Gemi inşaatında atık ürünlerinin geri dönüşümünün incelenmesi

Abstract

Gemi inşa sektörü ağır metal sanayi kapsamında değerlendirilen, pek çok kimyasal ve tehlikeli madde kullanımının mevcut olduğu bir imalat dalıdır. Bünyesinde kaynak, boya, raspa ve fiber gövde imalatı gibi insan sağlığıyla direk bağlantılı pek çok imalat sürecini barındırmaktadır. Gemi inşaatı, bakımı ve onarımı sırasında çok fazla atık ve kirletici açığa çıkmaktadır. Bu atık ve kirleticilerin toplam miktarı ekolojik anlamda büyük riskler oluşturmaktadırlar. Tersanelerin çevre ve insan sağlığına olan etkileri gemi inşa sektöründe süregelen teknolojik gelişmeler ile azaltılabilir. Kirliliği azaltıcı yeni imalat teknolojileri ile malzeme girdisinin azaltılması, mühendislik süreçlerinin geri kazanıma yönelik iyileştirilmesi, yönetim uygulamalarının geliştirilmesi ve alternatif malzeme tercihi ile toksik kimyasalların ortadan kaldırılması bu kapsamda anahtar bir rol üstlenecektir.Bu çalışmada, tersanelerde kullanılan geleneksel imalat süreçleri, bu süreçlerden açığa çıkan kirletici emisyonları (katı, sıvı ve gaz) ve gemi inşaatı, bakımı ve onarımı sırasında açığa çıkan atık ve kirleticileri azaltmaya yönelik alternatif üretim yöntemlerinin belirtilmesi amaçlanmıştır. Mevcut geleneksel grit raspası ile kıyaslanan bu alternatif yöntemlerin işletme ve yatırım maliyetleri göz önüne serilerek daha avantajlı ve çevreci sistemlerin mevcudiyetinin belirtilmesi hedeflenmiştir. Çalışmanın 2. bölümünde gemi inşaatının önemli proseslerinden olan kaynak, boya ve ağırlıklı olarak yüzey hazırlama işlemleri ve bu süreçlerden ortaya çıkan atıklardan bahsedilmiştir. 3. bölümde detaylı olarak yüzey hazırlama yöntemleri incelenmiş ve bu yöntemler içinde en çok kullanılan ve çevre ve insan sağlığına oldukça zararlı olan aşındırıcı raspa metodu 4. bölümde ele alınarak bu yöntemlerde kullanılan aşındırıcılar ile çevre ve insan sağlığına olan etkileri detaylı olarak incelenmiştir. 5. bölümde alternatif üretim yöntemlerinden kuru buz yöntemi incelenmiştir. Kuru buz ve grit raspa yöntemleri ile ilgili deneysel çalışmalar yapılmış olup, deney sonuçları 6. bölümde anlatılmış ve bu iki yöntemin maliyet hesapları ile karşılaştırılmaları bu bölümde anlatılmıştır. 7. bölüm bilinen raspa yöntemlerine alternatif olabilecek kapalı devre raspa yöntemini içermektedir. Tüm dünyada yaygınlaşmaya başlayan bu yöntemde işi biten aşındırıcı malzeme derhal toplanarak atık ve kirleticilerden ayrıştırılmakta ve aşındırıcı malzeme seçimine uygun bir dönüşüm sistemi ile kapalı devre halinde çalışmaktadır. Yine bu bölümde kapalı devre raspa sistemi çalışma parametreleri ve bunların sarfiyat ve performans değerleri ile ilişkileri incelenmiş, sistemde kullanılabilecek farklı boyutlardaki nozül tiplerinin çalışma parametreleri ile eşleştirilmesi ve sistemin işletme açısından iyileştirilmesi için yapılan optimizasyon çalışması ve sonuçlarından bahsedilmiştir.8. bölümde su jeti raspası detaylı olarak açıklanmış olup, kapalı devre grit raspası ve su jeti raspasının birleşimi olarak yeni bir sistem önerisi ortaya atılmıştır. Ortaya atılan bu yeni sistem, kapalı devre su jeti raspalama sistemi olarak adlandırılmış olup 9. bölümde açıklanmıştır. 10. bölümde mevcut raspa yöntemleri ile önerilen kapalı devre sistemler arasında maliyet ve çevresel etkiler açısından bir karşılaştırma yapılmıştır.Yapılan tüm değerlendirmeler sonucunda tersanelerin atık azaltmaya yönelmesi ve çevreye duyarlı hale getirilebilmesi için alternatif sistemlerin kullanılmasının zorunluluğu ortaya çıkmıştır. Alternatif üretim yöntemleri arasında incelenen kuru buz raspası, gerek yatırım gerekse de işletme maliyeti olarak daha maliyetli gibi görünse de fiziksel özellikleri ve avantajları ile tercih edilebilir olduğunu göstermiştir. Özellikle yaşam mahalleri, iç mekânlar ve elektrik tesisatının yoğun olduğu bölgelerde kullanılması oldukça faydalıdır. İncelenen bir diğer yöntem olan geri dönüşümlü çelik bilye sistemi hem kapalı devre sistemlerin ekonomik avantajlarını hem de çevresel etkilerden arındırılmış örnek süreçlerin gözlemlenmesini sağlamıştır. Son olarak incelenen su jeti raspasında göze çarpan yüksek atık su miktarının azaltılması için önerilen kapalı devre su jeti raspası sistemi ile çevresel etkiler üzeride azaltıcı rol oynayacaktır.Gemi inşaatı ve onarımı işlemleri sırasında ortaya çıkan pek çok atık ve kirleticilerin azaltılması veya ortadan kaldırılması ekosistemin korunmasında en önemli noktalardan biridir. Tersane üretim süreçlerinin iyileştirilmesi sonucunda son yıllarda tartışılan ve üzerinde yoğunlukla çalışılan iklim değişiklikleri konusunda etkileri gözlemlenecektir.Bu çalışmada, kirliliği ve atık üretimini engellemek için geleneksel üretim yöntemlerinin yerini alabilecek alternatif üretim yöntemlerine dikkat çekilerek kum veya grit raspasının kuru buz raspası ve su jeti raspası ile değiştirilmesi ile raspa atığının ortadan kaldırılması amaçlanmıştır. Son yıllarda kuru buz (karbondioksit tanecikleri) raspası ve su jeti raspası teknolojisine olan ilgi giderek artmaktadır. Bu çalışmayla kapalı devre alternatif üretim yöntemlerine olan ilginin artması amaçlanmıştır. Ayrıca yapılan çalışmalar ile birlikte verimli kuru buz çalışma bölgesi belirlenmiş ve bu bölgede kullanılması sonucu elde edilebilecek avantajlar verilmiştir. Buna ilaveten en önemli maliyet kalemi olan kuru buzun satın alınması yerine üretilmesi ile sağlanabilecek avantaj da gösterilmiştir.Kapalı devre raspa sistemi ve su jeti sistemi ile atığın kaynağında, daha oluşmadan azaltılması sayesinde oluşabilecek çevresel ve ekonomik avantajlar belirlenerek bu yöntemlerin kullanılmasının teşvik edilmesi amaçlanmıştır. Devlet teşviklerinin alternatif üretim yöntemleri konusunda arttırılması son derece önemlidir.