Yer altı ocağı galerilerinde oluşan drenaj sularının karakterizasyonu ve arıtılması
Characterization and treatability of drainage water formed in underground mine galleries
Yazar: BURCU TÜRKTEN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA IŞIK
Aksaray Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Madencilik insanoğlunun vazgeçemediği endüstriyel faaliyetlerinden bir tanesidir. Bu faaliyet içerisinde drenaj suları oluşmakta ve yaygın su kirliliğine neden olmaktadır. Su kirliliğinin önüne geçebilmek için farklı seçenekler ve arıtım teknolojileri uygulanabilmektedir. Bu çalışmada altın, gümüş, kurşun, çinko yer altı ocağı faaliyeti yapılan bir maden ocağında oluşan drenaj suyunun karakterizasyonu ve arıtılabilirliği çalışılmıştır. Belli periyotlarda alınan atık sular ilgili sektör parametreleri dikkate alınarak karakterize edilmiştir. AKM, KOI ve serbest kükürt parametreleri alıcı ortam deşarj standartlarının üzerinde çıkmıştır. Bu parametreleri alıcı ortam deşarj standartlarına getirebilmek için jar testi uygulanarak optimum pH ve koagülant dozu tespit edilmiştir. Alüminyum sülfat, demir sülfat, ve anyonik polimer kullanıldığında optimum pH'lar sırasıyla; 9,00, 8,00 ve 4,00 olarak tespit edilmiştir. Daha sonra her bir koagülant için optimum pH'da optimum koagülant dozu sırasıyla; 15,0, 25,0 0,160 mg/L olarak elde edilmiştir. En iyi giderim verimleri genel olarak alüminyum sülfat koagülantının, kullanılması durumunda AKM, KOI ve serbest kükürt değerleri deşarj standartlarının altına düşürülerek elde edilmiştir. Maliyet açısından da karşılaştırıldığında anyonik polimer koagülantının uygulanması ekonomik olarak daha avantajlı olduğu değerlendirilmiştir. Arıtılabilirlik çalışması sonuçlarına göre maden ocağında oluşan drenaj atık suları için bir arıtma sistemi akış şeması önerilmiş ve boyutlandırma hesapları verilmiştir. Çalışma sonucu halihazırda oluşan atık sular bölgedeki jeolojik formasyonların türüne ve işletme teknolojisine göre oluşan atık suların karakteristiği değerlendirildiğinde çevresel açıdan çok fazla problemli bir atık su olmadığı ve kısmen basit bir arıtım işlemi ile alıcı ortam deşarj standartlarına getirileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Mining is one of the industrial activities that mankind cannot give up. In this activity, drainage waters are formed and cause widespread water pollution. Different technologies and options can be applied to prevent water pollution. In this study, the characterization and treatability of the drainage water formed in a mine where gold, silver, lead, zinc underground quarry activities were carried out were studied. Wastewater samples taken in certain periods has been characterized by considering the relevant sector parameters. SS, COD, and free sulfur parameters were above the receiving environment discharge standards. In order to meet these parameters to the discharge standards of the receiving environment, the optimum pH and coagulant dose were determined by applying the jar test. pH was determined as 9.00, 8.00, and 4.00  for aluminum sulphate, ferric sulphate, and anionic polymer, respectively. After then, the optimum coagulant concentrations obtained as 15.0, 25.0, 0.160 mg/L at optimum pH of each one, respectively. Generally, the best removal efficiencies were obtained by reducing the SS, COD, and free sulfur values when the aluminum sulphate coagulant is used. When compared in terms of coast, the application of anionic polymer coagulant was considered to be more economically advantageous. According to the results of the treatability study, a treatment system flow chart was proposed for the drainage wastewater formed in the mine and sizing calculations were given. As a result of the study, when the characteristics of the wastewater generated according to the type of geological formations and operating technology in the region are evaluated, it is concluded that it is not a very problematic in terms of environment standards in the receiving environment with a partially simple treatment process.