Çelik sanayisinden kaynaklanan elektrik ark ocağı baca tozunun düşük kalite MgO katkısıyla stabilizasyon ve solidifikasyonu
Stabilization and solidification of electric arc furnace dust originating from steel industry by using low grade MgO
Yazar: AHMET CAN BAYRAKTAR
Danışman: PROF. DR. İSMAİL TORÖZ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Kadmiyum = Cadmium ; Katılaşma = Solidification ; Kurşun = Lead ; Stabilleştirme = Stabilization ; Çinko = Zinc

Özet:
Bu tez çalışmasında, hurda metallerden çelik üretimi sırasında oluşan elektrik ark ocağı baca tozunun bağlayıcı madde olarak farklı oranlarda çimento ve düşük kalite MgO (LG MgO) kullanılarak arıtımı ve geri kazanımı araştırılmıştır. Çalışmada Tip I PÇ 42,5 R portland çimentosu ve %70 ? 80 MgO içerikli düşük kalite MgO kullanılmıştır. Çimento/LG MgO oranı 1/0 - 1/0,5 - 1/1 - 1/2 - 1/3 - 1/4 - 1/5 olmak üzere farklı bağlayıcı oranları için S/S blokları hazırlanmıştır. Bu bloklar %20, %30 ve %40 atık içerecek şekilde 3 farklı atık oranında üretilerek, 28 gün su küründe bırakılmışlardır. 7 ve 28 günlük kür süreleri sonunda üretilen S/S bloklarına TCLP (Toksisite Karakteristik Sızdırma Prosedürü) ve ANC (Asit Nötralizasyon Kapasitesi) testleri uygulanarak sızıntıdaki Zn, Pb ve Cd konsantrasyonları ve S/S ürünlerinin asidik koşullara dayanma potansiyelleri ölçülmüştür. Ayrıca blokların yapısal özelliklerini ortaya koyan eğilmede çekme ve basınç dayanımları belirlenmiştir. Çalışma sonucunda, EAO baca tozunun immobilizasyonu sağlanarak geri kazanımının mümkün ve uygulanabilir olduğu anlaşılmış, S/S yöntemi ile arıtımını sağlayan en uygun karışım oranı ise %30 atık+%46,6 Çimento+%23,4 LG MgO olarak belirlenmiştir. Bu karışım oranı ile elde edilen ürünlerin kirletici sızdırma seviyeleri hem TCLP limit değerlerinin hemde A.B.D evsel atık düzenli depolama alanlarına kabul kriterlerinin altında kalmış olup yapısal özellikleri açısından da yapı materyali olarak kullanımının mümkün olduğu anlaşılmıştır.

Abstract:
In this study, treatment and recovery of electric arc furnace dust (EAFD) which is generated in the production of steel from scrap metals have been researched using different ratios of cement and low grade MgO (LG MgO) as binding agents. In this study, Type I PC 42,5 R portland cement and low grade MgO which contains %70-80 MgO were used. S/S blocks that contain different ratios of binding agents which have cement/LG MgO ratio as 1/0 - 1/0,5 - 1/1 - 1/2 - 1/3 - 1/4 - 1/5 have been prepared. These blocks which contain 3 different ratio of waste, respectively %20, %30 and % 40 by weight were produced and exposed to 28 days water cure. At the end of 7th and 28th days curing time, S/S blocks were extracted by using TCLP and ANC tests in order to determine the leaching behavior of Zn, Pb, Cd and potential of resistance of S/S products to acidic conditions. Flexural and unconfined comprehensive strength (UCS) were carried out to determine structural properties of S/S solids. At the end of this study, it is understood that recovery of EAFD is possible and applicable by immobilization. Optimum mixture ratio found as %30 Waste+%46,6 Cement+%23,4 LG MgO. Leaching levels of contaminants obtained by using this mixture are under both the acceptance limits of hazardous waste and the landfilling limits according to USEPA and also concluded that using of S/S products as construction material is adequate in terms of structural properties.