Bir Paradigma: Tekstil Atıksularında Sıfır Yasaklı Boyarmadde ve Kimyasal Maddeler Prof. Dr. Fatoş GERMİRLİ BABUNA

Transkript

1 Bir Paradigma: Tekstil Atıksularında Sıfır Yasaklı Boyarmadde ve Kimyasal Maddeler Prof. Dr. Fatoş GERMİRLİ BABUNA İstanbul Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü

2 İÇERİK ENDÜSTRİYEL ATIK YÖNETİMİ TEKSTİL ENDÜSTRİSİNE GENEL BAKIŞ YEŞİL KİMYASALLAR TEKSTİL ENDÜSTRİSİNDE YEŞİL KİMYASAL ÖRNEKLERİ YEŞİL BOYAMA PROSESLERİ YEŞİL BOYAMADA YENİLİKLER AB ECOLABEL

3 ENDÜSTRİYEL ATIK YÖNETİMİ Eski Yaklaşım Amaç Bir ortamın korunması hava kirlenmesi; su kirlenmesi; toprak kirlenmesi Endüstriyel Prosesler KARA KUTU BORU SONU Atık Arıtımı Önemli

4 Yeni Kavramlar: Sürdürülebilir Endüstriyel Gelişim Temiz Üretim Teknolojileri Kaynakta Atık Azaltımı Zenobiyotikler Yeşil Kimyasallar Yeşil Mühendislik Tesis içi kirlenme kontrolu

5 Yasal Düzenlemeler: AB: Entegre Kirlilik Önleme ve Kontrol Direktifi Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC) ABD: Kirlilik Önleme Kanunu (US Pollution Prevention Act) Ülkemizde: Tekstil Sektöründe Entegre Kirlilik Önleme ve Kontrol Tebliği (Aralık 2011)

6 ŞU ANKİ DURUM Tüm çevreyi bir bütün olarak korumak entegre bakış açısı Kademeli Yaklaşım a) tesis içi kontrol (vazgeçilemez) b) boru-sonu arıtma

7 Çeşitli Ortamlarda Kirliliğin Önlenmesi (i) tesis-içi kontrol *Proses bağlantılı Su tüketiminin azaltılması Kimyasalların, eko kimyasallarla değiştirilmesi Madde ve atıksu geri kazanım ve tekrar kullanımı Teknoloji ve proseslerde modifikasyon ve/veya değişiklikler *Ayrık akımların kısmi veya tam arıtımı (iii) Boru-sonu arıtma

8 TEKSTİL ENDÜSTRİSİ Farklı Büyüklükler küçük geleneksel büyük entegre Çeşitli Hammaddeler / Ürünler pamuklu / poliester / yünlü / keten /ipekli / karışımlar... örgü kumaş / elyaf / halı / çorap / dokunmuş kumaş... Çeşitli Ekipmanlar jig / beck / package / jet / thermosol / skein... Kesikli / Yarı-sürekli / Sürekli Çok Çeşitli Boyalar direk / dispers / asit / kükürt / reaktif / bazik... Yardımcı Kimyasallar (2000 civarı)

9 Kompleks yapı atıklara da yansır!!! Kumaş için: Su kullanımı: Atıksu oluşumu: m 3 /ton kumaş KOİ yükü: kg KOİ /ton kumaş Her duruma özel değerlendirme gerektirir iyi tanımlanmış tesis-içi kontrol alternatifleri

10 YEŞİL KİMYASALLAR «Kirlenmenin kaynakta engellenmesi» Çevre dostu proseslerle yenilenebilir veya çok bulunan kaynaklardan üretilen Alev alıcı, patlayıcı özelliği olmayan Düşük toksisiteye sahip Doğada ayrışabilir nitelikli Besin zincirinde az birikim yapan KİMYASALLAR

11 TOKSİSİTE Kime karşı Toksik??? ATIKSU NEREYE GİDİYOR???? Biyolojik arıtma tesisi Arıtımda kullanılan mikroorganizmalar Denize deşarj edilecek ise Deniz mikroalgi Phaedactylum tricornutum Tatlı suya deşarj edilecekse Su piresi Daphnia magna

12 TOKSİSİTE VE AYRIŞABİLİRLİK HANGİ ATIKSU???? KİMYASALIN İLAVE EDİLDİĞİ BANYODAN KAYNAKLANAN ATIKSU AYRIŞMAZ VE/VEYA TOKSİK İSE AYRIK AKIM ARITIMI (Sadece banyodan kaynaklı atıksuya uygulanmalı)

13 AYRIŞABİLİRLİK (mg/l) YARDIMCI KİMYASAL KOİ AYRIŞMAYAN Doğal Tannin Sentetik Tannin DOĞAL TANNİN TERCİH EDİLMELİ

14 TEKSTİL SEKTÖRÜNDE YEŞİL KİMYASAL ÖRNEKLERİ İPLİK HAŞILLAMADA Polivinil alkol (PVA) Yerine Patates nişastası veya karboksimetilselüloz (CMC)

15 TEKSTİL SEKTÖRÜNDE YEŞİL KİMYASAL ÖRNEKLERİ PEROKSİT STABİLİZASYONU İÇİN Sodyum silikat veya fosfor bazlı bileşikler Yerine Azotlu bileşikler

16 TEKSTİL SEKTÖRÜNDE YEŞİL KİMYASAL ÖRNEKLERİ HAŞIL KORUMADA Pentaklorofenol veya formaldehit Yerine Sodyum silikoflurit LEKE ÇIKARICI Karbontetraklorit (CTC) Yerine Deterjanlar (noniyonik), glikol eterler, enzimler

17 TEKSTİL SEKTÖRÜNDE YEŞİL KİMYASAL ÖRNEKLERİ AĞARTMADA Kalsiyum ve sodyum hipoklorit Yerine Hidrojen peroksit, ozon DETERJAN, EMÜLSİFİYER Alkilfenoletoksilatlar (APEO) Yerine Alkilpoliglikosidler, fatty alkol etilen oksitler

18 TEKSTİL SEKTÖRÜNDE YEŞİL KİMYASAL ÖRNEKLERİ ÇEŞİTLİ İŞLEMLERDE Sentetik, ayrışmayan surfaktanlar Yerine Dekstrinlerden elde edilen ayrışabilir surf. lar BOYA TAŞIYICILARI Dikloro ve trikloro benzen Yerine Bütil benzoat veya benzoik asit

19 TEKSTİL SEKTÖRÜNDE YEŞİL KİMYASAL ÖRNEKLERİ PİGMENT BASKIDA Kerosen Yerine Su bazlı kalınlaştırıcılar TERBİYE VE BOYA FİKSASYONUNDA Formaldehit Yerine Polykarboksilik asit

20 TEKSTİL SEKTÖRÜNDE YEŞİL KİMYASAL ÖRNEKLERİ BOYAMADA OKSİDASYON İÇİN Sodyum dikromat yerine Yerine Hidrojen peroksit YUMUŞATICI Silikon ve aminosilikon+apeo Yerine Yağ emulsiyonları

21 TEKSTİL SEKTÖRÜNDE YEŞİL KİMYASAL ÖRNEKLERİ TERBİYEDE Bal mumu, Aloe vera ve A vitamini Çeşitli hazırlık işlemlerinde Enzim kullanımı

22 YEŞİL BOYAMA PROSESLERİ Enerji ve su tüketiminin azaltılması Flote oranları: poliester- 3:1 veya 4:1 pamuklu- 6:1 Kükürt boyamada tehlikeli sodyum sulfit yerine ayrışabilir, toksik olmayan indirgeyici şekerler Pamukluların düşük veya hiç tuz ve alkali kullanılmadan reaktif boya ile boyanması

23 YEŞİL BOYAMA PROSESLERİ Poliester boyamada Boyama makinalarının optimizasyonu Düşük mol. ağırlıklı disperse boyalar Proses kontrol % su ve enerji tüketiminin azaltılması % 5-15 boya ve kimyasal tüketiminin azaltılması Otomatik dispensörler % 5-10 boya ve kimyasal tüketiminin azaltılması

24 YEŞİL BOYAMADA YENİLİKLER Kimyasal ve su kullanılmadan denim prosesleri Su kullanılan, ponza taşı, oksitleyiciler veya enzimlerle yapılan işlemlerin yerine LAZER TEKNOLOJİSİ Baskı işlemlerinde Geleneksel metodların yerine DİGİTAL BASKI veya ISI TRANSFERİ İLE BASKI Ön işlem görmüş pamuklu, viskoz, keten&ipekli Reaktif boyalara cold transfer baskı (COOLTRANS) uygulaması

25 YEŞİL BOYAMADA YENİLİKLER SÜPER KRİTİK KARBON DİYOKSİT BOYAMA veya SUSUZ BOYAMA Henüz ticari kullanıma yaygın geçilmemiş Süper kritik: 31.1 C 73.8 atm (sıvı ile gaz arası) Yeşil ve güvenli, alev almaz, toksik değil Tekstil boyamada en iyi süper kritik solvent Boyama sonrası karbon diyoksit ve kalıntı boya kolayca geri kazanılıp tekrar kullanılabilir. Poliester boyamada disperse edici kimyasal gereksiz Yüksek basınç sağlayan ekipman PAHALI

26 AB ECOLABEL GEREKSİNİMLERİ

27 AB ECOLABEL GEREKSİNİMLERİ ELYAF ÜRETİMİ ELYAF TİPİ Mineral elyaflar, cam elyaflar, metal elyaflar, karbon elyaflar, inorganik elyaflar dışındaki tüm elyaflar kullanılabilir

28 AB ECOLABEL GEREKSİNİMLERİ ELYAF ÜRETİMİ Elyaflardaki toksik madde kalıntı sınırlamaları Akrilik: Akrilonitril < 1.5 mg/kg Pamuklu: Bazı pestisitler < 0.05 ppm Elastan&Poliüretan: organokalay bileşikleri olmamalı Poliester: Antimon < 260ppm Polipropilen: Kurşun pigment bulunmamalı

29 AB ECOLABEL GEREKSİNİMLERİ ELYAF ÜRETİMİ Proseslerde hava kirlenmesinin azaltılması Akrilik: Akrilonitril < 1 g/kg Elastan&Poliüretan: aromatik diizosiyanatlar < 5 mg/kg Poliester: VOC < 1.2 g/kg

30 AB ECOLABEL GEREKSİNİMLERİ ELYAF ÜRETİMİ Proseslerde su kirliliğinin azaltılması Viskoz: Zn < 0.3 g/kg Yün Yıkama: KOİ < 60 g/kg

31 AB ECOLABEL GEREKSİNİMLERİ ELYAF ÜRETİMİ Zararlı maddelerin sınırlandırılması APEO EDTA LAS Krom mordan boya OLMAMALI

32 AB ECOLABEL GEREKSİNİMLERİ ELYAF ÜRETİMİ Zararlı maddelerin sınırlandırılması Boyalarda safsızlık sınırları (ppm) : Ag < 100 Co < 500 Cd < 20 Cr < 100 Zn < 1500 Ni <

33 AB ECOLABEL GEREKSİNİMLERİ ELYAF ÜRETİMİ Zararlı maddelerin sınırlandırılması Kullanım sırasında biosidlerin aktif olmaması Kanserojen, mutajen, üreme üzerinde toksik boyaların kullanılmaması Deri ile temas eden ürünlerde formaldehit < 30 ppm

34 AB ECOLABEL GEREKSİNİMLERİ ELYAF ÜRETİMİ Zararlı maddelerin sınırlandırılması Su kullanan proseslerden kaynaklanan KOİ < 25 g/kg Kanserojen, mutajen, üreme üzerinde toksik ve çevrede tehlikeli terbiye kimyasallarının kullanılmaması...

35 İLGİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM.