Atık su arıtma çamurlarının çimento fabrikalarında ek yakıt olarak kullanılabilirliğinin araştırılması

Abstract

Tez kapsamında atıksu arıtma çamurlarının çimento fabrikalarında ek yakıt olarak kullanımı araştırılmıştır. Arıtma çamurlarının ek yakıt olarak kullanımının araştırılması kapsamında İSKİ atıksu artıma çamurlarının 5 aylık çamur karakterizasyonu incelenmiş ve pilot ölçekli ve endüstriyel ölçekli deneme çalışmaları yapılmıştır. Pilot ölçekli deneme çalışmalarında öncelikle % 100 LPG kullanılarak klinker üretilmiştir, daha sonra ise % 5, % 10 oranlarında Tuzla Çamuru ve % 10, % 20 oranlarında Paşaköy Çamuru ek yakıt olarak beslenmiştir. Endüstriyel ölçekli çalışmalarda % 6 , % 4 Ataköy Çamuru ve % 10 Paşaköy Çamuru ek yakıt olarak beslenmiştir. Her iki çalışmada da deneysel çalışmalarda kullanılan hammaddelerin (farin, arıtma çamuru, vb.) fiziksel ve ağır metal analizleri yapılmış, üretilen klinkerin ve çimentonun kimyasal, fiziksel, mineralojik analizi ve dayanım testleri yapılmış ve baca gazı analiz çalışmaları yürütülmüştür. Üretilen klinker ve çimentonun kalite sınır değerleri içinde olduğu tespit edilmiştir. Endüstriyel ölçekli tesiste yapılan ölçüm sonucunda Toz, TOC, HCI, HF, SO2, NO2 ve ağır metal ve dioksin furan emisyonları SKHKKY'de verilen sınır değerlerin altında olduğu ve TOC emisyonları hariç diğer emisyonların AYİY'te verilen sınır değerlerin altında olduğu tespit edilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda arıtma çamurlarının çimento üretim tesisinde klinker üretimi esnasında ek yakıt olarak kullanılabileceği açıkça görülmektedir. Yapılan deneysel çalışma sonucunda, hem klinkerin kalitesini bozmayan hem de emisyon değerleri açısından belirlenmiş limitler dahilinde çamurun çimento üretiminde ek yakıt halinde kullanma oranı % 10 olarak belirlenmiştir. Çimento sektöründe çok çeşitli türdeki farklı atıklar yakıt olarak kullanılmaktadır. Atıkların ek yakıt olarak kullanılması ise konvansiyonel yakıt tasarrufu, CO2 azaltımı sağlanmakta beraber atıkların düzenli depolanmasındaki su, hava ve toprağa verilen kirletici emisyonları azaltılmaktadır. Bununla beraber atık maddelerin kullanımı düşünülmeden önce, atık maddelerin uygun bir biçimde seçilmesi, atık maddelerin kapsamlı analiz prosedürü ve ön arıtımı gibi farklı temel ilkeler göz önünde bulundurulmalıdır. Değerlendirmeler ve kararlar; klinker üretim süreci ve proses koşullarına, hammadde ve yakıt bileşimlerine, besleme noktalarına, kullanılan baca gazı arıtım tekniğine, karşılaşılan atık yönetimi sorunlarına ve mevcut yönetmeliklerinin gereksinimlerine dayandırılmalıdır. Yakıt küllerinin tümüyle klinkerin içinde tutulması nedeniyle, klinkerin kalite standartlarını korumak için kalite standartları tanımlanmalıdır. Arıtma çamurlarının ek yakıt olarak kullanımının araştırılması kapsamında İSKİ atıksu artıma çamurlarının 5 aylık çamur karakterizasyonu incelenmiş ve pilot ölçekli ve endüstriyel ölçekli deneme çalışmaları yapılmıştır. Pilot ölçekli deneme çalışmalarında öncelikle % 100 LPG kullanılarak klinker üretilmiştir, daha sonra ise % 5, % 10 oranlarında Tuzla Çamuru ve % 10, % 20 oranlarında Paşaköy Çamuru ek yakıt olarak beslenmiştir. Endüstriyel ölçekli çalışmalarda % 6 , % 4 Ataköy Çamuru ve % 10 Paşaköy Çamuru ek yakıt olarak beslenmiştir. Her iki çalışmada da deneysel çalışmalarda kullanılan hammaddelerin (farin, arıtma çamuru, vb.) fiziksel ve ağır metal analizleri yapılmış, üretilen klinkerin ve çimentonun kimyasal, fiziksel, mineralojik analizi ve dayanım testleri yapılmış ve baca gazı analiz çalışmaları yürütülmüştür. Üretilen klinker ve çimentonun kalite sınır değerleri içinde olduğu tespit edilmiştir. Endüstriyel ölçekli tesiste yapılan ölçüm sonucunda Toz, TOC, HCI, HF, SO2, NO2 ve ağır metal ve dioksin furan emisyonları SKHKKY'de verilen sınır değerlerin altında olduğu ve TOC emisyonları hariç diğer emisyonların AYİY'te verilen sınır değerlerin altında olduğu tespit edilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda arıtma çamurlarının çimento üretim tesisinde klinker üretimi esnasında ek yakıt olarak kullanılabileceği açıkça görülmektedir. Yapılan deneysel çalışma sonucunda, hem klinkerin kalitesini bozmayan hem de emisyon değerleri açısından belirlenmiş limitler dahilinde çamurun çimento üretiminde ek yakıt halinde kullanma oranı % 10 olarak belirlenmiştir. Çimento sektöründe çok çeşitli türdeki farklı atıklar yakıt olarak kullanılmaktadır. Atıkların ek yakıt olarak kullanılması ise konvansiyonel yakıt tasarrufu, CO2 azaltımı sağlanmakta beraber atıkların düzenli depolanmasındaki su, hava ve toprağa verilen kirletici emisyonları azaltılmaktadır. Bununla beraber atık maddelerin kullanımı düşünülmeden önce, atık maddelerin uygun bir biçimde seçilmesi, atık maddelerin kapsamlı analiz prosedürü ve ön arıtımı gibi farklı temel ilkeler göz önünde bulundurulmalıdır. Değerlendirmeler ve kararlar; klinker üretim süreci ve proses koşullarına, hammadde ve yakıt bileşimlerine, besleme noktalarına, kullanılan baca gazı arıtım tekniğine, karşılaşılan atık yönetimi sorunlarına ve mevcut yönetmeliklerinin gereksinimlerine dayandırılmalıdır. Yakıt küllerinin tümüyle klinkerin içinde tutulması nedeniyle, klinkerin kalite standartlarını korumak için kalite standartları tanımlanmalıdır. Arıtma çamurlarının ek yakıt olarak kullanımının araştırılması kapsamında İSKİ atıksu artıma çamurlarının 5 aylık çamur karakterizasyonu incelenmiş ve pilot ölçekli ve endüstriyel ölçekli deneme çalışmaları yapılmıştır. Pilot ölçekli deneme çalışmalarında öncelikle % 100 LPG kullanılarak klinker üretilmiştir, daha sonra ise % 5, % 10 oranlarında Tuzla Çamuru ve % 10, % 20 oranlarında Paşaköy Çamuru ek yakıt olarak beslenmiştir. Endüstriyel ölçekli çalışmalarda % 6 , % 4 Ataköy Çamuru ve % 10 Paşaköy Çamuru ek yakıt olarak beslenmiştir. Her iki çalışmada da deneysel çalışmalarda kullanılan hammaddelerin (farin, arıtma çamuru, vb.) fiziksel ve ağır metal analizleri yapılmış, üretilen klinkerin ve çimentonun kimyasal, fiziksel, mineralojik analizi ve dayanım testleri yapılmış ve baca gazı analiz çalışmaları yürütülmüştür. Üretilen klinker ve çimentonun kalite sınır değerleri içinde olduğu tespit edilmiştir. Endüstriyel ölçekli tesiste yapılan ölçüm sonucunda Toz, TOC, HCI, HF, SO2, NO2 ve ağır metal ve dioksin furan emisyonları SKHKKY'de verilen sınır değerlerin altında olduğu ve TOC emisyonları hariç diğer emisyonların AYİY'te verilen sınır değerlerin altında olduğu tespit edilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda arıtma çamurlarının çimento üretim tesisinde klinker üretimi esnasında ek yakıt olarak kullanılabileceği açıkça görülmektedir. Yapılan deneysel çalışma sonucunda, hem klinkerin kalitesini bozmayan hem de emisyon değerleri açısından belirlenmiş limitler dahilinde çamurun çimento üretiminde ek yakıt halinde kullanma oranı % 10 olarak belirlenmiştir. Çimento sektöründe çok çeşitli türdeki farklı atıklar yakıt olarak kullanılmaktadır. Atıkların ek yakıt olarak kullanılması ise konvansiyonel yakıt tasarrufu, CO2 azaltımı sağlanmakta beraber atıkların düzenli depolanmasındaki su, hava ve toprağa verilen kirletici emisyonları azaltılmaktadır. Bununla beraber atık maddelerin kullanımı düşünülmeden önce, atık maddelerin uygun bir biçimde seçilmesi, atık maddelerin kapsamlı analiz prosedürü ve ön arıtımı gibi farklı temel ilkeler göz önünde bulundurulmalıdır. Değerlendirmeler ve kararlar; klinker üretim süreci ve proses koşullarına, hammadde ve yakıt bileşimlerine, besleme noktalarına, kullanılan baca gazı arıtım tekniğine, karşılaşılan atık yönetimi sorunlarına ve mevcut yönetmeliklerinin gereksinimlerine dayandırılmalıdır. Yakıt küllerinin tümüyle klinkerin içinde tutulması nedeniyle, klinkerin kalite standartlarını korumak için kalite standartları tanımlanmalıdır.