Tekstilde atık suları geri kazanmak membran teknolojisiyle mümkün

İSTANBUL - BİRİZ ÖZBAKIR - İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Rektörü ve Prof. Dr. Dincer Topacık Ulusal Membran Teknolojileri Araştırma Merkezi (MEM-TEK) Müdürü Prof. Dr. İsmail Koyuncu, Türkiye'de en çok su tüketen ikinci sektör olan tekstil sektöründe sürdürülebilir su kaynağı oluşturmanın yolunun atık suları geri kazanmaktan geçtiğini ve bunun için de membran teknolojilerini kullanmanın kaçınılmaz olduğunu kaydetti.

Avrupa Çevre Ajansı'nın verilerine göre tekstil sektörü, 2020'de su ve arazi kullanımının üçüncü büyük kaynağı olurken, aynı yıl 1 Avrupa Birliği (AB) vatandaşının giysi ve ayakkabı ihtiyacının sağlanması için yaklaşık 9 metreküp su, 400 metrekare arazi ve 391 kilogram ham madde kullanıldı.

Sentetik ürünlerin yıkanması, her yıl yarım milyon tondan fazla mikroplastiğin okyanuslarda birikmesine yol açarken tekstil sektörünün neden olduğu çevresel etkilerin azaltılmasını ve harcanan suyun geri kazanılarak tekrar kullanılmasını sağlayacak ileri teknolojik atık su arıtma yöntemlerinin önemi her geçen gün artıyor.

Bu alanda kullanılan yöntemlerden biri olan membran teknolojileri hakkında AA muhabirine bilgi veren Koyuncu, Türkiye'de kişi başına düşen yıllık su tüketiminin yaklaşık 1350 metreküp seviyesinde bulunduğunu ve bunun 1000 metreküpe düşmesi halinde Türkiye'nin su fakiri bir ülke olacağını söyledi.

Sanayide tüketilen suyun yaklaşık yüzde 20'sinin tekstil sektöründen kaynaklandığını belirten Koyuncu, "Sektörde 2023'te yaklaşık 160 milyon metreküp su tüketilmiş. Bu da yaklaşık 160 milyon metreküp civarında atık su oluştu demektir. Son 5 yılda yaklaşık 800 milyon metreküp civarında su tüketimi ve atık su oluşumunun söz konusu olduğunu söyleyebiliriz. Ülkemizde tekstil sektörü en çok su tüketen ikinci endüstri konumunda." diye konuştu.

Mikroplastikler biyolojik, konvansiyonel veya kimyasal arıtmada arıtılamıyor

Suyun sürdürülebilirliği için yeni su kaynakları oluşturulması gerektiğini ve bu kaynakların deniz suyunun arıtılması ya da çok su harcanan endüstrilerde atık suların arıtılarak tekrar kullanılmasıyla elde edilebileceğini vurgulayan Koyuncu, tekstil sektöründe suyun en çok harcandığı aşamaları şöyle sıraladı:

"Tekstilde tabii boyama yapılıyor. Boyamadan sonra yıkama prosesleri var. Buralarda özellikle yıkama kısımlarında ciddi miktarda su tüketiliyor. Bir de esas atık su kirliliğinin yüksek olduğu ilk ön işlem dediğimiz haşıllama prosesleri var. Yün veya iplik iyice yıkamadan geçiriliyor. Burada da yüksek miktarda su tüketiliyor. Aynı zamanda da çok yüksek kirlilikte bu, ön yıkama işlemlerinde oluşabiliyor. Dolayısıyla haşıl boyama ve yıkama tekstilde suyun en çok tüketildiği ve atık su kirliliğinin de en çok oluştuğu prosesler."

Boyama veya yıkama aşamasında sentetik kumaşların içeriğindeki 2 mikrondan küçük mikroplastik parçacıkların önce suya sonra da atık suya karıştığını anlatan Koyuncu, bu atık sudaki mikroplastiklerin biyolojik, konvansiyonel veya kimyasal arıtmada arıtılamadığına dikkati çekti.

Tekstil atık sularının genellikle renkli atık sular olarak çevreye bırakıldığının altını çizen Koyuncu, "Renkli suyu verdiğinizde güneş ışığı suyun dip kısımlarına geçemiyor. Geçemediği durumlarda fotosentez gerçekleşmiyor ve oksijen üretimi olmuyor. Bu durumda anaerobik havasız şartlar su kaynaklarının dip kısımlarında oluşmaya başlıyor. Belli bir süre sonra artık siz o anaerobik şartlara maruz kalan su kaynaklarından dışarıya çıkan metan ve özellikle hidrojen sülfür gazını koklamaya, hissetmeye başlıyorsunuz ve su kaynaklarımız bu şekilde, kötü kokular yayarak aslında kirlenme belirtisi vermeye başlıyor." değerlendirmesini yaptı.

Membran teknolojileriyle atık suların yüzde 100'ünü geri kullanabiliriz

Sürdürülebilir tekstil için öncelikle su kaynaklarının verimli kullanılması gerektiğini bildiren Koyuncu, "Tekstil sektörü için sürdürülebilir bir su kaynağı oluşturabilmemiz gerekiyor ve bunun da yolu atık suları geri kazanmaktan geçiyor. Atık su geri kazanımı için de olmazsa olmaz teknoloji; şu anda membran teknolojileridir." dedi.

Membranın kimyasal bir bileşik olan polimerik yapıda kağıt görünümünde bir malzeme olduğunu ve yüzeyindeki gözeneklerin ancak elektron mikroskobuyla bakıldığında görülebildiğini aktaran Koyuncu, son 7-8 yıldır atık su arıtımında kullanılan membranların yerli ve milli imkanlarla üretilmeye başlandığı bilgisini paylaştı.

Membran teknolojilerine entegre edilecek diğer proseslerle birlikte atık suların yüzde 100'ünün geri kullanılabileceğini işaret eden Koyuncu, maliyetlerin de önceki yıllara oranla azaldığına değindi.

- Membran nasıl üretiliyor?

Membran teknolojisinin en önemli avantajlarını otomasyon içermesi, işletme kolaylığı sağlaması ve az yer kaplaması şeklinde sıralayan Koyuncu, membranın üretim sürecini şöyle özetledi:

"Polimerler tabii sert malzemeler. Bunları solventle sıvı hale getiriyoruz. Normal viskozitesi artmış bir sıvı düşünün. Bunu bir cam üzerine yayıyoruz ve kalınlığını ayarlayabileceğimiz şekilde üzerinden bir bıçak geçiriyoruz. Standart kalınlıkta olacağını düşünüyoruz. O camı alıp solvent veya su içeren bir banyonun içerisine atıyoruz. Yüksek viskoz olan o yapı suyun içerisine girdiğinde o viskoz yapının içerisindeki solventler anlık olarak birden buharlaşmaya başlıyor. O viskoz yapının içinden dışarıya çıkmaya çalışıyor. O solventler dışarı çıkarken gözenekleri oluşturuyor ve bu şekilde membranların gözeneklerini oluşturmuş oluyoruz. Burada suyun sıcaklığını, o viskoz yapı içerisindeki polimerin yoğunluğunu veya ilave ettiğimiz diğer kimyasallar ile gözenek yapısının büyüklüğünü ayarlayabiliyoruz."

Tekstil fabrikalarında atık su arıtımında membranların iki farklı aşamaya yerleştirilebildiğinden bahseden Koyuncu, bunlardan birinin konvansiyonel bir arıtma tesisinin en sonuna ters ozmoz membranlar yerleştirilerek suyun renginin giderilip yeniden kullanılması olduğunu belirtti.

Koyuncu, diğer uygulama hakkında, "Kumaş boyadan çıktıktan sonra yıkama proseslerine giriyor. En çok suyun tüketildiği yer de o yıkama prosesidir. Yıkama prosesinden gelen suyu direkt membranlara vererek... Yıkama da aşama aşamadır. Beşinci yıkamadan gelen suyu diyelim aldık, arıttık. Onu birinci yıkamada kullanabiliriz, yıkama prosesi başına vererek. Peki bunun faydası ne? En çok atık suyun oluştuğu yıkama prosesinden siz atık suyu arıtma tesisine göndermemiş oluyorsunuz, kendi içerisinde suyu geri çevirmiş oluyorsunuz. Bu şekilde prosesin içerisinde de membranları kullanabilmek söz konusu." ifadelerini kullandı.