Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 143. Sayı (Haziran 2020)

50 Su ve Çevre Teknolojileri / Haziran 2020 suvecevre.com immobilize edilir. Çimento üretiminde bir hammadde olarak kullanılabilir, böylece kil ve kireçtaşı gibi doğal kaynaklardan sağlanacak materyal (CaO, SiO 2 ve F2O3 kaynaklı) miktarı azaltılabilir (Taruya T., vd., 2002). Uygun işletme koşullarında işletilen proseslerde yapay hafif agregalar, cüruflar ve tuğla üretimi yapılabilir. Arıtma çamurlarının yüksek protein içeriği dikkate alına- rak proteinlerin ve amino asitlerin geri kazanımı, uçucu yağ asitlerinin üretimi, değerli enzimlerin (Protease, glycosidase, dehydrogenase, catalase, peroxidase, α -amylase, α -gluco- sidase) ekstraksiyon ile geri kazanımı üzerinde araştırmalar devam etmektedir. Bu çalışmalar laboratuvar ölçeğindeki uygulamalar olup, gerçek ölçekte uygulamaya geçebilmesi için proses işletme koşullarının optimizasyonu ve prose- sin teknolojik ve ekonomik uygulanabilirliğinin araştırılması gerekmektedir (Wei Z.,vd.,2018; Tyagi, V.K. ve Lo, S.L., 2013). UYGULAMADAN ÖRNEKLER Son yıllarda, atık su arıtımı alanında çalışan uzmanları arasında arıtma çamurunun bir atık olmadığı, ancak değerli materyaller ve enerji kaynağı olduğu konusunda genel bir fikir birliği oluşmuştur. Bunun arkasındaki ana faktörler, sür- dürülebilirlik ve çevresel kaygılar (kaynakların tükenmesi, toprak kirliliği ve küresel ısınma), enerji fiyatlarındaki hızlı artış, çamurun nihai olarak bertaraf edilmesi için getirilen katı yasal kısıtlar ve çevre yetkilileri ve kamu malı kaynaklı baskı ve protestoların artmasıdır. DÜNYA ÜLKELERINDEN ÖRNEKLER: Halen Avrupa, Kuzey Amerika ve Doğu Asya'da 70'den fazla tam ölçekli P geri kazanım tesisi çalışır konumdadır. Fosfor geri kazanım teknolojileri, yakma tesisi küllerinden fos- forun kimyasal olarak çözündürülmesi, fosfor tuzları halinde çökeltim ve anaerobik çamur çürütme sonrasında struvit kristalizasyonu şeklinde uygulanmaktadır. Yüksek fosfor içeren yakma tesisi külleri, yaş asit prosesinde fosforik asit üretiminde ham madde olarak kullanılmaktadır. Çin, Kore ve Japonya da dahil olmak üzere Doğu Asya ülkelerinde, çelik cürufu en önemli ikincil P kaynaklarından biridir. Japonya, arıtma çamurundan yapı malzemeleri üretiminde öncü ülke- lerden biri olarak kabul edilebilir. Arıtma çamurundan yapı malzemeleri üretimi yapan tam ölçekli tesisler bulunmaktadır. Tokyo Büyükşehir Hükümeti Kanalizasyon Bürosu (SBTMG), susuzlaştırılmış arıtma çamurundan yakıt kömürü (charcoal) üreten ve bu ürünün ısıl enerji üretimi için termik santrale satışının sağlandığı; arıtma çamurunun pirolizi ile üretilen sentez gazından (syngas) elektrik üretimi gerçekleştirilmesi gibi birçok uygulama yapmaktadır (Taruya T.,vd., 2002). geri kazanımı için de benzer teknikler uygulanmaktadır. Fosfor geri kazanımına yönelik pilot ölçekli uygulamalarda fosfor geri kazanım maliyetinin fosfat kayaçlarından elde edilen fosfora göre 22 kat daha pahalı olduğunu göstermiştir, dolayısıyla çok ekonomik bir yöntem olmadığı düşünülmektedir (Raheema, A., vd., 2018). Zn, Cu, Ni, Cd, Pb, Hg ve Cr gibi ağır metaller, toprak ve yeraltı suyu kirliliğine neden olduğundan, arıtma çamurlarının toprakta kullanımını kısıtlayan parametrelerdir. Toprakta kullanımda ve düzenli depolama sahalarında nihai bertarafı düşünüldüğünde ağır metal konsantrasyonlarının mevzuatta verilen sınır değerleri sağlaması gerekmektedir. Arıtma çamurlarından ağır metallerin giderimi amacıyla metal iyonlarını ekstrakte ederek çözünür forma getirmek veya kompleks oluşturmak suretiyle katı form içinde sabitleme işlemleri uygulanır. Çözünür forma getirme amacıyla mikro- dalga ile birlikte termal ve asitle muamele, ultrasonikasyon ile birlikte asit çözündürme yöntemleri kullanılmaktadır. Bu yöntemlerle %90 üzerinde metal geri kazanımı sağlanabil- mektedir. Laboratuvar ölçekli çalışmalarla belirlenen işletme parametrelerinin pilot ölçekli tesislerde de uygulandığı ve yakın sonuçlar elde edildiği rapor edilmektedir (Tyagi, V.K. ve Lo, S.L., 2013). Biyokütlenin termal/termokimyasal olarak işlem görmesi sonucu üretilen biyo-yakıtlar, katı, sıvı veya gaz halindeki yakıtlardır. Gelecekte yenilenemeyen fosil yakıtlar yerine kullanım potansiyeli yüksek olan arıtma çamurlarının diğer biyokütle kaynakları yerine biyo-yakıt üretiminde kullanıl- ması avantaj sağlamaktadır. Son araştırmalar, biyokütleden sentez gazı, biyo-hidrojen, biyo-etanol, biyo-dizel, biyo-yağ gibi biyo-yakıt üretimi üzerine yoğunlaşmaktadır. Piroliz ve gazlaştırma işlemleri sırasında oluşan, karbon monoksit ve hidrojenin karışımı olan sentez gazı (syngas), elektrik üre- timinde ya da sentetik dizel, dimetil eter ve metanol gibi sıvı yakıtların üretiminde temiz bir alternatif enerji kaynağı olarak kullanılabilir. Hidrojen, yüksek enerji içeriği (122 kJ/g) ile fosil yakıtlara alternatif bir enerji kaynağıdır. Kimyasal ve biyolojik proseslerle üretilebildiği gibi yaş arıtma çamuru kul- lanılarak yapılan piroliz ve gazlaştırma işlemleri ile hidrojence zengin yakıt gazının elde edilmesi mümkündür (Dominguez, A.,vd.,2006). Arıtma çamurunun çimento üretiminde kullanılması, çamurun değerli inorganik ve organik bileşiklerini geri kazan- manın başka bir yoludur. Arıtma çamuru, yakma kalıntısı olan kül, susuzlaştırılmış çamur veya kurutulmuş çamur tozu olarak üç farklı biçimde kullanılabilir. Yaygın uygulama kurutulmuş çamurun çimento fabrikalarında ek yakıt olarak kullanılma- sıdır. Yüksek işletme sıcaklığında, çamurdaki toksik orga- nik kirleticiler tamamen oksitlenir; ağır metaller çimentoda MAKALE