Otomotiv endüstrisinde oluşan tehlikeli atıkların geri kazanımı

Abstract

Otomotiv endüstrisinden kaynaklanan atık lastiklerin ve atık yağların çimentoüretiminde ek yakıt olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. %2 ile %16 arasında değişenoranlarda atık yakıt (lastik+yağ), tam ölçekli çimento fırınına ek yakıt olarak beslenereküretilen klinkerlerden numuneler alınmıştır. Klinker numunelerinin kimyasal ve fizikselözellikleri incelendiğinde, klinker özelliklerinde, bazı parametrelerde ortalama %0,1oranında bir değişim olduğu görülmüştür. Ağırlıkça %5 oranında alçıtaşı (CaSO4.2H2O)ilave edilerek portland çimentosu (PÇ 42,5) üretilmiştir. Üretilen portland çimentolarıylapasta ve harç numuneleri hazırlanmıştır. Pasta numunelerinde, priz başlangıç ve prizbitiş süreleri belirlenmiştir. Priz sürelerinde kısalma olduğu gözlenmiştir. Harçnumuneleri 0,5 su/çimento oranı esas alınarak hazırlanmış, 3, 7, 28 ve 56 günlük sukürleri sonrasında basınç dayanımı (mukavemet) değerleri ölçülmüştür. Basınç dayanımıdeğerlerinin değişmediği görülmüştür. 28 günlük kür süresi sonunda kırılan harçnumunelerine EPA (Environmental Protection Agency) TCLP (Toxity CharacteristicsLeaching Procedure) ekstraksiyonu uygulanmış ve ekstrakte edilen numunelerde ağırmetal konsantrasyonları ölçülmüştür. Elde edilen sonuçlar, EPA ve Türk atıkdepolanabilirlik kriterleri ile karşılaştırılmıştır. Tüm numunelerin her iki yönetmeliğinsınır değerlerini sağladığı tespit edilmiştir. Buna dayanılarak atık lastik ve atık yağdankaynaklanan Çinko (Zn), Kurşun (Pb), Krom (Cr) gibi ağır metallerin klinkerinyapısında tutularak çevreye salınımının engellendiği sonucuna varılmıştır. Yapılananaliz ve testlerde TSE (TS EN 197-1) PÇ 42,5 çimento standart değerlerinin sağlandığıtespit edilmiştir. Bu çalışmada, ağırlıkça % 16'ya kadar atık yakıt (lastik ve yağ)kullanımının çimentonun kimyasal özelliklerini değiştirmediği ve ürünün tehlikeliliközelliği içermemesi nedeniyle atık yakıtların (lastik ve yağ) çimento üretiminde ek yakıtolarak kullanılmasının uygun olduğu sonucuna varılmıştır.

Use of waste tyres and used oils generated from automotive industry assupplementary fuel in cement industry were investigated in this study. Waste fuel (tyreand oil) with ratios changing from 2% to 16% in total fuel was combusted in a full-scalecement rotary kiln, and samples were taken from the clinkers produced. It was seen thatsmall deviations of 1% occurred in the clinker characteristics when the physical andchemical characteristics were examined. Portland cement samples (PÇ 42.5) wereobtained by adding 5% gypsum (CaSO4. 2 H2O). Paste and mortar samples wereprepared by using the Portland cement produced. Initial and final setting times weredetermined. A decrease was observed in the setting times. The mortar samples of 0.5water-to-cement ratio were prepared and their unconfined compressive strengths weremeasured after the curing periods of 3,7,28, and 56 days. It was observed that addition ofwaste fuel to the clinker did not affect the compressive strength results of standardPortland cement. Toxicity Characteristics Leaching Procedure (TCLP) of United StatesEnvironmental Protection Agency (EPA) was applied to the mortar samples after 28days of cure. Heavy metal concentrations were measured in the TCLP extracts. Theresults were compared with the landfilling criteria of EPA and Turkish Regulations. Allthe results were found to be below the landfilling criteria of both of the regulations.Therefore the heavy metals such as, Zinc (Zn), Lead (Pb), Chromium (Cr) was thoughtto be bound in the clinker structure and the leaching was limited. The results obtainedwere found to meet the cement standards of PC 42.5 of Turkish Standards Institute (TSEN 197-1). It was seen that using waste fuel (tyre + oil) up to the ratio of 16% (w/w) didnot change the chemical characteristics of cement. Since the final product did notcontain any toxic characteristics, it would be feasible to use certain ratios of waste fuelsas supplementary fuel in cement production.