Güneş enerjisi yardımıyla kirli suların damıtılması

Abstract

ÖZET Su kullanımı, yaşam sürecinin vazgeçilmez bir bölümüdür. Çevredeki su kaynaklarının hacim ve konum itibarıyla kısıtlı olması kullanmadan doğan zararlı değişikliklerin, yani kirlenmenin tekrar çevreye ve kullananlara dönüşünü zorunlu kılmaktadır. Dolayısıyla kullanıcı, daha önce kullandığı su ya da onun dolaylı etkileri ile bu çevrimin ileriki safhalarında karşı karşıya gelmektedir. Su kirlenmesi sorunu son yıllarda bir çok yerde önemli boyutlara ulaşmıştır. Çeşitli endüstrilerden çıkan atıkların ve hızlı nüfus artışı ile birlikte artan evsel atıkların, arıtılmadan su kaynaklarına verilmesi, ayrıca tarımda uygulanan gübre ve ilaçlarla kirlenmiş suların da su kaynaklarına karışması, bazı durumlarda bu kaynakların önlem alınamayacak ölçüde kirlenmesine yol açmaktadır. Bunun sonucunda da insan sağlığının tehdit edildiği, ekolojik dengenin bozulduğu ve suların ekonomik değerinin yitirildiği bilinen bir gerçektir. Bu şekilde kirlenen kaynakların kullanılabilmesi için alınması gereken önlemler ise çoğu zaman güç ve pahalı olmaktadır. Bu nedenle doğal kaynakların kirlenmeye karşı korunması ayrı bir önem taşımaktadır. Yaşadığımız dünyada enerji darlığı ve çevre kirlenmesi insanlığın karşı karşıya bulunduğu önemli sorunların en belli başlıcalarıdır. Günümüzde kullanılan enerji ihtiyacının büyük bir bölümü fosil yakıtlardan sağlanmaktadır. Fakat bunun bilindiği gibi iki büyük dezavantajı vardır. Birinci olarak; fosil yakıtlar günden güne azalmaktadır. Çünkü bu kaynakların ömürleri sınırlıdır, ikinci olarak da, çevreyi kirletmekte ve ekolojik yapıyı bozmaktadır. Bu sorunların çözümü yeni enerji kaynaklarının bulunması geliştirilmesi ve yeni teknolojilerin üretilmesine bağlıdır. Yenilenebilir enerji kaynaklan, gerek bilinen enerji kaynaklarının bir ölçüde yerini tutabilmesi, gerekse üretim ve kullanma sırasında çevreyi daha az kirletmesi veya hiç kirletmemesi gibi iki önemli sebeple, hemen hemen her ülkenin önem verdiği konular haline gelmiştir. Yenilenebilir enerji kaynaklan içinde önemli bir yer tutan güneş enerjisinden yararlanma yöntemleri yıllardır bilinmesine rağmen, 1973 yılındaki petrol krizinden sonra önem kazanmıştır. Güneş enerjisinin, sınırsız bir potansiyele sahip olması, tükenmez niteliği, çevre kirliliğine yol açmaması, iletim ve dağıtım sorunu bulunmaması gibi avantajları vardır. Bilindiği gibi güneş enerjisi ısıtma, soğutma, kurutma, deniz suyunun damıtılması, yüzme havuzu ısıtılması gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Güneş enerjisi ile tatlı su elde etmek, diğer destilasyon proseslerine göre ekonomik olarak avantajlı olduğu için fosil yakıtlara bir alternatif olarak kullanılabilir. Enerji maliyeti yoktur. İşletme ve bakım masrafları düşüktür. Ancak fosil yakıtlara göre elde edilen miktar çok daha azdır. Yeterli miktarlarda güneş radyasyonunun olduğu ve temiz suyun olmadığı uzak yerleşim merkezlerindeki küçük toplulukların yaşamlarını sürdürmeleri için, suyun temininde güneş enerjisi ile damıtma uygundur. Bu çalışmada havuz tipi güneş enerjili damıtıcı kullanılarak evsel atık su ve çeşitli endüstri kuruluşlarından alınan atık su numuneleri damıtılmış ve analizleri yapılmıştır. Aynı damıtıcıda deniz suyundan tatlı su eldesinde damıtılmış su çıkışım artırmak için çalışmalar da yapılmıştır. xm

SUMMARY Utilization of water can be regarded as a vitality of life process. Because of limited supply and distribution of water resources in the environment, undesirable changes, namely contamination, inevitably effect users and the environment Therefore, the user has to deal either with the water itself, which he has already used, or its indirect impact on the later phases of the cycle. Water pollution problem has reached threatening levels in recent years. As industrial and domestic wastes, which increase with high rate of population growth, are disposed into the water resources without treatment, as well as water contaminated with fertilizers and chemicals used in agriculture, flow into these resources, a situation is created in which no preventive measures exist in most cases. As a result, human health is endangered, ecological balance is impaired and economical values of water are lost. Necessary measures for the reuse of the sources polluted in this way are generally costly and present difficulties. Therefore, various efforts and precautions are essential for the preservation of natural resources against contamination. Scarcity of energy together with environmental pollution should be considered as the two comprehensive problems which the mankind seriously faces. A great percentage of todays energy demand, is supplied by fossil fuels. But, as its is already known, two principal drawbacks are associated with this approach. First of all, an indispensable decrease is observed in the fuel reserves since these are not unlimited. Secondly, fossil fuels bear the responsibility for environmental pollution and imbalance in the ecological structure. The solution to the problem lies in efforts creating new energy resources and developing new technologies. Almost in every country, renewable energy resources are considered among the most important topics both from the facts that they can replace known energy sources to some extent and they create far less or no pollution problems to the environment during their production and utilization. Although the methods relating to the use of solar energy, which is the primary renewable energy source, are known for years, it gained potential attraction only after the oil crisis experienced in the year of 1973. In addition to its never-ending nature and vast potential, solar energy is advantageous from the standpoints that it causes no pollution and it is applicable without any need for a transfer and a medium distribution network. As already known, it is utilized in numerous applications such as cooling, heating, drying, heating of swimming pools and desalination. Since solar energy is proven to be more economical than other distillation processes in production of fresh water, it can be used as an alternative source to fossil fuels. Cost of energy is zero. Operational and maintenance costs are low. But, the water output, is much less compared to fossil fuel systems. In remote settlement areas where small communities live, utilization of solar energy is suitable for supplying fresh water by distillation if solar radiation is available at sufficient intensity. Domestic waste water and other waste water samples obtained from a number of industrial facilities have been distilled in a basin type solar energy still and analyses have been made. In the same still, experiments have been performed to increase distilled water output in processing salt water. xiv