Gemilerdeki tüm arıtma sistemlerinin incelenmesi, karşılaştırılması ve öneriler getirilmesi

Abstract

M, ÖZET Denizlerde faaliyet gösteren gemilerin yarattığı kirlilik uzun zamanlardan beri üzerinde düşünülen bir konudur. Geçmişte gemiler tüm artıklarını ve atıklarını açık denize yada kara sularına boşaltırlardı. 1970'li yılların başlarında uluslararası kuruluşlar denizlerin gemilerden yaratılan kirliliği önlemek için bir takım kurallar yürürlüğe koymuşlardır. Sonuç olarak gemilerdeki sistemlere ek olarak yeni sistemler bulundurmak zorunluluğu doğmuştur. Petrol türevlerinin, lağım sularının, banyo sularının deniz doğasında bulunan canlılara verdiği zarar bu kuralların uygulanmasındaki zorunluluğunu ortaya koymuştur. Gemilerde pis suyun arıtılmasında; toplama ve tutma, parçalama ve klorlama, fiziksel ayrıştırma, fiziksel/kimyasal arıtma ve biyolojik arıtma yöntemleri kullanılmaktadır. Yağlısu arıtıcıları su ve yağ arasındaki özgül ağırlık farklılığından faydalanarak arıtma yapar. Çoğu yağlısu arıtıcıları üç kısımdan oluşur. Birincisi özgül ağırlık farklılığının yarattığı etkinin kullanıldığı ve büyük boyutlu yağ damlacıklarının yükseldiği kısımdır. Bu kısımda aynı zamanda katı partikül çökelmeside oluşur. İkinci bölüm ise küçük boyutlu yağ/yakıt damlacıklarının birleştirilerek yeterli yükselme hızına sahip büyük boyutlu damlacıkların oluşturulduğu birleştirici plakalar kısmıdır. Bu kısımda, birinci kısımda çökelme için yeterli zamanı bulamayan katı partiküllerde çökelir. Üçüncü kışıma kadar akış hızına, kullanılan pompa tipine ve arıtıcı cinsine kadar 100 ppm'e kadar ayrıştırma yapılabilir. Yağlısuyun istenilen standartlardaki 15 ppm'lik değere ulaşmasını ise üçüncü kısım yani son birleştirici plakalar sağlar. Dizel motorlarda ve türbinlerde verimli çalışmayı sağlamak maksadıyla yağlama yağı ve akaryakıt içindeki yabancı maddelerin arıtılması gerekmektedir. Bu kirlilikler metal parçacıkları, su, kül ve çeşitli asitler olabilir. Bu kirlilik yaratıcı maddelerin arıtılmasında santrifüj kuvvet, filitrasyon ve birleştirme yöntemleri kullanılır. Fakat bu yöntemlerden en etkin olanı santrifüj etkidir. Santrifüj arıtıcılar yağın yada yakıtın içinden suyun alınmasında ve katı partikül kirliliğinin alınmasında kullanılırlar. İki sıvının birbirinden ayrıştırılması olayına `Purifikasyon`, sıvı içinden katı partikül ayrıştırılmasına `Klerifikasyon` adı verilir. Denizlerin gemilerden oluşan kirliliğini önlemek konusunda yapılan titiz çalışmalar ve kısıtlamalar elde edilen atıkların gemide toplanmasına neden olmuştur. Gemilerde kullanılan uygun nitelikli yakıcılar ile atık su arıtma sisteminin atıkları ve yağlısu arıtıcısının petrol türevi atıkları yakılabilmektedir. Böylelikle gemideki tüm atıkları yok edebilen bir cihaz kullanılabilmektedir. Doğaya olan zararları bilinen CO, NOx ve HC'lı emülsiyonların kaynaklarından biride içten yanmalı makinalardır. Katalatik konvertörler bu emülsiyonları kontrol etmek maksadıyla kullanılmaktadırlar. xı

SUMMARY Ship designers and ship operators have always found it necessary to deal with trash, garbage, and sewage resulting from the ship's operation. In the past when environmental concerns had not yet reached a high priority, waste materials were usually dumped in the oceans. Untreated sewage was often flushed in the world's harbors while the vessels were in port. Since the early 1970s, a complicated set of national and international regulations, laws, protocols, and agreements have placed restrictions on the discharge of waste into the sea, and have required ship designers to incorporate new systems to handle the waste. As a result, the shipboard engineer officer has additional systems to operate and maintain. The need for such legislation is that free oil, oily emulsions, sewage and waste water discharged in a waterway can interfere with natural processes such as photosynthesis and re-aeration, resulting in destruction of the algae and plankton so essential to fish life. The methods now in use on ships for the treatment of sewage include the following: collection and retention; maceration and chlorination; physical separation; physical/chemical treatment; and biological treatment. The principle of separation by oil/water separators function is the gravity differential between oil and water. Most oily water separators consist of three stages. The first, a gravimetric stage, involves a simple chamber where the velocity of the mixture is reduced to permit large oil globules to rise to the surface and heavier debris to settle. The second stage is usually an inclined plate coalesce in which a series of plates. The plates can be either in line with the flow or across the flow and collect the small oil droplets on the underside of one plate, allowing the droplets to coalesce with the larger globules and then escape at the top of the plate pack, while the solid debris particles fall and collect the on the upper surface of the lower plates, gradually sliding to the bottom of the separator. Dependent upon flow rate, pump type, etc., the plate type separator can produce very good effluents, certainly below 100 ppm. However, very few are capable of performing to the 15 ppm standard and to meet this higher quality an additional polisher coalescer is fitted. The third stage of an oily water separator consists of a polisher coalescer usually made of a fibrous or knitted material. To ensure good combustion in diesel engines and reduce wear and corrosion in this type of engine and in turbines it may be necessary to remove certain impurities from fuel and lubricating oils. These include ash, various salts and water present in fuel oil and carbonaceous matter, metals, acids and water present in used lubricating oil. When the impurities are heterogeneous i.e. suspended solids or immiscible liquids, they can be removed reasonably successfully by one or more of a number of methods. The main methods used at sea are centrifuging, filitration and coalescing. Of these three methods centrifuging is the most widely used. The centrifugal separator is used to separate two liquids, for example oil and water, or a liquid and solids as in contaminated oil. Separation is speeded up by the use of a centrifuge and can be arranged as a continuous process, where a centrifuge is arranged to separate two liquids, it is known as a `purifier`. Where a centrifuge is arranged to separate impurities and small amounts of water from oil it is known as `clarifier`. Stricter legislation with regard to pollution of the sea, limits and, in some instances, completely bans the discharge of untreated waste water, sewage, waste oil and sludge. The ultimate situation of no discharge can be achfved by the use of a suitable incinerator. When used in conjunction with a sewage plant and with facilities for burning oil sludges, the incinerator forms a complete waste disposal package. One of the sources of NO, CO, and HC emissions is the combustion of fossil fuels in internal combustion engines. Catalytic controls have been used effectively for many years to control these emissions from automobiles and stationary richburning engines. xii