Sintine suyu arıtma tesisi modellenmesi ve ısıl hesapların yapılması

Abstract

Sintine suyu, gemilerdeki makine ve kazan dairelerinden sızan yağlı atık suya denir. Sintine suyunun denize deşarj edilebilmesi için içerisindeki yağ içeriğinin 15 mg/L'den daha düşük olması IMO MARPOL 73/78 yönetmeliğince belirtilmiştir. Bu yönetmelikten dolayı sintine suları, gemide veya karada arıtma işlemine tabi tutulur. Arıtma tesisinin modellenmesinde ilk olarak depolama tanklarının hacimlerinin belirlenmesi gerekmektedir. Depolama kapasitesi limana uğrayan her geminin makine gücünün bilinmesi halinde hesaplanır. Ancak bu çalışma kapsamında, önceki çalışmalar ve literatürdeki bilgiler göz önüne alınarak bir depolama hacmi belirlendi. Matematiksel modeli oluşturulan arıtma tesisinin debisi, hala işletilmekte olan limanların arıtma kapasitesi göz önüne alınarak belirlendi. Atık yağların arıtılmasında, genellikle fiziksel ve kimyasal yöntemlerin aynı anda kullanılması hem literatürde hem de günümüzde işletilen arıtma tesislerinde görülmektedir. Sintine suyu arıtılmasında da hem fiziksel hem de kimyasal yöntemler kullanılır. Modellenen sintine suyu arıtma tesisinde fiziksel arıtmanın daha verimli sağlanabilmesi için sintine suyunun ısıl işlemi görmesi gerekmektedir. Bunun içinde depolama tankından çıkan sintine suyu ısıtıcılı karıştırıcılı tanka alınarak 40°C'ye kadar ısıtılır ve aynı zamanda karıştırılır. Bu çalışma kapsamında ısıtıcılı karıştırıcılı tankın ısıtma mekanizması literatürdeki çalışmalar göz önüne alınarak belirlendi ve tasarım bu kabullere göre yapıldı. Daha sonra sintine suyu plakalı ısı değiştiricisine aktarılarak 80 °C'ye kadar ısıtılır ve buradan sintine ayrıştırıcısına gönderilir. Ayrıştırıcıdan çıkan sintine suyunun yağ içeriği 15 mg/L'den düşüktür. Ayrıştırıcıdan çıkan sintine suyunun içindeki yağ miktarı, denize deşarjı için izin verilen bir değerdir ancak sintine suyunun içeriğinde diğer kimyasal maddelerin de sudan uzaklaştırılması gerekmektedir. Kimyasal arıtma sonrasında arıtılmış sintine suyu denize deşarj edilirken, atık yağlar ve çamur tekrar işlenmek veya kullanılmak için depolanır veya satılır. Bir limana yanaşan gemi sayısı üzerinden günlük sintine miktarı detaylı bir şekilde incelendi. Tasarlanan arıtma tesisinin kapasitesi azaltılarak tekrar tasarım yapıldı ve durumun sintine suyu arıtma tesisine olan etkisi hem maliyet hem de sistemin diğer bileşenler açısından incelendi. Tasarlanan sintine arıtma tesisinin kütle ve enerji denklemleri çıkarılarak optimum bir tesis kurulması amaçlandı.