Siyanür Giderme

Siyanür oksitleme için siyanürlü atıksular da bir bekletme-dengelemeden sonra reaksiyon tankına alınır. ĠĢlem iki kademede yürütüldüğünden sürekli çalıĢma halinde iki tank kullanılır. Kesikli çalıĢtırma için iki tank yeterlidir. Tanklar yavaĢ bir karıĢtırma için karıĢtırıcıyla teçhiz edilmeli ve pH‟ da uygun oksidayon-redüksiyon potansiyeline eriĢinceye kadar oksitleyici beslemesi yapılmalıdır. Bu iĢlem sonucunda siyanür, siyanata dönüĢtürülür. Ġkinci kademede oksidasyon potansiyeli klor ile arttırılır ve siyanat karbondioksit ve azota çevrilir. Reaksiyon tankında birikecek çamurlar zaman zaman temizlenmelidir. ĠĢlemde istenmeyen uçucu bileĢiklerin oluĢumunun önüne geçmek için pH çok dikkatli ayarlanmalıdır [27].

Kimyasal çöktürme ve flotasyon iĢlemlerinin yanı sıra siyanür arıtımında kullanılan diğer yöntemler iyon değiĢtirme ve aktif karbon adsorpsiyonudur [6].

2.5.2 Krom Giderme

Krom indirgeme iĢleminde en önemli nokta, pH ve oksidasyon redüksiyon potansiyelinin kontrolüdür. Kimyasal indirgeme için beslenen SO2, sodyummetabisülfit gibi maddeler pH=2 civarında uygun oksidasyon redüksiyon potansiyeline eriĢinceye kadar beslenir. Ġndirgeme iĢleminin tamamlanması için amaçlanan oksidasyon redüksiyon potansiyeline mutlaka eriĢilmelidir. Burada bekletme süresinin de iyi ayarlanması gerekir. Ayrıca reaksiyon süresince hızlı olmayan bir karıĢtırma uygulanır. Sistem genellikle

kesikli çalıĢtırıldığından atıksular reaksiyon tankından önce bir bekletme dengeleme tankına alınmalıdır [27].

2.5.3 Kadmiyum Giderme

Kadmiyum; metal alaĢımları, seramik, elektrokaplama, fotoğraf, pigment, tekstil boyama, kimya sanayi ve kurĢun madeni dren sularında bulunur. Atıksulardan kadmiyum, çöktürme veya iyon değiĢtirme ile uzaklaĢtırılır. Atıksuda siyanür gibi kompleks oluĢturucu iyon mevcutsa kadmiyum çökmez. Bu durumda bu kompleks yapıcı iyonun kadmiyumun çöktürülmesi öncesi atıksudan uzaklaĢtırılması gerekir. Siyanür durumunda, önce siyanürü oksitleyip arkadan kadmiyum oksit oluĢumuna sağlayan, hidrojen peroksitli oksidasyon-çöktürme yöntemi ile kadmiyumun ekonomik olarak geri kazanımı mümkün olmaktadır [74].

2.5.4 Bakır Giderme

Endüstriyel atıksularda bakır kaynağı metal dekopaj ve kaplama banyolarıdır. Atıksulardan bakır çöktürme ve iyon değiĢimi, buharlaĢtırma, ve elektrodiyaliz prosesleri ile giderilir. Geri kazanılan bakırın ticari değeri geri kazanım yönteminin çekiciliğini belirler. 200 mg/l nin altında bakır içeren atıksularda iyon değiĢimi ve aktif karbon yöntemleri daha ekonomik olmaktadır. Alkali pH‟da bakır, çözünürlüğü düĢük metal hidroksit Ģeklinde çöker [74].

2.5.5 Demir Giderme

Demir; maden iĢleme, cevher öğütme, kimya endüstrisi atıksuları, boya üretimi, metal iĢleme, tekstil, petrol rafinerileri de dahil bir çok endüstriyel atıksularda bulunur. Atıksularda demir giderilmesinde temel yöntem Fe+2 ‟nin Fe+3‟e dönüĢtürülmesi, ve Fe(OH)2‟nin pH=7 cıvarında(minimum çözünürlükte) çöktürülmesidir. Fe+2 ‟nin Fe+3‟e dönüĢtürülmesi pH=7.5te havalandırma ile çok hızlı olarak gerçekleĢir. Ortamda çözünmüĢ organik madde varsa demirin oksitlenme hızı düĢer[74].

2.5.6 Nikel Giderme

Atıksularda nikel; metal iĢleme endüstrisi, çelik dökümhaneleri, motorlu araçlar, uçak endüstrisi, baskı, metal kaplama ve kimya endüstrilerinden

kaynaklanır. Nikel, geri kazanım sisteminde karbonat veya sülfatı Ģeklinde de çöktürülebilir. Pratikte pH=11.5‟ta kireç ilavesi ile çöktürme ve filtrasyon sonucu bakiye nikel 0.15 mg/l ye indirilebilir. Atıksuda nikel konsantrasyonu yüksekse iyon değiĢimi ve buharlaĢtırma ile nikel geri kazanımı mümkündür [74].

2.5.7 Çinko Giderme

Çinko; çelik iĢleri, rayon ipliği ve elyaf üretimi, öğütülmüĢ odun hamuru üretimi, katodik iĢlem yapan sistemlerde soğutma suyunun sirkülasyonu sularında bulunur. Kaplama ve metal iĢleme endüstrileri atıksularında da çinko bulunur. Çinko kireç veya kostik kullanılarak hidroksiti Ģeklinde çöktürülür. Kireçle çöktürmenin bir mahzuru atıksuda sülfat bulunması durumunda kalsiyum sülfatın da birlikte çökmesidir. pH=11 de arıtılmıĢ su çıkıĢında 0.1 mg/l nin altında çinko seviyelerine ulaĢılabilir [74].

3 MATERYAL VE METOD

Alüminyumeloksal kaplama tesislerinde oluĢan atıksulardan asidik ve alkali kimyasalların, ağır metallerin geri kazanılarak kaplama banyolarında tekrardan kullanımının sağlanması ve bu sayede firmaların kimyasal maliyetlerinin azaltılmasının yanı sıra çevreye daha az atık verilmesi amaçlanmıĢtır. Bu kapsamda ilk önce 5 adet alüminyum eloksal kaplama fabrikalarının kaplama prosesleri incelenerekve uygulama yapılan tesiste banyolardan alınan numunelerin analizleri yapılarak eloksal kaplama banyolarının özellikleri ve kirlenme profili çıkartılmıĢtır. Eloksal kaplama banyolarından atıksu ve hammadde geri kazanımını gerçekleĢtirmek için; öncelikle laboratuar deneyleri yapılarak kullanılacak olan reçine modelleri ve membran modelleri tespit edilmiĢtir. Tespit edilen bu reçine ve membranların performans testleri yapılarak pilot sisteminkurulumu yapılmıĢtır. Pilot denemelerinin yapılması için reçineli iyon değiĢtirici üniteler ve membranlı üniteler olmak üzere 2 ana grupta pilot ölçekte geri kazanım üniteleri hazırlanmıĢtır.

Uygulama yapılan tesis Ġstanbul‟da 25.000 m2_{'lik üretim alanında 3 adet farklı} büyüklük ve kapasitede ekstrüzyon hatı ile yılda 18.000 ton alüminyum profil üretebilmektedir. Üretilen profiller talep edilen çeĢit ve özellikte toz boya veya eloksal kaplama yapılabilmektedir. Üretilmekte olan profiller baĢta mimari uygulamalar, inĢaat, otomotiv, makine, havalandırma, soğutma, dekorasyon, aydınlatma, elektrik ve elektronik, mobilya ve aksesuar sektörlerinde kullanılmaktadır. Üretim 24 saat 2 vardiya olarak yapılmaktadır. Banyolar günde ortalama 20 saat, ortalama 300 gün çalıĢma ile yılda 1.800 ton alüminyum profil malzeme üzerine eloksal kaplama iĢlemi yapılmaktadır.

Eloksal Kaplama ĠĢlemi‟nde kullanılan Mat(Kostik) Durulama, Eloksal, Eloksal Durulama, Renklendirme Durulama ve Tespit Durulama Banyoları‟ndan atıksu ve hammade geri kazanımı için hazırlanan pilot üniteler kullanılmıĢtır.

Mat(Kostik) Durulama Banyosu‟ndan 120 L/h kapasiteli Pilot Ölçekli Nanofiltrasyon(NF)Ünitesi‟nde; KOCH SELRO34 AMS Membran,B4022 4040 Membran, FILMTEC NF 270-40 Membran olmak üzere 3 farklı membran

kullanılarak banyodan iletkenlik, kostik ve alüminyum giderilerek geri kazanım uygulaması yapılmıĢtır.

Eloksal Banyosu‟ndan Sülfürik Asit geri kazanımı için; 25 L hacimde 500 L/h üretim kapasitesinde Pilot Ölçekli Anyonik Ġyonik Deminaralize(AĠD) Ünitesi‟nde, A870 Reçine Filtre ve Selion AR850 Reçine Filtre olmak üzere 2 farklı iyon değiĢtirici reçine kullanılmıĢtır. Reçine üzerinde tutulan iyonların safsu ile reçinen geri yıkanması ile Sülfürik Asit geri kazanımı yapılmaktadır.

Eloksal Durulama Banyosu‟ndan atıksu geri kazanımı için; 120 L/h kapasiteli Pilot Ölçekli Nanofiltrasyon(NF)Ünitesi‟nde; KOCH SELRO34 AMS Membran, FILMTEC NF 270-40 Membran ve AMS S3012 4040 Membran olmak üzere 3 farklı membran kullanılarak banyodan iletkenlik, asit ve alüminyum giderilerek geri kazanım uygulaması yapılmıĢtır.

120 L/h kapasiteli Pilot Ölçekli Nanofiltrasyon(NF)Ünitesi ile uygulama yapılmadan önce 500 L/h kapasiteli Ultrafiltrasyon(UF) Ünitesi ile NF Ünitesi‟ne gelen atıksuların filtre edilerek hızlı tıkanmasını engellemek amacıyla kullanılmıĢtır. Pilot UF ünitesinde kimyasallara dayanıklı olması için DOW SFP-2860 Model PVDF hollow fiber membran kullanılmıĢtır. NF Ünitesi‟nde kullanılan membranın tıkanmalara karĢı veriminin düĢmesinin engellenmesi amacıyla geri yıkama iĢlemine tabi tutulmaktadır.

Eloksal Durulama, Renklendirme Durulama ve Tespit Durulama Banyosu‟ndan atıksu geri kazanımı için; 450 L/h kapasiteli Pilot Ölçekli Anyonik Katyonik Deminaralize(AKD) Ünitesi‟nde; 50 L Aktif Karbon Filtre(AKF), 50 L Ġyon DeğiĢtirici Katyonik Filtre(KF), 50 L Ġyon DeğiĢtirici Zayıf Anyonik Filtre(KF-1) ve 50 L Ġyon DeğiĢtirici Kuvvetli Anyonik Filtre(KF-2) kullanılmıĢtır. Durulama Banyosu atıksuları AKD Ünitesi‟ne girmeden önce Filtrepres ile Mikrofiltrasyon iĢlemine tabi tutulmuĢtur. AKD Ünitesi‟nde kullanılan AKF Ģebeke suyu ile, KF Ģebeke suyu ile birlikte HCl veya H2SO4 Çözeltisi ile, AF ise Ģebeke suyu ile birlikte NaOH çözelti ile yada Mat Durulama Banyosu atıksularının NF Ünitesi ile geri kazanım suyu ile rejenerasyon iĢlemine tabi tutularak tıkanmalara karĢı veriminin düĢmesinin engellenmesi yapılmaktadır.