İÇME SUYU ARITMA TESİSİ ÇAMURU İLE İYİLEŞTİRİLMİŞ ZEMİNLERDE CBR DEĞERLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Yıl 2021, Cilt: 8 Sayı: 15, 359 - 368, 31.12.2021

Esra D. Guner , Baki Bağrıaçık

https://doi.org/10.54365/adyumbd.960741

Öz

Temiz ve güvenilir içme suyuna olan küresel talep katlanarak artmaktadır. Bu talebi karşılamak için, yüzey suyunun arıtılması sırasında su arıtma tesislerinde büyük miktarda çamur oluşur. İçme suyu arıtma tesislerinden gelen çamur (İSAÇ), genellikle tehlikeli olmayan atık olarak düzenli depolama sahalarında bertaraf edilir. Ancak İSAÇ’ın ekonomik olarak sürdürülebilir ve çevre dostu bir şekilde yönetilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu ihtiyaç doğrultusunda atıkların bertaraf yöntemlerinden biri, zemin iyileştirmede kullanılmasıdır. İSAÇ’ın bu kapsamda değerlendirilmesi hem ekonomik hem de çevresel açıdan uygun olmaktadır. Çalışmada, İSAÇ'ın zemin iyileştirmede kullanılabilirliği araştırılmıştır. Kil zemine sırasıyla %5, %7.5, %10, %12.5 ve %15 oranlarında İSAÇ ilave edilerek karışımın Kaliforniya Taşıma Oranı (CBR) belirlenmiştir. Kil zemine ilave edilen İSAÇ oranına bağlı olarak CBR değerlerinde %75'e varan iyileşmeler gözlenmiştir. Ayrıca, kil bir zeminin iyileştirmesinde CBR bakımından İSAÇ'ın optimum oranı %12.5 olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak, İSAÇ'ın geoteknik mühendisliğinde zemin iyileştirmede kullanılabilecek alternatif bir atık olduğu düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

Kaliforniya taşıma oranı (CBR), İçme suyu arıtma çamuru, Zemin iyileştirme, Kil zemin

Destekleyen Kurum

-

Proje Numarası

-

Teşekkür

-

Kaynakça

• Sales A, De Souza FR, Dos Santos WN, Zimer AM., Almeida FdCR. Lightweight compositeconcrete produced with water treatment sludge and sawdust: thermal properties and potentialapplication. Construction and building materials 2010; 24(12): 2446-2453.
• Trinh TK, Kang LS. Response surface methodological approach to optimize the coagulation–flocculation process in drinking water treatment. Chemical engineering research and design 2011;89(7): 1126-1135.
• Kelessidis A, Stasinakis AS. Comparative study of the methods used for treatment and finaldisposal of sewage sludge in European countries. Waste management 2012; 32(6): 1186-1195.
• Yu S, Zhang G, Li J, Zhao Z, Kang X. Effect of endogenous hydrolytic enzymes pretreatment onthe anaerobic digestion of sludge. Bioresource technology 2013; 146:758-761.
• Hamood A, Khatib JM, Williams C. The effectiveness of using Raw Sewage Sludge (RSS) as awater replacement in cement mortar mixes containing Unprocessed Fly Ash (u-FA). Constructionand Building Materials 2017; 147: 27-34.
• Yıldız Ş, Yılmaz, E, Ölmez, E. Evsel Nitelikli Arıtma Çamurlarının Stabilizasyonla BertarafAlternatifleri: İstanbul Örneği İstaç A.Ş., Türkiye’de Katı Atık Yönetimi Sempozyumu(TÜRKAY), Yıldız Teknik Üniversitesi Oditoryum ve Sergi Salonu, Piyalepaşa Bulvarı No.74,Şişli, 34379, İstanbul, 2009.
• Grobelak A, Stępień W, Kacprzak M. Sewage sludge as an ingredient in fertilizers and soilsubstitutes. Inżynieria Ekologiczna 2016; 48: 52-60.
• Chen P, Zhan L, Wilson W. Experimental investigation on shear strength and permeability of adeeply dewatered sewage sludge for use in landfill covers. Environmental earth sciences 2014;71(10): 4593-4602.
• Dayton E, Basta N. Characterization of drinking water treatment residuals for use as a soilsubstitute. Water Environment Research 2001; 73(1): 52-57.
• Cao Y, Pawłowski A. Sewage sludge-to-energy approaches based on anaerobic digestion andpyrolysis: Brief overview and energy efficiency assessment. Renewable and Sustainable EnergyReviews 2012; 16(3): 1657-1665.
• Amin SK, Hamid EA, El-Sherbiny S, Sibak H, Abadir M. The use of sewage sludge in theproduction of ceramic floor tiles. HBRC journal 2018; 14(3): 309-315.
• Rahman MM, Khan MMR, Uddin MT, Islam MA. Textile effluent treatment plant sludge:characterization and utilization in building materials. Arabian Journal for Science and Engineering2017; 42(4): 1435-1442.
• Zhang Y, Jia L, Mei H, Cui Q, Zhang P, Sun Z. Fabrication, microstructure and properties ofbricks fired from lake sediment, cinder and sewage sludge. Construction and Building Materials2016; 121:154-160.
• Blakemore R, Chandler R, Surrey T, Ogilvie D, Walmsley N, Management of water treatmentplant residuals in New Zealand, Water Supply Managers’ Group, New Zealand Water and WastesAssociation, Auckland (1998) 56.
• Ahmad T, Ahmad K, Alam M. Characterization of water treatment plant’s sludge and its safedisposal options. Procedia Environmental Sciences 2016; 35: 950-955.
• Okuda T, Nishijima W, Sugimoto M, Saka N, Nakai S, Tanabe K, Ito J, Takenaka K, Okada M.Removal of coagulant aluminum from water treatment residuals by acid. Water research 2014; 60:75-81.
• Essler R. Chapter 59 Design principles for ground improvement, ICE manual of geotechnicalengineering, Thomas Telford Ltd2012, pp. 911-938.
• Cristelo N, Glendinning S, Fernandes L, Pinto AT. Effects of alkaline-activated fly ash andPortland cement on soft soil stabilisation. Acta Geotechnica 2013; 8(4): 395-405.
• Senol A, Edil TB. M.S. Bin-Shafique, H.A. Acosta, C.H. Benson, Soft subgrades’ stabilization byusing various fly ashes. Resources, Conservation and Recycling 2006; 46(4): 365-376.
• Fauzi A, Nazmi WM, Fauzi UJ. Subgrade stabilization of Kuantan Clay using Fly Ash andbottom ash, The 8th international conference on geotechnical and transportation engineering,2010.
• Bergado D, Anderson L, Miura N, Balasubramaniam A. Soft ground improvement in lowland andother environments, ASCE, 1996.
• Prabakar J, Dendorkar N, Morchhale R. Influence of fly ash on strength behavior of typical soils.Construction and Building Materials 2004; 18(4): 263-267.
• Zaliha SS, Kamarudin H, Al Bakri A, Binhussain M, Salwa MS. Review on soil stabilizationtechniques. Australian Journal of Basic and Applied Sciences 2013; 7(5): 258-265.
• Cofra, Ground Improvement, MebraDrain, BeauDrain and AuGeo<http://www.cofra.co.uk/brochures/PVDUK.pdf>, 2019 (accessed 10 Mar 2016 ).
• Ordu E, Bicer P, Ordu S, Abanozoglu EG. Kumlu zeminlerin iyileştirilmelerinde atık lastiklerin kullanılması üzerine bir araştırma. Aksaray University Journal of Science and Engineering 2017; 1(1): 51-61.
• Öntürk K, Fırat S, Vural İ, Khatib JM. Uçucu Kül ve Mermer Tozu Kullanarak Yol Altyapısının İyileştirilmesi. Politeknik Dergisi 2014; 17(1): 35-42.
• Sabat AK. Stabilization of expansive soil using waste ceramic dust. Electronic Journal of Geotechnical Engineering 17(Bund. Z) 2012.
• Vural İ., İnşaat Yıkıntı Atıklarının Zemin İyileştirmesinde Kullanılabilirliği. Akademik Platform Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi 2019; 7(1): 1-6.
• T.S. Enstitüsü, TS 1500, İnşaat Mühendisliğinde Zeminlerin Sınıflandırılması, Ankara, 2000.
• Baǧrıaçık, B., Güner, E.D. An Experimental Investigation of Reinforcement Thickness of Improved Clay Soil with Drinking Water Treatment Sludge as an Additive. KSCE J Civ Eng, 2020; 24, 3619–3627.
• Aytekin M. Deneysel Zemin Mekaniği, Teknik Yayınevi, Ankara, 2004.
• T.S. Enstitüsü, TS 1900 İnşaat Mühendisliğinde Zemin Laboratuar Deneyleri, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 1987.
• Bağrıaçık B. Ulaşım Yapıları Temel/Alt Temel Zeminlerinin Kireçle Stabilizasyonu. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 2017; 32(1): 39-48.
• Türedi Y, Örnek M, Bal BB, Işık AO. Çelikhane Cürufu Katkısının Cbr Sonuçlarına Etkisinin Araştırılması. 7. Geoteknik Sempozyumu, İstanbul, Turkey; 2017, 429-436.