ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ KAPSAMINDA ATIKLARDAN DEĞERLİ ÜRÜNLERİN ELDESİ İÇİN TEKNOLOJİ GELİŞTİRME PROJELERİ

Transkript

1 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

2 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

3 GERİ DÖNÜŞÜM-GERİ KAZANIM Kaynak: İzaydaş 3 Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014

4 HEDEFLENEN ATIK YÖNETİMİ HİYERARŞİSİ Klasik atık hiyerarşisi 2020 yılı sonrası için hedeflenen atık hiyerarşisi önleme önleme geri kazanım Bertaraf (düzenli depolama) geri kazanım 4 Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014

5 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

6 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 Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014 6

7 ERDEMİR ÇELİKHANE CÜRUFLARININ EKONOMİK VE EKOLOJİK DEĞERLENDİRİLMESİ (3 proje) PROJE SÜRESİ: 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

8 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 100 o C 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

9 BETON ÇELİK CÜRUFUNDAN ELDE EDİLEN ÜRÜNLER ÇELİK CÜRUFU ÇİMENTO ASFALT TARIM Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,2014 9

10 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

11 LASTİK ATIĞI KATKILI SICAK ASFALT ÜRETİM PROSESİ BELİRLENDİ 11

12 GERİ DÖNÜŞTÜRÜLMÜŞ ASFALT ÜRETİM PROSESİ BELİRLENDİ 12

13 asfalt kırma makinası Mahmutbey Mah. Ordu Cad. /Bağcılar Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,

14 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,

15 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

16 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

17 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

18 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

19 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,

20 Proje Kapsamında Atığın Geri Dönüştürülmesiyle Üretilen Alüminyum Hidroksit Katkılı Yanmaz Kompozit Paneller Halihazırda Destekleyicinin Farklı bir Hammadde ile Ürettiği Yanmaz Kompozit Panel Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,

21 ALÜMİNYUMCA ZENGİN ELOKSAL ÇAMURLARININ GERİ DÖNÜŞTÜRÜLMESİ VE MİNERAL KATKILARIYLA MULLİT ESASLI SERAMİK MALZEMELERİN GELİŞTİRİLMESİ Geri kazanım tekniklerini uygulayarak eloksal çamurlarındaki böhmitin zenginleştirilmesi, korundum (α-al 2 O 3 ) eldesi ve kaolen, diyatomit ve kil gibi doğal mineral katkılarıyla mullit (3Al 2 O 3 2SiO 2 ) esaslı mühendislik seramik malzemelerinin geliştirilmesi Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,

22 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,

23 MALZEME ENSTİTÜSÜ %100 mullit fazı içeren seramik malzemeler üretildi Kuru pres Ekstrüzyon pres Slip döküm Termal Şok Dayanımı (Havada ve suda) (4-10. çevrim) 23

24 SORUNLAR-BEKLENTİLER 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 İŞ VE GÜÇ BİRLİĞİ YAPMAK 24

25 ENDÜSTRİYEL SİMBİYOZ KONFERANSI 2014 Teşekkür Ederim Dr.Esin GÜNAY TÜBİTAK MAM MALZEME ENSTİTÜSÜ PK. 21, GEBZE-KOCAELİ Tel: ; Faks: Endüstriyel Simbiyoz Konferansı,