Optimization of the solidification and stabilization of industrial wastewater sludge with natural additives

Abstract

VI ÖZET Genellikle endüstriyel faaliyetler sonucu üretilen atıksu arıtma tesisi çamuru içinde ki ağır metaller çevrede potansiyel bir kirliliğe yol açmaktadır. Katılaştırma ve stabilizasyon endüstriyel atıkların iyileştirilmesi için çoğunlukla kullanılan teknolojilerdir. Katılaştırma ve stabilizasyon uygulamalarının amacı atıksu arıtma tesisi çamuru içinde bulunan toksik unsurların stabil hale getirilerek mevcut standartlara uyum sağlamasını temin etmektir. Ayrıca katılaştırılmış çamur inşaat uygulamalarında kullanılmak üzere yeterli basınç ve dayanıma ulaşabilir. Bu yüzden, katılaştırılmış çamur numuneleri için araştırmada kontrol edilen parametrelerden olan yüksek dayanıklılık ve düşük sızdırmanın başarılması gerekmektedir. Katılaştırma ve stabilizasyon prosesinde kullanılan bazı maddeler vardır. Bunlar; Portland çimento, çimento tuğla tozu, çözücü silikatlar, termoplastik maddeler ve polimerler. Öte yandan, doğal zeolit, klinoptilolit ve uçucu kül, maliyetleri, hazır bir şekilde elde edilebilme imkanları ve Türkiye'de bol miktardaki rezervlerinden dolayı katılaştırma maddeleri olarak kullanılabilir. Bu çalışmanın amacı farklı oranlarda zeolit ve uçucu kül kullanarak metal ve kaplama endüstrisi atıksu arıtma tesisi çamurunun etkili ve düşük maliyetli katılaştırma ve stabilizasyonunun araştırılmasıdır. Bu çalışmada, başarılı bir katılaştırma ve stabilizasyon tekniği için gerekli olan yüksek dayanıma ve düşük sızdırmaya sahip olan tatmin edici katılaştırma ve stabilizasyon başarılabilmektedir.

ABSTRACT Heavy metals in sludge which is generally produced from industrial activities cause a potential pollution in the environment. Solidification/stabilization is mostly used technologies for treating industrial wastes. The purpose of solidification/stabilization applications is making the toxic constituents present in the sludge immobile and ensuring compliance with existing regulatory standards. Moreover, the solidified sludge may attain enough stress-strain properties in order to be used in construction applications. Therefore, a high unconfined compressive strength and low leaching which are the parameters checked in the research should be achieved for the solidified sludge specimens. There are some fixing agents used in solidification/stabilization process such as portland cements, cement kiln dust, solvents silicates, thermoplastic materials and polymers. However, the natural zeolite, clinoptilolite and fly ash were used as solidification additives because of their costs, readily available facilities and abundant reserves in Turkey. The objective of mis work is to research the effective and low cost solidification/ stabilization process for metal plating industry sludge using zeolite and fly ash at different ratios. In this study, satisfactory solidification/stabilization can be achieved by having high UCS values and low leaching which are necessary for a successful solidification/stabilization technique.