MERMER FABRİKALARlNDAKİ MERMER TOZ ATIKLARININ EKONOMİK OLARAK DEGERLENDİRİLMESİ. Hakan CEYLAN

Transkript

1 MERMER FABRİKALARlNDAKİ MERMER TOZ ATIKLARININ EKONOMİK OLARAK DEGERLENDİRİLMESİ Hakan CEYLAN Yüksek Lisans Tezi MADEN MÜHENDİSLİGİ ANABİLİM DALı ISPARTA 2000

2 ~. i' T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MERMER FABRİKALARlNDAKİ MERMER TOZ ATIKLARININ EKONOMİK OLARAK DEGERLENDiRiLMESİ HAKAN CEYLAN YÜKSEK LİsANS TEZİ MADEN MÜHENDİsLİ(;İ ANA BİLİM DALı ISPARTA, 2000

3 Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürlüğüne, Bu çalışma jürimiz tarafindan MADEN MüHENDİSLİGİ ANABİLİM DALl'nda YüKSEK LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir. Başkan Prof Dr. Ahmet ŞENTÜRK Üye Doç.Dr.TankÖZ ~ \ /f (..~ v. ~ Üye Doç. Dr. Yaşar KİBİCİ ONAY Bu tez.. J.../2000 tarihinde Enstitü Yönetim Kurulu' nca belirlenen yukandaki jüri üyeleri tarafindankabul edilmiştir. / /2000 S.D.Ü. FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MÜDÜRÜ

4 İçİNDEKİLER Sayfa İÇİNDEKİLER i ÖZET... iii ABSTRACT iv TEŞEKKÜR v ŞEKİLLER DİZİNİ '" vi ÇİZELGELER DİZİNİ vii 1. GİRİş Konunun Önemi Çalışmanın Önemi ve Amacı Çalışmanın Kapsamı 2 2. KONU İLE İLGİLİ YAPILAN ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR 3 3. MATERYAL VE YÖNTEM Materyal yöntem Bilgi Toplama yöntemi Deneysel Bulguların Değerlendirilme Yöntemi 4. DÜNYADA VE TÜRKİYEDE MERMER SEKTÖRÜ VE MERMER 6 ATIKLARI İLE İLGİLİ BİLGİLER Dünyada Mermer ve Mermer Üretimi Rezerv Durumu Üretim ve Tüketim Miktarı Tüketim Alanları Üretimde Oluşan Atık Miktarı Hakkında Bilgiler Türkiye'de Mermer ve Mermerciliğin Durumu ı. Türkiye'deki Mermer Yataktarı ve Rezerv Durumu LO Türkiye Mermer Üretim ve İhracatı Türkiye'deki Mermer İşleme Tesisleri Mermer Atıklarının Oluşumu ı. Mermer Ocaklarında Oluşan Atıklar Mermer Fabrikalarında Oluşan Atıklar Katrak, ST, Silme-Cilalama Ünitelerinde Oluşan Atıklar Köprü Kesme, Monolam, ST Kesimi Sonrası Alt ve Yan Kısımlarda Oluşan Atıklar Baş Kesme ve Levha Ebatlama Makinalarında Oluşan Atıklar Mermer Fabrikalarının Oluşturduğu Çevresel Sorunlar Mermer Fabrika İşletmecilerinin Çevre Kanunu'na Göre Yükümlülükleri Mermer Fabrika Atık Sularının Arıtılması Ardışık Havuz yöntemi Sedimantasyon (Flokülasyon) Yöntemi Hidrosiklonlarla Ayırma ve Sınıflandırma Yöntemi Mermer Toz Atıklarının Temizlenmesi 4.7. Mermer Toz Atıklarının Kullanım Alanları Kağıt Endüstrisi Seramik Endüstrisi Sır, Sırça Endüstrisi.21.22

5 ii Çimento Endüstrisi Boya Endüstrisi Plastik Endüstrisi Yapı Malzemesi Üretimi Cam Endüstrisi MetaIurji ve Çelik Üretimi Kireç ve Dolomitik Kireç Üretimi Soda Üretimi Refiakter Tuğla Üretimi Tarım Sektörü Yem Endüstrisi Hava Kirliliğinde Filtre Malzemesi Olarak Kullanımı Derz Dolgu Malzemesi (Fuga) Üretimi Diğer Kullanım Alanlan 5. MERMER TOZ ATıLARININ DERZ DOLGU MALZEMESİ ÜRETİMİNDE KULLANIMI İLE İLGİLİ ANALİZLER 5. ı. Mermer Toz Atıklannın Elek Analizi Mermer Toz Atıklannın Kimyasal Analizi 5.3. Mermer Toz Atıklarının Beyazlık Analizi 5.4. Mermer Toz Atıklarının Rutubet Analizi 6. TARTIŞMA VE SONUÇ 7. KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ

6 iii ÖZET Bu çalışmada., mermer fabrikalarından üretim atığı olarak çıkan mermer toz atıklarımn endüstriyel hammadde olarak kullamlabilirliği incelenmiştir. Bu tip fabrikalarda yapılan gözlemler sonucunda toz atıkların bertarafinda çevre mevzuatı açısından sorunlar yaşandığı değerlendirilemediği, tespit edilmiştir. hatta Bu nedenle çalışmada., hem çevreselolumsuzlukların giderilmesi, hem de bu atıkların hammadde olarak endüstridekullamlabilirliğinin sağlanması amaçlanmıştır. Çalışmada., toz atıkların potansiyeli ve mevcut değerlendirilme olanakları hakkında genel bilgi verildikten sonra.,derz dolgu malzemesi (halk arasında beyaz çimento) üretiminde hammadde olarak kullamlabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla, Isparta, Afyon ve Aydın'da faaliyet gösteren bazı mermer fabrikalarımn toz atıklarından numuneler alınarak derz dolgu malzemesi üretiminde hammadde olarak kullamlabilirliğini araştırmak amacıyla deneysel çalışmalar yapılmıştır. Ayrıca belirtilen fabrikalarda işlenen mermer türlerinin parça atıkları da laboratuar koşullarında kırma ve öğütme işlemine tabi tutulmuş, elde edilen mermer tozlarımn derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Mermer toz atıklarının derz dolgu malzemesi üretiminde kullamlabilirliğini araştırmakamacıyla dört özelliği analiz edilmiştir. Bu özellikler, tane boyut dağılımı, kimyasal bileşim, beyazlık ve rutubet oranıdır. Analiz bulgularında., fabrikalardan alınan mermer toz atıklarının CaCOJ oranlarımn yüksek çıkmasına rağmen, tane boyut dağılımı, beyazlık ve rutubet oram değerlerine göre, derz dolgu malzemesi üretiminde doğrudan kullanımının mümkün olmadığı anlaşılmaktadır. Bu durumda, mermer toz atıklarımn, derz dolgu malzemesi üretiminde kullamlabilmesi için, temizlenmesi, kurutulmasıve öğütülmesi gerekliliği ortaya çıkmıştır. Kırma ve eleme sonucu elde edilen Afyon Şeker, Roza1ya ve Bilecik Bej mermerlerine ait tozların tane boyut dağılımı, kimyasal bileşim, beyazlık ve rutubet oranı analizlerinden, derz dolgu malzemesi üretiminde kullamlabileceği anlaşılmaktadır. ANAHTAR KELIMELER: Mermer Fabrikası, Mermer Toz Atıkları, Endüstriyel Hammadde, Derz Dolgu Malzemesi.

7 iv ABSTRACT In this study, the probability marble scrap dust obtained ITomfactories can be used in marble industry as a raw material is investigated. At present this dust is not used economically and it causes environment pollution. Therefore in this study the main objective was to make use of this dust as a industriairaw material which other wise will cause environmental hazard. Firstly, a general knowledge and literature investigation on the potential usage of marble scrap dust and its economical evaiuation is given. Secondly, the research is carried out on its potential usage as a joint sealant (mastic) material, between marble tiles. Then it wiil be a raw material that can be used for building industry as white cement (mastic) production. For this reason, The laboratory tests is carried out on the specimens which are taken ITom cement factories in Isparta, Afyon and Aydın province. Also, the broken marble tile pieces are taken from the above factories to determine the probable usage of its dust to find out whether it can be a better substitute instead ofwet dust obtained ITomcutting operations in the cement factory. This broken pieces is finely broken and grinded in the laboratory and similar tests are carried out on them. Four properties of marble scrap dust are anaiysed to determine its suitability. This properties are; granulometric size distribution, its chemicai structure, purity and whiteness, and water vapour content. Its found that it can not be used directly as joint filling sealant material production, according to the values of granulometric size distribution, its chemical analysis, purity and whiteness, and water vapour content, aithough CaC03 percentage value is high as required. From these findings it can be said that, marble scrap dust as obtained readily from factories as scrap, should be cleaned, grinded and dryed before it can be used as joint sealant raw material. On the other hand its found that the dust produced from broken pieces of Afyon sugar marble, RozaIya and Bilecik beige marble, is suitable for seaiant as a result of similar tests done. These tests were the determination of granulometric size distribution, its chemical analysis, purity and whiteness, and the value of water vapour content. KEY WORDS: Marble Factory, Marble Scrap Dust,!ndustrial Raw Materials, Joint Sealant Material.

8 v TEŞEKKÜR Yazar, bu çalışmanın gerçekleşmesinde katkılanndan dolayı, aşağıda adı geçen kişi ve kuruluşlara içtenlikle teşekkür eder. Prof Dr. Ahmet ŞENTüRK, tez konusununbelirlenmesinde yol gösterici olmuştur. Doç. Dr. H. Tank ÖZKAHRAMAN (tez danışmanı), çalışmanın gerçekleştirilmesi ve sonuca ulaştmlmasında destek olmuştur. GÖLTAŞ Çimento Fabrikası laboratuvar şefi Kimya Yüksek Mühendisi Gülay SELÇUK ve Maden Mühendisi Ahmet YIKILMAZ kimyasal analizlerin yapılmasını sağlamışlardır. Isparta KALEKIM Fabrika Müdürü Kimya Yüksek Mühendisi Tuncer ŞEN kalite kontrol laboratuvarını kullanma imkanını sunarak deneysel çalışmalann yapılmasına olanak sağlamıştır. Eşim Dr. Berit GÖKÇE CEYLAN tez çalışmasının hazırlanmasında, daima destek olup teşvik edici olmuştur.

9 vı Şekiller Dizini Sayfa Şekil Derz dolgu malzemesi üretimindekullanılan kalsitin kümülatif elek üstü eğrisi Şekil 5.2. Afyon Reis Mermer fabrikasındanalınan Afyon Şeker mermerinin 33 toz atıklarınınkümülatif elek üstü eğrisi Şekil 5.3. Afyon Özer Mermer fabrikasındanalınan karışık türde mermerlerin 34 toz atıklarınınkümülatif elek üstü eğrisi Şekil 5.4. Aydın Özçelik Mermer fabrikasındanalınan Rozalya 35 mermerinintoz atıklarınınkümülatif elek üstü eğrisi 36 Şekil 5.5. Aydın Ataylar Mermer fabrikasındanalınan Bilecik Bej mermerinintoz atıklarınınkümülatif elek üstü eğrisi 37 Şekil 5.6. Isparta Modülmer Mermer fabrikasındanalınan karışık türlere ait mermer atık tozlarının elek üstü eğrisi Şekil 5.7. Bilecik Bej mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen 38 mermer tozunun kümülatif elek üstü eğrisi Şekil 5.8. Afyon Şeker mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen 40 mermer tozunun kümülatif elek üstü eğrisi Şekil 5.9. Rozalya mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen 41 mermer tozunun kümülatif elek üstü eğrisi ŞekiL Değişik tür mermer toz atıklarınınkimyasal 42 bileşimlerinin karşılaştırılması 47

10 Vll Çizelgeler Dizini Çizelge 4.1. Çizelge 4.2. Çizelge 4.3. Çizelge 4.4. Çizelge 4.5. Çizelge 4.6. Çizelge 4.7. Çizelge 4.8. Çizelge 5.1. Ülkelere göre, brüt dünya mermer üretim ve tüketim miktarları 1991 yılında dünyada mermertüketim alanları ve miktarları 1991 yılı dünya mermer üretimindekullanım alanına göre oluşan atık miktarlarıve yüzdesi Türkiye'de kayıtlı mermer arama, ön işletme ve işletme ruhsatlarınınsayısı ve ruhsat alanı Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği'ne göre mermer fabrikalarının atık sularında denetlenen parametrelerve maksimum değerleri Mermer fabrika atık sularındakitane boyut dağılımı Seka Dalaman kağıt fabrikasında kaplama işleminde kullanılacak CaCOJ'ın fıziksel ve kimyasal özellikleri Seka Dalaman kağıt fabrikasında dolguda kullanılacak CaCOJ'ın fıziksel ve kimyasal özellikleri Derz dolgu malzemesi üretimindekullanılan kalsitin Sayfa Çizelge 5.2. elek analizi değerleri Afyon Reis Mermer fabrikasındanalınan Afyon Şeker mermerinin 32 toz atıklarınınelek analiz değerleri Çizelge 5.3. Afyon Özer Mermer fabrikasındanalınan karışık türde mermerlere ait toz atıkların elek analiz değerleri Çizelge 5.4. Aydın Özçelik Mermer fabrikasındanalınan Rozalya mermerinin toz atıklarınınelek analiz değerleri Çizelge 5.5. Aydın Ataylar Mermer fabrikasındanalınan Bilecik Bej mermerinin toz atıklarınınelek analiz değerleri Çizelge 5.6. Isparta ModüImer Mermer fabrikasındanalınan karışık türde mermerlere ait toz atıkların elek analizi değerleri Çizelge 5.7. Mermer toz atıklarınınelek üstü değer aralıkları ile kalsitin elek üstü değerleri Çizelge 5.8. Bilecik Bej mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen 38 mermer tozunun elek analizi değerleri Çizelge 5.9. Afyon Şeker mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen 40 mermer tozunun elek analizi değerleri Çizelge Rozalya mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen mermer 41 tozunun elek analizi değerleri Çizelge 5.II.Kırma ve öğütme sonucu elde edilen mermer tozlarının elek üstü değer aralıkları ile ideal kalsitin elek üstü değerleri Çizelge 5.12.Afyon Reis Mermer fabrikasındanalınan Afyon Şeker mermerinin toz atıklarınınkimyasal analiz sonuçları Çizelge 5.l3.Afyon Özer Mermer fabrikasında alınan karışık türde mermerlere 44 ait toz atıkların kimyasal analiz sonuçları Çizelge 5. i 4. Aydın Özçelik Mermer fabrikasındanalınan Rozalya mermerinin 44 toz atıklarınınkimyasal analiz sonuçları Çizelge 5.15.Aydın Ataylar Mermer fabrikasındanalınan Bilecik Bej mermerinin 44 toz atıklarınınkimyasal analiz sonuçları II

11 viii Çizelge Isparta Modülmer Mermer fabrikasındanalınan karışık mermer türlerine ait toz atıklarınkimyasal analiz sonuçları 45 Çizelge Afyon Şeker mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen mermer tozunun kimyasal analiz sonuçları Çizelge Roza1ya mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen 45 mermer tozunun kimyasal analiz sonuçları Çizelge Bilecik Bej mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen 45 mermer tozunun kimyasal analiz sonuçları 46

12 1. GİRİş 1.1. Konunun Önemi Mermer fabrikalarından üretim atığı olarak ortaya çıkan tozların kullanılabilirliği endüstriyel açıdan kazanç olduğu kadar çevresel açıdan da bir sorunun giderilmesi anlamını taşımaktadır. Bu nedenle mermer toz atıklarının değerlendirilmesi konusunda bulunabilecek alternatifler, mermer fabrika işletmecilerine ve ülke ekonomisine kaynak sağlayacağı gibi bu fabrikaların çevre kirletici özelliğini de tamamen ortadankaldıracaktır. Bir çalışmada, mermer fabrikalarında işlenen mermerlerin ortalama %30'nun toz olarak atıldığı hesaplanmıştır (Yıldız ve Eskikaya, 1995). Yıllık mermer blok işleme miktarımız yaklaşık olarak tondur (Köse ve Diker, 1999). Bu durumda, ülkemizde işlenen mermerlerin yaklaşık tonununtoz olarak elde edildiği ve değerlendirilemeden atıldığı anlaşılmaktadır. Mermer fabrikası işletmecilerinin, bu to;z atıkları değerlendirememekle birlikte bertarafinda da güçlük çektikleri bilinmektedir. Piyasada faaliyet gösteren mermer fabrikalarında yapılan gözlemler sonucunda, mermer toz atıklarının susuzlaştırıldıktansonra genellikle belediyelere ait katı atık deponi alanlarına bir nevi çöp olarak atıldığı saptanmıştır. Bu nedenle mermer fabrikalarından çıkan toz mermer atıklarının değerlendirilebilmesi konusu önemli görülerek böyle bir çalışmanın hem mermer sektörüne hem de ülke ekonomisine katkı sağlayacağı düşünülmüştür. Zira, gözlem ve araştırmanın yapıldığı Isparta, Afyon ve Aydın illerinde toz atıkların endüstriyel anlamda değerlendirilebildiği bir mermer fabrikasına rastlanılmamıştır Çalışmanın Önemi ve Amacı Bu çalışmada, mermer fabrikalarından üretim atığı olarak çıkan toz mermer atıklarının endüstriyelolarak kullanılabilme alternatifleri yazılı kaynaklardan araştırılmış ve sunulmuştur. Ayrıca, belirlenen bir bölgede faaliyet gösteren mermer

13 2 fabrikalanndan alınan mermer toz atık numuneleri incelenerekendü.striy~l~olarak kullanım imkanlan tespit edilmeye çalışılmıştır. Mermer toz atıklannın değerlendirilmesi konusunda bugüne kadar yapılan çalışmalann yeterli olmaması sebebiyle bu potansiyelin kullanımı, uygulamada mevcut değildir. Bu nedenle, bu çalışmada, bu potansiyelin kullanımı ve ülke ekonomisine katkı sağlaması amacıyla pratikte uygulanabilir bir değerlendirme imkanı araştınlmıştır. Bu çalışmadan elde edilecek bulgular uygulamada çok geniş kullanım alanlan oluşturabilecektir Çalışmanın Kapsamı Çalışmada, genelolarak dünyada mermer ve mermer üretimi, Türkiye mermerciliği hakkında kısa bilgi sunulduktansonra, mermer atıklannın oluşumu, mermer fabrikası işletmecilerinin çevresel açıdan karşılaştıklan sorunlar, mermer fabrika atık sulannın arıtılması ve mermer toz atıklannın elde edilmesi, temizlenmesi, mermer atıklannın kullanıldığı sektörler hakkında yazılı kaynaklardan elde edilebilen bilgiler sunulmuştur.mevcut yazılı kaynaklarda belirtilen kullanım alanlan dışında, mermer toz1annın derz dolgu malzemesi (fuga) üretiminde kullanılabileceği düşünülerek bu konuda, mermer fabrikalanndan alınan numuneler üzerinde inceleme yapılmıştır. Bu amaçla, Isparta, Afyon ve Aydın illeri çalışma bölgesi olarak seçilmiştir. Bu illerde faaliyet gösteren mermer fabrikalanndan atık sulannı sedimantasyon (flokülasyon) yöntemiyle antarak mermer toz atıklarını kek halinde elde edebilen mermer fabrikalan seçilerek yerinde numuneler alınmıştır. Atık sulannı sedimantasyon yöntemiyle arıtmayan tesislerin toz atıklarının endüstriyelolarak değerlendirilmesinin pratik olmadığı düşünülerek bu tür fabrikalardan çıkan toz atıklar, çalışma kapsamına alınmamıştır. Aynca mermer tozlannın derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilmesi için istenen beyazlık özelliği nedeniyle mümkün olduğunca beyaz mermer işleyen fabrikalardan numuneler alınmıştır. Alınan bu numuneler bazı analizlere tabi tutularak derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilme imkanı araştınlmıştır.

14 3 2. KONU İLE İLGİLİ YAPILAN ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Mermer toz atıklarınındeğerlendirilmesi konusunda yapılan kaynak taraması sonucu, bu konuda yapılan çalışmaların oldukça az olduğu tespit edilmiştir. Ulaşılabilen kaynaklara göre, daha önce bu konu ile ilgili yapılan çalışmalar ve kapsamları şu şekildedir: Uğur ve Gündüz (1995), çeşitli mermer atıkları ile katkılı Portland çimentosunu değişik dozajıarda karıştırarak, elde edilen numunelerin farklı kür sürelerindeki tekno-mekanik özelliklerini araştırmıştır. Yıldız ve Eskikaya (1995), Afyon mermerleri toz atıklarının katkı veya dolgu malzemesi olarak saf kalsit yerine, kalsit ile birlikte ya da tek başına kullanılabileceği alanlar ile ilgili bilgiler içeren, bir çalışma yapmıştır. Büyüksağiş (1995), mermer toz atıklarının oluşumu ve mermer fabrika atık sularından toz mermer atıklarının ekonomik olarak elde edilebilme yöntemleri ile ilgili bir çalışması mevcuttur. Özkan (1996), Afyon mermerleri toz atıkları ile Etibank Kırka boraks atıklarının çeşitli oranlarda karıştırılarak yüksek sıcaklıkta pişirilmesi sonucu oluşan numunelerindayanıklılığı üzerine bir araştırma yapmıştır. Tosun (1996), yapmıştır. mermer toz atıklarının temizlenmesi ile ilgili deneysel bir çalışma Emrullahoğlu ve Çelik (1996), mermertaneciklerinden çeşitli bağlayıcılar yardımıyla suni mermer blok elde edilmesi konusundaçalışma yapmıştır. Şentürk vd. (1996), parça mermer atıklarından suni mermer plağı yapımı konusunda bir deneysel çalışma yapmıştır. Ayrıca toz mermer atıklarının hava kirliliğinin

15 4 önlenmesinde kullanılabilirliği ve farklı endüstri dallarında kullanımı ile ilgili çalışması mevcuttur. Onargan ve Köse (1997), parça ve toz mermer atıklarının oluşumu ve mermer fabrikalarına uygulanan çevre mevzuatı ile ilgili bir çalışma yapmıştır. Literatürde, bu çalışmalar dışında mermer işletmeciliğiyle ilgili birçok yazılı kaynak mevcuttur. Bu yazılı kaynaklar da incelenmiş ve konu ile ilgili bölümlerinden yararlanılmıştır. Yukarıdaki özetten de anlaşılacağı üzere, mermer toz atıklarının endüstriyel hammadde olarak kullanımı ile ilgili araştırmalar yeterli değildir. Yazılı kaynaklar incelendiğinde, gerek mermer tozunun gerekse mermer toz atıklarının endüstride kullanımıyla ilgili değişik bilgiler olmasına rağmen deneysel çalışmaların oldukça az olduğu anlaşılmaktadır. Özellikle mermer toz atıklarının endüstride çok yaygın olarak kullanılan kalsitin yerine kullanılabilirliği ile ilgili deneysel çalışma çok azdır. Bu nedenle, derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin yerine, mermer toz atıklarının kullanılabilirliği, yerinden alınan numuneler analiz edilerek araştırılmış ve bu konuda yeni bulgular elde edilmeye çalışılmıştır. Yazılı kaynaklarda, mermer tozlarının kullanımıyla ilgili birçok sektör sayılmasına rağmen derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilirliğine dair hiçbir bilgi ve deneysel çalışma mevcut değildir.

16 5 3. MATERYAL VE YÖNTEM 3.1. Materyal Bu çalışma, iki ana materyale dayandırılmıştır. Bunlardan birincisi, mermer ve mermer toz atıkları ile ilgili daha önce yapılmış çalışmaları içeren yazılı kaynaklardır. İkincisi ise belirli bir bölgede faaliyet gösteren ve beyaz mermer işleyen mermer fabrikalarından alınan mermer toz ve parça atık numuneleridir. Bu numuneler, özellikle atık sularını sedimantasyon (flokülasyon) yöntemiyle arıtarak mermer tozunu kek halinde elde edebilen mermer fabrikalarından alınmıştır. Bunun sebebi ise bu yöntemin uygulandığı fabrikaların toz atıklarının daha kuru olması ve bu nedenle endüstriyelolarak değerlendirilme imkanının daha fazla olmasıdır. Özellikle derz dolgu malzemesi üretiminde kullamlabilir kalsitin rutubet oranının max. % 1 olarak istenmesi diğer yöntemleri uygulayan fabrikaların çalışma kapsamı dışında tutulmasına neden olmuştur. Bu numuneler üzerinde bazı analizler yapılarak derz dolgu malzemesi üretiminde hammadde olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Ayrıca, parça mermer atıklarından laboratuar koşullarında kırma ve öğütme sonucu mermer tozu elde edilerek analizleri yapılmış ve derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilirliği araştırılmıştır Yöntem Bilgi Toplama Yöntemi Yazılı kaynak taramasında YÖK'ün yüksek lisans ve doktora tez kılavuzundan yararlanılmıştır. Bu kılavuzdan mermer ve mermer toz atıkları ile ilgili çalışmaların daha çok Süleyman Demirel, Dokuz Eylül ve İstanbul Teknik Üniversitesi'nde yapıldığı tespit edilmiştir. Daha sonra Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi ve İstanbul Teknik Üniversitesi Maden Fakültesi Kütüphanelerine gidilerek ilgili kaynaklar elde edilmeye çalışılmıştır. Ayrıca ülkemizde 1995 ve 1997' de Afyon' da yapılan ı. ve 2. Mermer Sempozyumlarının bildiri kitaplarından yararlanılmıştır. Ülkemizde mermer konusunda yayın yapan

17 6 dergiler mümkün olduğunca taranarak konu ile ilgili araştırmalara ulaşılmaya çalışılmıştır. Bilgisayar yoluyla internetten imkanlar ölçüsünde tarama yapılmış ancak konu ile ilgili bilgi bulunamamıştır Deneysel Bulgulann Değerlendirilme Yöntemi Deneysel çalışmalar, mermer toz atıklarının bazı özelliklerinin belirlenmesi ve derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin yerine kullanılabilirliğini araştırmak amacıyla yapılmıştır. Derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilir kalsitte aranan belli özellikler vardır. Bu özellikler, tane boyut dağılımı, kimyasal bileşim, beyazlık ve rutubettir. Bu kriterleregöre, mermer toz atık numunelerinintane boyut dağılımı, kimyasal bileşim, beyazlık ve rutubet analizleri yapılarak tespit edilmiştir. Aynı analizler, laboratuvar koşullarında kırma ve öğütme işlemi sonucu elde edilen mermer tozlarına da uygulanmıştır. Elde edilen bu veriler, derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilir ideal kalsitin verileriyle kıyaslanmıştır. Bu kıyaslama sonucu, gerek mermer toz atıklarının gerekse kırma, öğütme işlemi sonucu elde edilen mermer tozlarının derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilirliği tespit edilmeye çalışılmıştır.

18 7 4. DÜNYA'DA VE TÜRKİYE'DE MERMER SEKTÖRÜ VE MERMER A TIKLARI İLE İLGİLİ BİLGİLER 4.1. Dünyada Mermer ve Mermer Üretimi Rezerv Durumu Dünyada mermer rezervleri incelendiğinde, kristalin kalkerler, Alp Kuşağı, Ege Adaları, Türkiye, İran, Pakistan, Hindistan'dan Çin'e kadar uzanan ve jeolojik olarak hemen hemen aynı yapıya sahip bir alanda mevcuttur. Ayrıca metamortik masifler içinde zuhur eden mermerler ve magmatik orijinli kayaçlar, Kanada, İsveç, Türkiye, Urallar-Sibirya, Güney Afrika, Güney Amerika ve Avustralya'da görülmektedir (DPT, 1996-b) Üretim ve Tüketim Miktarı Dünyada mermer üretimi ve tüketimi,1970'li yıllara kadar önemli bir gelişme göstermemiştir. Ancak 1970'li yıllardan itibaren nakliye imkanlannın gelişmesi ve teknolojik gelişimler sonucu üretim ve tüketim artmış halen de artmaya devam etmektedir. Mermer tüketimi, ülkelerin milli gelir ve refah düzeyi ile doğru orantılıdır. Aynca inşaat sektöründe yatınmların artmasıyla mermer tüketiminin de arttığı gözlenmiştir. Bu da mermerin en çok yapılarda, döşeme, kaplama vb. amaçla kullanılmasındankaynaklanmaktadır. Dünyada mermer sektöründe lider ülke İtalya'dır. Gerek rezerv gerekse üretim ve işleme teknolojisi açısından dünya mermerciliğinin merkezi durumundadır. Son yıllarda rezervlerinin azalması, çevreci grupların baskısı ve değişik türdeki mermerlerin dünya pazarlarına sunma isteği nedeniyle İtalya, dünyanın en büyük blok ithalatçısı durumundadır. Türkiye, Yunanistan, İspanya, Portekiz, Brezilya, Arjantin, Çin, Hindistan, Tayvan, Güney Kore işlenmiş mermer ihraç eden ülkelerdir. İsrail, Suudi Arabistan, Fas, Fransa, Almanya, Belçika, İngiltere, Finlandiya, Japonya, Avustralya, Yeni Zelanda, kendi üretimleri yanında blok ithal

19 8 eden ülkelerdir. Rusya, Orta Asya Cumhuriyetleri, Nepal, İskandinavya Ülkeleri, Güney Afrika Ülkeleri zengin rezervlerini değerlendiremeyen ve blok olarak satan ülkelerdir. Dünyada üretilen mermerin hemen hemen tamamına yakını tüketilmekte olup önemli bir stok yapılmamaktadır. Bu nedenle dünya bazında, mermer üretim ve tüketim miktarınıeşit kabul etmek yanlış olmayacaktır. Çizelge 4.1.'de 1991 yılı için ülkelere göre dünya mermer üretim ve tüketim miktarlarıbrüt olarak verilmiştir. Çizelge 4.1. Ülkelere göre, brüt dünya mermer üretim ve tüketim miktarları (1000 ton) (DPT,1996-b) Ülkeler Üretim İhracat İthalat Tüketim Tüketim % İtalya İspanya Japonya ABD Yunanistan LO Almanya Fransa Çin G. Kore TayVan Türkive Brezilva Portekiz Hindistan G. Afrika Diğerleri TOPLAM Tüketim Alanları Dünya mermer tüketimi, yaklaşık son otuz yıldır üretime paralelolarak bir artış göstermektedir. Mermerin yerini ikame edebilecek seramik, suni mermer, ahşap gibi ürünlerin mermere alternatif oluşturması ve zaman zaman mermer fiyatlarının aşın artmasına rağmen bu artış sürmüştür yılı verilerine göre dünyada mermerin tüketim alanları ve miktarı Çizelge 4.2.'de sunulmuştur.

20 9 Tüketim Miktarı ton Yüzdesi % Bu çizelgeden anlaşılacağı gibi 1991 yılı verilerine göre, dünyada mermerin en çok tüketildiği ilk üç alan sırasıyla yer döşeme malzemesi, dış cephe kaplaması ve mezar taşlarıdır. Bu üç alandaki tüketim miktarı, toplam tüketim miktarımn yaklaşık olarak % 70'ine tekabül etmektedir Üretimde Oluşan Atık Miktan Hakkında Bilgiler Dünyada mermenn ocaktan çıkarılmasından piyasaya işlenmiş ürün olarak sunulmasına kadar çeşitli aşamalarda değişik boyutta atıklar meydana gelmektedir yılı verilerine göre dünyada tüketilen mermerlerin üretimi aşamasında oluşan atık oranı % 41' dir ( DPT, 1996-b). Atık miktarı ve boyutu, mermerin fabrikalarda değişik kullamm amaçlarına yönelik olarak işlenmesine göre değişmektedir. Çizelge 4.3. 'de 1991 yılında dünyada tüketilen mermerlerin kullamm alanlarına göre üretim aşamasında oluşan atıkların miktar ve oranlarıgörülmektedir. Çizelge 4.3.'de görüldüğü gibi, 1991 yılında dünyada ton mermer işlenmiş, bu mermerin tonu parça ve toz halinde üretim atığı olarak ortaya çıkmıştır. Başka bir ifadeyle 1991 yılında dünyada işlenmiş olarak kullamma sunulan ton mermer için brüt olarak ton mermer işlenmiştir. Genel toplam atık yüzdesi % 41 olarak tespit edilmiştir. Bu oran hem toz hem de parça mermer atıklarım kapsamaktadır. Ülkemizde yapılan bir çalışmaya göre ise sadece toz atık oranı % 30 olarak hesaplanmıştır ( Yıldız ve Eskikaya, 1995). Bu

21 LO --'--"'--:~-'""'~~'''-'--'''''--''i i oranlarda görüldüğü gibi mermerin işlenmesinde, toz atıklann parça at~kı'~;~ana1aha fazla miktarda oluştuğu anlaşılmaktadır. Mermerin en çok tüketildiği kullanım alanlarında(yer döşemesi, dış cephe kaplaması ve mezar yapımında) atık oranı % 40 civarında iken bu oran, bazı özel kullanım alanlarında % 60'lara kadar çıkabilmektedir. Çizelge yılı dünya mermer üretiminde kullanım alanına göre oluşan atık miktarlan ve.. zdesi DPT, 1996-b' den de ~ iştirilerek alınmı tır Kullanım Alanı Üretime Giren Atık Miktan Atık Yüzdesi ton ton % Türkiye'de Mermer ve Mermerciliğin Durumu Türkiye' deki Mermer Yatakları ve Rezerv Durumu Ülkemiz çok değişik renk ve kalitede mermer ve mermer olarak değerlendirilebilecek kaynaklara sahiptir. Batı Anadolu Menderes Kristalin Masifinde, Trakya Bölgesi'nde yer alan ıstranca Masifinde, Orta Anadolu'da yer alan Kırşehir Masifinde, Kuzey Anadolu'da yer alan Ilgaz Kristalin Masifinde, Kuzey Doğu Anadolu'da Artvin çevresinde yer alan eski kristalin masifte ve Doğu Anadolu Bölgesi'nin güney kesimindeki Bitlis Masifinde işletilebilecek nitelikte ve iyi kalitede mermer yataklan mevcuttur (DPT, 1996-b). Bu yatakların işletilme durumu, ruhsat türü ve ruhsatı alınan sahanın büyüklüğü Çizelge 4.4.'de verilmiştir.

22 ıı Çizelge 4.4. Türkiye'de kayıtlı bulunan mermer arama, ön işletme ve işletme ruhsatlarınınsayısı ve ruhsat alanı (DPT, 1996-b'den değiştirilerek alınmıştır). Ruhsat Türü Arama Ön İşletme İşletme TOPLAM Ruhsat Sa ısı Ruhsat Alanı m2 Çizelge 4.4.'e göre, Türkiye'de m2'lik alanda mermer ocak işletmeciliği yapılmakta, bu rakamın yaklaşık iki katı bir alanda ön işletme, 20 katı bir alanda da arama faaliyetleri devam etmektedir. Bu verilerden önümüzdeki yıllarda ülkemizin mermer üretimininartacağı anlaşılmaktadır. Ülkemizin mermer rezervleri tam olarak bilinmemesine rağmen çeşitli kaynaklar ve jeolojik etüt raporlarının taranmasıyla DPT (1996-b) tarafından şu şekilde hesaplanmıştır: Görünür rezerv miktarı m3 ( ton) Muhtemel rezerv miktarı: m3 ( ton) Mümkün rezerv miktarı : m3 ( ton) Toplam potansiyel : m3 ( ton) Bu rezerv miktarları, traverten, magmatik orijinli kayaçlar ve mermer olarak kullanılabilecek tüm kayaçları kapsamaktadır Türkiye Mermer Üretim ve İhracatı Ülkemizde mermer üretimi seksenli yıllardan itibaren artmaya başlamış, doksanlı yıllarda bu artış hızlanarak devam etmiş halen de devam etmektedir yılında ton olan blok mermer üretimimiz (DPT, 1996-b), 1995 yılında iki katına çıkarak tona ulaşmıştır. Plaka üretimi ise m2'dir (Tombul ve Güngör, 1997). Son olarak ise mermer üretimimiz ton/yıl olarak bildirilmektedir (Köse ve Diker, 1999).

23 yılı verilerine göre ülkemizin mermer ihracatı, ton blok, ton levha, ton işlenmiş olmak üzere toplam tondur (Tombul ve Güngör, 1997). Bu rakam da toplam üretimimizin yaklaşık olarak % ltsine tekabül etmektedir. Son verilere göre, ihracatımız, ton/yıldır (Köse ve Diker, 1999). Türkiye mermer ihracatı bakımından dünyada 7. sırada bulunmaktadır. Mermer ihracatı yaptığımız ülkeler arasında ABD, Hollanda, İsrail, Almanya, Libya ve Suudi Arabistan ilk sıralarda yer almaktadır(dpt, 1996-b) Türkiye'deki Mermer İşleme Tesisleri Ülkemizde mermer ocaklarında blok halinde üretilen mermeri işleyen büyük entegre tesisler ve küçük çaplı atölyeler mevcuttur. Ancak yazılı kaynaklardan bu fabrika ve atölyelerin sayısı hakkında sağlıklı bilgi elde edilememiştir. DPT (1996-b)' nin yaptığı bir araştırmaya göre, blok işleyen fabrika sayısı, 114 olarak tespit edilmiştir. Ancak son on yılda görülen gelişmeyle, hem büyük tesis hem de küçük çaplı atölye sayısının hızla arttığı bilinmekte ve ülkemizde mermer işleyen civannda atölye ve fabrikanın olduğu tahmin edilmektedir (Bilgin ve Çakır, 1998) Mermer Atıklannın Oluşumu Mermerin ocaktan blok olarak çıkarılması ve fabrikalarda işlenmesi esnasında, çeşitli boyutlarda parça ve toz atık oluşumu meydana gelmektedir. Blokların işlenmesi aşamasında, üretilmek istenen ürüne göre, değişik ünitelerden çeşitli boyutta atıklar oluşmaktadır Mermer Ocaklannda Oluşan Atıklar Patlayıcı maddelerle delme, kamalama gibi ilkel üretim yöntemlerinin uygulandığı mermer ocaklarında parça atıklar oluşmaktadır. Aynca ocaklarda, yapıdaki süreksizlikler nedeniyle blok vermeyen iri boyutlu mermer kütlelerinin piyasa değeri olmadığı için, genellikle değerlendirilmeden bırakıldığı bilinmektedir.

24 Mermer Fabrikalarında Oluşan Atıklar Katrak, ST, Silme-Cilalama Ünitelerinde Oluşan Atıklar Katraklarda blok kesimi, elmas soketlerin mermer yüzeyıne sürtünmesi ve aşındırması esasına dayanmaktadır. Kesilen mermerin mineralojik yapısına bağlı olarak toz atık olarak nitelendirilebilecek boyutta, genellikle lmm'nin altında tanecikler oluşmaktadır (Büyüksağiş, 1995). ST'lerde ise kesme işlemi elmas soketlerin mermer yüzeyine çarparak tanecikleri yüzeyden koparması esasına dayandığından tanecik boyutu katrak atıklarına göre daha büyük olmaktadır. Toz atık olarak nitelendirilebilecek bu atıkların boyutu, mermerin mineralojik yapısı ve kesme şekline bağlı olarak değişmekle birlikte genellikle 2 mm'nin altındadır (Büyüksağiş, 1995). Silme-cilalama işlemi, mermer yüzeyini aşındırarak parlatma esasına dayandığından, oluşan tanecik boyutu, katrak ve ST'lere göre daha küçük olmaktadır. Mermer fabrikalarında en küçük boyutlu atıkların oluştuğu üniteler, silme-cilalama üniteleridir. Mermerin mineralojik yapısına bağlı olarak değişmekle birlikte, genellikle 500 mikronun altındaki toz atıklar oluşmaktadır (Büyüksağiş, 1995). Toz atık olarak nitelendirilen ve boyutları 2 mm'nin altında olan atıklar en çok bu üç işlem sırasında oluşmaktadır Köprü Kesme, Monolam, ST Kesimi Sonrası Alt ve Yan Kısımlarda Oluşan Atıklar Bu işlemlerde parça atık olarak nitelendirilen genellikle mozaik, karo vb. amaçlı kullanılabilecek nitelikte atıklar oluşmaktadır.

25 Baş Kesme ve Levha Ebatlama Makinalannda Oluşan Atıklar Mermer fabrikalarında oluşabilen iri boyutlu parça atıklardır. Bu ünitelerde yer döşemesi vb. amaçlı kullanılabilecek nitelik ve boyutta atıklar oluşmaktadır Mermer Fabrikalannın Oluşturduğu çevresel Sorunlar Mermer fabrikalarında üretim atığı olarak parça ve toz olmak üzere iki tür atık oluşmaktadır. Parça atıklar genelde, fabrika sahasında belirlenen yerlerde stoklanmakta ve talep olduğunda satılmaktadır. Piyasada yapılan gözlemlerde parça atıkların, sürekli ve düzenli değerlendirme imkanlarının mevcut olmadığı için çoğunlukla fabrika stok sahalarındabiriktiği gözlenmiştir. Toz atıklar ise üretim aşamasında kullanılan su ile birlikte şlam olarak bir havuzda toplanırlar. Atık niteliğindeki bu suyun mermer tozlarından arındırılarak tekrar kullanılması söz konusudur. Böylelikle hem su kaynaklarından tasarruf hem de mermer tozlarının eldesi mümkün olmaktadır. Ayrıca arıtılmamış üretim atık suyunun meydana getireceği çevre sorunlarıönlenmiş olur Mermer Fabrika İşletmecilerinin Çevre Kanunu'na Göre Yükümlülükleri Ülkemizde tarihinde yürürlüğe giren çevre Kanunu'nun 8. maddesinde, ''Her türlü atık ve artığı, çevreye zarar verecek şekilde, ilgili yönetmeliklerde belirlenen standartlarave yöntemlere aykırı olarak doğrudan ve dolaylı biçimde alıcı ortama vermek, depolamak, taşımak, uzaklaştırmak ve benzeri faaliyetlerde bulunmak yasaktır. Kirlenme ihtimalinin bulunduğu durumlarda ilgililer kirlenmeyi önlemekle; kirlenmenin meydana geldiği hallerde kirleten, kirlenmeyi durdurmak, kirlenmenin etkilerini gidermek veya azaltmak için gerekli tedbirleri almakla yükümlüdürler."(çevre Bakanlığı, 1983).

26 15 şeklinde bir hüküm mevcuttur. Bu maddeye göre, mermer toz ve parça atıklarının ilgili yönetmeliklerde belirlenen standartve yöntemler dışında alıcı ortama verilmesi yasaklanmıştır. çevre Kanunu'nun bu maddesi, mermer fabrika atık sularının Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği standartlarınagöre arıtıldıktansonra, parça atıkların da Katı Atıkların Kontrolü Yönetmeliği'ne göre bertarafınızorunlu kılmaktadır. Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği'ne göre mermer fabrikalarının atık sularında denetlenen parametreler ve sağlaması gereken değerler Çizelge 4.5.' de verilmiştir (Çevre Bakanlığı, 1988). Çizelge 4.5. Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği'ne göre mermer fabrikalarının atık sularındadenetlenen arametreler ve maksimum de-erleri evre Bakanlı-ı, 1988) Askıda Katı Madde 100 m lt Krom Cr+ 0,3m lt Ya- lam lt Ph 6-9 Mermer atık sularının Çizelge 4.5.'deki değerleri sağlaması durumunda işletmelere deşarj izni verilir. Deşarj izin belgesi alan işletme, çevre açısından yasal yükümlülüklerini yerine getirmiş sayılmaktadır. Piyasada yapılan gözlemlerde yasal yükümlülüklerini yerine getirmemesi nedeniyle bazı illerde mermer fabrikalarının Çevre Kanunu'na göre idari para cezalarına, hatta kapatmaya varan yaptırımlara maruz kaldığı tespit edilmiştir Mermer Fabrika Atık Sulannın Antılması Mermer fabrikalarının kesim ve parlatma ünitelerinde oluşan mermer tanecikleri, bu işlemler esnasında kullanılan su ile birlikte kanallardan geçerek çökertme havuzlarında ya da tanklarda birikmektedir. Atık suyun kanallardan geçişi esnasında, iri boyutlu tanecikler kanallarda çökerken askıda kalabilen küçük boyutlu tanecikler çökertme havuzuna ya da tanklara gelmektedir. Bir mermer fabrikasının atık sularının havuza geldiği noktadan alınan numunede yapılan tanecik boyut analizi Çizelge 4.6.'da görülmektedir.

27 16 Çizelge 4.6. Mermer fabrika atık sularındakitane boyut dağılımı (Büyüksağiş, 1995 ) Tane Boyutu Üı) Boyut Aralığı Elek Altı (%) KümülatifElek Altı (%) Çizelge 4.6.'da tanecik boyut dağılımı görülen bu atık suların taneciklerden arındınlması gerekmektedir. Fabrikalarda tekrar kullanılan bu su, arıtılmadan kullanıldığında özellikle parlatma işleminde problem yaratmaktadır. Atık su içerisinde bulunan 10 Il' dan büyük silikatlı taneler parlatılan mermer yüzeyini çizerek olumsuzluk yaratmaktadırlar. Bu nedenle arıtma işleminde, maksimum 10 il boyutlu, içinde silikatlı tanecik bulunmayan temiz su eldesi amaçlanır (Büyüksağiş, 1995) Ardışık Havuz Yöntemi Bu yöntemde fabrika sahasına, ardışık ve birbirine bağlantılı olarak yapılan havuzlardan yararlanılmaktadır. Havuzların derinlik ve boyutları fabrikada kullanılan suyun miktarına göre belirlenir. Havuz sayısı ise genellikle 4-6 ve üstüdür. İlk iki havuz diğerlerine göre daha küçük olmalıdır. İlk havuza verilen fabrika atık suyunun iri taneleri, graviteye bağlı olarak havuz dibine çökmekte, havuz yüzeyindeki su, taşma yoluyla ikinci havuza geçmektedir. Bu işlem bütün havuzlarda aynı şekilde gerçekleşerek son havuzda ince taneli, nispeten arıtılmış su elde edilmektedir. Bu su, son havuzdan tekrar kullanılmak üzere pompa aracılığıyla fabrikaya verilmektedir.

28 17 Bu yöntemde eide edilen suyun içerisindeki mermer tozu tane boyutu 20 ~ civanndadır ve teorik ayırma verimliliği, % 30 oiarak hesaplanmıştır (Büyüksağiş, 1995). Bu yöntem tam bir arıtma sağlamadığı için özellikle cila ünitelerinde problem oluşturmaktadır. Fabrika atık sulannda mermer taneciklerinin yanı sıra, kesme ve parlatma ünitelerinde oluşan aşındırıcı taneier de bulunmaktadır. Bu aşındırıcı tanecikler ardışık havuz sistemiyle tam olarak ayrılarnamaktadır. Fabrikaya tekrar verilen bu nitelikteki su, cilalama esnasında mermer yüzeyini çizmekte ve parlatma verimini olumsuz etkilemektedir. Bu durum ürün kalitesinin düşmesine neden olmaktadır. Ardışık havuz yöntemi, mermer toz atıklannın endüstriyelolarak değerlendirilebilmesi açısından da olumsuz bir yöntemdir. Bu yöntemde, havuz dibinde biriken toz atıklar, sulu olarak şlam niteliğinde elde edilmektedir. Bu atıklar tesis içindeki atık sahalarına atılmakta ve tekrar kirlilik oluşturmaktadır. Bu niteiiktekitoz atıklan endüstriyei oiarak değerlendirme imkanı çok zordur. Bu yöntemi, küçük ve orta ölçekli fabrikaiar, maiiyeti düşük ve işletme giderlerinin az olması nedeniyie yaygın olarak kullanmaktadır Sedimantasyon (FloküIasyon) Yöntemi Bu yöntemde fabrikadan çıkan atık su, pompa vasıtasıyia bir tanka verilmekte ve çöktürme işlemine tabi tutulmaktadır. Bu yöntemde, atık suyun içerisindeki katı tanecikler yerçekimi etkisiyie tankın dibine çökerek birikir. Aynca çökmeyi arttırmak ve hıziandırmak amacıyla çöktürücü reaktifler (floküiantiar) de kullanılır. Daha sonra çöken kısım çamur presine veriimek üzere pnömatik bir vana vasıtasıyla ayn bir havuza alınır. Buradan pompa vasıtasıyla çamur presine verilerek susuzlaştırılmış kek elde edilir. Böylelikle fabrikadan gelen atık su arıtılarak içindeki taneciklerden arındırılmış olur. Elde edilen temiz su tekrar üretimde kullanılmak üzere fabrikaya verilir. Bu işlemler dizisi, sürekli olarak devam eder.

29 18 Bu yöntemde, çöktürücü olarak daha çok sentetik, makromoleküler özelliğe sahip polimerler kullanılmakta ve su ile belirli oranlarda karıştırılarak çözelti halinde, belirli dozajıarda, otomatik olarak devamlı, atık su tankına verilmektedir (Büyüksağiş, 1995). Bu işlemlerde çöktürücü seçimi, miktarı ve katı oranı önem arz etmektedir. Bazı durumlarda işlenen mermer türü ve çöktürücü etkileşimi nedeniyle ortamın Ph' sı değişmektedir. Bu nedenle çöktürücü seçiminde mermer türü de göz önünde bulundurulmalıdır. Sedimantasyon yönteminde elde edilen arıtılmış su içerisindeki mermer tozu boyutu ortalama 7.5 ıı'dur ve teorik ayırma verimliliği, % 64 olarak hesaplanmıştır (Büyüksağiş, 1995). Bu yöntemin ilk yatırım maliyeti, işletme ve enerji giderleri, diğer yöntemlere göre daha fazladır. Ancak cilalama üniteleri ve fayans hatları bulunan tesislerin kaliteli ürün elde edebilmesi açısından tercih etmesi gereken yöntemlerden biridir Hidrosiklonlarla Ayırma - SınıflandırmaYöntemi Hidrosiklonlar, özellikle ince tane boyutlarındaki ayırma işlemlerinde çok verimli çalışan ve genelolarak sınıflandırma, kıvamlaştırma ve zenginleştirme işlemlerinde kullanılan sistemlerdir. Mermer fabrikalarının atık sularında bulunan ince tanecilderin ayrılmasında da verimli bir şekilde kullanılırlar. Bu yöntemde, atık su, basınç altında hidrosiklona beslenerek bir dönme hareketi kazanır. Bu dönme hareketi, bir santrifiij kuvvet oluşturarak suyun içindeki taneciklerin çökerek ebat ve özgül ağırlıklarına göre ayrılmasına neden olur (İpekoğlu ve Tanrıverdi, 1997). Bu yöntemde, teknolojik gelişmeler sonucu alt ayırma sınırı, 2 ıı'a kadar inmiştir. Teorik ayırma verimliliği ise % 88'dir (Büyüksağiş, 1995).

30 19 Hidrosiklon yönteminin sedimantasyon yöntemine göre hem ilk yatırım maliyeti düşük, hem de işletme ve enerji giderleri daha azdır. Bu nedenle en ekonomik ve en verimli yöntemdir Mermer Toz Atıklannm Temizlenmesi Mermer fabrika atık sularından arıtım yoluyla elde edilen toz atıkların içerisinde değişik oranlarda, istenmeyen parçacıklar bulunmaktadır. Bu parçacıklar, mermerin kesimi ve parlatılması aşamasında kesme ve parlatma ekipmanlarındaki aşınmadan meydana gelmekte ve mermer tozuna karışmaktadır. Mermer tozlarının içerisinde bulunan bu parçacıklar endüstriyel kullanım alanını sınırlamaktadır. Bu parçacıklar dışında, mermerin kimyasal bileşiminden gelen demiroksit vb. safsızhklar da endüstriyel kullanım alanını sınırlayarak istenmeyen bir durum oluşturmaktadır. Bu nedenle tüm bu istenmeyen parçacıkların mermertozundan ayrılması gerekmektedir. Mermer toz atıklarının temizlenmesinde, fabrikadan çıkan atık suyun, çöktürme işlemine tabi tutulmadan, doğrudan temizleme işlemine tabi tutulması uygundur. Böylelikle atık su arıtımı ve toz atıklarıntemizlenmesi işlemi bir arada yapılmış olur. Tane boyutu ıı arasında olan toz atıkların temizlenebilmesi için pratik olarak, eleme-sınıflandırma, flotasyon ve manyetik zenginleştirme yöntemleri uygundur. Bu yöntemlerden en ekonomik olanı flotasyondur. Mermer tozları, kalsit flotasyonuna tabi tutularak bünyesindeki demiroksitlerden ve silislerden temizlenebilmektedir. Tane boyutu 100 ıı'un üzerindeki toz atıklarda aşındırıcı parçacık miktarı oldukça fazladır. Bu boyuttaki atıklar, doğrudan yoğunluğa göre ayrım işlemine tabi tutulurlar. Bu işlemde, aşındırıcı taneciklerin elde edilmesi mümkün olmaktadır (Tosun, 1996) Mermer Toz Atıklannm Kullanım Alanlan Mermer toz atıklarının değişik alanlarda kullanılabilme imkanını belirleyen en önemli özellikler, kimyasal bileşim, tane boyutu ve renktir. Mermer tozlarının kimyasal bileşimindeki CaC03 oranının büyüklüğü, kullanım alanını genişletmekte

31 20 ve endüstride oldukça fazla ihtiyaç duyulan kalsitin yerine kullanılabilme imkanı oluşturmaktadır. Zira özellikle İtalya'da Carrara mermerlerinin atıkları ve blok alınamayan ocaklardaki mermer oluşumları kalsit olarak üretilip endüstrinin kullanımına sunulmaktadır (DPT, 1996-a). Ancak burada kalsitin yerine kullanılabilme kriteri, yüksek CaC03 yüzdesi ve beyazlıktır. Tane boyutu ise kullanılan sektöre göre 1-2 ıı'dan ıı'a kadar küçük boyutlarda istenmektedir Kağıt Endüstrisi Mermer tozlarının, kağıt üretiminde, dolgu ve kaplama malzemesi olarak kullanılma imkanı vardır. Burada kullanılan mermer tozlarının 2 ıı altı boyutta ve % arasında CaC03 içermesi istenmektedir. Dolgu amaçlı kullanımda CaC03 oranı, % arasında değişebilirken ilk veya mat kaplamalarda bu oran % 60 civarındadır. Tek kat veya üst kat kaplamalarda ise 2 ıı altı ve % 98 CaC03 oranı istenmektedir. Çizelge 4.7'de SEKA-Dalaman Kağıt Fabrikasında kaplamada kullanılacak CaC03'ın, Çizelge 4.8'de ise dolguda kullanılacak CaC03'ın kimyasal ve fiziksel özellikleri görülmektedir. Çizelge 4.7. SEKA-Dalaman kağıt fabrikasında kaplama işleminde kullanılacak CaC03'ın fiziksel ve kim asal özellikleri PT, 1996-a KİMY ASAL ÖZELLİKLER CaC03 % 95 min. M C03 % 2 max. Fe203 Asitte.. % 0,5 max. zünme en % 0,5 max. FİZİKSEL ÖZELLİKLER Nem % 1 max. Be azlık % 95 min. Sarılık % 4 max. Viskozite 700 max. Tanebo tu<2 % 80 min. >10 % 2 max. >45 A ındırma 25 max.

32 21 Dünyada son teknolojik gelişmeler sonucu, kağıt üretiminde proses değişikliği olmuş, asit sistemden alkali sisteme geçiş başlamıştır. Asit sistemde CaC03 kullanılmazken alkali sistemde dolgu maddesi olarak kullanılmaktadır. Bu gelişmeler, CaC03' a olan talebi arttırmış ve arttırmaya devam etmektedir. Dünyada birçok ülke asit sistemden alkali sisteme geçmeye hazırlanmakta ve bu yönde planlama yapmaktadır. Bu gelişme, mermer toz atıklarına, bu sektörde bir pazar oluşturmaktadır. Çizelge 4.8. SEKA-Dalaman kağıt fabrikasında dolguda kullanılacak CaC03'ın fıziksel ve kim asal özellikleri PT, 1996-a KİMYASAL ÖZELLİKLER CaC03 % 95 min. M C03 % 2 max. Fe203 Asitte.. % 5 max. zünme en % 0,5 max. FİZİKSEL Nem Sarılık Be azlık Tane Bo > 10 >45 Aşındırma (m ) ÖZELLİKLER Çizelge 4.7 ve Çizelge 4.8'deki % 1 max. % 95 min. % 4 max. % 42 min. % 5 max. % 0,5 max. 25 max. atıkları kağıt üretiminde kullanılabilme imkanına sahiptir. fıziksel ve kimyasal özelliklere sahip mermer toz Seramik Endüstrisi Seramik sektöründe kullanılan CaO, mermer atık tozlarının kalsinasyonu sonucu elde edilerek kullanılabilir. Mermer atık tozlarının seramik üretiminde kullanılabilmesi için çok az miktarda demiroksit ve kromoksit içermesi istenir. Aksi takdirde üründe leke oluşumu meydana gelir. Bu durumunoluşmaması için, mermef' tozunun manyetik ayıncılardan geçirilerek temizlenmesi gerekir.

33 22 Seramik karoların su emme özelliği sonucu, malzemenin bünyesine gıren su, genleşmeye ve hacimce büyümeye neden olmaktadır. Seramik karoların üst yüzeyinde sıfır su emmeli bir sır vardır. Alt yüzey ise su emme özelliğine sahiptir. Bu durumda seramik karenun alt yüzeyinde genleşme ve büyüme olacak ve malzemenin çatlayıp kırılmasına ya da deforme olmasına neden olacaktır. Bu sorununçözümü için, CaO kullanılmakta böylelikle ürüne plastikliğini ve dayanımını artırıcı özellik kazandırılmaktadır(yıldız ve Eskikaya, 1995). Seramik üretiminde wollastonit (CaO.Si02) de kullanılır. Ancak, wollastonitin, ithal edilmesi ve çok pahalı olması nedeniyle ülkemizde CaO tercih edilmektedir. CaO, CaC03'ın fınnlarda C'de pişirilmesiyle ekonomik bir şekilde elde edilebilmektedir. Porselen üretiminde kullanılan CaO oranı % 5 civanndadır. Ancak kemik porselen üretiminde, kemik külü yerine mermer toz atıklannın kimyasal fosfat hammaddesi ile birlikte kullanılabileceği düşünülmektedir. Bu durumda mermer tozunun kullanım oranı daha da artacaktır (Şentürk vd., 1996) Sır Sırça Endüstrisi Mermer atık tozları, saf feldspatla pişirildiğinde feldspatın 1280 oc olan enme sıcaklığını düşürerek camsı bir yapı oluşturur. Bu özellik mermer toz atıklannın sır, sırça endüstrisinde kullanımını sağlamaktadır (Yıldız ve Eskikaya, 1995). Bu kullanımda CaO ve Si02 yüzdeleri önem kazanmaktadır. Si02 yüzdesi arttıkça sırın pişirilme sıcaklığı da artmaktadır. CaO yüzdesinin artması ise sırın yüzey sertliğini arttırmaktadır.camsı sır yapısı, malzemelerde kimyasal etkilere dayanım ve yüzey sertliği sağlamaktadır (Şentürk vd., 1996) Çimento Endüstrisi Çimento üretiminde katkı malzemesi olarak % oranında kireçtaşı kullanılmaktadır. Bu kireçtaşının, CaC03 oranı % 75'den fazla, MgO oranı % 5'den

34 23 az, kiloranının % 1.2'den az ve organik madde oranının % 0.2'den az olması istenmektedir(şentürk vd., 1996). Bu özellikleri taşıyan mermer atık tozları çimento üretiminde katkı malzemesi olarak kullanılabilir Boya Endüstrisi Boya endüstrisi, ince boyutlu CaC03'ın en çok tüketildiği alanlardan biridir. Ancak mermertoz atıklarınınboya üretiminde kullanılabilmesi için, CaC03 oranının min. % 97, ortalama tane boyutu 0.77 ~, maksimum tane boyutu ise 44 ~ olması istenmektedir (DPT, 1996-a). Ayrıca saf yapıda ve beyaz renkli olması tercih nedenidir. Ancak, renk ve görünümün önemsenmediği boyaların üretiminde dolgu maddesi olarak kullanılabilir. Bu kullanım sonucu, diğer dolgu maddelerine göre ekonomik olduğu için üretim maliyeti düşecektir (Şentürk vd., 1996) Plastik Endüstrisi Dünyada plastik ihtiyacının artması sonucu, üreticiler, kaliteyi düşürmeden maliyeti azaltmak için 1970'li yıllardan itibaren mineralleri dolgu malzemesi olarak kullanmaya başladılar. Bu minerallerden biri de CaC03'dır. Ancak inorganik malzeme olan minerallerle organik malzeme olan polimerlerin bir arada kullanımı yüzey gerilim farklarından ötürü bazı sorunlar oluşturmuştur. Bu sorunları önlemek için mineralleri kaplama yoluna gidilmiştir. Bugün yaklaşık 100 çeşit yüzey kaplama yöntemi vardır. CaC03 için yüzey kaplaması, yaygın olarak stearik asit ile yapılmaktadır. Kaplanmış CaC03'ın plastiğe getirdiği avantajlar şu şekilde sıralanabilir (DPT, 1996-a): - Hidrofobik yapı, - Düşük yüzeyenerjisi, - Kolay disperse olması, - Yüksek homojenizasyon sağlaması, -Bazı mukavemetleri yükseltmesi, - Daha parlak ve düzgün yüzeyoluşumu sağlaması, -Makina aşınmalarının azalması,

35 24 - Makina verimlerinin artması. Plastik üretiminde, dolgu malzemesi olarak % 45 oranında CaC03 kullanılabilmektedir. Ancak, bu malzemenin polimerlerde yaşlanmaya sebep olan ağır metalleri içermemesi ve yüksek kimyasal saflığa sahip olması gerekmektedir. Mermer toz atıklarının plastik üretiminde kullanılabilmesi için min. % 97 oranında CaC03 içermesi gerekmektedir Yapı Malzemesi Üretimi Karo imalatında % oranında mermer tozu kullanılmaktadır. Mermer tozunun boyutunun 0.5 mm'nin altında olması istenir. Ayrıca İtalyan teknolojisinde, bağlayıcı madde olarak çimento yerine polyester kullanılarak bloklar elde edilmekte ve yapı malzemesi olarak kullanılmaktadır. Belirli boyutlarda mermer tozu, en düşük "polyester bağlayıcı/ mermer tozu" oranında harmanlanarak kalıp halinde, 740 mm Hg sabit basınçta vakum altında tutulur. Bu işlem sonucu, kompaktlaşmış blok elde edilir. Blok boyutları, 126x126x32 cm, 126x247x32 cm ve 126x308x85 cm ebatlarında olabilmektedir. Daha sonra bu bloklar kesilerek istenilen boyutta plaka elde edilebilmektedir (Yıldız ve Eskikaya, 1995). Mermer toz atıklarının hazır beton üretiminde, belirli oranlarda kullanımının, betonun dayanım özelliklerini artırdığı da bilinmektedir Cam Endüstrisi Cam endüstrisinde hammadde olarak CaO kullanılmaktadır. Mermer toz atıklarının kalsinasyonu ile CaO elde edilerek cam endüstrisinde değerlendirilmektedir. Bu endüstride mermer toz atıklarının demiroksit içeriğinin % 1'in altında olması istenir. Bu oranın üzerinde demiroksit içeren mermer toz atıkları renkli cam üretiminde kullanılabilir. Ayrıca mermer atık tozlarının bünyesinde aşırı miktarda organik madde bulunmamalıdır(şentürk vd., 1996).

36 l\'Ietalurji ve Çelik Üretimi Metalurjide, yüksek fırınlarda, çelikten fosfor ve silisin temizlenmesinde, silisli cevherlerin erime derecelerinin düşürülmesinde ve metalleri parlatma işlerinde CaC03 kullanılmaktadır. Metalurjide kullanılacak toz atıkların ebadının mm arasında olması, % 0.5 sülfiir, % 0.01 'den az fosfor ve % LO MgC03 istenir. Çelik üretiminde ise max. % 8 Si02, % 1.5 MgC03 ve % S içermesi istenmektedir(şentürk vd., 1996) Kireç ve Dolomitik Kireç Üretimi Mermer atık tozlarının kalsinasyonu sonucu, kireç ve dolomitik kireç elde edilebilmektedir. Mermer atık tozlarında, MgO oranı % 5'den az ise kireç, % 5'den fazla ise dolomitik kireç üretimi söz konusudur. Kalsinasyon işleminin hızı, gaz difiizyonu ve kısmi kalsine olmuş tanelerin yüzeylerine bağlı olarak gelişmektedir. Kalsinasyon işleminde, mermer tozlarının safsızlığı, kristal yapısı, tane boyutu, yoğunluk ve atomik yapıdaki kusurları önemli roloynamaktadır. Yüksek oranda CaC03 içeren mermer tozlarından kireç üretiminde, meydana gelebilecek ağırlık kaybı % 44, dolomitik mermer tozlarında ise max. % 48'e ulaşmaktadır (Şentürk vd., 1996) Soda Üretimi CaC03 tuz ile işleme sokularak soda üretilmektedir. Bu işlemin kimyasal formülü şöyledir: 2NaCI + CaC03 --NH3 ---> NaıC03 + CaCh Soda üretiminde kullanılabilecek mermer toz atıklarının Si02 oranının düşük olması istenmektedir.

37 Refrakter Tuğla Üretimi Refrakter tuğla üretiminde kullanılan mermer toz atıklan, tuğla prosesinde kalsinasyon sonucu karbondioksit kaybeder ve CaO oluşur. CaO silika tuğlada silika tanelerinin ergime sıcaklığını düşürerek 1450 C'de bütünleşmeyi sağlar (Şentürk vd., 1996) Tanm Sektörü Tarımda, asidik özellik gösteren topraklarakalsiyumlu gübreler uygulanmaktadır. Bu gübrelerin üretiminde CaC03, CaMg(C03)2, Ca(OH)2 ya da CaO kullanılmaktadır. En çok tercih edilen ise CaC03'dır. Kalsiyumlu gübreler, CaCÜ3'ın kalsine edilmesi ve değişik kimyasal işlemlerin uygulanmasıyla üretilmektedir. Ayrıca, CaC03'ın kalsine edilmesiyle elde edilen CaO (sönmemiş kireç), toprağın Ca ihtiyacını karşılamak ve ph dengesini düzenlemek için doğrudan toprağa uygulanabilmektedir. Mermer toz atıklarının tarımda kullanılabilmesi için en az % 80 oranında CaC03 içermesi istenmektedir (Şentürk vd., 1996) Yem Endüstrisi Mermer toz atıklan, tavuk yemi olarak kullanılabilmektedir. Türk Standartları Enstitüsü'nün Aralık 1990 tarih ve 860 sayılı standardına göre, mermer tozlarının tavuk yemi olarak kullanılabilmesi için ince boyutta ve en az % 92 oranında CaC03 içermesi istenmektedir. Mermer toz atıklarının içerisinde bulunabilecek yabancı maddeler yem endüstrisinde önem kazanmaktadır. Bu endüstri dalında hayvanlara zarar verebileceği için mermer toz atıklarınıntemizlenmesi gerekebilir. Türk StandartlarıEnstitüsü'nün Ocak 1992 tarih ve 9699 sayılı standardına göre, yumurta yemlerinin içerisinde ağırlıkça % 4-5 oranında Ca olması istenmektedir. Bu Ca ihtiyacını karşılamak için CaO ya da CaC03 kullanılır. Yumurta yemi üretiminde, % oranında CaC03 kullanımı söz konusudur. Mermer tozu boyutunun 2 mm'nin altında olması istenmektedir.

38 27 Aynca, Ekim 1992 tarih ve 8599 sayılı TSE standardınagöre, hayvan yemi olarak kullanılan yalama taşlarının en az % 10 oranında Ca içermesi istenmektedir. Bu oran da en az % 25 oranında CaC03 kullanımına tekabül etmektedir(yıldız ve Eskikaya, 1995) Hava Kirliliğinde Filtre Malzemesi Olarak Kullanımı Yüksek oranda S02 emisyonu içeren katı yakıtların tüketimi nedeniyle oluşan hava kirliliğini önlemek amacıyla değişik filtre sistemleri mevcuttur. Bunlardan biri de katı malzemeli fıltre sistemidir. Katı malzemeli fıltre sisteminde, yanma sonucu oluşan S02 emisyonları, eşka kanşımı (MgO+Na2C03), sönmüş kireç, manyezit, soda gibi katı malzemelerle filtre edilerek alıcı ortama verilmesi önlenmektedir. Bir çalışmada, katı malzeme olarak mermer toz atıklan, eşka karışımı, sönmüş kireç, manyezit ve soda kullanılarak S02 tutma verimleri incelenmiştir. Eşka kanşımı ve sönmüş kireçten % 100, mermer toz atıklanndan % 80, manyezitten % 75, sodadan % 70 verim elde edildiği belirlenmiştir (Şentürk vd., 1996). Mermer toz atıklannın diğer malzemelere göre ekonomik olması ve % 80 verimle fıltrasyon yapması hava kirliliğini önleyici katı malzemeli filtrelerde kullanılabileceğini göstermektedir Derz Dolgu Malzemesi (Fuga) Üretimi Derz dolgu malzemesi, uygulandığı derz yüzeyine yapışarak derzi sızdırmaz hale getiren, uygulandığı an şekilsiz olan malzemedir. Yapı elemanları, yapı bileşenleri ve aynı veya ayrı malzemeden yapılmış montaj parçaları arasındaki derzlere, derz yerinden nem girmesini ve/veya hava geçmesini önlemek amacıyla uygulanır (TS 5892, 1988). Yer ve duvar seramiklerinin, doğal ve dökme taş malzemelerinin kaplanmasındansonra oluşan derz boşluklannın doldurulmasındakullanılır. İç ve dış mekanlarda, kuru, nemli, ıslak alanlarda, yatay ve dikey yüzeylerde uygulanma özelliği vardır.,j',

39 28 Seramik, doğal ve dökme taşların istenen alana kaplanmasından sonra uzun ömürlü ve dayanıklı olmasını sağlamak, parça aralarından kaplanan malzemenin tabanına doğru oluşabilecek su sızıntısını önlemek ve kaplanan malzemenin sabitlenmesini pekiştirmek için parça araları derz dolgu malzemesiyle doldurularakyalıtım sağlanır. Derz dolgu malzemesi, su iticilik, çatlamama, suya karşı direnç gösterme ve renk değiştirmeme özelliklerine sahiptir. Normal rengi beyazdır. Ancak renkli görünüm isteniyorsa renklendiricilerle uygulanarak değişik renkler elde edilebilmektedir. Yoğunluğu, 1,25 gr/cm3,kırılma mukavemeti, 8,5-9 N/mm2'dir. TS 5892'de derz sızdırmazlık malzemelerinin özellikleri ile ilgili teknik tanımlamalar genelolarak şu şekilde ifade edilmiştir: Elastik Derz Sızdırmazlık Malzemesi: Uygulandıktan sonra, derzin hareketi sonucu meydana gelen kalıcı gerilmelerin, aynı nedenle oluşan birim boy değişimlerine oranının, hemen hemen sabit kalmasıyla belirlenen elastik davranış gösteren sızdırmazlık malzemesidir. Plastik Derz Sızdırmazlık Malzemesi: Uygulandıktan sonra, derzin hareketi sonucu, meydana gelen kalıcı gerilmelerin oluşturduğu birim boy değişimlerinin kalıcı olmamasıyla belirlenen, plastik davranışlı sızdırmazlık malzemesidir. Bir Bileşenli Derz Sızdırmazlık Malzemesi: Hemen kullanılmaya hazır şekilde üretilmiş sızdırmazlık malzemesidir. Çok Bileşenli Derz Sızdırmazlık Malzemesi: Kullanımdan önce, üreticinin tarifine uygun olarak karıştırılması gereken, bileşenleri ayrı ayrı ambalajlanarak piyasaya sunulansızdırmazlık malzemesidir. Derzin Çekme Gerilmesi Altındaki Hareket Miktarı: Çekme gerilmesi nedeniyle oluşan derzin en büyük ve en küçük genişliği arasındakifarktır.

40 Derzin Kayma Gerilmesi Altındaki Hareket Miktan: Derzin alt ve üst yüzeyine, derz eksenine dik bir eksen üzerine gelecek şekilde işaretlenmiş iki nokta arasında kaymaya paralel yönde ölçülen en büyük yer değiştirme miktandır. Hareket Gücü: Sızdırmazlık malzemesinin içine doldurulduğu derzle birlikte sızdırmazlık etkisi bozulmadan hareket edebileceği miktardır. Elastikiyet: Derz sızdırmazlık malzemesinin, deformasyona neden olan kuvvetlerin ortadan kalkmasıyla ilk biçim ve boyutlarına kısmen veya tamamen dönebilme özelliğidir. Akma: Derz sızdırmazlık malzemesinin düşey bir derzden dışan akmasıdır. Sekant Çekme Modülü: Derz sızdırmazlık malzemesinde rölatif bir uzama sırasında oluşan çekme gerilmesi ile rölatifuzama arasındakiorandır. Kohezyon: Derz sızdırmazlık malzemesinin moleküllerinin birbirini çekme özelliğidir. Kohezyon Bozukluğu: Derz sızdırmazlık malzemesinin bünyesinde meydana gelen çatlaktır. Adezyon: Derz sızdırmazlık malzemesinin yapışma özelliğidir. Adezyon Bozukluğu: Sızdırmazlık malzemesi ile yapışma yüzeyi arasında meydana gelen ayrılmadır. Uyumluluk: Derz sızdırmazlık malzemesinin diğer bir malzeme ile arzu edilmeyen fiziki veya kimyevi reaksiyona girmeden temasta kalabilme özelliğidir.

41 30 Derinlik Sınırlayıcı: Derz sızdırmazlık malzemesinin derz içindeki derinliğini sınırlamak ve arka yüzünü şekillendirmek amacıyla derzin içine yerleştirilen malzemedir. Astar: Derz sızdırmazlık malzemesini yerleştirmeden önce, derz yüzeyine, yapışmayı artırmakiçin uygulanan yüzeysel kaplama malzemesidir. Astar Bekleme Süresi: Astar uygulanması ile sızdırmazlık malzemesinin başarıyla uygulanabileceği zaman arasında geçen süredir. Derz Doldurolması: Derz sızdırmazlık malzemesini uyguladıktan sonra malzemenin derz yüzeyleriyle iyice temas etmesini sağlamak ve düzgün görünüm vermek amacıyla sızdırmazlık malzemesinin derz içine bastmlarak yerleştirilmesidir. Derz Sızdırmazlık Malzemesi Derinliği: Derz sızdırmazlık malzemesi uygulandıktan sonra oluşan ön ve arka yüzü arasındaki en küçük mesafedir. Uygulama Süresi: Çok bileşenli derz sızdırmazlık malzemesi karıştmldıktan veya tek bileşenli derz sızdırmazlık malzemesinin kutusu açıldıktan sonra, malzemenin belirli sıcaklıkta başarıyla uygulanabilmesi için geçen süredir. Kür: Sıvı veya hamur kıvamında olan derz sızdırmazlık malzemesinin lastik benzeri katılığa gelmesi veya sertleşmesidir. Derz Sızdırmazlık Malzemesi Dayanıklılığı: Derz sızdırmazlık malzemesinin verilen şartlar altındaki muhtemel hizmet süresidir. Hizmet Süresi: Derz sızdırmazlık malzemesinin özelliklerini kaybetmeden fonksiyonlannı yerine getirebildiği süredir. Depolama Süresi: Derz sızdırmazlık malzemesinin üretiminden sonra, tarif edilen şartlardaözelliklerini kaybetmeden depolanabileceği süredir.

42 31 Derz dolgu malzemesi (Fuga) üretiminde, üç ana madde kullanılmaktadır. Bunlar, kalsit, beyaz çimento ve kimyasal katkı malzemesidir. Bu üç materyal belli oranlarda karıştmlarak harmanlanmaktave 25 kg'lık kağıt ambalajda piyasaya sunulmaktadır. Derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin beyaz renkli ve tane boyutunun kabaca 250 il ve altında olması istenir. Ayrıca nem oranının maksimum % 1 olması gerekmektedir. Aksi takdirde karıştırma işleminden sonra beyaz çimentoyla etkileşime girerek prizlenme riski doğmaktadır. Derz dolgu malzemesi üretiminde, kalsitin yerıne mermer toz atıklarının kullanılabilmesi için beyaz renkli olması, tane boyutunun kabaca 250 il ve altında olması, CaC03 oranının yüksek olması ve nem oranının % 1'in altında olması gerekmektedir Diğer KullaOlm Alanlan Mermer toz atıkları yukarıda bahsedilen kullanım alanlarının dışında, kimya sanayinde, lastik, kauçuk, patlayıcı madde, şeker, temizlik maddesi üretiminde, süs eşyası ve biblo yapımında az da olsa kullanılabilmektedir.

43 32 5. MERMER TOZ ATIKLARININ DERZ DOLGU MALZEl\'IESİ ÜRETİMİNDE KULLANIMI İLE İLGİLİ ANALİZLER Mermer toz atıklannın derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin yerine kullanılabilirliğini araştırmak amacıyla Isparta, Afyon ve Aydın'da faaliyet gösteren ve değişik türde mermer işleyen fabrikalardan alınan toz atık numunelerinin analizleri yapılmıştır. Derz dolgu malzemesi üretimi yapan Kalekim tesislerinin laboratuvarıarında yapılan inceleme ve araştırmalarla firmanın kalsit standardı belirlenmiş ve mermer toz atık numuneleriaynı standardagöre incelenmiştir. Derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitte aranan belirli özellikler vardır. Bunlar, tane boyutu, kimyasal bileşim, beyazlık ve rutubettir.mermer toz atıklarının bu özelliklerini belirlemek amacıyla analizler yapılmış ve derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin özellikleriyle karşılaştırılmıştır Mermer Toz Atıklannın Elek Anali~i Derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin tane boyutu dağılımı önemli kriterlerden biridir. Tane boyutu dağılımı, ürünün kalitesini etkilemekte, iri tane varlığı derz dolgu malzemesinin kullanımı sırasında problem oluşturmaktadır. Aynca derz dolgu malzemesinin dayanımını da etkilemektedir. Tane boyutunun kabaca 250 ~ ve altı olması istenir. Ancak 250 ~'nun altındaki malzemenin boyut dağılımı da önem arz etmektedir. Bu boyut dağılımının uygunluğunu belirleyebilmek için malzemenin elek analizi yapılmaktadır. Çizelge Derz de-erleri Tane Bo tu tava TOPLAM dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin elek analizi Elek Üstü % KümülatifElek Üstü %

44 33 Derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilir kalsitin elek analizi değerleri Çizelge 5.1.' de, bu değerlere göre çizilmiş kümülatif elek üstü eğrisi de Şekil 5.1.' de verilmiştir. ÖGÜTÜLMÜŞ ideal KALSiT 'ô' 100 ~ 90 :a 80 en :::> 70 ~ 60 w 50 ;; 40 cu ::J 30 :5 20 ~ 10 O -10 Tane Boyutu (mikron) Şekil 5.1. Derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin kümülatif elek üstü eğrisi Bu veri ve standartlara göre, mermer toz atıkları laboratuvarda eleme işlemine tabi tutularak elek üstü değerleri tespit edilmiş ve kümülatif elek üstü eğrileri belirlenmiştir. Eleme işleminde elektrikli eleme cihazı kullanılmıştır. Mermer fabrikalarından alınan toz atık numuneleri rutubeti yüksek olduğu için etüvde kurutularak eleme işlemine hazırlanmıştır. Toz atık numunelerinden temsili olarak 100 gr'ı tartılarak eleme işlemine tabi tutulmuştur. 100 gr'lık toz atık numunesi eleme cihazının en üstündeki 250 ıı'luk eleğe boşaltılarak eleme işlemi başlatılmıştır. Cihaz her numune için 5 dakika çalıştmlmış ve işlem sonunda 250, 180, 125, 90, 63 ıı'luk eleklerin ve 63 ıı'nun altındaki tavanın üstünde bulunan toz atıklar ayrı ayrı hassas dijital tartı aletinde tartılarak kaydedilmiştir. Bu işlemler sonucu elde edilen değerler aşağıda sunulmuştur.

45 34 Çizelge 5.2. Afyon Reis Mermer fabrikasından alınan Afyon Şeker mermerinin toz ~ atıklarınelek analizide ederi Tane Bo tu Elek Üstü % KümülatifElek Üstü %) tava) TOPLAM Afyon Reis Mermer fabrikasından alınan Afyon Şeker mermerinin toz atıklannın elek analizi sonuçlanna göre çizilen kümülatif elek üstü eğrisi Şekil 5.2'de sunulmuştur. AFYON ŞEKER ~ 90 :3 80 u) :::J 70 ~ 60 ~ 50 ro ;S 40 E ::J 30 ::x: O O Tane Boyutu (mikron) Şekil 5.2. Afyon Reis Mermer fabrikasından alınan Afyon Şeker mermerinin toz atıklarınınkümülatif elek üstü eğrisi

46 35 Çizelge 5.3. Afyon Özer Mermer fabrikasından alınan karışık türde mermerlere ait toz atıklarınelek analizide ~ erleri Tane Bo tu Elek Üstü % KümülatifElek Üstü % tava TOPLAM Bu sonuçlara göre Afyon Özer Mermer fabrikasından alınan kanşık türde mermerlerintoz atıklannın kümülatif elek üstü eğrisi Şekil 5.3. 'de görülmektedir. AFYON KARIŞIK ~ 100 :a 90 :~ 80 ~ 70 ci) 60 ~ 50 ~ 40 :::J 30 E :::J 20 ~ 10 O O Tane Boyutu (mikran) Şekil 5.3. Afyon Özer Mermer fabrikasından alınan kanşık türde mermerlerin toz atıklannın kümülatif elek üstü eğrisi Çizelge 5.4. Aydın Özçelik Mermer fabrikasından alınan Rozalya mermerinin toz atıklannınelek analizide ~ erleri Tane Bo tu Elek Üstü % KümülatifElek Üstü % tava 1.41 TOPLAM

47 36 Bu değerlere göre, Aydın Özçelik Mermer fabrikasından alınan Rozalya mermerinin toz atıklarınınkümülatif elek üstü eğrisi Şekil 5.4.' de verilmiştir. ROZAL YA ~ 100 :a 90 ::3 80 ~ 70 ~ 60 ~ 50 ~ 40 :~ 30 E :~ 20 ~ 10 O O Tane Boyutu (nikran) Şekil 5.4. Aydın Özçelik Mermer fabrikasından alınan Rozalya mermennın toz atıklannın kümülatif elek üstü eğrisi Çizelge 5.5. Aydın Ataylar Mermer fabrikasından alınan Bilecik Bej mermerinin toz atıkı annın elke anar"dvi" ızı eger en Tane Boyutu Üı) Elek Üstü (%) KümülatifElek Üstü (%) ~ ~ ~ ~ (tava) TOPLAM Çizelge 5.5.'deki değerlere göre, Aydın Ataylar Mermer fabrikasından alınan Bilecik Bej mermerinintoz atıktannın elek üstü eğrisi Şekil 5.5.' de görülmektedir.

48 37 BiLECiK BEJ ~ 100 :3 90 :~ ~ 40 :::J 30 E :::J 20 ~ 10 O O Tane Boyutu (mkron) Şekil 5.5. Aydın Ataylar Mermer fabrikasından alınan Bilecik Bej mermerinin toz atıklarınınkümülatif elek üstü eğrisi Çizelge 5.6. Isparta Modülmer Mermer fabrikasındanalınan karışık türde mermerlere aittoz atıklannelek analizide v erleri Tane Bo tu Elek Üstü % KümülatifElek Üstü % tava TOPLAM Çizelge 5..6.'daki verilere göre Isparta Modülmer Mermer fabrikasından alınan karışık türlere ait mermer tozlarının kümülatif elek üstü eğrisi Şekil 5.6.'da görülmektedir.

49 38 ISPARTA KARIŞIK ;;- 11 O ~ 100 :a 90 ::g 80 ~ Q) ~ 40 a 30 E :::1 20 ~ 10 O O Tane Boyutu (mikron) Şekil 5.6. Isparta Modülmer Mermer fabrikasından alınan karışık türlere ait mermer atık tozlarının kümülatif elek üstü eğrisi Bu elek analizleri ve elek üstü eğrileri incelendiğinde, mermer fabrikalarından üretim atığı olarak ortaya çıkan mermer toz atıklarının tane boyut dağılımının mermerin işlenme prosesi ve türüne göre farklılıklar gösterdiği anlaşılmaktadır. Bununla beraber elek analizleri genelolarak incelendiğinde, 250 Il'dan büyük tane boyut oranının% 25-43, il arası tane boyut oranının% 15-43, il arası tane boyut oranının % 15-26, il arası tane boyut oranının % 5-22, il arası tane boyut oranının % 0.5-6, 63 Il'nun altındaki tane boyut oranının ise % arasında değiştiği görülmektedir. Bu elek üstü değerleri ile derz dolgu malzemesi üretimindekullanılabilir kalsitin elek üstü değerleri Çizelge 5.7.' de görülmektedir. Çizelge 5.7. Mermer toz atıklarının elek üstü değer aralıkları ile kalsitin elek üstü de v erleri TaneBoyutu (Il) Toz Atık Değer Aralı v ı %) İdeal Kalsit Elek Üstü (% altı TOPLAM 99.80

50 39 Çizelge 5.7.' deki değerler kıyaslandığında., mermer fabrikası toz atıklarının tane boyutu dağılım oranı değerlerinin derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilecek kalsitin elek üstü değerlerine uymadığı anlaşılmaktadır. Sadece il arası tane boyut dağılımı değerlerinin ideal kalsitin elek üstü değerine uyduğu görülmektedir. Bu analiz ve değerlendirme yöntemlerine göre, mermer fabrika toz atıklarının tane boyut dağılımı özelliği açısından herhangi bir işleme tabi tutulmadan derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilmesi mümkün görülmemektedir. Ancak öğütme işlemi uygulanması halinde ideal boyutlu malzeme eldesi mümkündür. Mermer fabrikalarından alınan toz atıkların elek analizleri yapıldıktan sonra., aynı türdeki mermerlerin parça atıkları laboratuvarda kırma ve öğütme işlemine tabi tutularak derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilecek boyutlarda mermer tozu elde etme imkanı araştınlmıştır. Afyon Şeker, Bilecik Bej ve Rozalya türü mermer parçaları, SDÜ Maden Mühendisliği Bölümü Cevher Hazırlama Laboratuvarında önce kırma işlemine tabi tutularak ufaltılmış daha sonra döner değirmende öğütme işlemine tabi tutulmuştur. Değirmene her seferinde 100 gr numune konularak yaklaşık 10 dakika öğütme uygulanmıştır. Öğütme sonucu elde edilen ürün, mermer toz atıklarına uygulanan elek analizinden geçirilerek tane boyutu açısından derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilir malzeme elde edebilme imkanı araştınlmıştır. Kırma ve öğütme işlemi uygulanan parça merrnerierinelek analizi değerleri (Çizel ge 5.8., Çizelge 5.9., Çizelge 5.10.) ve bu değerlere göre elde edilen kümülatif elek üstü eğrileri (Şekil 5.7., Şekil 5.8., Şekil 5.9.) belirlenmiştir.

51 40 Çizelge 5.8. Bilecik Bej mermerinden kırma ve öğütme tozunun elek analizi de-ed eri Tane Bo tu Elek Üstü %) tava TOPLAM sonucu elde edilen mermer KümülatifElek Üstü % ÖGÜTÜLMÜŞ BiLECiK BEJ ~ 100 :a 90 :~ ~ 40 :::J E 30 :::J 20 ~ 10 O O Tane Boyutu (mikron) Şekil 5.7. Bilecik Bej mermerinden kırma ve öğütme sonucu elde edilen mermer tozunun kümülatif elek üstü eğrisi

52 41 Çizelge 5.9. Afyon Şeker mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen mermer tozunun elke anar ızı"d-e~eri" en Tane Boyutu (Il) Elek Üstü (%) KümülatifElek Üstü (%) (tava) TOPLAM ÖGÜTÜLMÜŞ AFYON ŞEKER ~ 100 :a 90 ::g ~ 50 1ii 40 :::J E 30 :::J 20 ~ 10 O O Tane Boyutu(mkran) i Şekil 5.8. Afyon Şeker mermerinden kırma ve öğütme sonucu elde edilen mermer tozunun kümülatif elek üstü eğrisi

53 42 Çizelge Rozalya mermerinden kırma ve öğütme sonucu elde edilen mermer tozunun elek analizi de-erleri Tane Bo tu Elek Üstü % KümülatifElek Üstü % tava) TOPLAM ÖGÜTÜLMÜŞ ROZAL YA 120 '6 110 ~ 100 :a 90 :~ 80 ~ 70 ci) ~ 40 :::J 30 E :::J 20 ~ 10 O O Tane Boyutu (mikron) Şekil 5.9. Rozalya mermerinden kırma ve öğütme sonucu elde edilen mermer tozunun kümülatif elek üstü eğrisi Çizelge 5.8., Çizel ge 5.9. ve Çizelge 'daki değerler incelendiğinde, 250 Il'dan büyük tane boyut oranının % , il arası tane boyut oranının % , il arası tane boyut oranının , il arası tane boyut oranının ,90-63 il arası tane boyut oranının ,63 Il'nun altındaki tane boyut oranının ise arasında değiştiği görülmektedir. Bu elek analizi değerleri ile derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilir ideal kalsitin elek analizi değerleri Çizelge 5.1 ı. 'de verilmiştir.

54 43 Çizelge Kırma ve öğütme sonucu elde edilen mermer tozlarının elek üstü değer aralıkları ile ideal kalsitin elek üstü de-ederi TaneBo tu) ElekÜstüAralı-ı 250 üstü altı TOPLAM İdeal Kalsit Elek Üstü % Çizelge 5.11.' deki kırma ve öğütme sonucu elde edilen mermer tozlarının elek üstü değer aralıkları, derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilir ideal kalsitin elek üstü değerleriyle kıyaslandığında, kırma ve öğütme işlemi sonucu ideal boyut dağılımına sahip malzeme eldesinin mümkün olduğu görülmektedir. Laboratuvar koşullarında yapılan kırma ve eleme işlemi sonucunda, ~, ~ ve ~ aralıklarında uygun oranda malzeme elde edildiği, 250 ~ üstü ve 63 ~ altı değerlerinin normal değerlerden farklı olduğu anlaşılmaktadır. Ancak bu değerlerin de normal değerlere yaklaştırılabileceği düşünülmektedir. Dolayısıyla parça mermer atıklarından kırma ve öğütme işlemi sonucu derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilecek boyutta malzeme elde mümküngörülmektedir Mermer Toz Atıklannın Kimyasal Analizi Derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin CaC03 oranının yüksek olması istenir. Mermer toz atıklarının da CaC03 oranı, bu nedenle önem arz etmektedir. Mermer atık tozlarının kimyasal analizleri, Göltaş Çimento Fabrikası Kimya Laboratuvarında X-Ray spektrometre cihazıyla yapılmıştır. Bu analizde, numuneler, 105 C'de kurutularak 200 ıı'nun altına kadar öğütülmektedir. Daha sonra, numunelerin üzerinden mıknatıs geçirilerek kabaca temizlenmektedir. Numuneler, tablet formuna getirilerek analize hazırlanmaktadır. Analizlerde numunelerin CaO, Fe203, MgO, Si203 ve Ah03 oranları ölçülmüştür. Ayrıca kıyaslama yapma amacıyla aynı tür mermerlerden kırma ve öğütme işlemiyle elde edilen mermer tozlarının da kimyasal analizi yapılmıştır. Her numuneninanalizi sonucu ölçülen CaO değerleri, 1/ 0.56 katsayısı ile çarpılarak CaC03 oranlarıtespit edilmiştir (Şentürk vd., 1996).

55 44 Çizelge Afyon Reis Mermer fabrikasından alınan Afyon Şeker mermerinintoz atıklarınınkim asal analiz sonu ları CaO Fe203 MO Si203 Ah03 CaC03 Kızdırma Ka bı 1. DeVer % Ortalama % Çizelge Afyon Özer Mermer fabrikasından alınan karışık türde mermerlere ait toz atıkların kim asal analiz sonu ları CaO Fe203 MO Si203 Ah03 CaC03 Kızdırma Ka bı 1. Dever %) Dever % Ortalama % Çizelge Aydın Özçelik Mermer fabrikasından alınan Rozalya mermerinin toz atıklarınınkim asal analiz sonu ları CaO Fe203 MO Si203 Ah03 CaC03 Kızdırma kaybı 1.Dever % Dever % Ortalama % Çizelge Aydın Ataylar Mermer fabrikasındanalınan Bilecik Bej mermerinin toz atıklarınınkim asal analiz sonuçları 1.Dever % 2.Dever % Ortalama % CaO Fe MO Si Ah CaC Kızdırma kaybı

56 45 Çizelge 5.12.'de görülen analiz sonuçlarına göre, Afyon Reis Mermer fabrikasından alınan Afyon Şeker türü mermerin CaC03 oranı % olarak hesaplanmıştır. Çizelge 'deki analiz sonuçlarına göre, CaC03 oranı % olarak hesaplanmıştır. Bu oranın düşük olması, fabrikada işlenen mermer türünün özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Bu fabrikadan alınan mermer toz atık numunesi, Özer Bej, Kemalpaşa Bej, Süprem mermerlerinin işlenmesi sonucu meydana gelen karışırndan oluşmuştur. Bu kanşımın analizi sonucu, CaC03 oranı düşük çıkmaktadır. Çizelge Isparta Modülmer Mermer fabrikasındanalınan karışık mermer... tür i' enne aıt toz at ı kıarın k" ımyasa i anarız sonuçıarı i 1.Değer (%) 2.Değer (%) Ortalama (%) CaO Fe MgO Si Ah CaC Kızdırma kaybı Çizelge Afyon Şeker mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen mermer tozunun k" ımyasa i anarız sonuc]arı i 1.Değer (%) 2.Değer (%) Ortalama (%) CaO Fe MgO Si Ah CaC Kızdırma kaybı Çizelge Rozalya mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen mermer tozunun kimyasai anarız sonucıarı i 1.Değer (%) 2.Değer (%) Ortalama (%) CaO Fe MgO Si Ah CaC Kızdırma kaybı