Membran distilasyon prosesi ile deniz suyundan içme suyu üretiminin tekno-ekonomik analizi

Abstract

Bu çalışmada, yenilikçi bir uygulama olan `Direkt Temas Membran Distilasyon` (DTMD) prosesi ile laboratuar şartlarında deniz suyundan içme suyu elde edilmesinin teknik performansı araştırılmıştır. Elde edilen sonuçların gerçek ölçekte benzeştirmesi yapılarak deniz suyundan içme suyu elde edilmesinde saha ölçeğinde uygulanabilirliğin araştırılması yapılmıştır.Bu çalışmada ilk olarak Direkt Temas Membran Distilasyon (DTMD) sistemine ait kesikli sistemde işletme parametrelerinin (membran türü ve gözenek boyutu, çapraz akış hızı, süzüntü sıcaklığı, besleme ve süzüntü suları arasındaki geçiş sıcaklık farkı) tespiti çalışmaları yapılmıştır. Daha sonra belirlenen en uygun işletme şartlarında sürekli sistemde, tekli proseste uzun süreli işletim performansı çalışmaları yürütülmüştür. Deniz suyundan içme suyu üretiminde tek veya iki adımda MD prosesi uygulaması ile sadece pompaj için elektrik tüketiminin söz konusu olduğu, atıl ısıyla ısıtma yapılan ve deniz suyuyla soğutma yapılan alternatif dâhilinde; ters osmoz prosesiyle ekonomik olarak yarışabilen birim su arıtma maliyetlerinde ve pozitif Fayda/Maliyet değerlerinde işletim imkânı sağladığı kanıtlanmıştır.

In this study, technical performance of Direct Contact Membrane Distillation (DCMD), which is an innovative application, in obtain drinking water from sea water at laboratory conditions was investigated. The results obtained were simulated in real scale and then the field scale economic feasibility of the application in obtaining drinking water from seawater was investigated.In this study first, optimal operating parameters (membrane type and pore size, cross flow rate, temperature of distillate, transition temperature difference between feed and distillate water) of DCMD were determined in a batch system. Then, the long-term operating performance of a single-processes, continuous system was investigated at the optimum operating conditions identified in the batch system.It has been proven that, in a configuration where waste heat is used for heating and seawater is used for cooling with electricity consumption being only through pumping, a one or two-step MD process can provide operating conditions that have unit desalination costs competing with the Reverse Osmoz process and that have positive F/M values.