Termik santral taban külünün, bentonit ve zeolit ile birlikte, katı atık depolama sahası taban malzemesi olarak kullanımının araştırılması: Afşin-Elbistan örneği

Abstract

ÖZET Atık sahalarında fazla miktarlarda üretilen termik santral taban külleri, bertarafi konusunda, ülke ekonomisi ve çevre sağlığı açısından büyük bir sorun teşkil etmektedir. Bu malzemeyi yine atık olarak depolama yerine, sahip olduğu adsorblama ve permeabilite özellikleri arttırılarak depolama geçirimsiz tabaka malzemesi oluşturulması, bu çalışmanın asıl hedefini oluşturmaktadır. Bu kapsamda, yapılan deneysel çalışmalarda, bilinen en iyi bağlayıcı malzeme olan bentonit ve yine en iyi adsorbentlerden biri olan zeolitle, belirli oranda kanştmlmış, fakat taban külü ile zeolitin dane yapılan fiziksel yönden birbirine benzediği için, bir arada tutunabilme özelliğinin kaybolduğu gözlenmiştir. Bundan sonraki aşamalarda; Taban külü+Bentonit ve Zeolit+Bentonit ayrı ayrı karışımlar oluşturularak, öncelikle geçirgenlikleri en düşük permeabilite değerini verecek en optimum karışım oranlan tesbit edilmiş, daha sonra adsorblama kapasiteleri zamana karşı oluşabilecek değişimler gözlenerek, adsorbsiyon izotermi incelenmiştir. Sonuç olarak, şu ana kadar incelenen literatürde, özellikle taban külüne ait en düşük permeabilite değeri lxl0~5cm/sn. olduğu tesbit edilmiş ve yapılan bu tez çalışmaları ile daha da düşürülmüş, aynı zamanda taban külü,%30 oranla bentonitle kanştmldığmda 8, 1x1 0`8 cm/sn' lik bir geçirimsizlik değerine ulaşılmıştır. Yine %30 bentonit katkılı zeolit kanşımmda 1,2x1 0`7 cm/sn' lik permeabilite değerine ulaşılmıştır. Aynca, hem oluşturulmuş sentetik sıvılarla, hemde İstanbul Odayeri Düzenli Çöp Depolama Alanından getirilen çöp sızıntı suyu ile yapılan deneylerde, her iki malzemenin de adsorblama kapasitesinin oldukça yüksek olduğu belirlenmiştir. Diğer taraftan ağır metallerin gideriminde, özellikle taban külünün son derece etkili olduğu gözlenerek, bu oluşturulacak taban malzemelerinin aynı zamanda endüstriyel veya tehlikeli atık depolama alanlannda da kullanılabileceği belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Termik santral taban külü, bentonit, zeolit, hidrolik iletkenlik, adsorbsiyon izotermi,, düzenli depolama alam taban malzemeleri, ağır metal giderimi. xı

ABSTRACT In this thesis, it is aimed that bottom ash produced in large quantities from the electric power plants in Turkey as a waste product is used at waste disposal areas as liner material by improving its interent properties instead of dumping them here and there. İn this content, iniatly bentonite, one of the strongest binding and zeolite as a good adsorbent are mixed at certain contents. After that, the hydraulic conductivity of bentonite+bottom ash and bentonite+zeolite mixtures at their optimum moisture contents are determined at different properties of mixtures and suitable mixtures giving the lovest acceptable permeability value are optained. Thereafter, adsorbsiyon izotherm also examined by taking into account the possible variation of adsorbtion capacity with time. As a result, 30 percent bottom ash with mixed bentonite samples gives rise to 8,lxl0`8 cm/sec permeability value whereas 30 percent bentonite mixed zeolite samples have a permeability value of l,2xl0`7 cm/sec. İn addition leachates from sanitary landfills of Istanbul and chemical solution formed in the laboratory are passed through those specimens mentioned above in order to determine adsorbtion capacity. İt is observed that both specimens have a good adsorbtion capacity. Furthermore, bottom ash+bentonite mixtures are more effective than bentonite+zeolite mixture in removing heavy metals from solutions through them. Therefore, it is suggested that bottom ash+bentonite mixtures may be as a liner material in hazardous waste disposal areas. Keywords: Electricity power plant bottom ash, bentonite, zeolite, sanitary landfill liners, hydraulic conductivity, adsorbsion isotherm, municipal solid waste, heavy metal removal. xu