PLASTİK ATIKLARIN ZONGULDAK KÖMÜRLERİNE İLAVE EDİLEREK PİLOT TEST FIRININDA KOKLAŞTIRILMASI VE KOK KALİTESİNİN İNCELENMESİ

Erdemir Kok Laboratuvarında yapılan çalışma polietilen (PE), polisitiren

Metal Medya

24 Aralık 2010 Cuma 11:27

Erdemir Kok Laboratuvarında yapılan çalışma polietilen (PE), polisitiren (PS), ve polipropilen (PP) esaslı plastik atıklar granüle hale getirilerek inert miktarı düşük, koklaşma özellikleri kuvvetli Zonguldak kömürlerine 1, 2, ve 3 oranlarında ilave edilmiştir. Zonguldak kömürüne plastik atık ilave edilmeden önce ve atık ilavesinden sonra elde edilen koklar stabilite, reaktivite ve porozite açısından ayrı ayrı incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Plastik atık, kömür, kalite, çevre, koklaşma

1. GİRİŞ

Bu çalışmada çeşitli cins atık plastiklerin yerli Zonguldak kömürü ile belirli oranlarda karıştırılması sonucu elde edilen kokun kalite özellikleri ile plastik atıkların karışıma ilavesinin koklaşma anında kok fırınlarına olumsuz bir etkisi olup olmadığı ve kömür harmanında 1 oranında kullanılması ile Erdemir’in yıllık kömür tüketimi olan 1.300.000 ton kömürde 13.000 ton kömür tasarrufu sağlanması amaçlanmıştır.

2. ERDEMİR KÖMÜR ve KOK LABORATUVARINDA YAPILAN ÇALIŞMALAR

Günlük yaşamımızda çeşitli atık plastiklerin oluşturduğu çevre kirliliğini önlemek amacıyla, bu atıkların kok fırınlarında kullanılan kömür harmanlarında kok kalitesini bozmadan kullanımının mümkün olup olmadığı yani kok kalitesi ve kok maliyetine olabilecek olumlu, olumsuz etkilerinin incelenmesi hedeflenmiştir

Yüksek Fırın teknolojisinde kok kalite özelliklerinden stabilite, CRI (kok reaktivitesi), CSR (reaksiyon sonrası kok mukavemeti) ve porozite (gözeneklilik) özellikleri hayli önemlidir.
Stabilite: Kok Mukavemeti,mekanik yönden küçük parçacıkların kokun dayanıklılığı ve aşınmaya karşı olan direncini gösterir.
CRI : Kok numunesinin gazifikasyonunun sonucu değişim miktarı olarak tanımlanır. Reaktivite ideal değeri 25 küçük olmalıdır. Bu şekilde Deadman bölgesine kadar dayanım gerçekleşir.
CSR : Kokun gazlanma sonucu 10 mm. üstündeki kısmının miktarıdır. İdeal değeri 58 – 68 dir.

Zonguldak kömürünün tek başına koklaştırılması ile elde edilen kokların stabilite değeri ile 1’den 3’e kadar atık plastik ilavesi sonucu elde edilen kokların stabilite değeri incelendiğinde; en yüksek stabilite değerinin 2 plastik ilavesi ile sağlandığı, 1 oranında atık plastik ilavesinin stabilite değerini değiştirmediği görülmüştür (Şekil 1)

Şekil 1 ASTM Mukavemet (Stabilite) Değerinin Değişimi

Zonguldak kömürüne 2 atık plastik katıldığında fazla olmasa bile kok reaktif endeksinin biraz yükseldiği gözlenmiştir. (Şekil 2)

Granül hale getirilmiş olan plastik atıklar Zonguldak kömürüne 1, 2 ve 3 oranlarında karıştırılarak 250 kg.lık Carbolite Koklaştırma Test Fırınında koklaşlaştırılmıştır. Elde edilen kokun stabilite, CRI, CSR ve Porozite değişimleri aşağıdaki grafiklerde gösterilmiştir.

Şekil 2. Kok Reaktivite (CRI) Değerinin Değişimi

Zonguldak kömürüne 2 plastik atık ilavesinde CSR değerinin ise düştüğü ancak diğer ilave oranlarında fazla değişmediği gözlenmiştir. (Şekil 3)

Şekil 3. Reaksiyondan Sonraki Kok Mukavemetinin Değeri.

Zonguldak kömürüne 1 den 3’e kadar plastik atık ilavesiyle koklaştırma yapıldığında porozite değerinin fazla değişmediği gözlenmiştir. (Şekil 4)

Şekil 4. Reaksiyondan Sonraki Kok Porozite Değerinin Değişimi

Koklaştırma Test Sonuçları

- PE, PS, PP orijinli granüle hale getirilmiş plastik atıkların Zonguldak kömürüne belirli oranlarda karıştırılarak 250 kg’lık Carbolite Koklaştırma Test Fırınında koklaştırılması sonunda; 1 oranında plastik kullanılan karışımdan elde edilen kokun özelliklerinde bir değişim olmadığı tespit edilmiştir.
- Plastik atık miktarının artması ile kokun stabilite ve reaktivite özelliklerinde değişmeler gözlenmiştir. Daha önce yapılan araştırmalarda da görüleceği gibi farklı orijinli plastik atıkların koklaşma sonrası ürün verimliliklerinde farklılıkların olması nedeniyle değerlendirilmesi düşünülen plastik atığın hangisi olacağının önceden belirlenerek buna yönelik test yapılması uygun olacaktır.
- Karışım halindeki plastikleri sadece yüksek uçuculu plastik atıklarla kullanılmıştır. Dolayısı ile plastik atıkların karışım içerisinde Zonguldak kömürü ile birlikte kullanıldığında stabiliteyi arttırıcı özellik göstermesi beklenebilir.

3. SONUÇ

Bu çalışmadan hedeflenen, günümüzde çevre kirliliği açısından hayli önem arz eden plastik atıkların, plastik atık granüle tesisi kurularak elde edilen granül atıkların bir Entegre Demir Çelik tesislerinde yer alan kok bataryalarında kullanılması yoluyla etkisiz ve zarsız bir hale getirilmesidir.

Bu çalışma böyle bir uygulamanın Kok Fabrikalarında da gerçekleştirilebileceğini göstermiştir. Bu faaliyet Belediyeler, çeşitli kamu kurum ve kuruluşları ve özel sektör kuruluşları işbirliği ile bir tesis kurularak tüm Batı Karadeniz’in plastik atıklarının doğaya zarar vermeden yok edilebileceğini göstermiştir.

Böylesine bir çalışmada Avrupa Birliği’nin çevre ile ilgili fonlarından ve Devletin konuyla ilgili teşviklerinden yararlanılarak destek alınabilir.

4. KAYNAKLAR

1- K.Kato, I. Komati and H. Uematsu: Metals & Technologies, 71(2001), 331-335
2- K.Kato, I. Komati and H. Uematsu: ISIJ International Supplement, 42(2002) s 10-13

5. ÖZGEÇMİŞ

1960 Yılında Zonguldak’ta doğdu. Lise öğrenimini İstanbul Vefa Lisesi’nde tamamladıktan sonra ZDMMA Maden Mühendisliği bölümüne girip, 1984 yılında H.Ü. Zonguldak Mühendislik Fakültesi Maden Mühendisliği Bölümünü bitirdi. Aynı yıl zorunlu hizmetine T.K.İ. Genel Müdürlüğü D.L.İ. de (Doğu Linyit İşletmeleri) başladı. Askerlik hizmetinden sonra 1986 yılında Erdemir A.Ş. de (Kok Fabrikaları Müdürlüğü) Mühendis olarak işe başladı. 1995 Yılında Batarya Isıtma Başmühendisi, 2003 yılında Kok Fabrikası Müdürü oldu. Hala bu görevi yürütmekte olup evli ve iki çocuk sahibidir.