Dioksin ve furan'ın oluşum mekanizmaları ve giderilme teknolojileri
Formation mechanisms and removal technologies of dioxin and furan
Yazar: GÜLTEN GÜNEŞ
Danışman: PROF. DR. FERRUH ERTÜRK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Kimya = Chemistry ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Aktif karbon = Activated carbon ; Organik kirleticiler = Organic pollutants ; Yakma sistemleri = Burning systems

Özet:
Atık yakma tesislerinin baca gazından çok sayıda kirletici madde salınmaktadır. Bu bilesiklerarasında dibenzo-p-dioksin/furan, ekolojik sistemlerde ki en önemli çevresel kirleticilerdenbiridir. Bu kimyasal maddelerin çok sayıda izomeri ve bileseni olup, oldukça toksiktir. Çogudioksin bilesigi çevreye, hava yoluyla girmektedir. Havada tasınan bu kimyasallar, küçükpartiküllere baglanarak, atmosferde uzun mesafelere tasınabilirler.Dioksin ve furanlar yarı uçucu bilesiklerdir ve çevresel kosullara baglı olarak, atmosferdehem gaz halde, hemde partiküllere baglı olarak bulunurlar. Dioksin/furanlar, atmosferdetasınırlar ve çevresel yüzeylerde depolanırlar. Depolanmadan önce atmosferde tasınması,salınma yüksekligi, sıcaklık, meteorolojik kosullar ve partikül çapını içeren çesitli faktörlerebaglıdır. Dioksin/furanlar'ın atmosferden çevresel yüzeylere tasınması, toprak, bitki ve sukolonlarında depolanması, ıslak-kuru depolama prosesleri ya da mistlerle olmaktadır.Yakma tesislerinde soguk bölgede emisyon kontrolü için kullanılan baca gazı arıtmateknolojileri arasında, aktif karbon adsorpsiyon sistemleri, baca gazında bulunan dioksin/furanve diger toksik maddeleri (örnegin Hg ve diger agır metaller) uzaklastırmak için yaygın olarakkullanılmaktadır. Aktif karbon adsorpsiyonu genellikle 3 tipte sınıflandırılır. 1. Sürüklenenfazda adsorpsiyon (entrained-flow). 2. Sabit yataklı (fixed bed) reaktör. 3. Hareketli yatak(moving-bed) reaktör. Dünya genelinde bugün dioksin/furanlar aktif karbon ve kireçadsorpsiyon prosesleri kullanılarak etkili bir sekilde kontrol edilmektedir. Bu teknoloji, gazakımında bulunan dioksin/furan konsantrasyonunu etkili bir sekilde 0.1 ng/Nm3 olanuluslararası limitin altına azaltmaktadır.Bu çalısmada, dioksin/furan uzaklastırma teknolojileri hakkında bazı uygulamalar arastırılmısve Türkiye'de bulunan 2 yakma tesisi (ZAYDAS Tehlikeli Atık Yakma Tesisi ve STAÇTıbbi Atık Yakma Tesisi) ve sürüklenen fazda adsorpsiyon (entrained flow) prosesi içinoptimum aktif karbon dozu belirlenerek, bu prosesin dioksin/furanı istenilir sekilde giderdigive yanma için uygun teknoloji oldugu sonucuna varılmıstır.Anahtar Kelimeler: Dioksin, furan, adsorpsiyon, dioxin/furan emisyon kontrol ekipmanları.

Abstract:
A large number of pollutants are emitted in flue gases from waste incineration plants. Amongthese compounds, polychlorinated dibenzo-p-dioxins/dibenzofurans are one of the mostimportant environmental pollutants in ecological systems. These chemical substances have alot of isomers and congeners some of which are extremely toxic. Most dioxins are introducedto the environment through the air. The airborne chemical can attach to small particles thatcan travel long distances in the atmosphere. They are found in very small amounts in theenvironment, including air, water and soil.Dioxins and furans are semivolatile compounds and in the atmosphere, can exist is in both thegaseous phase and bound to particles, depending upon the environmental conditions. Dioxinsand furans are transported through the atmosphere and deposit to terrestrial surfaces. Thedistances of travel, before deposition depend upon factors including the height of release,temperature, prevailing meteorological conditions and particle size. The main pathway bywhich dioxins move from the atmospheric to terrestrial environment is deposition to soil,vegetation and water bodies by wet and dry processes or mist.Among flue gas treatment technologies for post combustion zone emission control, activatedcarbon adsorption systems are widely employed for removing dioxins/furans and some othertoxic substances, such as Hg and other heavy metals from flue gas. Activated carbonadsorption is generally classified into three types: Entrained-flow, fixed-bed and moving-bed.Dioxin and furan are currently effectively controlled around the world using carbon and limeadsorption processes. This technology effectively reduces the concentration of dioxin/furan ina gas stream to a level well below the international limit of 0.1 ng/Nm3 .In thıs work, some applications regarding dioxin/furan removal technologies are investigated,and optimum active carbon dosages for entrained flow adsorption process are determined fortwo incineration plants in Turkiye, ZAYDAS Hazardous Waste and STAÇ MedicalIncineration plant. It was concluded that the entrained flow adsorption system gives thedesired dioxin/furan removal and is a suitable technology for the incineration.Keywords: Dioxins, furans, adsorption, dioksin/furan emission control equipment.