Arıtma çamurlarının yakılmasıyla oluşan küllerin yapı malzemesi olarak geri kazanımı


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: BERNA YİĞİT

Danışman: Güray Salihoğlu

Özet:

Bursa ili kentsel atık su arıtma tesislerinde oluĢan arıtma çamurları, 2017 yılından itibaren Bursa Su ve kanalizasyon idaresine bağlı 400 ton/gün kapasiteli bir akışkan yataklı yakma tesisinde yakılarak bertaraf edilmektedir. Yakma sürecinin sonunda her ay bertaraf edilmeyi bekleyen ortalama 615 ton kül oluşmaktadır. Bu çalışmanın amacı çamur yakma sürecinin sonunda oluşan atık çamur küllerinin yapı malzemesi olarak geri kazanılıp kazanılamayacağını araĢtırmaktır. Bu amaçla öncelikle torba filtre ve multisiklon olmak üzere iki farklı baca gazı arıtma ünitelerinden elde edilen arıtma çamuru külünün ağır metal içeriği, kimyasal kompozisyonu ve amorf-kristal yapısı ile ilgili analizler yapılmıştır. Çamur küllerine stabilizasyon/solidifikasyon (S/S) ve jeopolimerizasyon teknolojileri uygulanmıştır. S/S ve jeopolimerizasyon teknolojilerinin verimi hamur ve harç örneklerinde izlenmiştir. S/S ve jeopolimer örnekler 50×50×50 mm boyutlarında hazırlanmıĢtır. S/S hamur örnekleri çimento kullanılarak, jeopolimer hamur örnekleri hem çimento kullanılarak hem de çimento kullanılmadan hazırlanmıĢtır. Jeopolimer hamur örneklerinde aktivatör olarak NaSilNaOH ve 8M NaOH çözeltileri kullanılmıĢtır. S/S harç örnekleri ASTM standartlarına uygun olarak, jeopolimer harç örnekleri Ms=1,6 (Si2O/Na2O), %8 Na2O içeriğine sahip çözelti kullanılarak hazırlanmıştır. Arıtma çamuru külünün yapı malzemesi olarak değerlendirilebilmesi için basınç dayanımı, su emme, porozite, donma-çözülme deneyleri yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda külün ağır metal içeriğinin tehlike sınır değerlerini açmadığı ve amorf bir yapıya sahip olduğu belirlenmiştir. Çamur külü içeren S/S hamur örneklerinde en yüksek basınç dayanımı 30,69 MPa (MS ünitesi arıtma çamuru külü+çimento+su), jeopolimer ve çimentolu hamur örneklerinde en yüksek basınç dayanımı 50 MPa (TF ünitesi arıtma çamuru külü+çimento+NaSilNaOH), jeopolimer ve çimentosuz hamur örneklerinde en yüksek basınç dayanımı 40,56 MPa (MS ünitesi arıtma çamuru külü +mermer çamuru+uçucu kül+NaSilNaOH) olarak ölçülmüĢtür. Çamur külü içeren S/S harç örneklerinde en yüksek basınç dayanımı 50,53 MPa (%15 oranında MS ünitesi arıtma çamuru külü), jeopolimer harç örneklerinde en yüksek basınç dayanımı 11,88 MPa (%20 TF ünitesi arıtma çamuru külü+%40 UK+%40 MÇ) olarak ölçülmüştür. Elde edilen bulgular çamur küllerinin, yapı malzemesi olarak bir potansiyel vadettiğini göstermektedir.