Hava boşluklu / vakum membran distilasyonu prosesleri kullanılarak jeotermal sulardan bor giderimi

Enerji dünyada en önemli ihtiyaçlardan biri olma özelliğini hala taşımaktadır. Günümüzde aktif enerji kaynaklarının azalması alternatif kaynakların bulunması /araştırılması ihtiyaçları arttırmaktadır. Yenilenebilir, sürdürülebilir ve çevre dostu bir enerji çeşidi olan jeotermal enerji, fosil yakıtlara göre alternatifler içinde önemli bir yer tutmaktadır. Jeotermal enerjide karşılaşılan çevresel sorunlar genellikle yüzeysel ve yeraltı sularının toksik ağır metaller ile kirlenmesidir. Jeotermal suların içeriğinde bulunan bor gibi çevresel etkileri ciddi olan kirleticilerin zararlarını ortadan kaldırmak ve kabul edilebilir düzeylere indirmek için yeni arıtma yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez kapsamında jeotermal enerji santrallerinden açığa çıkan atık ısıdan ve deşarj edilen sıcak jeotermal suların ısısından faydalanarak iki farkli işletim modunda membran distilasyon prosesleri işletilmiş ve özellikle yüksek konsantrasyonda bulunan borun konsantrasyonunun minimum seviyelere indirilmesi amaçlanmıştır. Bu tez kapsamında hava boşluklu membran distilasyon prosesi (HBMD) ve vakum membran distilasyon prosesinin (VMD) işletim performansları karşılaştırılmıştır. Performans karşılaştırılması için sentetik tuzlu su ve gerçek jeotermal su kullanılmıştır. Sentetik tuzlu su ve gerçek jeotermal su çalışmaları kapsamında basınç-akı, sıcaklık farkı-akı,basınç – tuz tutunumu ve basınç-bor giderimi sonuçları membran türleri ve işletim modu bakımından araştırılmıştır. Tez kapsamında hava boşluk mesafesi de çalışılmış olup bu prosesin vakum membran prosesiyle karşılaştırılması amaçlanmıştır. Bu tez kapsamında 0.45 μm ve 0.22 μm gözenek boyutlaruna sahip polivinilidin florür (PVDF) türü membran ve yine 0.45 μm ve 0.22 μm gözenek boyutlaruna sahip polipropilen (PP) türü membran olmak üzere 4 adet ticari membran kullanılmıştır. Elektroeğirme yöntemiyle %15 oranında PVDF içeren nanofiber membran üretilerek membran distilasyon sisteminde performans sonuçları incelenmiştir. Bu tez kapsamında üretilen ve ticari membranların karakterizasyon çalışmaları incelenmiştir. Bu kapsamda sıvı giriş basıncı (LEP), SEM analizi ve temas açısı analizleri yapılmıştır. Bu tez kapsamında çalıştırılan gerçek jeotermal sulardan bor giderimine bakıldığında ise tüm membranlarda ve işletim sistemlerinde süzüntü suyu bor miktarlarının 0.5 mg/l sınırını aşmadığı ve deşarj standartları bakımından sorun olmadığı görülmüştür.