MİKRO, KÜÇÜK VE ORTA ÖLÇEKLİ METAL İŞLERİ TESİSLERİNDE ENDÜSTRİYEL ATIKLARIN ARAŞTIRILMASI ÖZET Ertan ARSLANKAYA * Yaşar AVŞAR * İsmail TOSUN * M.Talha GÖNÜLLÜ * Bu çalışmada, mikro, küçük ve orta ölçekli metal sanayi işletmelerinde oluşan katı atıklar içindeki geri kazanılabilir atıkların miktarları araştırılmıştır. Bu maksatla, İstanbul da farklı türde metal işleme faaliyetlerinde toplam 64 adet tesis ele alınmıştır. Bu tesislerin boyutlarına göre sınıflandırılması 2000/1822 sayılı KOBİ Yatırımları Teşvikleri hakkındaki Bakanlar Kurulu kararına göre belirlenmiştir. Bu sınıflandırmaya göre incelenen tesislerin dağılımı; 49 mikro, 10 küçük ve 5 orta ölçekli işletme şeklindedir. Tesisler genelinde endüstriyel katı atıkların en az %60 ının değerlendirilmek üzere diğer işletmelere satıldığı veya hibe edildiği belirlenmiştir. Anahtar Sözcükler: Metal sanayi, geri kazanım, endüstriyel katı atık, endüstriyel boyut Research of Process Type Solid Wastes Originating from Micro, Small and Medium Size Metal Industries ABSTRACT In this study, the amounts and rates of recoverable materials in process type solid wastes originating from micro, small and medium sized metal processing plants were searched. For that purpose, totally 64 plants being occupied with different types of metal processing facilities were dealed with. The classification of the examined plants was made in accordance with the decision note of the Council of Ministers about encouragement of KOBİ Investments (number: 2000/1822). The plants examined were classified as 49 micro, 10 small and 5 medium sized. It is concluded that, in the general of the all examined plants, at least 60% of process type solid wastes produced is reselled or donated to other plants. Key Words: Metal Industry, recovery, industrial solid waste, capacity size * Yıldız Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü 80750, İSTANBUL Tel:0212-2597070 (2818-2347) Fax:0212-2619041 akaya@yildiz.edu.tr, avsar@yildiz.edu.tr, tosun@yildiz.edu.tr, gonul@yildiz.edu.tr,
1. GİRİŞ Metal sektöründeki gelişen üretim teknolojileri, birtakım olumsuz çevre etkenlerini de beraberinde getirmektedir. Bu sektör genel özelliği olarak; ağır işçilik gerektirmesi, çalışanlar için sağlık problemleri doğurması, çevre kirliliğine neden olması, kar marjının düşüklüğü vb. gibi temel olumsuzluklarla anılmaktadırlar. Metal işleme sanayi ve özellikle döküm sanayii ülke kalkınmalarında motor görevini alan temel sektörlerinden biridir. Dünyada bu sektöre ait üretim, çalışma şartlarının ağırlığı, çevre kirletici özelliği ve gelişmiş ülkelerde çevre standartları ve atık limitlerinin sıkı olması nedenleriyle ülkemiz gibi gelişmekte olan ülkelere bırakılmaya başlanmıştır. Bu kapsamda faaliyet gösteren sektörün demir ve diğer metal ihtiyaçları hurda biçiminde de olmak üzere A.B.D. başta olmak üzere gelişmiş ülkelerden temin edilmektedir (Rhyner vd., 1995). DİE nin 1996 İmalat Sanayi Atık Envanteri Araştırması nda, 25 ve daha fazla kişi çalışan imalat sanayi işyerlerinden 2209 işyerinde; toplam 18 milyon ton/yıl endüstriyel katı atığın oluştuğu; bunların %11.9 unun geri kazanıldığı veya geri kullanıldığı, %39.4 ünün satıldığı veya hibe edildiği tespit edilmiştir. Bu çalışmada, bu sektöre ait çevre bileşenlerinden biri olan çoğu metal hurdalarından ibaret endüstriyel nitelikli katı atıkların değerlendirilme için İstanbul genelinde toplam 64 adet metal sektörü araştırılmıştır. 1.1 Ülkemizde Metal İşleme Sanayii Makine imalat sanayii, ülkemizin diğer sektörlerine göre son yıllarda çok daha hızlı gelişen, ihracatını sürekli olarak artıran önemli bir sektör olmuştur. Sektörün 90 ların sonuna kadar imalatındaki artış, yıldan yıla değişmekle beraber, % 12-17 düzeyinde gerçekleşmiştir. Bunda giderek artan ARGE yatırımları ve teknolojik yenilik yapmanın etkisi önemli ölçüde söz konusu olmuştur. Maalesef 1999 yılından itibaren, ülkemizdeki toplam makine imalatında önemli sayılabilecek düşüşler yaşanmıştır. İmalattaki bu olumsuzluğa karşılık daha önce az veya çok ihracat gerçekleştiren kuruluşlar, bu yöndeki çalışmalarına daha fazla ağırlık vererek, sektör ihracatını geçmiş yıllardaki kadar olmasa da artırmaya gayret etmişlerdir. Ülkemizde metal döküm işleri ise tam veya kısmen makineleşmiş dökümhanelerde yapıldığı gibi, bazı işyerlerinde özellikle mikro ve küçük ölçekli işletmelerde hiç makine kullanılmadan ilkel yöntemlerle de yapılmaktadır. Makineleşmenin daha fazla olduğu yerde üretim daha seri ve ortam sağlık açısından daha iyi durumda olmaktadır. 1.2 Metal Sanayii İşletme Faaliyetleri Metal sanayiinin hammaddesini oluşturan metaller ergitildikten sonra, safsızlıklarından arındırılarak veya hazırlanacak mamul için istenen özellikleri verecek katkı maddelerini ilave edildikten sonra kullanılmaktadır. Metal ergitilmesi için değişik türde ocaklar kullanılmaktadır.
Ergime sıcaklıklarına kadar ısıtılan metallere, çekme, döküm vb. prosesleri uygulanır. Dökümde, kalıp olarak, kum veya metal kalıplar kullanılmaktadır. Ergimiş metal istenilen şekillerde daha önce hazırlanmış olan kalıplara dökülür. Kırma işleminde kalıplardan çıkarılan döküm malzemeleri bir bütün halinde olduklarından, maket parçaları gibi, bunlar birbirlerinden birleşme noktalarından kırılarak ayırt edilirler. Geriye kalan kullanılmayan kısımlar tekrar ergitilerek değerlendirilir. Taşlama kısmında dökülmüş parçaların üzerindeki çapakları almak için taşlama makinesi kullanılır. İşleme kısmında taşlama kısmından gelen döküm malzemeleri çeşitli makinelerle (torna, diş açma, şerit testere makinesi vs.) kullanılacağı alana göre işleme tabi tutulur. Metal sanayiinde dökülmüş malzemeler dışında, levha, çubuk ve tel biçiminde malzemeler de işlenmektedir. Bu sektörde, metal eşya, metal makine vb. üretimleri için çok değişik metal işleme işlemleri bulunmaktadır. 1.3 Metal Sektörüne Ait Tesislerde Endüstriyel Katı Atıkların Oluşum Miktarlarının ve Bertaraf Biçimlerinin Tespiti Bu çalışma kapsamında, İstanbul un değişik ilçelerinde farklı metal üretim biçimlerine sahip toplam 64 adet tesiste, Temmuz 1999 ile Mart 2002 tarihleri itibariyle oluşan endüstriyel katı atıkların miktarı, türleri ve yönetim biçimleri araştırılmıştır. Tespitler tesislere gidilerek yerinde elde edilmiştir. İşletmelerin büyüklüklerine göre sınıflandırılmalarında iki farklı yaklaşım bulunmaktadır. Bunlar; A)18/01/2001 tarih ve 24291 nolu Resmi Gazetede yayımlanan 21/11/2000 tarih ve 2000/1822 sayılı KOBİ Yatırımları Teşvikleri hakkındaki Bakanlar Kurulu kararına göre; Çalıştırdıkları işçi sayılarına göre işyerleri, 1. 1-9 işçi mikro ölçekli işletme 2. 10-49 işçi küçük ölçekli işletme 3. 50-250 işçi ayrıca makine parkı 400 milyarı aşmayan orta ölçekli işletme B) İstanbul Sanayi Odasının sınıflandırmasına göre; Çalıştırdıkları işçi sayılarına göre işyerleri, 1. 5-49 işçi küçük ölçekli işletme 2. 50-250 işçi orta ölçekli işletme Araştırma kapsamında incelenen tesislerin sınıflandırılması İstanbul Sanayi Odası sınıflandırmasına göre yapılırsa; 44 mikro ölçekli işletme, 14 küçük ölçekli işletme, 5 orta ölçekli işletme olduğu belirlenir. 2000/1822 sayılı KOBİ Yatırımları Teşvikleri hakkındaki Bakanlar Kurulu kararına göre sınıflandırılırsa; ölçüm yapılan tesislerin; 49 mikro ölçekli işletme, 10 küçük ölçekli işletme, 5 orta ölçekli işletme olduğu ifade edilebilir. Her iki sınıflandırmaya göre elde edilen rakamlar
birbirine yakındır (bkz. Çizelge 1). Üretim tiplerine göre işletmelerin üretim kapasite toplamlarının dağılımı ise Şekil 1 de verilmiştir. Çizelge 1. Araştırma yapılan tesislerin boyut dağılımı Sınıflandırma mikro küçük orta KOBİ Yatırımları Sınıflandırması adet 49 10 5 % 76 16 8 İstanbul Sanayi Odası Sınıflandırması adet 45 14 5 % 70 22 8 Şekil 1. İşletmelerin üretim biçimi - kapasite toplamlarına göre sınıflandırılması Bu çalışmanın hedefi olan endüstriyel katı atık geri kazanma ve çöpe gönderme durumları, Çizelge 2 teki gibi tespit edilmiştir. Her bir üretim türü için geri kazanılan/kazanılmayan atıkların dağılımı Şekil 2 de verilmiştir. Şekilden, ramat faaliyetleri sonucunda oluşan bakiye kalıntıların geri kazanılma imkanlarının olmadığı, buna karşılık demir dökümü hariç metal döküm faaliyetleri
sonucunda oluşan atıkların önemli ölçüde tekrar başka tesislerde değerlendirilebildiği ve işlenmiş metal levha, tel vb. gibi malzemelerin işlendiği tesislerde oluşan endüstriyel katı atıkların hemen hemen tamamının başka tesislerce değerlendirilebildiği tespit edilmektedir. İncelenen tesislerin tümünde %61.2 oranında geri kazanmanın olduğu görülmektedir. Çizelge 2. Metal işletme türlerine göre endüstriyel katı atık geri kazanma oranları Tesis sayısı (adet) Atık yüzdesi İşletme türü Toplam Geri kazanım yapan Atıkları çöplüğe giden Geri kazanılan Çöplüğe giden Alüminyum Levha, profil vb. 5(*) 3 1 75,2 24,8 Döküm 12 8 4 44,8 55,2 Ramat 11 0 11 0 100 Sarı Malzeme Döküm 20 3 17 51,1 48,9 Ramat 2 0 2 0 100 Demir Döküm 3 1 2 15,4 84,6 Haddeleme 3 3 0 100 0 Çinko Döküm 5 5 0 100 0 Ramat 1 0 1 0 100 Diğer Çeşitli metal işleri 2 2 0 100 0 Tüm tesisler geneli 64 25 38 61,2 38,8 (*) 1 tesiste endüstriyel katı atık oluşmamaktadır. 100% 80% 60% 40% 20% Geri kazanılan Çöplüğe giden 0% Levha, profil vb. Döküm Ramat Döküm Ramat Döküm Haddeleme Döküm Ramat Diğer Tüm tesisler geneli Alüminyum Sarı Demir Çinko Şekil 2 İncelenen tüm tesislerdeki endüstriyel katı atık geri kazanma eğilimi
İşletme boyutlarına göre endüstriyel katı atıkların geri kazanılma (bir başka işletmeye satarak veya hibe ederek) eğilimleri Çizelge 3 ve Şekil 3 te verilmiştir. Bu bulgulara göre, işletme boyutu büyüdükçe geri kazanma da artmakta ve orta ölçekteki tesislerde endüstriyel atıklar tamamen değerlendirilmektedir. Çizelge 3. İşletme boyutuna göre geri kazanma/kazanmama eğilimi Tesis sayısı (adet) Atık yüzdesi İşletme boyutu Toplam Geri kazanım yapan Atıkları çöplüğe giden Geri kazanılan Çöplüğe giden Mikro (1-9 işçi) 49 13 36 12,3 87,7 Küçük (10-49 işçi) 10 9 1 75,4 24,6 Orta (50-250 işçi) 5 5 0 100 0 100% 80% 60% 40% 20% 0% Geri kazanılan Çöplüğe giden Mikro (1-9 işçi) Küçük (10-49 işçi) Orta (50-250 işçi) Şekil 3. İşletme boyutuna göre geri kazanım oranları Çizelge 4 ve Şekil 4 te ise tesislerin boyutları ile işçi sayısı, üretim kapasitesi ve beher tesis için atık oluşum durumları tespit edilmiştir. Çizelge ve şekilden üretim ölçeğinin büyümesi ile; kg atık/gün/işçi ve kg atık/ton kapasite değerlerinin önemli ölçüde azaldığı ve kg atık/tesis değerlerinin ise beklendiği biçimde önemli ölçüde arttığı belirlenmektedir.
Çizelge 4. İşletme boyutu-üretim kapasitesi bileşenleri ilişkileri Mikro Küçük Orta Toplam End.atık oluşumu(kg/gün) 5854 3658 6035 15547 İşçi 161 219 418 798 Üretim kapasitesi(ton/gün) 5054 26146 269192 300392 Tesis sayısı 49 10 5 64 kg atık/gün/işçi 36,4 16,7 14,4 19,5 kg atık/ton kapasite 1,16 0,14 0,02 0,05 kg atık/tesis 119 366 1207 243 kg atık/gün/işçi kg atık/tesis 40 36,4 1280 1207 16,7 14,4 19,5 119 366 243 0 Mikro Küçük Orta Toplam 0 Mikro Küçük Orta Toplam kg atık/ton kapasite 1,16 0 0,14 0,02 0,05 Mikro Küçük Orta Toplam Şekil 4 Tesis boyutu-tesis kapasite özellikleri ile atık oluşumu ilişkileri
2. SONUÇLAR VE DEĞERLENDİRME Metal sanayii işletmelerindeki endüstriyel katı atık oluşumu ve oluşan endüstriyel katı atıklardan geri kazanılma durumları ile ilgili toplam 64 işletmede yapılan incelemede; - Çoğunlukla metal cüruflarından metal geri kazanımına dayanan ramat işlerinden kaynaklanan katı atıkların tekrar değerlendirilme imkanı bulunamamaktadır. Bu atıkların özellikle alüminyum ramatın atıklarının değerlendirilme imkanının araştırılması uygun olacaktır. Bu maksatla, 1-3 kişi ile ve çok sağlıksız çalışma şartlarında gerçekleştirilen ramat faaliyetlerinin, daha modern ve daha büyük işletmelerde gerçekleştirilmesi yararlı olabilecektir. - Döküm yapılan işletmelerde demir hariç diğer metallerin dökümü esnasında oluşan atıkların ramat imkanı ve bu konuda oldukça önemli oranda geri kazanım eğilimi mevcuttur. - Metal sektörü genelinde %60 tan fazla atık geri kazanılabilir özelliktedir. Tesis ölçeği büyüdükçe geri kazanılabilir atık oranı artmakta ve orta ölçekli tesislerde %100 e erişmektedir. Bu durum, diğer endüstriyel sektör atıklarına göre bu sektörün atıklarının daha değerlendirilebilir olmasından kaynaklanmaktadır. - Tesis ölçeğinin büyümesi ile üretim kapasitesi ve işçi sayına göre endüstriyel katı oluşum miktarı da önemli ölçüde azalmaktadır. Bunun nedeni, yapılan işlerdeki modernizasyon ve uğraşılan işin daha az kalite gerektiren ve dolayısıyla daha çok kullanılamaz atık oluşmasına neden olan malzemeler kullanılması ve üretilmesi farkıdır. KAYNAKLAR Gönüllü, M.T., Endüstriyel Emisyon Araştırma Raporları, Y.T.Ü. M.Çalı, M.T. Gönüllü, F.Ertürk, 1998; Dökümhanelerde İç Ortam Hava Kalitesi Ölçütünde Partiküllerin Araştırılması, 1. Uluslararası Döküm ve Çevre Sempozyumu,1998,Y.T.Ü. Rhyner, C.R., vd., 1995; Waste Management and Resource Recovery, Lewis Publishers. Katı Atıkların Kontrolü Yönetmeliği (Resmi Gazete no:20814 14/03/1991)