Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı 2

PANGALİYEV Yerbol

Danışman : Doç. Dr. H. Kurtuluş ÖZCAN

Anabilim Dalı : Çevre Mühendisliği

Programı : -

Mezuniyet Yılı : 2014

Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. H. Kurtuluş ÖZCAN

Prof.Dr.Nilgün BALKAYA

Doç. Dr. Burcu ONAT

Doç. Dr. Yalçın GÜNEŞ

Doç. Dr. Ülkü ŞAHİN

Ömrünü Tamamlamış Lastiklerden Piroliz/Gazlaştırma İle Ürün Eldesi
Küresel çevre sorunlarından biri olan atık lastiklerin bertarafı özellikle gelişmiş ülkelerde ciddi bir problem olarak varlığını sürdürmektedir. Atık lastiklerin nakliyesi, depolanması ve çevreye zarar vermeden saklanması büyük maddi külfetler oluşturmaktadır. Bu problem üzerine dünyanın birçok yerinde çalışmalar yapılmaktadır. Piroliz ve gazlaştırma işlemleri hem atık lastiklerin bertaraf edilmesi hem de enerji geri kazanımında değerlendirilebilecek ürün elde edilmesine imkan vermesi sebebiyle ön plana çıkmaktadır.
Bu çalışmada, termokimyasal işlemler ile ömrünü tamamlamış atık lastiklerinden değerlendirebilecek ürün elde edilebilirliği araştırılmıştır. Deneysel çalışmalar İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesinde bulunan Çevre Mühendisliği laboratuvarında gerçekleştirilmiştir. Laboratuvar imkanları dahilinde gerçekleştirilemeyen analizler akredite laboratuvarda yaptırılmıştır. Isıl proseslerde, yüksek kaliteli ürün (katı-sıvı-gaz) elde edilmesi büyük ölçüde kullanılan yakıtın (ömrünü tamamlamış lastik) elementel içeriğine bağlıdır. Bu nedenle deneyler yapılmadan önce hammaddenin karakterizasyonu yapılmıştır. Elementel analiz sonucunda hammaddenin ağırlıkça karbon (%80,38) ve hidrojen (%8,67) içerdiği tespit edilmiştir. Piroliz ve gazlaştırma deneyleri siklon ayırıcılı sabit yataklı reaktörde yürütülmüş ve tüm deneylerde 100 gr hammadde kullanılmıştır.
Piroliz deneylerinde farklı sıcaklık değerlerinde (300 ºC, 400 ºC, 500 ºC, 600 ºC ve 700 ºC), ajan gazı olarak azot sürekli ve kesikli verilerek işlem gerçekleştirilmiştir. Gazlaştırma deneyleri ise 600 ºC, 700 ºC ve 800 ºC sıcaklıklarda ve farklı kuru hava ve saf oksijen debilerinde (0,05 L/dk, 0,1 L/dk, 0,2 L/dk, 0,3 L/dk, 0,4 L/dk, 0,5 L/dk) yürütülmüştür. Farklı şartların ürün eldesine olan etkilerini gözlemleyebilmek için, piroliz ön işlemli gazlaştırma deneyi yapılıp, 1 ve 4 saatlik iki farklı pirolizin ardından gazlaştırma işlemi 0,05 L/dk kuru hava ve saf oksijen verilerek yürütülmüştür. Tüm deneylerde oluşan gazın içerisindeki CO, CO₂, H₂, CH₄, ve O₂ miktarları hacimsel yüzde olarak on-line gaz analizörüyle ölçülmüştür. Sıvı ve katı ürünlerin kütlesel tartımı alınıp, optimum şartlarda elde edilen sıvı ürünlerde elementel analiz ve kalorifik değer analizleri yapılmıştır.
Deneysel çalışmaların sonuçları değerlendiğinde 0,05 L/dk kuru hava verilerek gerçekleştirilen gazlaştırma deneylerinde CH₄ ve H₂ açısından zengin ve ısıl değeri yüksek bir sentez gaz elde edilmiştir. Atık lastik piroliz ve gazlaştırmasında elde edilen sıvı ürün miktarlarının 700 ºC ve 800 ºC sıcaklıkta en yüksek seviyede olduğu tespit edilmiştir. Çalışmada, elde elde edilen piroliz ürünlerinin kalorifik değerleri ise, sıvı ve katı ürünler için sırasıyla 9117 kcal/m³ ve 8710 kcal/kg olarak tespit edilmiştir.
Bu çalışmada elde edilen bulgular ışığında; ülkemizde ve dünyada büyük çevresel ve ekonomik zararları olan atık lastiklerin yönetiminde, piroliz ve gazlaştırma yöntemlerinin değerlendirilebilir ürün eldesi açısından alternatif bir yöntem olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.