İkincil Yakıtların Çimento Üretimine Etkisi Üzerine Bir Araştırma: Klinker Kompozisyonu, Çimentonun Mukavemeti ve Sızdırma Özellikleri

Year 2020, Volume: 22 Issue: 66, 851 - 859, 22.09.2020

Gizem Eker Şanlı , Hatice Ünlü

https://doi.org/10.21205/deufmd.2020226619

Abstract

Bu çalışmada, bir çimento fabrikasında atık lastik ve atık yağın çimento üretiminde petrokok ikamesi olarak kullanımı araştırılmıştır. %10 atık lastik ve %3 ve %5 atık yağ ile petrokok tam ölçekli çimento döner fırında yakılmıştır. Atık lastik ve yağ kullanımıyla klinkerin kimyasal özelliklerinin değişmediği, özgül yüzey alanının yaklaşık %5 arttığı belirlenmiştir. Çimento harç numuneleri hazırlanmış ve 3, 7, 28 ve 56 günlük kürleme sürelerinden sonra serbest basınç dayanımları (UCS) ölçülmüştür. İkincil yakıt kullanılarak üretilen Portland çimentosu örneklerinin UCS değerlerinin 56 günlük kür süresi sonunda petrokok kullanılarak üretilen çimento sonuçlarına eşit olduğu görülmüştür. Zn, Cr, Pb ve Cd için Toksisite Özellikleri Sızdırma Prosedürüne (TCLP) göre sızıntı suyuna geçen konsantrasyonlar belirlenmiştir. En yüksek ağır metal konsantrasyonları 1,27 mg/l Zn, 0,080 mg/l Cr, 0,040 mg/l Pb ve 0,003 mg/l Cd olarak ölçülmüştür. Elde edilen değerler Amerika Çevre Koruma Ajansı (USEPA) atık depolama sınır değerlerinden düşüktür. Bu veriler ışığında, %10 atık lastik ile %5 atık yağın ikincil yakıt olarak kullanılmasının, çimentonun fiziksel ve kimyasal özelliklerinde önemli değişikliklere neden olmadığı ve çevre üzerinde olumsuz bir etkisinin olmadığı sonucuna varılmıştır.

Keywords

Atık Lastik, Atık Yağ, İkincil YAkıt, Portland Çİmentosu, Serbest Basınç Dayanımı, , Sızma

References

• [1]Twigger, L., Rithie, A., Hudson, B., Laban, K., Davies, C. 2003. Katı Atık Kaynaklı Yakıtların Çimento ve Kireç Fırınlarında Kullanılması, TÇMB.
• [2] Richardson, A. 1995. Hazardous Waste Combustion in Cement Kilns. An Introduction to Policy and Legal Issues Associated with Burning Hazardous Waste in Cement Kilns. A Briefing Paper of the American Lung Association Hazardous Waste Incineration Project. VI. Regulation of Hazardous Waste in Cement Kilns- 40 CFR
• [3]Pipilikaki, P., Katsıotı, M., Papgeorgıou, D., Fragou, D., Chanıotakıs,Ü E. 2005. Use of Tire Derived Fuel in Clinker Burning. Cement & Concrete Composites, Cilt, 27, s. 843-847
• [4]European Commision-Directorate General Environment Refuse Derived Fuel, Cement Practice and Perspectives – Final Report, 2003. B4-3040/2000/306517/MAR/E3.
• [5]Mokrzycki, E., Bochenczyk, A.U. 2003. Alternative Fuels for the Cement Industry, Applied Energy, Cilt,74, s.95-100.
• [6]Freitas S.S., Nóbrega C.C. 2014. Os benefícios do coprocessamento de pneus inservíveis para a indústria cimenteira,The benefits of co-processing wasted tires for the cement industry, Eng Sanit Ambient, Cilt.19, s. 293-300.
• [7]Dominguez A., Lopez-Ayala F., Romero-Cardenas J., Erika 2017. Energetic utilization of waste oils and their contribution to environmental sustainability through processing in cement kilns, CIENCIA UNEMI, Cilt. 10 s. 51-64.
• [8]Basel Convention Technical Guidelines on the Identification and Management of Used Tyres, Basel Convention Series SBC No. 02/10, 1999.
• [9] USEPA 2005. 530-F-05-006 Tire Derived Fuel (TDF)
• [10]Atıkların Ek Yakıt Olarak Kullanılmasında Uyulacak Genel Kurallar Hakkında Tebliğ, Resmi Gazete, Sayı: 25853. 2005.
• [11] Atık Yağların Kontrolü Yönetmeliği, Çevre ve Orman Bakanlığı, Resmi Gazete, Sayı: 25353, 2004.
• [12] Trezza M. A., Scian A. N. 2000. Burning Wastes as an Industrial Resource: Their Effrct on Portland Cement Clinker, Cement and Concrete Research, Cilt. 30, s.137-144.
• [13] Nakomcic-Smaragdakis B. ,Cepic Z., Senk N. , Doric & Lj J., Radovanovic 2016. Use of scrap tires in cement production and their impact on nitrogen and sulfur oxides Emissions , Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Envıronmental Effects, Cilt.38, s. 485–493.
• [14] Gabel, K., Tillman, A. M. 2005. Simulating Operational Alternatives for Future Cement Production, Journal of Cleaner Production, Cilt.13, s.1246-1257.
• [15] Trezza M. A., Scian A. N. 2004. Waste Fuels: Their Effect on Portland Cement Clinker, Cement and Concrete Research, Cilt.35, s.438-444.
• [16]Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği (TAKY), 2005. Çevre ve Orman Bakanlığı, Resmi Gazete, Sayı: 25755.
• [17] ASTM C 778-87, 1989. Standard Specification for Standard Sand. Annual Book of ASTM Standards Section 4. Construction: Philadelphia, PA 19103-1187 U.S.A. Vol. 04.01, 333-334.
• [18]Ünlü, H., 2006. Otomotiv Endüstrisinde Oluşan Tehlikeli Atıkların Geri Kazanımı, Yüksek Lisans Tezi, Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Ensititüsü, Bursa
• [19] Neville, A.M. 1981. Properties of Concrete. 3rd Edition. ISBN: 0-582-40626-9, Longman House, Burnt Mill, Harlow, Essex CM202JE, England.
• [20]Conner, J.R. 1990. Chemical Fixation and Solidification of Hazardous Wastes. Van Nostrand Reinhold, New York.
• [21]Hamilton, I. W., Sammes, N. M. 1999. Encapsulation of Steel Foundry Bag House Dusts in Cement Mortar, Cement Concrete Research, Cilt. 29, s. 55-61.
• [22]Asavapisit, S., Fowler, G., Cheeseman, C.R. 1997. Solution Chemistry During Cement Hydration in the Presence of Metal Hydroxide Wastes, Cement Concrete Research, Cilt.27, s.1249-1260.
• [23]USEPA, 1999. Land Disposal Restrictions Phase II- Universal Treatment Standards, and Treatment Standards For Organic Toxicity Characteristics Wastes And Newly Listed Wastes, Final Rule, Title 40 Federal Regulations (CFR), 7-1-99 Edition, Part 268.
• [24]Thevenin, G., Pera, J. 1999. Interactions Between Lead and Different Binders, Cement and Concrete Research, Cilt.29, 1605-1610.