Endüstriyel Simbiyoz Kapsamında Atıklardan Değerli Ürünlerin … · 2014-02-26 · mühendislik seramik malzemelerinin geliştirilmesi ... Slip döküm %100 mullit fazı içeren

TÜBİTAK MARMARA ARAŞTIRMA MERKEZİ

MALZEME ENSTİTÜSÜ

ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ KAPSAMINDA ATIKLARDAN DEĞERLİ ÜRÜNLERİN ELDESİ İÇİN TEKNOLOJİ

GELİŞTİRME PROJELERİ

Şubat 2014 Ankara

Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014 1

GERİ DÖNÜŞÜM-GERİ KAZANIM

2

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

Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014


3

Kaynak: İzaydaş


4

önleme

geri kazanım

Bertaraf (düzenli depolama)

önleme

geri kazanım

Klasik atık hiyerarşisi 2020 yılı sonrası için

hedeflenen atık hiyerarşisi

HEDEFLENEN ATIK YÖNETİMİ HİYERARŞİSİ



5

Enerji tasarrufu sağlanması

Doğal kaynaklarımızın

korunması

Geleceğe ve ekonomiye yatırım

yapılması

Atık miktarının azaltılması

KAYNAKLARIN ORTAK KULLANIMI

ENDÜTRİYEL SİMBİYOZ


ATIKTAN ÜRÜN ELDESİ İÇİN TEKNOLOJİ GELİŞTİRME PROJELERİ

-MALZEME ENSTİTÜSÜ TAMAMLANAN PROJELER- 1. ERDEMİR ÇELİKHANE CÜRUFLARININ EKONOMİK VE EKOLOJİK

DEĞERLENDİRİLMESİ 2. ESKI ASFALT KAPLAMALARIN VE LASTIK ATIKLARIN GERI DÖNÜŞTÜRÜLEREK

BITÜMLÜ SICAK KARIŞIMLARDA YENIDEN KULLANILMASI 3. ENDÜSTRİYEL ATIKLARDAN TİCARİ ÜRÜNLERE (Kırmızı Çamur, uçucu kül) 4. ALÜMİNYUMCA ZENGİN ELOKSAL ÇAMURLARININ GERİ DÖNÜŞTÜRÜLMESİ VE

MİNERAL KATKILARIYLA MULLİT ESASLI SERAMİK MALZEMELERİN GELİŞTİRİLMESİ

5. ELOKSAL ÇAMURUNUN GERI KAZANILARAK YANMAZ KOMPOZIT PANEL ÜRETİMİNDE ALEV GECİKTİRİCİ OLARAK KULLANIM TEKNOLOJİLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ


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


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


ÇELİK

CÜRUFU

ASFALT

ÇİMENTO

BETON

TARIM

ÇELİK CÜRUFUNDAN

ELDE EDİLEN

ÜRÜNLER


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

LASTİK ATIĞI KATKILI SICAK ASFALT ÜRETİM PROSESİ BELİRLENDİ


11

GERİ DÖNÜŞTÜRÜLMÜŞ ASFALT ÜRETİM PROSESİ BELİRLENDİ


12

asfalt kırma

makinası

Mahmutbey Mah.

Ordu Cad.

/Bağcılar



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.




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


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

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

Kırmızı çamur katkılı (a) Bordür,

(b) Parke taşı, (c) Şehir mobilyası Kırmızı çamur katkılı renkli

beton üretimi

Atık Kırmızı Çamur


18

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

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

Projenin Yenilikçi Yönü

Eloksal Atık Çamurunun Geri Kazanılarak Yanmaz Kompozit Panel Üretiminde Alev Geciktirici Olarak Kullanım

Teknolojilerinin Geliştirilmesi



Halihazırda Destekleyicinin Farklı bir Hammadde ile Ürettiği Yanmaz Kompozit Panel

Proje Kapsamında Atığın Geri Dönüştürülmesiyle Üretilen Alüminyum Hidroksit Katkılı Yanmaz Kompozit Paneller



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





• Sofra malzemeleri, refrakterler, fırın elemanları, katalitik konvertör altlıklar, elektronik devreler ve yüksek sıcaklık fırın penceresinde kullanılan optik yarı saydam seramikler

Monolitik Mullit Seramikler

• Uzay araçlarının ısı kalkanı ve fırın tüpleri gibi kullanımlar için oksit veya nano oksit bazlı seramik yapılara mullit kaplamalar uygulanmaktadır

Mullit Kaplamalar

• Gaz türbin motorlarında kullanılan yapı ve bileşenler (gömlekler, yanma için termal koruma bölgesi, egzos boruları), yüksek sıcaklık fırın elemanları ve uzay araçlarının ısı kalkanlarıdır

Mullit Matris Kompozitler

23



Termal Şok Dayanımı (Havada ve suda) (4-10. çevrim)

Kuru pres Ekstrüzyon pres Slip döküm

%100 mullit fazı içeren seramik malzemeler üretildi

SORUNLAR 1. Yasalar

2. Yönetmelikler

3. İşbirliği eksiklikleri (Paylaşmaktan korkmak)

4. Ar-Geye önyargılı yaklaşım

5. Proje Süreleri

6. Özel sektörden mali destek aktarımının yetersizliği

BEKLENTİLER

Bakanlıklar

Araştırma Kurumları

Üniversiteler

DPT

Kalkınma Ajansları

Özel Kurumlar

EUREKA,HORIZON2020

SORUNLAR-BEKLENTİLER

24

İŞ VE GÜÇ BİRLİĞİ YAPMAK

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

ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ KONFERANSI 2014


Documents

Endüstriyel Simbiyoz Kapsamında Atıklardan Değerli Ürünlerin … · 2014-02-26 · mühendislik seramik malzemelerinin geliştirilmesi ... Slip döküm %100 mullit fazı içeren