Arıtma çamurlarının karakterizasyonu ve briket kömür imalatında kullanımı
The characterization and use of waste sludges in briquette coal production
Yazar: NİLÜFER ÖMÜRLÜ
Danışman: DOÇ. DR. GÜLEDA ENGİN
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Arıtma tesislerinin artmasıyla birlikte her geçen gün miktarları artan arıtma çamurlarının bertarafı, işletmeler açısından her zaman bir problem olarak görülmektedir. Oysa fiziksel ve kimyasal özellikleri ayrıntılı olarak ortaya konmuş olduğunda, arıtma çamurlarının yeniden kullanımı ve geri kazanımının ciddi bir ekonomik girdi olabileceği akla gelmektedir. Sonuç olarak, her yıl milyon tonlar seviyesinde ortaya çıkan arıtma çamurları yüksek maliyetlerle inşa edilen düzenli deponi alanlarına gömülerek bu tesislerin daha çabuk dolmasına, faydalı ömürlerinin kısalmasına, yine yakma tesislerinde yakılarak büyük bir ekonomik kayba sebep olmaktadır. Yapılması gereken en önemli hareket, arıtma çamurlarının fiziksel ve kimyasal karakterizasyonlarını belirleyip, uygun olan yeniden kullanım ve geri kazanım olanaklarına yönlendirmektir.Ancak miktarları artan arıtma çamurlarını uzaklaştırmak veya bertaraf etmek üzere harcanan meblağlar, işletmeler açısından büyük bir sorun olarak görülmektedir. Bu çalışmada, bu maliyeti ortadan kaldırmak amacıyla arıtma çamurlarının değerlendirilerek briket kömür üretiminde kullanımı hedeflenmiştir. Bu amaçla, bir gıda endüstrisinden alınan organik kökenli arıtma çamuruna, belirlenen oranlarda bitüm ve ithal toz kömür ilave edilerek, karışım belli sıcaklık ve basınç altında presleme sonucu briket kömür üretimi gerçekleştirilmiştir. Böylece hem bertaraf edilmek istenen arıtma çamurları değerlendirilmiş hem de yakıt olarak kullanılabilecek bir ürün ortaya konmuştur.Çalışma sonunda elde edilen briket kömürleri gerekli dayanım testlerine ve ısıl değer tayinlerine tabi tutulmuş, elde edilen sonuçlar briket kömür üretiminde bağlayıcı madde olarak arıtma çamurlarının kullanımının mümkün olduğunu ortaya koymuştur. Böylece, Dünyadaki yeniden kullanım ve geri kazanım yöntemlerine örnek teşkil edecek bir çalışma ortaya konmuştur.Çalışma altı bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde konunun anlam ve önemi, çalışmanın amaç ve kapsamı hakkında kısaca bilgi verilmektedir. İkinci bölümde arıtma çamurları, bertaraf yöntemleri ve arıtma çamurlarının yeniden kullanımı üzerinde durulmaktadır. Üçüncü bölümde briket kömürleri hakkında kısaca bilgi verilmektedir. Dördüncü bölümde çalışmayla ilgili deneysel metodlar açıklanmaktadır. Bu kapsamda, arıtma çamurlarının karakterizasyon metodları, briket kömür üretim metodu ve üretilen briket kömürler üzerinde gerçekleştirilen deneyler açıklanarak uygulanmaktadır. Beşinci bölümde deneysel sonuçlar açıklanmaktadır. Altıncı bölümde ise sonuçların kısa bir değerlendirmesi ve gelecekte yapılabilecek çalışmalara ışık tutulabilmesi amacıyla öneriler yer almaktadır.

Abstract:
Increasing amounts of waste sludge disposal with increasing treatment plants are always seen as a problem from the point of production industry. However, when the physical and chemical properties of waste sludges are determined in detail, it is clear that the re-use and recovery of sewage sludge could be a serious economic input. As a result, millions of tons of produced waste sludge per year, are stored in landfill areas causing a great economic loss due to faster embankment and shorter life-span of landfills. Likewise, incineration also causes economic loss. The most important action should be to determine the physical and chemical sludge characterizations and direct the producers towards appropriate re-use and recycling opportunities.However, the cost for the removal or final disposal of increasing amounts of waste sludge is seen as a major problem. In this study, the main aim was to use waste sludge for the production of briquette coal in order to eliminate these costs. For this purpose, bitumen and charcoal powder, in known proportions, were added into waste sludge with organic origin taken from the treatment plant of a food industry and the resulting mixture was pressed to produce briquette coal samples under certain temperature and pressure. Thus, a product which can be evaluated as a solid fuel was produced using waste sludge.The briquette coal samples produced in this study was tested with necessary endurance and fuel analyses. The results obtained indicated that waste sludge can be used as a binder fort he production of briquette coal. Therefore, it can be concluded that this study presents an example for reuse and recycling methods applied worldwide.