Yıl 2019, Cilt 24 , Sayı 1, Sayfalar 99 - 110 2019-04-30

Utilization of Waste Casting Sands as Raw Material in Ready Mixed Concrete Production by Industrial Symbiosis in Bursa
BURSA’DAKİ ATIK DÖKÜM KUMLARININ ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ İLE HAZIR BETON ÜRETİMİNDE HAM MADDE OLARAK KULLANIMI

Melike YALILI KILIÇ [1] , Murat TÜYLÜ [2]


Turkey has an important place in metal casting industry in worldwide. The disposal of wastes generated in metal casting production activities, which is one of the important industrial types in the world, is a serious problem to be solved. Waste casting sands can be evaluated as raw material for another industry by industrial symbiosis. However, when not properly managed, they are stored on the grounds of foundries, causing water and soil pollution, endangering the environment and human health, or shortening the life of the landfill where they are carried and causing economic damage. The disposal costing of waste casting sands will decrease by using in ready mixed concrete production as alternative raw materials. The researches in the world have revealed that waste casting sand can be used as an artificial aggregate in ready mixed concrete production by 20%. In this study, the amount of waste casting sand that occurred foundries in our country in a year was calculated, the negative effects on the environment were evaluated and cost analysis was made from an economic point of view. It is found that waste casting sand can be consumed in the ready mixed concrete by using as an alternative raw material instead of carrying to landfill sites. In addition, it is calculated that the concrete plant and the foundry in a year could make a profit of 58 694 $, 293 471 $, respectively. The economic analysis was done according to using waste casting sand in one year as artificial aggregate 8% instead of 20% in the production of the ready mixed concrete plant operating near the foundry which in the province of Bursa. 

Türkiye, metal döküm üretim sektöründe dünya çapında önemli bir yere sahiptir. Metal döküm üretim faaliyetleri sonrasında oluşan atıkların bertarafı, çözülmesi gereken ciddi bir problemdir. Atık döküm kumları uygun bir şekilde yönetildiklerinde, alternatif hammadde olarak kullanılabilmekte ve endüstriyel simbiyoz ile bir işletmenin atığı diğerinin hammaddesi olarak değerlendirilebilmektedir. Ancak uygun yönetilmediklerinde, su ve toprak kirliliğine neden olarak çevre ve insan sağlığını tehlikeye atmakta ya da gönderildikleri düzenli depolama sahalarında, sahanın kullanım ömrünü kısaltmakta ve ekonomik açıdan zarar vermektedir. Atık döküm kumlarının alternatif hammadde olarak hazır beton üretiminde kullanılması ile atık döküm kumu bertaraf maliyetleri azalacaktır. Dünyada yapılan araştırmalar, atık döküm kumunun %20 oranında hazır beton üretiminde yapay agrega olarak kullanılabildiğini ortaya koymuştur. Bu çalışmada, ülkemizde faaliyet gösteren döküm fabrikalarında bir yılda oluşan atık döküm kumunun düzenli depolama tesislerine gönderilmesi yerine, hazır beton sektöründe alternatif hammadde olarak kullanılması sonrasında tüketilebileceği yapılan hesaplamalar sonucunda bulunmuştur. İlave olarak, Bursa ilinde faaliyet gösteren bir döküm fabrikasında, bir yılda oluşan atık döküm kumunun, hazır beton santralinin üretiminde %20 yerine %8 oranında yapay agrega olarak kullanılmasına dayalı olarak yapılan ekonomik analiz ile beton santralinin bir yılda 58 694 $, döküm fabrikasının ise 293 471 $  kar elde edebileceği hesaplanmıştır.

  • Aggarwal, Y. and Siddique, R. (2014) Microstructure and properties of concrete using bottom ash and waste foundry sand as partial replacement of fine aggregates, Construction and Building Materials, 54, 210-223.
  • Alonso-Santurde, R., Coz, A., Viguri, J.R. and Andres, A. (2012) Recycling of foundry by-products in the ceramic industry: green and core sand in clay bricks, Construction and Building Materials, 27, 97-106.
  • Anonim, (1991). Katı Atıkların Kontrolü Yönetmeliği, R.G. Tarihi: 14.03.1991, R.G. Sayısı: 20814, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara.
  • Anonim, (2009). Çevre Kanununca Alınması Gereken İzin ve Lisanslar Hakkında Yönetmelik, R.G. Tarihi: 29.04.2009, R.G. Sayısı:27214, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara.
  • Anonim, (2010a). Tehlikesiz ve İnert Atıkların Geri Kazanımı Tebliği, R.G. Tarihi: 12.05.2010, R.G. Sayısı: 27579, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara.
  • Anonim, (2010b). Toprak Kirliliğinin Kontrolü ve Noktasal Kaynaklı Kirlenmiş Sahalara Dair Yönetmelik, R.G. Tarihi: 08.06.2010, R.G. Sayısı:27605, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara.
  • Anonim, (2011). Bazı Tehlikesiz Atıkların Geri Kazanımı Tebliği, R.G. Tarihi: 17.06.2011, R.G. Sayısı:27967, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara.
  • Anonim, (2012a). Türkiye’de Sanayiden Kaynaklanan Tehlikeli Atıkların Yönetiminin İyileştirilmesi Döküm Sektörü Rehber Doküman, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara.
  • Anonim, (2012b). Döküm Radyatör Döküm Kat Kaloriferi Döküm Kazan Döküm Soba Quartz ve Doğalgaz Sobası Hidrofor Üretim Tesisi Kapasite Artışı Proje Tanıtım Dosyası, BURÇED, Bursa.
  • Anonim, (2013). 47th census of world casting production. The American Foundry Society, Illinois. Erişim Adresi: http://www.afsinc.org/multimedia/archiveMC.cfm?navItemNumber=8542&Yr=2013 (Erişim Tarihi: 13.08.2017)
  • Anonim, (2014a). Hazır Beton İnegöl Tesisi Proje Tanıtım Dosyası, ÇEDFEM, Bursa.
  • Anonim, (2014b). 48th census of world casting production. The American Foundry Society, Illınois. Erişim Adresi: http://www.afsinc.org/multimedia/archiveMC.cfm?navItemNumber=8542&Yr=20 14 (Erişim Tarihi: 13.08.2017)
  • Anonim, (2015a). 49th census of world casting production. The American Foundry Society, Illinois. Erişim Adresi:http://www.afsinc.org/multimedia/archiveMC.cfm?navItemNumber=8542&Yr=20(15 Erişim Tarihi: 13.08.2017)
  • Anonim, (2015b). Atık Yönetimi Yönetmeliği, R.G. Tarihi: 02.04.2015, R.G. Sayısı:29314, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Ankara. Anonim, (2015c). 2013 – 2014 Yılı Hazır Beton Sektörü İstatistikleri, Türkiye Hazır Beton Birliği, İstanbul. Erişim Adresi: http://www.thbb.org (Erişim Tarihi: 09.08.2017)
  • Anonim, (2015c). 2013 – 2014 Yılı Hazır Beton Sektörü İstatistikleri, Türkiye Hazır Beton Birliği, İstanbul. Erişim Adresi: http://www.thbb.org (Erişim Tarihi: 09.08.2017)
  • Anonim, (2016). 50th census of world casting production. The American Foundry Society, Illinois. Erişim Adresi: http://www.afsinc.org/multimedia/archiveMC.cfm?navItemNumber=8542&Yr=2016 (Erişim Tarihi: 13.08.2017)
  • Anonim, (2017a). Türkiye İstatistik Kurumu, İmalat Sanayi Atık Göstergeleri 2000-2014, Erişim Adresi: http://www.tuik.gov.tr/PreIstatistikTablo.do?istab_id=1438 (Erişim Tarihi: 13.08.2017)
  • Anonim, (2017b). İzin lisans ve geçici faaliyet belgesi alan işletmeler. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Erişim Adresi: http://www.csb.gov.tr/gm/ced/index.php?Sayfa=sayfaicerikhtml&IcId=664&detId=663&ustId=664 (Erişim Tarihi: 09.08.2017)
  • Apay, A.C., Özkan, Ö. and Yılmaz, C. (2011) Alternatif yakıt ürünlerinin klinker üretiminde kullanımına bir örnek: Akçansa Büyükçekmece Çimento Fabrikası, New World Sciences Academy, 6(4), 1306-3111.
  • Arulrajah, A., Yaghoubi, E., Imteaz, M., and Horpibulsuk, S. (2017) Recycled waste foundry sand as sustainable subgrade fill and pipe-bedding construction material: engineering and environmental evaluation, Sustainable Cities and Society, 28, 343-349.
  • Bakış, R., Koyuncu, H. and Demirbaş, Y. (2006) An investigation of waste foundry sand in asphalt concrete mixtures, Waste Management & Research. 24, 269-274.
  • Başar, H.M. (2012). Dökümhanelerden kaynaklanan atıkların uygun geri kazanım/tekrar kullanım ve bertaraf yöntemlerinin incelenmesi, Doktora Tezi, İ.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
  • Gönen, T., Onat, O., Cemalgil, S. Yılmazer, B. and Altuncu T.T. (2012) Beton teknolojisi için yeni atık malzemeler üzerine bir inceleme, Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi, 8(1), 36-43.
  • Güney, Y., Aydilek, A.H., and Demirkan, M.M. (2006) Geoenvironmental behavior of foundry sand amended mixtures for highway subbases, Waste Management, 26, 932-945.
  • Güney, Y., Sarı, Y.D., Yalçın, M., Tuncan, A., and Dönmez, S. (2010) Re-usage of waste foundry sand in high-strength concrete, Waste Management, 30, 1705-1713.
  • Kaya, T. and Karakurt, C. (2016) Uygulamadaki beton parke taşlarının mühendislik özelliklerinin incelenmesi, Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 4, 469-474.
  • Khatib, J.M., Herki, B.A., Fırat, S., Menadi, B., and Kenai, S. (2011) Capillarity of concrete incorporating foundry sand as replacement of sand, New World Sciences Academy, 6(4), 1306-3111.
  • Khatib, J.M., Herki, B.A., and Kenai, S. (2013) Capillarity of concrete incorporating waste foundry sand, Construction and Building Materials, 47, 867-871.
  • Miller, E., Bahia, H.U., Benson, C., Khatri, A. and Braham, A. (2001) Utilization of waste foundry sand in hot mix asphalt mixtures, AFS Transactions, 01(103), 1-15.
  • Naik, T.R., Singh, S.S., and Ramme, B.W. (1998) ACI Materials Journal, 95(4), 454-462. Naik, T.R., Singh, S.S., Kraus, R.N., and Ramme, B.W. (2001) American Concrete Institute, 199, 163-184.
  • Naik, T.R., Singh, S.S., Kraus, R.N., and Ramme, B.W. (2001) American Concrete Institute, 199, 163-184.
  • Quijorma, N., Coz, A., Andres, A., and Cheeseman, C. (2012) Recycling of Waelz slag and waste foudnry sand in red clay bricks, Resources, Conservation and Recycling, 65, 1-10.
  • Saha, N. (1996). A decision making framework for foundry sand using life cycle assessment and costing techniques, The Degree of Master,U.W. Department of Industrial and Manufacturing Systems Engineering, Ontario.
  • Siddique, R., and Noumowe, A. (2008) Utilization of spent foundry sand in controlled low-strength materials and concrete, Resources, Conservation and Recycling, 53, 27-35.
  • Singh, G. and Siddique, R. (2011) Utilization of waste foundry sand (WFS) in concrete manufacturing, Resources, Conservation and Recycling, 55, 885-892.
  • Singh, G. and Siddique, R. (2012a) Abrasion resistance and strength properties of concrete containing waste foundry sand (WFS), Construction and Building Materials, 28, 421-426.
  • Singh, G. and Siddique, R. (2012b) Effect of waste foundry sand (WFS) as partial replacement of sand on the strength ultrasonic pulse velocity and permeability of concrete, Construction and Building Materials, 26, 416-422.
  • Uçar, A. (2016) Döküm esasları ve yöntemleri. Uçar Yayıncılık, İstanbul.
  • Yazoghli-Marzouk, O., Vulcano-greullet, N., Cantegrit, L., Friteyre, L. and Jullien, A. (2014) Recycling foundry sand in road construction-field assessment, Construction and Building Materials, 61, 69-78.
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Araştırma Makaleleri
Yazarlar

Orcid: 0000-0001-7050-6742
Yazar: Melike YALILI KILIÇ (Sorumlu Yazar)
Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0003-1034-4811
Yazar: Murat TÜYLÜ
Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü
Ülke: Turkey


Tarihler

Başvuru Tarihi : 24 Eylül 2018
Kabul Tarihi : 12 Şubat 2019
Yayımlanma Tarihi : 30 Nisan 2019

Bibtex @araştırma makalesi { uumfd463234, journal = {Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering}, issn = {2148-4147}, eissn = {2148-4155}, address = {}, publisher = {Bursa Uludağ Üniversitesi}, year = {2019}, volume = {24}, pages = {99 - 110}, doi = {10.17482/uumfd.463234}, title = {BURSA’DAKİ ATIK DÖKÜM KUMLARININ ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ İLE HAZIR BETON ÜRETİMİNDE HAM MADDE OLARAK KULLANIMI}, key = {cite}, author = {YALILI KILIÇ, Melike and TÜYLÜ, Murat} }
APA YALILI KILIÇ, M , TÜYLÜ, M . (2019). BURSA’DAKİ ATIK DÖKÜM KUMLARININ ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ İLE HAZIR BETON ÜRETİMİNDE HAM MADDE OLARAK KULLANIMI. Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering , 24 (1) , 99-110 . DOI: 10.17482/uumfd.463234
MLA YALILI KILIÇ, M , TÜYLÜ, M . "BURSA’DAKİ ATIK DÖKÜM KUMLARININ ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ İLE HAZIR BETON ÜRETİMİNDE HAM MADDE OLARAK KULLANIMI". Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 24 (2019 ): 99-110 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/uumfd/issue/43494/463234>
Chicago YALILI KILIÇ, M , TÜYLÜ, M . "BURSA’DAKİ ATIK DÖKÜM KUMLARININ ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ İLE HAZIR BETON ÜRETİMİNDE HAM MADDE OLARAK KULLANIMI". Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 24 (2019 ): 99-110
RIS TY - JOUR T1 - BURSA’DAKİ ATIK DÖKÜM KUMLARININ ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ İLE HAZIR BETON ÜRETİMİNDE HAM MADDE OLARAK KULLANIMI AU - Melike YALILI KILIÇ , Murat TÜYLÜ Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.17482/uumfd.463234 DO - 10.17482/uumfd.463234 T2 - Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering JF - Journal JO - JOR SP - 99 EP - 110 VL - 24 IS - 1 SN - 2148-4147-2148-4155 M3 - doi: 10.17482/uumfd.463234 UR - https://doi.org/10.17482/uumfd.463234 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering BURSA’DAKİ ATIK DÖKÜM KUMLARININ ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ İLE HAZIR BETON ÜRETİMİNDE HAM MADDE OLARAK KULLANIMI %A Melike YALILI KILIÇ , Murat TÜYLÜ %T BURSA’DAKİ ATIK DÖKÜM KUMLARININ ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ İLE HAZIR BETON ÜRETİMİNDE HAM MADDE OLARAK KULLANIMI %D 2019 %J Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering %P 2148-4147-2148-4155 %V 24 %N 1 %R doi: 10.17482/uumfd.463234 %U 10.17482/uumfd.463234
ISNAD YALILI KILIÇ, Melike , TÜYLÜ, Murat . "BURSA’DAKİ ATIK DÖKÜM KUMLARININ ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ İLE HAZIR BETON ÜRETİMİNDE HAM MADDE OLARAK KULLANIMI". Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 24 / 1 (Nisan 2019): 99-110 . https://doi.org/10.17482/uumfd.463234
AMA YALILI KILIÇ M , TÜYLÜ M . BURSA’DAKİ ATIK DÖKÜM KUMLARININ ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ İLE HAZIR BETON ÜRETİMİNDE HAM MADDE OLARAK KULLANIMI. JFE. 2019; 24(1): 99-110.
Vancouver YALILI KILIÇ M , TÜYLÜ M . BURSA’DAKİ ATIK DÖKÜM KUMLARININ ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ İLE HAZIR BETON ÜRETİMİNDE HAM MADDE OLARAK KULLANIMI. Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering. 2019; 24(1): 110-99.