Metal İşleme Tesislerinin Atık Su Türleri ve Bunların Etkileri

30 Nisan 2020

Genel

Metal işleme tesislerinden gelen atık su, esasen durulama işlemleriyle çok fazla sulandırılmış, ancak yine de kullanılabilir maddeler içeren bir işleme maddesidir. Bu nedenle, her durumda, arıtma ve yeniden kullanımın atık su olarak işlenmesinden daha ekonomik olup olmadığı incelenmelidir. Özellikle söz konusu çözeltilerin sürekli veya yarı-sürekli işlenmesi durumunda, söz konusu malların, kimyevi maddelerin kullanımından ve atılmasından çok daha düzgün bir şekilde işlenmesi sağlanabilir. Üstelik işlem süreleri de sabit tutulabilir ve işlemler daha kolay otomatikleştirilebilir.

Son olarak, kimyasal maddelerin tasarrufu şu şekilde açıklanabilir; örneğin, dağlanmış metal tuzları ile doygunluğa ulaşıncaya kadar kullanılan, yani kullanılamaz hale gelene kadar kullanılan bir kez eklenen bir çözeltiye genellikle fazla kimyasallar eklenir. Bununla birlikte, çözeltideki daha yüksek konsantrasyon nedeniyle, daha yüksek bir oran da sonraki durulama sularına karışır. Söz konusu kimyasalın artan kaybına ek olarak, bu aynı zamanda atık su arıtımında daha fazla sarfiyat, yani kimyasal maddelerin tüketimin artması anlamına da gelir. Oysaki daimi rejenerasyon ile ortalama bir konsantrasyon, durulama suyuna daha düşük bir fazlalık ve dolayısıyla daha düşük kimyasal deşarj ve sonuç olarak daha düşük kimyasal maliyet ile sonuçlanır. İkincisi, bir rejenerasyon cihazı lehine dengelenebilir (bakınız Şekil l).

Atık su türleri örneğin aşağıdaki kriterlere göre ayırt edilebilir (ayrıca bkz. Tablo 1):

• Katı kirlenme ile mekanik olarak kirlenmiş atık sular,örn. haddehane ve akkor pulu, kum, toz, metal aşınma.
• Sıvı halde olan ve su ile karışmayan maddelerle kirlenmiş atık su; örn. yağlar, diğer yağlar, çözer maddeler (benzin, halojenli klorlu hidrokarbonlar gibi Tri, Per vb.)

• Demir ve demir dışı metaller için asitle dağlama; pas giderici banyolar, dekapaj yağlar (örn. %2 ila %5 emülgatör içeren %10 ila 15 hidroklorik veya sülfürik asidi) anodize banyoları vb.
• Alüminyum, çinko vb. dekapaj için alkali çözeltiler; yağ arıtma çözümleri; tambur çapak alma çözümleri vb.
• Kısmen kuvvetli asidik ila kuvvetli alkali özellikleri ve kısmen önemli miktarda siyanür, kromat ve metal tuzları içeren çeşitli galvanik arıtma çözeltileri.
• Eter banyolarından gelen kromik asit çözelti ve kromat çözeltileri ve alüminyum için eloksal çözeltileri; alüminyum, magnezyum kromatlama (kimyasal olarak oksitlemek) için çözeltiler; anodik polisaj banyoları, demir, çinko ve diğer metaller için işlem sonrası çözeltiler (kromatlama, “pasivasyon”).

• Mineral asit bazlı parlatma banyoları (fosforik asit, perklorik asit, sülfürik asit, kromik asit, asetik asit gibi kısmi organik asit ilaveli nitrik asit, hepsi kullanımdan sonra metal tuzları içerir.
• Kısmen kromik asit veya hidroflorik asit, nitrik asit, nitritler, kloratlar ve demir, çinko, manganez, nikel gibi ağır metal tuzları içeren fosforik asit içeren fosfatlama ve pasivasyon banyoları.

Siyanürler, nitratlar, nitritler, baryum bileşikleri içeren sertleştirme tesislerinden çıkan atık sular; amonyum veya potasyum sülfit ve polisülfidlerle boya banyoları.
• Akımsız metal tortu banyoları; örn. ayırt edici özelliği yüksek seviyede kompleks yapıcılar olan devre kartlarının imalatından, yüksek oranda organik madde ve çamurlu (pıhtılaşmış bağlayıcılar ve pigmentler) boyacılık tesislerinden atık su; bazı belirgin çözücü maddeler içeriği.

metal işleme

Bu nedenle durulama suyunun aşırı sulandırılması, özel bir işlem yapılmadan atık suyun basit bir şekilde akması için yeterli veya uygun olmadığından, genellikle sadece bir komplikasyondur, çünkü büyük sulandırmalar genellikle temizleme reaksiyonlarını yavaşlatır ve aynı zamanda büyük toplama ve arıtma tankları gerektirirler. Birçok durumda konsantre atık su (zenginleştirilmiş dekapaj, kullanılamaz hale gelmiş olan galvanik banyolar ve benzer çözeltiler, iyon değiştiricilerden arındırılmış maddeler) içerdikleri metaller ve diğer kimyasallar nedeniyle hala belirli bir değer içerir. Fakat bu çözeltilerin değerli bileşenlerini elde etmek veya bunları kullanılabilir hale getirmek her zaman ekonomik olarak mümkün değildir.

 

Bugün, rejenerasyon sürecinin maliyetleri kısmen geri kazanılan maddenin değerinden bile daha yüksektir. Elde edilen maddeleri satmak da genellikle zordur. Bununla birlikte, doğrudan ekonomik yararın açısı, her zaman konsantrelerin ve yarı konsantrelerin işlenmesi için kontrol edilmeli ve gerekirse, yasa koyucunun talebi üzerine Federal Almanya Cumhuriyeti’nde daha yüksek maliyetlerle yapılmalıdır.

Geri dönüştürme, detoksifikasyon, çökelme akar suların ve kanalizasyon arıtma tesislerini korumak, atıkları önlemek ve kaynakları korumak için yapılır. İşlemenin verimliliği çoğu zaman sadece fikir sahibinin tamamen yükümlü olduğu ihmal durumunda meydana gelen zararın ve azaltılmış atık dikkate alındığında ortaya çıkar.

Ancak bu arada, daha önce kullanılamayan konsantratların işlenmesi yoluyla, derhal bir ekonomik fayda elde edilmesini mümkün kılan süreçler giderek daha fazla geliştirilmiştir. Sulandırılmış durulama suyu durumunda, içerdiği maddelerin geri kazanılması sadece nadir durumlarda kazançlıdır ve neredeyse sadece soy metaller içeren atık su için dikkate alınır. Bazı durumlarda, örneğin doğrudan detoksifikasyon durumunda, nikel, bakır, kalay gibi geçiş metallerin geri kazanımı makul bir maliyetle mümkün olabilir. Günümüzde iyon değiştiriciler, yüksek oranda sulandırılmış atık sudan bile değerli maddeleri geri kazanma imkanı sunmaktadır, ancak bu gibi durumlarda ekonomi sorunu birçok faktöre bağlıdır ve genel olarak cevaplanamaz. Bu nedenle, sulandırılmış durulama suyunun detoksifikasyonu esas olarak, içine iletildiği halka açık akarsulara zararlılığı açısından gerçekleştirilir. Ancak iyon değiştiricilerin kullanımı genellikle ekonomik verimliliğe olanak tanır. Çünkü atık suyun işlenmesi artık bir kayıp değerinde değildir, ancak tatlı su maliyetlerinden ve atık su ücretlerinden tasarruf ederek gerçek kazanç bile sağlanabilir.

Atık sudan gelen yeniden kullanılabilir malzemeler tekrar kullanıldığında, muhtemel kâr marjı genellikle çok küçüktür ve aynı zamanda çok fazla dalgalanmalara maruz kalır, çünkü nakliye maliyetleri gibi herhangi bir sektördeki hafif fiyat dalgalanmaları bile görüntüyü tamamen değiştirebilir ve muhtemel küçük bir kârı zarara dönüştürebilir.

Bu nedenle atık su arıtmasının hesaplanması hiçbir zaman yalnızca bileşenlerin değerlendirilmesinden kaynaklanabilecek bir kâra dayandırılmamalı, aynı zamanda gerekliliği veya idari kısıtlamayı ve atık su hasarı nedeniyle önemli ölçüde daha yüksek maliyetlerden kaçınılması da dikkate alınmalıdır. Ancak aşağı yukarı 1960’lardan bu yana, tatlı su temini için artan maliyetler, zorluklar ve çoğu zaman oldukça önemli atık su ücretleri, temizlenmiş suyun dairesel akış dolaşımı ile genel temizliğe giderek daha fazla yol açmış, böylece ekonomik çözümler ortaya çıkmıştır.

 

Çevrenin korunmasına yönelik çabaların artması, atık su sektöründe atık su sorununa tam bir çözüm bulunmasını amaçlayan bir gelişmeye yol açabilir; böylece sadece toksinlerin değil, aynı zamanda tuzlu su çözeltilerin veya çamurların da fabrikadan çıkmaması sağlanır. İyon değiştirici, işlem suyunun neredeyse tamamen dairesel akış edilmesini sağlar ve kaçan atık suyun tuz yükü büyük ölçüde azalır. Öte yandan, aksi halde çamur olarak elde edilen bazı metal hidroksitlerin, metallerin veya bunların saf bileşiklerinin geri kazanımı ile çalışmasına izin veren çeşitli işlemler zaten vardır. Bu şekilde, çamurun uzaklaştırılması ve depolama sorununu hafifletecektir.

Ancak atık su veya çamurdan tamamen kaçınma özel durumlar ile sınırlıdır; genel bir toptan talep olarak pratik değildir, ütopik kalır. Kanun yapıcılar, günümüzde giderek düşük emisyonlu süreçlerin kullanılmasını talep etmektedir. Konsantre ve saf su geri kazanımı ile buharlaştırma yoluyla atık su konsantrasyonu, eğer ucuz artık ısı mevcutsa, ekonomik olarak kısmen mümkündür.

Kaynaklar:

Wasser und Abwasser, 2. Auflage, Peter Winkel Frage und Antwort der Galvanotechnik, 6. Auflage Umweltschutz, 2. Auflage

 

 

İzzet Aydın

Genel Müdür
Hillebrand Chemicals Kimyasal Pazarlama Ltd. Şti.