Silis Kumu Hazırlama ve Termik Santrallerden Kaynaklanan Sanayi Atıkların Yeniden Değerlendirilebilirliğinin Araştırılması

Year 2024, Volume: 16 Issue: 1, 66 - 73, 31.01.2024

Serkan Ören Sefa Kocabaş

https://doi.org/10.29137/umagd.1264591

Abstract

Katı atık düzenli depolama sahalarındaki sızıntı sularının kontrolü yasal mevzuatlar çerçevesinde geçirimsiz bir kil tabakası veya eşdeğeri bir malzeme kullanılarak sağlanır. Çalışma, kil malzemesine alternatif olarak düşük permeabilite değerinde bir malzeme geliştirilmesi için yapılmıştır. Çalışma için Zonguldak Ereğli ilçesinde faaliyet gösteren Borcam Silis Kumu üretimi tesisinden oluşan yan ürün olan silisli kumu ile Zonguldak Eren Enerji Termik Santrali uçucu külü atığı seçilmiştir. Yapılan çalışmalarda uçucu külü numunesinin karışım yapılmadan tek kullanımında permeabilite değerinin çok yüksek çıktığı saptanmış ve uçucu kül herhangi bir karışım yapılmadan istenilen permeabilite değerinin sağlanmadığı belirlenmiştir. Farklı karışımlar oranlarında permeabilite değerlerinin belirlenmesi için, silisli kum atığı malzemesi, silisli kum atığı malzemesi + kütlece %10 uçucu kül karışımı, silisli kum atığı malzemesi + kütlece %20 uçucu kül karışımı, silisli kum atığı malzemesi + kütlece %30 uçucu kül şeklinde farklı karışımlar hazırlanmıştır. Hazırlanan bu karışımları optimum su içerikleri belirlenmiştir. Karışımlar maksimum kuru yoğunlukta sıkıştırılıp düşen seviyeli permeabilite deney cihazında permeabilite değerleri belirlenmiştir. Sonuçlar incelendiğinde, bu araştırmada çalışılan silisli kum atığı malzemesinde permeabilite değeri en düşük (1,38×10-10 m/sn) bulunmuştur. Çalışmada kullanılan diğer karışım malzemelerinin de hedeflenen permeabilite değerlerine ulaşıldığı görülmüş ve uçucu kül karışım oranı arttırıldıkça permeabilite değerinin de yükseldiği belirlenmiştir. Yapılan araştırma ile uçucu kül ile silis kumu hazırlama tesisi atıklarının tekrar bir yan ürün şeklinde kullanılabileceğini ortaya koymaktadır

Keywords

Permeabilite, serbest basınç, geçirimsiz zemin, uçucu kül, silisli kum atığı

Investigation of Recyclability of Industrial Wastes from Silica Sand Preparation and Thermal Power Plants

Abstract

A clay layer or a sufficient material is designed in order to control the water in the solid waste landfills and to realize the legal regulations. The study was carried out to develop a low permeability material as an alternative to clay material. For the study, siliceous sand, which is a by-product of Borcam Silica Sand production facility operating in Zonguldak Ereğli district, and fly ash waste from Zonguldak Eren Energy Thermal Power Plant were selected. In the studies, it was determined that the permeability value of the fly ash sample was found to be very high in a single use without mixing, and it was determined that the desired permeability value was not achieved without any mixture of fly ash. Optimum water contents of these prepared mixtures were determined. Mixtures were compressed at maximum dry density and permeability values were determined in a falling head permeability test device. When the results were examined, the permeability value was found to be the lowest (1.38×10-10 m/sec) in the siliceous sand waste material studied in this study. It was observed that the targeted permeability values of the other mixture materials used in the study were also reached, and it was determined that the permeability value increased as the fly ash mixture ratio was increased. The research shows that fly ash and silica sand preparation plant wastes can be reused as a by-product.

Keywords

Fly ash, impervious soil, permeability, siliceous sand waste, compressive strength

References

• Alataş, T. (1996). Afşin Elbistan Termik Santrali Uçucu Külünün Yol Stabilizasyonunda Çeşitli Maddelerle Birlikte Kullanımı Üzerine Bir Araştırma, Doktora Tezi, Fırat Ün. Fen Bilimleri Enst. Elâzığ, 146.
• Atanur, A. (1971). Uçucu Küllerin Kimyasal ve Fiziksel Vasıfları ve Yapı Malzemesi Olarak Kullanılması, Bayındırlık Bak., KGM. Yayınları, Ankara, 219.
• Aytekin, M. (Ed) (2004). Deneysel Zemin Mekaniği, Genişletilmiş 2. Baskı, ISBN: 975-523-028-9, Teknik Yayın Evi, Ankara, 83-85, 193-197.
• Darcy, H. (1856). Les Fontaines Publiques de la ville de Dijon, Dalmont, Paris, France.
• Elektrik İşleri Etüd İdaresi Genel Müdürlüğü. (1979). Türkiye Uçucu Küllerinin Özellikleri ve Kullanım Özellikleri, E.İ.E Genel Yayım Direktörlüğü, Ankara.
• Erdoğan, T. Y. (1993). Atık Hammaddelerin İnşaat Endüstrisinde kullanımı Uçucu Kül ve Yüksek Fırın Cürufu, Endüstriyel Atıkların İnşaat Sektöründe Kullanımı Sempozyumu, Ankara 1-8.
• Erdinç, M. (1995). Uçucu Küllü Betonlarda Dayanım ve Klor Geçirimsizliği, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 100.
• Ergüt, Ş. (1994). Seyitömer Termik Santral Atık Uçucu Küllerinin Sinterleşme Karekterizyonu, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul 67.
• Erşan, H. (1996). Uçucu Küllerin Siltli Zeminlerin Kayma Mukavemeti Üzerine Etkisi, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 75.
• Fincan, P. (1996). Flowwable Fiil Aplications in Civil Engineering, Yüksek Lisans Tezi, Boğaziçi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enst, İstanbul, 152.
• Görhan, G,, Kahraman, E., Başpınar, S., ve Demir, İ. (2008). Uçucu Kül Bölüm 1: Oluşumu, Sınıflandırılması ve Kullanım Alanları. Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi, 2, 85-94.
• Helmuth, K. (1987). Fly Ash in Cement Concrete, Portland Cement Association, İllinois, 135.
• Hamamcı, R.B. (1991). Eftect of Rubber, Carbon Black and Fly Ash on Physical Properties of Pavements, Yüksek Lisans Tezi, Boğaziçi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enst., İstanbul, 123.
• Intro. (1992). Fly Ash as Addition to Concrete Inst. for Mat. And Env. Research, A.A Balkema, Rotterdam 99.
• İlhan, T. (1995). Sülfo Kalsik ve Siliko Kalsik Uçucu Küller İyileştirme ve Rolkritlerde Kullanımı, Yüksek Lisans tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Kurşun, İ. ve İpekoğlu, B. (1995). Türkiye’de Kuvars Kumu Potansiyeline Genel Bir Bakış. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, 21-22 Nisan 1995, İzmir.
• Martin, J., Collins, R., Browning, J., and Biehl, F.J., (1990). Properties and Use of Fly Ashes For Embakments, Journal of Energy Engineering, 16(2), 71-86.
• Özturan, T. (1990). Uçucu Kül- Çimento Bulamaçlarının Dolgu Malzemesi Olarak Kullanılması, ZMTM 3. Ulusal Kongresi, Boğaziçi Üniversitesi, İstanbul. 373-386.
• Resmî Gazete. (2010). Atıkların Düzenli Depolanmasına Dair Yönetmelik. Sayı: 27533, Adres: http://mevzuat.basbakanlik.gov.tr, Ziyaret tarihi: 12.06.2017.
• Taş, M. vd. (2018). Uçucu Kül ve Bayburt Taşı ile Zemin Stabilizasyonu, Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 1(1), Bayburt.
• Toros, H. (1987). Afşin Elbistan Termik Santrali Uçucu Küllerinin Yapı Malzemesi olarak Kullanılması, Yük. Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul. 117.
• TS 1900-1 (2006). İnşaat Mühendisliğinde Zemin Laboratuar Deneyleri, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, ICS 93.020, 60.
• Türkiye İstatistik Kurumu (2020). Enerji Kaynaklarına Göre Elektrik Enerjisi Üretimi ve Payları. Adres: https://data.tuik.gov.tr/Kategori/GetKategori?p=Cevre-ve-Enerji-103, Ziyaret tarihi: 15.05.2022.
• Ünal, O. vd. (2015). Yatağan Uçucu Külünün Yapısal Alanda Kullanılabilirliğinin Araştırılması, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, AKÜ FEMÜBİD 15, 1-7.
• Verma, C.L., Handa, S.K., Jain, S.K., et. al. (1998). “Techno-commercial Perspective Study for Sintered Fly Ash Lightweight Aggregates in India”, Construction and Building Materials, 12(6-7), 341-346.
• Yılmaz, F. (2016). Zemin Stabilizasyonunda Uçucu Kül Kullanımı, ISEM 2016 3rd International Symposium on Environment and Morality, 4-6 November 2016, Alanya. 1175-1180.
• Yılmaz, Ş. (1992). Seyitömer Termik Santral Atık Uçucu Küllerinin Yapı Malzemesi Olarak Değerlendirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.