyu sistemi ve dolayısıyla başta gemi ana makinesi olmak üzere neredeyse diğer tüm gemi makineleri üzerinde büyük etkileri olacaktır. Yetersiz soğutulan sistemler ve makineler geminin manevra kabiliyetini kaybetmesine neden olacak, tüm bu riskler ise sonucunda çarpma, çatışma, karaya oturma, batma, yangın, patlama gibi çok daha büyük risklerin oluşmasına zemin hazırlayacaktır. Bölge yoğun nüfusu, dar suyolları, akıntılar gibi tüm unsurlarıyla beraber düşünüldüğünde bu risk katlanarak artacak, sonuç olarak müsilaj kaynaklı gemilerde meydana gelebilecek teknik problemler can ve mal kaybı ile sonuçlanabilecek kaza risklerini artıracaktır. Hali hazırda müsilajın doğal çevreye, insanlara, turizme, balıkçılığa doğrudan etkileri ile ilgili kapsamlı çalışmalar devam etmektedir. Ancak, müsilaj probleminin görülmeyen fakat büyük kitleleri etkileme olasılığı olan gizli riskleri de bulunmaktadır. Net olarak görülmeyen fakat gemilerin soğutma suyu sistemleri üzerindeki etkisiyle, büyük kaza riskleri oluşturan müsilaj, bu yönüyle çalışılmamıştır. Bu nedenle proje kapsamında, müsilajın gemi makine sistemleri üzerindeki sosyoekonomik etkileri ve risk analizi değerlendirmesi konusu seçilmiştir. Bu projenin araştırma planı, müsilajın gemi makineleri ve gemiye etkisi en aza indirilerek, halihazırda diğer pek çok riski barındıran Marmara bölgesi için emniyet unsuru geliştirilebilir kuramsal yaklaşımı üzerine kurulmuştur. Bu doğrultuda oluşturulan proje ekibi araştırmanın teorik ve uygulama safhalarındaki gereksinimlere cevap verebilecek nitelikte disiplinlerarası üretken ve dinamik bir araştırma grubudur. Proje kapsamında ilk olarak müsilajın oluşumu ve etkisi hem saha çalışması hem de sahada görev yapan denizcilerden alınan görüşler ile şekillendirilmiştir. Ön çalışmalar sonrası, planlanan iş paketleri doğrultusunda sırasıyla, gemilerin kullanmış oldukları soğutma sistemlerinin incelemesi, hata türleri ve etkileri analizi (FMEA) kullanılarak risklerin belirlenmesi, sektör çalışanlarının ve denizci akademisyenlerin uzman görüşleri alınarak hata türlerinin hem klasik hem de ağırlıklı yöntem ile hesaplanması, elde edilen sonuçların gerçekçi bir simülasyon tasarımından elde edilen sonuçlar ile desteklenmesi hedeflenmektedir. Proje kapsamında yürütülecek çalışma belirtilen şu somut hedeflere ulaşılması öngörülmektedir: 1.Müsilaj yoğunluğunun gemi makine dairesindeki sistemlere ve geminin seyir faaliyetine olan etkilerinin belirlenmesi. 2.Marmara ve Kuzey Ege bölgesindeki müsilaj yoğunluğunun sosyoekonomik etkileri konusunda farkındalığın artırılması. 3.Marmara ve Kuzey Ege bölgesindeki müsilaj problemi konusunda detaylı ve ulusal bir başvuru kaynağı oluşturulması. 4.Hazırlanacak sirküler ile Marmara ve Kuzey Ege bölgesindeki seyirlerin emniyetli bir şekilde sürdürülebilmesi adına uygulamalar gerçekleştirilmesi. Müsilajın Gemi Makine Sistemleri Üzerindeki Sosyoekonomik Etkileri ve Risk Analizi Değerlendirmesi Denizcilik Fakültesi Temel Bilimler Bölümü
Doç. Dr. Hale Özgün (Çevre Müh.) TÜBİTAK 1001 ARDEB Müsilaj Araştırmaları Çağrısı KAMAG Açık denizlerde ve okyanuslarda yaygın olarak görülen Müsilaj (deniz karı/salyası) son dönemlerde Marmara Denizi’nde de sık bir şekilde görülmeye başlanmış ve bölgedeki denizel ekosistem için tehdit oluşturmaya başlamıştır. Müsilaj oluşumunun insan faaliyetlerine bağlı başlıca nedeni yeterli düzeyde arıtılmadan Marmara Denizi’ne deşarj edilen kentsel ve endüstriyel atıksulardaki yüksek besi maddesi (azot ve fosfor) yüküdür. Müsilaj ile mücadelede en etkin yöntem, müsilajın oluşumuna neden olan faktörlerin tespit edilip bunların yok edilmesi olacaktır. Marmara Denizi’ne yapılan atıksu deşarjları incelendiğinde İstanbul’un %76,5’lik pay ile en yüksek miktarda debiye sahip olduğu görülmektedir. Marmara Denizi Havza’sında yaşayan nüfusun yaklaşık %60’ı İstanbul’da yaşamakta ve İstanbul’da oluşan kentsel atıksuyun %55’i mekanik arıtmaya, %45’i ise ileri biyolojik arıtmaya tabi tutulmaktadır. İlaveten, Marmara Denizi’ne kıyısı bulunan illerden gelen en büyük deşarj miktarının ve en büyük noktasal besi kaynağının (N, P) İstanbul’dan geldiği rapor edilmiştir. Dolayısıyla, İstanbul’dan Marmara Denizi’ne deşarj edilen atıksu miktarının yeniden kullanım ile azaltılması ve/veya ileri atıksu arıtma yöntemleriyle atıksu deşarjı kaynaklı kirletici yüklerinin azaltılması büyük önem taşımaktadır. İstanbul kıyılarından yapılan deşarjlardaki kirlilik yüklerinin azaltılması kapsamında mevcut kentsel atıksu arıtma tesislerinin (AAT) kapasitelerinin artırılması ve/veya arıtma seviyelerinin yükseltilmesi gerekmektedir. Ancak bu önlemlerin alınmasının önünde önemli kısıtlar bulunmaktadır. Özellikle, mevcut AAT’lerin kapasitelerinin artırılmasının ve yeni AAT’lerin inşa edilmesinin yer kısıtı nedeniyle mümkün olmadığı bölgelerde az yer kaplayan atıksu arıtma teknolojilerinin tercih edilmesi gerekmektedir. Bu bağlamda uygulanabilecek en etkili teknolojilerden biri Aerobik Granüler Aktif Çamur (GAÇ) teknolojisidir. Müsilaj oluşumuna sebebiyet veren faktörleri yok etme çalışmalarından birisi de arıtılmış atıksuların azami oranda kentsel yeşil alanların sulamasında ve/veya endüstrilerde kullanılarak, Marmara’ya yapılan arıtılmış atıksu deşarjlarının ve dolayısıyla deşarjdaki kirletici yüklerin mümkün mertebede azaltılmasıdır. Dünya ve ülkemiz gündeminde yer alan su krizi ile mücadele kapsamında, arıtılmış atıksuların yeniden kullanılması büyük önem taşımaktadır. GAÇ teknolojisinin sağladığı yüksek kalitedeki çıkış suyunun, ilave ileri arıtma sistemleri ile uygun standartlara getirilerek yeşil alan sulaması, genel temizlik amaçlı kullanım suyu (kentsel alan temizliği, araç yıkama suyu vb.) ve endüstrilerde proses suyu olarak kullanılması su kaynaklarının stres altında bulunduğu dikkate alındığında oldukça sürdürülebilir bir çözümdür.
Bu projede laboratuvar ölçekli çalışmalar ile İstanbul’da bulunan bir kentsel atıksu ön arıtma tesisinin çıkış suyunun az yer kaplayan ve yüksek kalitede çıkış suyu sağlayan GAÇ sistemi ile arıtılabilirliği ve GAÇ sistemi çıkış suyunun ilave sistemler ile kalitesinin iyileştirilerek yeniden kullanım amaçlı değerlendirilmesi araştırılacaktır. Kentsel atıksu ön arıtma tesisinin çıkış suyu öncelikle GAÇ sistemi ile biyolojik olarak arıtılacaktır. GAÇ sistemi çıkış suyu, ultrafiltrasyon (UF) membranlarından geçirilerek askıda katı madde ile bulanıklık parametrelerinde önemli bir iyileşme sağlanacak ve patojen mikroorganizmaların önemli oranda giderimi sağlanacaktır. Arıtılmış atıksuyun yeniden kullanım amacına bağlı olarak UF çıkış suyu iki farklı proses ile arıtılacaktır. Birinci proseste UF çıkış suyu ultraviyole (UV) ile dezenfeksiyona tabi tutularak patojen mikroorganizmaların tamamı giderilecek ve UV çıkış suyu yeşil alan sulaması, tarımsal sulama ve genel temizlik amaçlı kullanım suyu (kentsel alan temizliği, araç yıkama suyu vb.) olarak değerlendirilecektir. İkinci proseste UF çıkış suyu, ters osmoz (TO) sisteminden geçirilerek endüstriyel proseslerde kullanıma uygun yüksek kalitede çıkış suyu elde edilecektir. İlaveten bu çalışma sonunda, projede önerilen konfigürasyona sahip tam ölçekli bir AAT için ilk yatırım ve işletme maliyetleri belirlenerek proje raporunda sunulacaktır.
Müsilajla Mücadelede Az Yer Kaplayan Yenilikçi Arıtma Teknolojilerinin Uygulanması ve Su Geri Kazanımı" İnşaat Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümü