ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ KAPSAMINDA ATIKLARDAN
DEĞERLİ ÜRÜNLERİN ELDESİ İÇİN TEKNOLOJİ
GELİŞTİRME PROJELERİ
TÜBİTAK
MARMARA ARAŞTIRMA MERKEZİ
MALZEME ENSTİTÜSÜ
Şubat 2014
Ankara
Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014
1
GERİ DÖNÜŞÜM-GERİ KAZANIM
ATIK
Tekrar Kullanım
Toplama ve temizleme dışında
hiçbir işleme tabi tutulmadan
aynı şekliyle ekonomik ömrü
doluncaya kadar defalarca
kullanım (cam şişeler)
Geri Dönüşüm
Çeşitli fiziksel ve/veya kimyasal
işlemlerle ikincil hammaddeye
dönüştürülerek, tekrar üretim
sürecine dahil edilmesi (Kullanılmış
beyaz kağıtlardan gazete kağıdı)
Geri Kazanım
Katı atıklar içinde değerlendirilebilir olanların, ayrı toplanması, cinslerine göre
ayrılması, fiziksel ve/veya kimyasal ve/veya biyolojik işlemlerle ikincil hammaddeye
veya tarım girdisine dönüştürülmesi ve enerji elde edilmesi için yakılması şeklindeki
faaliyetlerinin tümü (Organik atıklardan biyogaz üretimi, biyogazın enerjiye
çevrilmesi
2
Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014
GERİ DÖNÜŞÜM-GERİ KAZANIM
Kaynak: İzaydaş
3
Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014
HEDEFLENEN
ATIK YÖNETİMİ HİYERARŞİSİ
Klasik atık hiyerarşisi
2020 yılı sonrası için
hedeflenen atık hiyerarşisi
önleme
önleme
geri kazanım
Bertaraf (düzenli
depolama)
4
geri kazanım
Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014
GERİ DÖNÜŞÜM-GERİ KAZANIM
Enerji tasarrufu
sağlanması
Doğal
kaynaklarımızın
korunması
Geleceğe ve
ekonomiye yatırım
yapılması
Atık miktarının
azaltılması
KAYNAKLARIN
ORTAK KULLANIMI
ENDÜTRİYEL
SİMBİYOZ
5
Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014
ATIKTAN ÜRÜN ELDESİ İÇİN TEKNOLOJİ GELİŞTİRME
PROJELERİ
1.
2.
3.
4.
5.
-MALZEME ENSTİTÜSÜ TAMAMLANAN PROJELERERDEMİR
ÇELİKHANE
CÜRUFLARININ
EKONOMİK
VE
EKOLOJİK
DEĞERLENDİRİLMESİ
ESKI ASFALT KAPLAMALARIN VE LASTIK ATIKLARIN GERI DÖNÜŞTÜRÜLEREK
BITÜMLÜ SICAK KARIŞIMLARDA YENIDEN KULLANILMASI
ENDÜSTRİYEL ATIKLARDAN TİCARİ ÜRÜNLERE (Kırmızı Çamur, uçucu kül)
ALÜMİNYUMCA ZENGİN ELOKSAL ÇAMURLARININ GERİ DÖNÜŞTÜRÜLMESİ VE
MİNERAL KATKILARIYLA MULLİT ESASLI SERAMİK MALZEMELERİN
GELİŞTİRİLMESİ
ELOKSAL ÇAMURUNUN GERI KAZANILARAK YANMAZ KOMPOZIT PANEL
ÜRETİMİNDE ALEV GECİKTİRİCİ OLARAK KULLANIM TEKNOLOJİLERİNİN
GELİŞTİRİLMESİ
Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014
6
MALZEME ENSTİTÜSÜ
ERDEMİR ÇELİKHANE CÜRUFLARININ EKONOMİK VE
EKOLOJİK DEĞERLENDİRİLMESİ (3 proje)
PROJE SÜRESİ: 2003-2007
PROJE ORTAKLARI : Çek Cumhuriyeti, Sırbistan; Türkiye
DESTEKLEYİCİ: EUREKA TEYDEB/ERDEMİR
Çek Cumhuriyeti
Research Institute Of Building Materials
Research Institute For Fodder Crops Ltd.
Turkiye
TUBITAK Marmara Araştırma Merkezi Malzeme Enstitüsü
Erdemir
ISTON- ISTANBUL (ve TÇMB,AKÇANSA katkıları)
Sırbistan
Institute For Multidisciplinary Research
Jp Elektroprivreda Srbije
AMAÇ VE KAPSAM: Çelik curüfunun; asfaltta, demir yollarında,
çimentoda ve tarımda katkı elemanı olarak kullanım şartlarının
belirlenmesi
Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014
7
ERDEMİR ÇELİKHANE CÜRUFLARININ EKONOMİK VE
EKOLOJİK DEĞERLENDİRİLMESİ
ÇELIKHANE CÜRUFU
ASFALT
Bitümlü temel (%100) ve binder
tabakasında (%70) kullanmaya
uygun
K.Ereğli ve civarında kırmataş
kullanımına göre %11 oranında
maliyet avantajı
BALAST
D.D.Y.
Şartnamesine
göre;
organik kökenli madde miktarı,
aşınmaya dayanıklılık, su emme
ve dona dayanıklılık bakımından
balast
malzeme olabilme
özelliklerine sahip
ÇIMENTO -BETON
Portland Çimento 32,5 sınıfına
uygun çimento
Çimento
bileşiminde;
%20
kullanım ile maliyet avantajı
Klinker üretim sıcaklığı 100oC
düşürüldü (%16.85 ve %20 oranında
ikame-CEMSTAR Prosesi)
Beton bileşiminde; Kırmataş I ve
II yerine kullanım ile maliyet
avantajı
TARIM
Az kireçli toprakta
kullanım için uygun
8
MALZEME ENSTİTÜSÜ
ÇELİK CÜRUFUNDAN
ELDE EDİLEN
ÜRÜNLER
BETON
ÇİMENTO
ÇELİK
CÜRUFU
ASFALT
TARIM
Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014
9
MALZEME ENSTİTÜSÜ
ESKI ASFALT KAPLAMALARIN VE LASTIK ATIKLARININ GERI
DÖNÜŞTÜRÜLEREK BITÜMLÜ SICAK KARIŞIMLARDA YENIDEN
KULLANILMASI
DESTEKLEYEN: TÜBİTAK TEYDEB
PROJE ORTAKLARI: İSFALT A.Ş. ve TÜBİTAK MAM Malzeme Enstitüsü
Projenin amacı: Geri dönüştürülmüş malzemelerin sıcak asfalt karışımlarında
kullanım şartlarını belirlemek, bu malzemelerden sıcak asfalt üreterek ülkemiz için
ekonomik ve çevresel yarar sağlamak
Proje kapsamı; Otomobil lastik atıkları ve eski asfalt kaplamaların geri
dönüştürülerek, sıcak asfalt karışımlarında kullanım şartlarının belirlenmesi ve bu
malzemelerin bitümlü sıcak karışımların performansına etkisinin saptanması
Proje yol/asfalt yapımında alternatif/geri dönüştürülmüş malzemelerin
kullanımının araştırılması ve uygulanması projesidir.
10
MALZEME ENSTİTÜSÜ
LASTİK ATIĞI KATKILI SICAK ASFALT ÜRETİM PROSESİ
BELİRLENDİ
11
MALZEME ENSTİTÜSÜ
GERİ DÖNÜŞTÜRÜLMÜŞ ASFALT ÜRETİM PROSESİ
BELİRLENDİ
12
MALZEME ENSTİTÜSÜ
asfalt kırma
makinası
Mahmutbey Mah.
Ordu Cad.
/Bağcılar
Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014
13
MALZEME ENSTİTÜSÜ
YENİLİK VE SONUÇLAR:
Asfalt yapımında geri dönüşümlü malzemelerin (otomobil lastik atıkları ve eski asfalt
kaplamalar) sıcak asfalt karışımlarında kullanım şartları belirlenmiş ve bu malzemelerin
bitümlü sıcak karışımların performansına etkisi saptanmıştır.
Yollardan kazınan tüm malzemelerin asfalta dönüştürülmesi ve büyük hacimlerde
ortaya çıkan lastik atıkların asfaltta kullanımı Türkiye’de yeni bir teknoloji olmuştur.
Ülkemizde bu projeye kadar asfaltta kullanımı denenmemiş eski asfalt kaplamaların ve
lastik atıklarının geri dönüştürülmesi sağlanarak, agrega testleri ve karışım dizaynlarının
yapılmasından başlayarak, pilot üretim ve serime gelinceye kadar gerekli tüm laboratuar
testleri bilimsel bir yaklaşım ve sistematikle ele alınmıştır.
Geri dönüştürülmüş agregayla asfalt üretimi ve lastik atıklarının modifiye asfalt
üretimde kullanılmasına yönelik olan bu çalışma ülkemizde endüstriyel boyuttaki ilk
uygulamadır.
Proje sonucunda üretilen asfaltlar, Mahmutbey Mah. Ordu Cad. Bağcılar’a uygulanmış
ve halen kullanılmaktadır.
Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014
14
MALZEME ENSTİTÜSÜ
ENDÜSTRİYEL ATIKLARDAN TİCARİ ÜRÜNLERE
DESTEKLEYEN :EUREKA-TÜBİTAK TEYDEB (İSTON A.Ş.)
PROJE EUREKA ADI :From Industrial Waste To Commercial Products
PROJE SÜRESİ : 24 ay
PROJE KATILIMCI ÜLKELERİ
1.Çek Cumhuriyeti
-Research Institute Of Building Materials
-Research Institute For Fodder Crops Ltd.
Turkiye
-TUBITAK Marmara Research Center Materials Institute
-İstanbul Belediyesi-İSTON A.Ş.
-İ.T.Ü.
Sırbistan
-Institute For Multidisciplinary Research
-Zorka-Keramika Doo Sabac Serbia SME
PROJENİN AMACI:
Atık malzemelerden yapı malzemeleri olarak kullanılabilecek ticari ürünlerin
geliştirilmesi
15
ENDÜSTRİYEL ATIKLARDAN TİCARİ ÜRÜNLERE
Kırmızı Çamur
Üretilen 1 ton alümina veya 0.5 ton alüminyum metaline karşılık, yaklaşık 1 ton
kırmızı çamur atığı
 Son 10 yılda, Dünya’da ̴ 90 milyon ton, Seydişehir Alüminyum tesislerinde ise ̴ 3
milyon ton kırmızı çamur atığı birikmiştir.
KAPSAM
Renkli beton ve şehir mobilyaları üretiminde kırmızı çamur kullanım şartlarının
belirlenmesi
Renkli beton üretiminde kırmızı çamurun pigment olarak kullanılması
NİHAİ ÜRÜNLER
Renkli Beton ve Şehir Mobilyaları
16
ENDÜSTRİYEL ATIKLARDAN TİCARİ ÜRÜNLERE
Atık Kırmızı Çamurun renkli beton üretiminde pigment ve şehir
mobilyaları üretiminde agrega olarak kullanım şartları belirlendi.
Üretim sonrası, kırmızı çamur ikameli renkli beton ürünlerin çevre ve
insan sağlığı için tehlike limitleri ölçüldü.
Başlangıçta tehlikeli bir atık olan kırmızı çamurun; parke taşı, bordür
ve şehir mobilyaları gibi ürünler içerisinde kullanıldığında, çevreye zarar
vermediği ve tehlikesiz atıkların depolanabilme kriterlerine göre
kullanılarak, depolanabileceği belirlendi.
Kırmızı çamur ikameli renkli beton ürünlerin; +40ºC ve -10ºC
sıcaklıklarda, 1 yıllık süredeki ömür performans testleri sonrası renk
ölçüm sonuçlarına göre, kırmızı renk özelliğinin, kış ve yaz koşullarından
etkilenmediği belirlendi.
17
ENDÜSTRİYEL ATIKLARDAN TİCARİ ÜRÜNLERE
Atık Kırmızı Çamur
Kırmızı çamur katkılı renkli
beton üretimi
Kırmızı çamur katkılı (a) Bordür,
(b) Parke taşı, (c) Şehir mobilyası
18
MALZEME ENSTİTÜSÜ
Eloksal Atık Çamurunun Geri Kazanılarak Yanmaz Kompozit
Panel Üretiminde Alev Geciktirici Olarak Kullanım
Teknolojilerinin Geliştirilmesi
Bertaraf maliyeti ve çevresel kirlilik faktörü yüksek, alüminyum eloksal prosesinin
zorunlu çıktısı olan eloksal çamurunu geri dönüşüm prosesleriyle geri kazanarak,
yanmaz kompozit panel üretiminde kullanmak
Projenin Yenilikçi Yönü
 Eloksal atığından alümina tozu (hidroksit ve oksit)
üretimi
Üretilen alümina tozunun, yanmaz kompozit panel
üretiminde kullanımı
Destekleyici için eloksal atık çamurunun geri
dönüştürülmesiyle elde edilen yeni ürünün, şirket
içerisinde kullanılabilecek yeni bir hammaddeye
dönüştürülmesi
Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014
19
MALZEME ENSTİTÜSÜ
Proje Kapsamında Atığın Geri Dönüştürülmesiyle
Üretilen Alüminyum Hidroksit Katkılı Yanmaz
Kompozit Paneller
Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014
Halihazırda Destekleyicinin
Farklı bir Hammadde ile
Ürettiği Yanmaz Kompozit
20
Panel
MALZEME ENSTİTÜSÜ
ALÜMİNYUMCA ZENGİN ELOKSAL ÇAMURLARININ GERİ
DÖNÜŞTÜRÜLMESİ VE MİNERAL KATKILARIYLA MULLİT
ESASLI SERAMİK MALZEMELERİN GELİŞTİRİLMESİ
Geri kazanım tekniklerini uygulayarak eloksal
çamurlarındaki böhmitin zenginleştirilmesi,
korundum (α-Al2O3) eldesi ve kaolen,
diyatomit ve kil gibi doğal mineral
katkılarıyla mullit (3Al2O32SiO2) esaslı
mühendislik
seramik
malzemelerinin
geliştirilmesi
Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014
21
MALZEME ENSTİTÜSÜ
Monolitik Mullit
Seramikler
• Sofra malzemeleri, refrakterler, fırın elemanları,
katalitik konvertör altlıklar, elektronik devreler ve
yüksek sıcaklık fırın penceresinde kullanılan optik
yarı saydam seramikler
Mullit
Kaplamalar
• Uzay araçlarının ısı kalkanı ve fırın tüpleri gibi
kullanımlar için oksit veya nano oksit bazlı seramik
yapılara mullit kaplamalar uygulanmaktadır
Mullit Matris
Kompozitler
• Gaz türbin motorlarında kullanılan yapı ve
bileşenler (gömlekler, yanma için termal koruma
bölgesi, egzos boruları), yüksek sıcaklık fırın
elemanları ve uzay araçlarının ısı kalkanlarıdır
Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014
22
MALZEME ENSTİTÜSÜ
MALZEME
%100 mullit
fazı içerenENSTİTÜSÜ
seramik malzemeler üretildi
Kuru pres
Ekstrüzyon pres
Slip döküm
Termal Şok Dayanımı (Havada ve suda)
(4-10. çevrim)
23
SORUNLAR-BEKLENTİLER
SORUNLAR
1.
2.
3.
4.
5.
Yasalar
Yönetmelikler
İşbirliği eksiklikleri (Paylaşmaktan korkmak)
Ar-Geye önyargılı yaklaşım
Proje Süreleri
6. Özel sektörden mali destek aktarımının yetersizliği
BEKLENTİLER
Bakanlıklar
Araştırma Kurumları
Üniversiteler
DPT
Kalkınma Ajansları
Özel Kurumlar
EUREKA,HORIZON2020
İŞ VE GÜÇ BİRLİĞİ
YAPMAK
24
ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ KONFERANSI 2014
Teşekkür Ederim
Dr.Esin GÜNAY
TÜBİTAK MAM
MALZEME ENSTİTÜSÜ
PK. 21, 41470 GEBZE-KOCAELİ
Tel: +90-262-677 3018 ; Faks: +90-262-641 23 09
www.mam.gov.tr
Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014
25
Download

Endüstriyel Simbiyoz Kapsamında Atıklardan Değerli Ürünlerin