Alüminyum üretim tesisi çamuru olan kırmızı çamurun çimento ile solidifikasyon/stabilizasyon prosesi uygulanarak yönetilmesi için yapılan arıtılabilirlik deneylerinden elde edilen verilerin irdelenmesi ile aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir:
1. Kırmızı çamurun çimento yerine harcın içine karıştırılması durumunda basınç dayanımları katkı oranı arttıkça azalmaktadır.
2. Üretilen harç numunelerinin dayanımları kür süresi ile doğru orantılı olarak artmıştır.
Genel olarak, 56 günlük kür süresindeki numunelerin dayanımı 28 günlük kürdekilere göre daha iyi dayanım sonuçları vermiştir.
3. Dayanım değerleri karşılaştırıldığın çamur ilavesi yapılmamış harç numunesinin basınç dayanımına en yakın sonuç veren katkı oranı %5’tir. Dayanım özelliğine bakıldığında bu değere kadar olan katkı oranında dayanım değerinin kabul edilebilir sınırlar içinde olduğu görülmüştür.
4. Buna göre kırmızı çamurun %5 katkı oranında kullanılması durumda inşaat yapı malzemesi olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.
5. Ancak atık arıtımı ve geri kazanımı temel amaç olarak düşünülürse daha düşük dayanım değerleri de hedeflenebilir.
6. Kırmızı çamurun ve harç numunelerinin sızma konsantrasyonları incelendiğinde, harç numunelerinin sızma konsantrasyonlarının kırmızı çamurunkinden daha düşük olduğu görülmüştür. Bu nedenle S/S prosesinin başarıyla tamamlandığı söylenebilir.
7. Sızma konsantrasyonları katkı oranlarına göre incelendiğinde zaman zaman beklenenin tersine daha düşük veya daha yüksek konsantrasyonlarla karşılaşılmıştır.
8. Çalışma kapsamında ele alınan parametrelerden Al, Cr, Cu, Fe, Ni ve Hg nın stabilizasyonun sağlanabildiği görülmüştür.
9. Sızma testi sonucunda, kırmızı çamurdan suya çinko girişi ölçülmemiştir. Ancak harç numunelerinde durum farklıdır. En yüksek çinko konsantrasyonu kırmızı çamur içermeyen harç numunesinde olmakla birlikte artan katkı oranlarıyla azalan çinko konsantrasyon değerleriyle karşılaşılmıştır. Bu durumun çimento, su veya kumdan kaynaklanmış olabileceği düşünülmektedir.
10. Çalışma kapsamında harç numunelerinde yapılan sızma testi sonucunda ölçülen diğer parametreler Cd ve Mn dır. Kırmızı çamur ve harç numuneleri için yapılan ölçümlerde sızma sonucu suya Cd ve Mn geçişi olmadığı tespit edilmiştir.
40
11. Ölçümü yapılan metallerden Cd, Cr, Cu, Hg, Ni ve Zn, Atıkların Düzenli Depolanmasına Dair Yönetmelik kapsamında depolanabilirliklerinin değerlendirilmesi aşamasında ele alınana parametrelerdendir. Bu parametrelere ait konsantrasyon değerleri Yönetmelikte belirtilen sınır değerlerle karşılaştırıldığında Cr hariç diğer metallere göre kırmızı çamurun ve üretilen harç numunelerinin III. Sınıf depolama alanında depolanabileceği belirlenmiştir. Cr konsantrasyonuna göre ise II. Sınıf depolama alanında depolanabilir özelliktedir. Buna göre kırmızı çamurun S/S prosesi ile arıtıldıktan sonra depolanması durumunda II. Sınıf depolama alanlarında depolanması gerektiği belirlenmiş olmaktadır.
41
KAYNAKLAR
Akıncı, A., Artır, R., 2008. Characterization of trace elements and radionuclides and their risk assessment in red mud, 59(4), Materials Characterization, 417-421.
Apak, R., Tütem, E., Hügül, M., Hizal, J., 1998. Heavy metal cation retention by unconventional sorbents (red muds and fly ashes), Water Research, 32(2), 430-440.
Brunori, C., Cremisini, C., Massanisso, P., Pinto, V., Torricelli, L., 2005. Reuse of a treated red mud bauxite waste: studies on environmental compatibility, Journal of Hazardous Materials, 117(1), 55-63.
Conner J.R. 1990, “Chemical Fıxation and Solidification of Hazardous Wastes”, Van Nostrand Reinhold, Newyork, ISBN 0-442-20511-2, 682.
Cicek, T., Tanrıverdi, M., 2007. Lime based steam autoclaved fly ash bricks Construction and Building Materials, 21 (6), 1295-1300.
Conner J.R. 1990, “Chemical Fıxation and Solidification of Hazardous Wastes”, Van Nostrand Reinhold, Newyork, ISBN 0-442-20511-2, 682 .
EPA 1989, Stabilization/Solidification of CERCLA and RCRA Wastes, Physical Tests, Chemical Testing Procedures, Technology Screening, and Field Activities, Center for Environmental Research Information and Risk Reduction Engineering Laboratory Office of Research and Development, Cincinati, EPA/625/6-89/022.
EPA 1993, Solidification/Stabilization and Its Application To Waste Material, Part II, Technical Resource Document, Office of Research and Development, Washington DC, EPA/530R-93/012
Filibeli A. 1996, “ Arıtma Çamurlarının İşlenmesi”, Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Basım Ünitesi, Yayın No: 255, İzmir.
Gordon, J.N., Pinnock, W.R., Moore, M.M., 1996. A preliminary investigation of strength development in Jamaican red mud composites, Cement and Concrete Composites, 18(6), 371-379.
Gözmen, T., Yüzer, H., Kalafatoglu, E., Balkas, T., 1983. “Kırmızı Çamurun Değerlendirilmesi”, TÜBİTAK Marmara Bilimsel ve Endüstriyel Araştırma Enstitüsü Kimya Araştırma Bölümü, Gebze.
Kara, M., Eker_M, A., Emrullahoglu, Ö. F., Katkılı Kırmızı Çamurun Yapı Malzemesi Olarak Kullanım İmkanlarının Araştırılması, 8. Uluslar arası Metalürji ve Malzeme Kongresi, II.Cilt, Sayfa 1435-1440, İstanbul 6-9, Haziran 1995.
Kara, M., Emrullahoglu, Ö. F., GöKtas, A. A., Baykara T., Günay, V., Özkan, T., “Çevreye Zararlı Atıkların Malzeme Olarak Değerlendirilmesi, Metal Dünyası Dergisi, Sayı 35, Sayfa 33-39, Mart 1996.
42
Kalkan, E., 2006. Utilization of red mud as a stabilization material for the preparation of clay liners, Engineering Geology, 87, (3-4), 220-229.
Kara, M., Eker_M, A., Emrullahoglu, Ö. F., Katkılı Kırmızı Çamurun Yapı Malzemesi Olarak Kullanım İmkanlarının Araştırılması, 8. Uluslar arası Metalürji ve Malzeme Kongresi, II.Cilt, Sayfa 1435-1440, İstanbul 6-9, Haziran 1995.
Kılıç, Y., Günay E., Kara ,M., Arslan E. G., Yılmaz, N., Marşoğlu, M., 2011. Kırmızı Çamurun Renkli Beton Üretiminde Pigment Olarak Kullanımı, Beton 2011 Hazır Beton Kongresi, 449.
Kılıç, Y. Günay, E., marşoğlu, M., 2013. Atık Kırmızı Çamur Kullanılarak Üretilen Renkli Beton Ürünlerin Çevreye Uyumluluk Performansının İncelenmesi, Sigma Dergisi, 31/3, 409-419.
Kumar, S., Kumar, R., Bandopadhyay, A., 2006. Innovative methodologies for the utilisation of wastes from metallurgical and allied industries, Resources, Conservation and Recycling 48, 301–314.
Kumar, A., Kumar S., 2013. Development of Paving Blocks Use of Red Mud and Fly Ash Using Geopolymerization, Construction and Building Materials, 38, 865-871.
Lagrega M. D., Buchingam P.L., Evans J. C. And The Environmental Resources Group .,1994, Hazardous Waste Management, Mc Graw Hill Inc., 1103 p.
Liu, W., Yang, J., Xiao, B., 2008. Application of Bayer red mud for iron recovery and building material production from alumosilicate residues, Journal of Hazardous Materials, In Press.
Mazzilli, B., Palmiro, V., Saueia, C., Nisti, M.B., 2000. Radiochemical characterization of Brazilian phosphogypsum, Journal of Environmental Radioactivity, 49(1), 113-122.
Mehmet Akif ÖZGÜN, 2012. Kırmızı Çamur Üretı̇mı̇ Ve Değerlendı̇rme Olanakları, Yüksek Lisans Semineri Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisliği Anabilim Dalı.
Özgün, M.A., 2012. Kırmızı Çamur Üretı̇mı̇ Ve Değerlendı̇rme Olanakları, Yüksek Lisans Semineri Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisliği Anabilim Dalı.
Öztürk, M., 2005. Kullanılmış Alüminyum Malzemelerin Geri Kazanılması, Çevre ve Orman Bakanlığı (http://www.cevreorman.gov.tr/belgeler/aluminyum.doc).
Pan, Z., Cheng, L., Lu, Y., Yang, N., 2002. Hydration products of alkali-activated slag–red mud cementitious material, Cement and Concrete Research, 32(3), 357-362.
Pera, J., Boumaza, R., Ambroise, J., 1997. Development of a pozzolanic pigment from red mud, Cement and Concrete Research, 27(10) 1513-1522.
Salihoğlu, G., 2007. Ağır Metal İçeren Çelik Sanayii Atıklarının Stabilizasyonu ve Solidifikasyonu, Uludağ Üniversitesi, Çevre Mühendisliği ABD, Doktora Tezi, Bursa
43
Singh, M., Upadhayay, S.N., Prasad, P.M., 1996. Preparation of special cements from red mud, Waste Management, Volume 16(8), 665-670.
Sneha Samal, Ajoy K. Ray, Amitava Bandopadhyay; Proposal for resources, utilization and processes of red mud in India; International Journal of Mineral Processing, Volume 118, 30 January 2013,43-55.
Somlai, J., Jobbágy, V., Kovács, J., Tarján, S., Kovács, T., 2008. Radiological aspects of the usability of red mud as building material additive, Journal of Hazardous Materials, 150(3), 541-545.
Tsakiridis, P.E., Agatzini-Leonardou, S., Oustadakis, P., 2004. Red Mud Addition in the Raw Meal for the Production of Portland Cement Clinker, Journal of Hazardous Materials, 116(1-2), 103-110.
United States Environmental Protection Agency, EPA, 1986. Handbook for stabilization solidification of hazardous waste, EPA/540/2-86/001.
United States Environmental Protection Agency, EPA, 1989. Stabilization solidification of organics and inorganics-Engineering Bulletin, EPA/540/S-92/015.
Weitzmann, L., 1990. Factors for selecting appropriate solidification/stabilization methods, Journal of Hazardous Materials, 24:157-168.
Yang, J., Xiao B., 2008, Development Of Unsintered Construction Materials From Red Mud Wastes Produced İn The Sintering Alumina Process, Construction and Building Materials 22/12, 2299–2307.
Yıldız, A., Tınmaz Köse, E., Akyıldız, A., 2009. Farklı Kül ve Çamur Numunelerinin Bertarafı Amacı ile İnşaat Malzemesi Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması, TÜBİTAK, Proje No:
108Y233.
Yuan Yao, Yu Li, Xiaoming Liu, Shushu Jiang, Chao Feng, Ester Rafanan; Characterization on a cementitious material composed of red mud and coal industry byproducts Original Research Article Construction and Building Materials, Volume 47, October 2013, Pages 496-501.
44