SU HAKKINDA GENEL BİLGİ

 21. yy’ın başlangıcına geldiğimiz şu günlerde çevre ve çevre sorunları dünya gündemini oluşturan önemli konuların başında gelmektedir. Nüfus artışı, teknolojik gelişme, sanayileşme, kentleşme, hızla artan ve farklılaşan tüketim ile birlikte artan enerji kullanımı endüstrileşme, ormansızlaşma ve tarım faaliyetlerindeki olumsuzluklar, küresel ısınmanın oluşmasında etkili olmuştur. 
Küresel ısınma, ozon tabakasındaki incelmeler gibi insan eliyle meydana gelen olumsuzluklar, beraberinde iklim değişiklerini meydana getirmektedir. Dünya iklim sisteminde değişiklere neden olan küresel ısınmanın etkileri en yüksek zirvelerden, okyanus derinliklerine, ekvatordan kutuplara kadar dünyanın her yerinde hissediliyor.Kutuplardaki buzullar eriyor, deniz suyu seviyesi yükseliyor ve kıyı kesimlerde toprak kayıpları artıyor. Örneğin, 1960’ların sonlarından bu yana Kuzey Yarıküre’de kar örtüsünde yüzde 10’luk bir azalma oldu. 20. yüzyıl boyunca deniz seviyelerinde de 10-15 cm arasında artış olduğu saptandı.
Küresel ısınmaya bağlı olarak dünyanın bazı bölgelerinde kasırgalar, seller, kuraklıklar ve çölleşme etkili oluyor. Kışın sıcaklıklar artıyor, ilkbahar erken geliyor, sonbahar gecikiyor, hayvanların göç dönemleri değişiyor.Yani iklimler değişiyor.
İklim değişikliğinin yanında artan dünya nüfusumuzun ve yürüttüğümüz faaliyetlerin kırılgan gezegenimiz için ölüm çanları çaldığı, tartışma götürmez bir gerçektir. Nüfus artışı, sanayileşme ve etkin tarım faaliyetlerinin, dünyanın kısıtlı yeraltı ve yerüstü kaynaklarını tükettiği ve çevre sorunlarını arttırdığı bir gerçektir. Sanayileşme ve gelişme hamlelerine paralel olarak ülkemizde de kaynak tüketimi hızla artmaktadır.
Dünyada ve ülkemizde su kaynaklarının giderek tükenmesi ve mevcut su kaynaklarının kullanılamayacak duruma gelmesi, su temini konusunu ön plana çıkarmaktadır. Özellikle, su gibi doğal bir kaynağın geriye dönülemeyecek bir şekilde tüketilmesine engel olmak için bekleyecek zamanın olmaması, insanoğlunu bu kaynakları koruyacak ve kurtaracak teknolojileri kullanmaya ve geliştirmeye mecbur kılmaktadır. 
Birçok ülkede su kıtlığının gittikçe artmasından dolayı, deniz suyunun tuzdan arıtılması ile içme  suyu elde edilmesi önem kazanma aşamasındadır.. Deniz suyunu tuzsuzlaştırma yöntemi ile kullanılabilir ya da içilebilir su haline getirmek mümkündür. Bu noktada bir kaç farklı metoddan bahsedilebilir. Ama bunların arasında en önemlisi ‘ters osmoz’ tekniğidir. Tuzdan arıtma işlemi, yalnızca deniz suyu ve acı suyu değil aynı zamanda, kuyu suyunu da içilebilir hale getirebilmektedir. Kıyıya uzak bölgelerde dahi birçok kuyunun suyu son derece tuzlu olup, bu sular gerek içme gerekse tarla sulama için uygun olmamaktadır.
Bu çalışmanın amacı, deniz suyunun tuzunun giderilerek, içme ve kullanım suyu eldesi amacıyla kullanılan yöntemler teknik ve ekonomik olarak incelenmiştir.

1. DÜNYADA VE TÜRKİYE’DE SUYUN KULLANIMI VE GELECEĞİMİZ  İÇİN  ÖNEMİ

 Su hayatın varlığı ve devamlılığı için vazgeçilmez bir kaynaktır. İnsanların en önemli haklarından biride temiz ve içmeye elverişli suya sahip olmalarıdır. Toplumun Ekonomik gelişme modelini etkileyen su doğal ve sınırlı bir kaynaktır. Öncelikle insanımızın ihtiyacı olan sağlıklı içme ve kullanma suyunun sürdürülebilir bir şekilde sağlanması gerekmektedir.

    BM istatistiklerine göre 6 milyarlık dünya nüfusunun %25’lik bölümü yani 1.5 milyar insan temiz su konusunda çok sıkıntılı olup, %8’i 500 bin insan kronik temiz su noksanlığı yaşamaktadır (Şekil:1.1). Her yıl 200 milyon insan kirli sulardan kaynaklanan hastalıklara yakalanıyor ve çoğu yoksul 22 milyon insan ölüyor, her gün 6 bin çocuk, her 8 saniyede 1 bebek can veriyor. Kirli su kurbanlarının çoğunluğu gelişmekte olan ülkelerdedir. Dünya nüfusunun 9.3 milyara ulaşması beklenen 2050 yılına gelindiğinde su sıkıntısı çeken 26 ülkeye 50 yıl sonra 40 ülkenin daha ekleneceği ve nüfusun 3’te 2’sinin çeşitli sorunu yaşayacağı öngörülüyor. İklim değişikleri nedeniyle 60 ülkedeki 7 milyar kişi su kıtlığı ile karşı karşıya gelecektir. 

Dünyamızın geleceğini ve medeniyeti tehdit eden en önemli çevre felaketlerinden birisi, tatlı su kaynaklarının hızla kirlenmesi ve tüketilmesidir.BM Dünya Su Değerlendirme Programı Başkanı Gordon Young’un belirttiğine göre BM’in temiz su kaynaklarına sahip olmayan insanların sayısının 2015’te yarıya indirme hedeflerine ulaşması için her gün 270 bin kişinin temiz içme suyuna kavuşturulması gerekmektedir. Su sorununun çözümü için yılda 100 milyar Dolarlık yatırım gerekmektedir. Merkezi Paris’te bulunan BM Dünya Su Değerlendirme Programı Başkanı Gordon Young Nisan 2003’de Tokyo’da düzenlediği Basın toplantısında kirli içme suları ile kirlenmiş ırmakların ve yer altı suyu kaynaklarının her gün “onbinlerce insanın hayatını tehdit ettiğini” söylemiştir. Young’un belirttiğine göre bütün dünyada kirlilik, aşırı tüketim ve yeterli olmayan su yönetimi politikaları, kullanılabilir suyun kalitesi ve miktarında düşüşe yol açmaktadır)

 Dünya da su tüketimi incelendiğinde kentsel alanlarda günde ortalama 150lt/sn su tüketilirken sanayileşmiş ülkelerde bu rakam 266 lt/sn’ye çıkmaktadır. Afrika’da 67 lt/sn, Asya’da 143 lt/sn, Arap ülkelerinde 158 lt/sn, Türkiye’de 111 lt/sn , İstanbul’da 125 lt/sn, Ankara’da 141 lt/sn günde ortalama su tüketilmektedir.Son yüzyılda dünya nüfusu iki kat, su tüketimi ise 6 kat artmıştır. Bu rakamlar “temiz su” yun önümüzdeki yıllarda dünyanın gündemini meşgul edecek en önemli meselelerden birisi olduğunu göstermektedir.

  2025 yılında dünya nüfusunun 2 milyar daha artarak 8 milyara ulaşacağı öngörülmektedir. Tarımsal üretimde önemli verimlilik artışları sağlansa da tarımsal su tüketiminin 2025 yılında yaklaşık %56 artacağı beklenmektedir.2025 yılında nüfusu 1 milyonu aşacak kent sayısının 650’ye ulaşacağı tahmin edilmektedir. Günümüzde 10 milyonu aşan 21 kentin 17’si az gelişmiş ülkelerde bulunmaktadır. Ortadoğu ülkelerinin nüfusu halen 300 milyon olmasına, bir başka anlatımla dünya nüfusunun yaklaşık % 5 ‘ini barındırmasına karşın, dünya su kaynaklarının ancak %1 ‘ine sahip bulunmaktadır. Bu bölgede 2025 yılında nüfusun ikiye katlayarak 600 milyona ulaşacağı ve suyun stratejik öneminin giderek artacağı bilinmektedir’.Bu perspektifden bakıldığında yoğun su sıkıntısı çeken 14 Ortadoğu ülkesinin varlığı Türkiye’nin bölgesi açısından önemini bir kez daha arttırmaktadır. 

  TERS OZMOZ (TO) SU ARITMA TEKNİĞİ
VE
MUHTELİF KULLANIM ALANLAR

   OZMOZ olayı doğada canlılar ve bitkiler üzerinde meydana gelen, su ile ilgili doğal bir olaydır.

 TERS OZMOZ ise, bir  Membran Teknolojisi olup, Osmotik Basınç kullanılarak, mineralce zengin olan suyun, yarı geçirgen bir membran’ın diğer tarafına mineralleri azaltılmış olarak geçirilmesi işlemidir.

Suyun içerisinde bulunan bir  çok mineral, bakteri ve virüsler %99 saflığa kadar bu metodla süzülebilmektedir. Ters Ozmoz’un başlıca kullanım yerleri arasında, Buhar Kazanları Besi suyu hazırlanması, Kaplamacılık, Eczacılık, Gıda ve Meşrubat Sanayi, İçme suyu Üretimi, Tıp’ da Hemodiyaliz Tedavisi Laboratuarlar, son yıllarda atık suların geri kazanılmasında arsenik giderimin de gündeme gelmiştir. TO, benzeri teknolojilerle karşılaştırıldığında, nispeten basittir ve bir membran teknolojisidir.
Normal Osmos, doğada, aralarında yarı geçirgen, sadece suyun geçmesine müsaade eden, diğer maddeleri geçirmeyen bir membran bulunan farklı konsantrasyondaki iki sıvıdan, birinden diğerine su geçimiyle meydana gelir ve bu işlem iki taraf da denge sağlanana kadar devam eder.
Osmatik Basınç, membran’ın iki tarafında bulunan sıvılarda hacim değişikliği olduğundan meydana gelen statik yükseklik farkı ile meydana gelir. Aşağıdaki şekil 1’de görülen ? osmatik basınçtır. 

Şekil 1:  Osmos ve Ters Osmosun Meydana gelişi

 Ters Osmos’da, konsentrasyonu fazla olan sıvı tarafından bir basınç (osmotik basınç’ dan daha büyük) uygulanarak, sağlanacak ters akışla, yoğunluğu fazla olan sıvı içerisinde bulunan mineraller, tuzlar ve organik maddeler, membran bir tarafında bırakılarak diğer tarafa, yoğunluğu daha az, tuzlar ve minerallerden arındırılmış bir sıvı olarak geçirilir.
Pratikte, basılan suyun, sadece belli bir yüzdesi’ nin bu membrandan geçmesine müsaade edilir. İçinde mineraller, tuzlar ve organik maddelerin biriktiği yoğunluğu çok daha fazla olan konsantrasyon ise gider’ e verilir.
“Konsantrasyon Polarizasyonu” olarak bilinen polarize olmuş moleküllerin kısa bir zaman aralığında membran üzerinde birikerek daha fazla akışa geçiş vermemesi gibi sorunların önüne geçilmesi için membranların periyodik olarak basınç altında yıkanabilecek bir düzene sahip olmaları gerekir.[1]