DONMA-ÇÖZÜLME OLAYLARININ ÇİNKO EKSTRAKSİYON ATIĞI VE STABİLİZE/SOLİDİFİYE ÜRÜNLERİNİN FİZİKO-KİMYASAL ÖZELLİKLERİ VE KİRLETİCİ SALINIMI ÜZERİNE ETKİSİ

Abstract

Ağır metal içerikli atıklar toksisiteleri nedeniyle genellikle tehlikeli atık olarak kabul edilirler. Bu nedenle gelişigüzel deşarjları ve düzensiz depolanmaları çevre mevzuatlarınca yasaklanmıştır. Bu tür atıklar genellikle uygun yöntemlerle stabilize/solidifiye edilerek bertaraf edilmektedirler. Stabilizasyon/solidifikasyonda (S/S); atığın çözünen bileşenleri çözünmeyen bileşiğine, toksik bileşenler toksik olmayan türlerine dönüştürülmekte ve atık uygun bağlayıcılarla genellikle yekpare hale getirilerek çevreyle temas eden yüzeyi küçültülmekte veya kapatılmaktadır. Stabilize/solidifiye edilen bu ürünler yapısal sağlamlık ve salınım testlerine tabi tutulmakta ve mevzuatlara uygun hale gelenler deşarj edilmektedir. Ancak, gerek atıklar ve gerekse de stabilize/solidifiye ürünleri depolanmaları sırasında donma-çözülmeye maruz kalarak dağılmakta ve bazı fiziko-kimyasal özelliklerinde değişiklikler meydana gelebilmektedir. Bu durumda atık yapısal olarak dağılacak ve yüzey alanındaki büyümeler nedeniyle muhtemelen tehlikeli bileşenler yeniden çözünme eğilimine geçebilecektir. Donma-çözülme etkisi yapı malzemeleri üzerinde de büyük bir risk teşkil ettiği için detaylı olarak incelenmiş ve yapısal bozulmaya sebep olduğu ispatlanmış olmasına rağmen, katı atıklar ve stabilize/solidifiye ürünler üzerine ne denli etkiye sahip olduğu şu ana kadar incelenmemiştir. Bu noktadan hareketle yapılan bu tez çalışmasında; ağır metal içeriği nedeniyle tehlikeli atık sınıfına giren çinko ekstraksiyon atığının çimento, uçucu kül ve alkali fosfat ve bunların karışımıyla hazırlanan stabilize/solidifiye ürünleri üzerine donma-çözülme olaylarının etkisi incelenmiştir. Stabilizasyondaki değişimler TCLP, EC/2003 ve Eluat testleriyle, solidifikasyondaki değişimler ise basınç dayanım testleriyle incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar; donma-çözülme olaylarının S/S ürünlerinden kirleticilerin salınımını artırdığı ve solidifikasyonu yani yapısal sağlamlığı bozduğu ve bozulmaların kullanılan S/S reaktifi türüne bağlı olarak değiştiğini ortaya koymuştur.

Heavy metal containing wastes are generally considered hazardous wastes due to their toxicity. Therefore, arbitrary discharges and irregular storages are prohibited by regulations. They are usually stabilized/solidified by appropriate methods and then disposed of. In stabilization/solidification (S/S); soluble components of the wastes are converted into their insoluble compounds, toxic components into their non-toxic forms, and a monolithic solid waste is generated using suitable binders. The stabilized/solidified products are first subjected to structural stability and leaching tests, and then those that comply with the regulations are discharged to landfills. However, both wastes and stabilized/solidified products can be broken up by being exposed to freezing-thawing during their storage and eventually changes in some physico-chemical properties may occur. In this case, hazardous components may tend to re-dissolve due to growths in its surface area. Freezing-thawing has been studied in detail since it poses a great risk on building materials. But, its effect on solid wastes and stabilized/solidified products has not been examined up to now. In this thesis; effect of freezing-thawing events on S/S products of zinc extraction residue, which is classified as hazardous waste due to its heavy metal content, stabilized/solidified with cement, fly ash and alkaline phosphate and their mixtures was investigated. Changes in stabilization were examined by TCLP, EC/2003 and Eluat tests, and changes in solidification were examined by compressive strength test. The results obtained revealed that freezing-thawing events increased pollutants dissolution, and they broken up the monotithic solid, and that the deteriorations varied depending on the type of S/S reagent used.