Seramik sanayide kaynak verimliliği ve temiz üretim

Abstract

Bu tez çalışmasında, seramik sektöründe çevresel sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşılması için mevcut üretim süreçlerinin yeniden değerlendirilmesi ve iyileştirme yöntemlerinin uygulanabilirliği araştırılmıştır. Çalışmada, sektörün temel çevresel sorunları olan enerji tüketimi, su yönetimi, atık oluşumu ve sera gazı emisyonları detaylı şekilde ele alınmıştır. Araştırma, özellikle seramik üretim süreçlerine yönelik özgün analizlere ve fabrikalardan elde edilen verilere dayanmaktadır. Metot kısmında, seramik sektöründeki üretim süreçlerinden elde edilen ham madde ve enerji tüketim verileri analiz edilmiş, bu süreçlerde kullanılan malzemelerin miktarları ve bunların çevresel etkileri hesaplanmıştır. Kütle ve enerji denkliği hesaplamalarıyla, üretim süreçlerindeki kaynak kullanımı verimliliği incelenmiş olup bu hesaplamalar sektörün çevresel sürdürülebilirlik performansının iyileştirilmesi için temel oluşturmuştur. Çalışmada, su yönetimine yönelik iyileştirme yöntemlerine vurgu yapılmış olup kapalı devre su sistemlerinin kullanımı ile, su tüketiminin optimize edilmesini sağlanırken üretim süreçlerinde suyun kimyasal arıtma ve membran filtrasyon yöntemleriyle geri dönüşümü, su kaynakları üzerindeki baskıyı azaltarak ekonomik ve çevresel faydalar sağlayacağı görülmüştür. Enerji tüketimi açısından ise, hibrit fırın sistemlerinin kullanımı ve atık ısı geri kazanım teknolojilerinin entegrasyonu sayesinde, üretim süreçlerindeki karbon emisyonlarının azaltılmasına katkıda bulunulmuştur. Metot kısmında yapılan analizler ile, bu tür yenilikçi teknolojilerin uygulanmasıyla üretim maliyetlerinin düşürülmesinin yanı sıra çevresel etkilerin de minimuma indirilebileceği gösterilmiştir. Atık yönetimi konusunda, pişmiş ve pişmemiş seramik atıklarının geri dönüşümü ve endüstriyel simbiyoz projeleri kapsamında atık cam, metal cürufu ve uçucu kül gibi malzemelerin değerlendirilmesi, üretimde döngüsel ekonomi uygulamalarını destekleyici niteliktedir. Bu süreçlerle hem doğal kaynak tüketiminin azalması hem de atık miktarının kontrol altına alınması mümkündür. Sonuç olarak, çalışmada kullanılan metodolojik yaklaşım, seramik sektöründeki üretim süreçlerinin çevresel sürdürülebilirlik açısından değerlendirilmesi için kapsamlı bir çerçeve sunmaktadır. Elde edilen veriler ve hesaplamalar sayesinde, sektördeki mevcut sorunları ve çözüm önerilerini anlamada önemli bir temel sağlanmıştır Bu açıdan önem taşıyan bu çalışma hem sektöre hem de akademik literatüre önemli katkılar sunmaktadır.In this thesis, investigates the applicability of methods for re-evaluating and improving current production processes to achieve environmental sustainability goals in the ceramic sector. The study addresses the sector’s core environmental challenges, such as energy consumption, water management, waste generation, and greenhouse gas emissions, in detail. The methodology relies on data obtained from factories focusing on ceramic production processes and specific analyses. In the methods section, raw material and energy consumption in the production processes were analyzed. Mass and energy balances were calculated, and their environmental effects were assessed. The study also evaluated the efficiency of resource use in the production processes, with a focus on improving resource sustainability. The findings emphasize the significance of water and energy-saving techniques, including closed-loop systems. The optimization of production processes, the use of advanced chemical treatment and membrane filtration technologies, and the integration of waste heat recovery systems have proven effective in minimizing environmental impact. These technologies contributed to reducing carbon emissions from production processes. The analysis also highlights the recycling of raw and fired ceramic waste, with industrial symbiosis projects incorporating materials like glass, metal slag, and fly ash, which support circular economic practices. These processes can reduce both natural resource consumption and waste generation to manageable levels. In conclusion, the methodological approach provides a comprehensive framework for evaluating the environmental sustainability of production processes in the ceramic industry. The results and calculations offer a valuable foundation for solving existing challenges and generating sustainable solutions for the sector. The analyses presented support innovative applications that enhance resource efficiency while minimizing environmental effects. As such, this study is expected to make significant contributions to both the sector and the academic literature.