MERMER FABRİKALARlNDAKİMERMER TOZ ATIKLARININ EKONOMİK

OLARAK DEGERLENDİRİLMESİ

Hakan CEYLAN

Yüksek Lisans TeziMADEN MÜHENDİSLİGİ ANABİLİM DALı

ISPARTA 2000

~. i'

T.C.SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

MERMER FABRİKALARlNDAKİ MERMER TOZ ATIKLARININEKONOMİK OLARAK DEGERLENDiRiLMESİ

HAKAN CEYLAN

YÜKSEK LİsANS TEZİ

MADEN MÜHENDİsLİ(;İ ANA BİLİM DALı

ISPARTA, 2000

Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürlüğüne,

Bu çalışma jürimiz tarafindan MADEN MüHENDİSLİGİ ANABİLİM DALl'ndaYüKSEK LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir.

Başkan Prof Dr. Ahmet ŞENTÜRK

Üye Doç.Dr.TankÖZ ~ /f

.

\ ~(. .~v

Üye Doç. Dr. Yaşar KİBİCİ

ONAY

Bu tez .. J.. ./2000 tarihinde Enstitü Yönetim Kurulu' nca belirlenen yukandaki jüri

üyeleri tarafindankabul edilmiştir.

/ /2000

S.D.Ü. FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MÜDÜRÜ

İçİNDEKİLER

SayfaİÇİNDEKİLER iÖZET ... iiiABSTRACT ivTEŞEKKÜR

'"v

ŞEKİLLER DİZİNİ viÇİZELGELER DİZİNİ vii1. GİRİş . 11.1. Konunun Önemi.. 11.2. Çalışmanın Önemi ve Amacı 11.3. Çalışmanın Kapsamı 22. KONU İLE İLGİLİ YAPILAN ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR 33. MATERYAL VE YÖNTEM

53.1. Materyal53.2. yöntem53.2.1. Bilgi Toplama yöntemi ...53.2.2. Deneysel Bulguların Değerlendirilme Yöntemi

64. DÜNYADA VE TÜRKİYEDE MERMER SEKTÖRÜ VE MERMERATIKLARI İLE İLGİLİ BİLGİLER. 74.1. Dünyada Mermer ve Mermer Üretimi

74.1.1. Rezerv Durumu74.1.2. Üretim ve Tüketim Miktarı74. 1.3. Tüketim Alanları84.1.4. Üretimde Oluşan Atık Miktarı Hakkında Bilgiler94.2. Türkiye'de Mermer ve Mermerciliğin Durumu

104.2. ı. Türkiye'deki Mermer Yataktarı ve Rezerv Durumu LO4.2.2. Türkiye Mermer Üretim ve İhracatı

...114.2.3 . Türkiye'deki Mermer İşleme Tesisleri...124.3. Mermer Atıklarının Oluşumu

.124.3. ı. Mermer Ocaklarında Oluşan Atıklar

.124.3.2. Mermer Fabrikalarında Oluşan Atıklar134.3.2.1. Katrak, ST, Silme-Cilalama Ünitelerinde Oluşan Atıklar 13

4.3.2.2. Köprü Kesme, Monolam, ST Kesimi Sonrası Alt ve Yan KısımlardaOluşan Atıklar

..134.3.2.3. Baş Kesme ve Levha Ebatlama Makinalarında Oluşan Atıklar 144.4. Mermer Fabrikalarının Oluşturduğu Çevresel Sorunlar

144.4.1. Mermer Fabrika İşletmecilerinin Çevre Kanunu'na Göre Yükümlülükleri 144.5. Mermer Fabrika Atık Sularının Arıtılması

154.5.1. Ardışık Havuz yöntemi..164.5.2. Sedimantasyon (Flokülasyon) Yöntemi.174.5.3. Hidrosiklonlarla Ayırma ve Sınıflandırma Yöntemi... ..18

4.6. Mermer Toz Atıklarının Temizlenmesi194.7. Mermer Toz Atıklarının Kullanım Alanları....194.7.1. Kağıt Endüstrisi

..204.7.2. Seramik Endüstrisi.214.7.3. Sır, Sırça Endüstrisi.22

ii

4.7.4. Çimento Endüstrisi..224.7.5. Boya Endüstrisi234.7.6. Plastik Endüstrisi

..234.7. 7. Yapı Malzemesi Üretimi244.7.8. Cam Endüstrisi244.7.9. MetaIurji ve Çelik Üretimi254.7.10. Kireç ve Dolomitik Kireç Üretimi254.7.11. Soda Üretimi254.7.12. Refiakter Tuğla Üretimi..264.7.13. Tarım Sektörü.

... ..264. 7.14. Yem Endüstrisi.....264.7.15. Hava Kirliliğinde Filtre Malzemesi Olarak Kullanımı274.7.16. Derz Dolgu Malzemesi (Fuga) Üretimi274.7.17. Diğer Kullanım Alanlan315. MERMER TOZ ATıLARININ DERZ DOLGU MALZEMESİ

ÜRETİMİNDE KULLANIMI İLE İLGİLİ ANALİZLER325. ı. Mermer Toz Atıklannın Elek Analizi...

..325.2. Mermer Toz Atıklannın Kimyasal Analizi435.3. Mermer Toz Atıklarının Beyazlık Analizi

.475.4. Mermer Toz Atıklarının Rutubet Analizi486. TARTIŞMA VE SONUÇ497. KAYNAKLAR

...51ÖZGEÇMİŞ..53

iii

ÖZET

Bu çalışmada., mermer fabrikalarından üretim atığı olarak çıkan mermer tozatıklarımn endüstriyel hammadde olarak kullamlabilirliği incelenmiştir. Bu tipfabrikalarda yapılan gözlemler sonucunda toz atıkların

değerlendirilemediği, hattabertarafinda çevre mevzuatı açısından sorunlar yaşandığı tespit edilmiştir. Bunedenle çalışmada., hem çevreselolumsuzlukların giderilmesi, hem de bu atıklarınhammadde olarak endüstridekullamlabilirliğinin sağlanması amaçlanmıştır.

Çalışmada., toz atıkların potansiyeli ve mevcut değerlendirilme olanakları hakkındagenel bilgi verildikten sonra.,derz dolgu malzemesi (halk arasında beyaz çimento)üretiminde hammadde olarak kullamlabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla, Isparta,Afyon ve Aydın'da faaliyet gösteren bazı mermer fabrikalarımn toz atıklarındannumuneler alınarak derz dolgu malzemesi üretiminde hammadde olarakkullamlabilirliğini araştırmak amacıyla deneysel çalışmalar yapılmıştır. Ayrıcabelirtilen fabrikalarda işlenen mermer türlerinin parça atıkları da laboratuarkoşullarında kırma ve öğütme işlemine tabi tutulmuş, elde edilen mermer tozlarımnderz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilirliği araştırılmıştır.

Mermer toz atıklarının derz dolgu malzemesi üretiminde kullamlabilirliğiniaraştırmakamacıyla dört özelliği analiz edilmiştir. Bu özellikler, tane boyut dağılımı,kimyasal bileşim, beyazlık ve rutubet oranıdır. Analiz bulgularında., fabrikalardanalınan mermer toz atıklarının CaCOJ oranlarımn yüksek çıkmasına rağmen, taneboyut dağılımı, beyazlık ve rutubet oram değerlerine göre, derz dolgu malzemesiüretiminde doğrudan kullanımının mümkün olmadığı anlaşılmaktadır. Bu durumda,mermer toz atıklarımn, derz dolgu malzemesi üretiminde kullamlabilmesi için,temizlenmesi, kurutulmasıve öğütülmesi gerekliliği ortaya çıkmıştır.

Kırma ve eleme sonucu elde edilen Afyon Şeker, Roza1ya ve Bilecik Bejmermerlerine ait tozların tane boyut dağılımı, kimyasal bileşim, beyazlık ve rutubetoranı analizlerinden, derz dolgu malzemesi üretiminde kullamlabileceğianlaşılmaktadır.

ANAHTAR KELIMELER: Mermer Fabrikası, Mermer Toz Atıkları, EndüstriyelHammadde, Derz Dolgu Malzemesi.

iv

ABSTRACT

In this study, the probability marble scrap dust obtained ITomfactories can be used inmarble industry as a raw material is investigated. At present this dust is not usedeconomically and it causes environment pollution. Therefore in this study the mainobjective was to make use of this dust as a industriaIraw material which other wisewill cause environmental hazard.

Firstly, a general knowledge and literature investigation on the potential usage ofmarble scrap dust and its economical evaIuation is given. Secondly, the research iscarried out on its potential usage as a joint sealant (mastic) material, between marbletiles. Then it wiIl be a raw material that can be used for building industry as whitecement (mastic) production. For this reason, The laboratory tests is carried out on thespecimens which are taken ITom cement factories in Isparta, Afyon and Aydınprovince. Also, the broken marble tile pieces are taken from the above factories todetermine the probable usage of its dust to find out whether it can be a bettersubstitute instead ofwet dust obtained ITomcutting operations in the cement factory.This broken pieces is finely broken and grinded in the laboratory and similar tests arecarried out on them.

Four properties of marble scrap dust are anaIysed to determine its suitability. Thisproperties are; granulometric size distribution, its chemicaI structure, purity andwhiteness, and water vapour content. Its found that it can not be used directly as jointfilling sealant material production, according to the values of granulometric sizedistribution, its chemical analysis, purity and whiteness, and water vapour content,aIthough CaC03 percentage value is high as required. From these findings it can besaid that, marble scrap dust as obtained readily from factories as scrap, should becleaned, grinded and dryed before it can be used as joint sealant raw material.

On the other hand its found that the dust produced from broken pieces of Afyonsugar marble, RozaIya and Bilecik beige marble, is suitable for seaIant as a result ofsimilar tests done. These tests were the determination of granulometric sizedistribution, its chemical analysis, purity and whiteness, and the value of watervapour content.

KEY WORDS: Marble Factory, Marble Scrap Dust, !ndustrial Raw Materials, JointSealant Material.

v

TEŞEKKÜR

Yazar, bu çalışmanın gerçekleşmesinde katkılanndan dolayı, aşağıda adı geçen kişive kuruluşlara içtenlikle teşekkür eder.

Prof Dr. Ahmet ŞENTüRK, tez konusununbelirlenmesinde yol gösterici olmuştur.Doç. Dr. H. Tank ÖZKAHRAMAN (tez danışmanı), çalışmanın gerçekleştirilmesive sonuca ulaştmlmasında destek olmuştur.

GÖLTAŞ Çimento Fabrikası laboratuvar şefi Kimya Yüksek Mühendisi GülaySELÇUK ve Maden Mühendisi Ahmet YIKILMAZ kimyasal analizlerin yapılmasınısağlamışlardır.

Isparta KALEKIM Fabrika Müdürü Kimya Yüksek Mühendisi Tuncer ŞEN kalitekontrol laboratuvarını kullanma imkanını sunarak deneysel çalışmalann yapılmasınaolanak sağlamıştır.

Eşim Dr. Berit GÖKÇE CEYLAN tez çalışmasının hazırlanmasında, daima destekolup teşvik edici olmuştur.

vı

Şekiller Dizini

Sayfa

Şekil 5. 1. Derz dolgu malzemesi üretimindekullanılan kalsitin kümülatif eleküstü eğrisi

33Şekil 5.2. Afyon Reis Mermer fabrikasındanalınan Afyon Şeker mermerinintoz atıklarınınkümülatif elek üstü eğrisi

34Şekil 5.3. Afyon Özer Mermer fabrikasındanalınan karışık türde mermerlerintoz atıklarınınkümülatif elek üstü eğrisi

35Şekil 5.4. Aydın Özçelik Mermer fabrikasındanalınan Rozalyamermerinintoz atıklarınınkümülatif elek üstü eğrisi 36

Şekil 5.5. Aydın Ataylar Mermer fabrikasındanalınan Bilecik Bejmermerinintoz atıklarınınkümülatif elek üstü eğrisi 37

Şekil 5.6. Isparta Modülmer Mermer fabrikasındanalınan karışık türlere aitmermer atık tozlarının elek üstü eğrisi

38Şekil 5.7. Bilecik Bej mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilenmermer tozunun kümülatif elek üstü eğrisi

40Şekil 5.8. Afyon Şeker mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilenmermer tozunun kümülatif elek üstü eğrisi

41Şekil 5.9. Rozalya mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilenmermer tozunun kümülatif elek üstü eğrisi

42ŞekiL.5.10. Değişik tür mermertoz atıklarınınkimyasalbileşimlerinin karşılaştırılması

47

Vll

Çizelgeler Dizini

Çizelge 4.1.Çizelge 4.2.Çizelge 4.3.

Ülkelere göre, brüt dünya mermer üretim ve tüketim miktarları1991 yılında dünyada mermertüketim alanları ve miktarları1991 yılı dünya mermer üretimindekullanım alanına göre oluşanatık miktarlarıve yüzdesi

Çizelge 4.4. Türkiye'de kayıtlı mermer arama, ön işletme ve işletmeruhsatlarınınsayısı ve ruhsat alanı

Çizelge 4.5. Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği'ne göre mermer fabrikalarınınatık sularında denetlenen parametrelerve maksimum değerleri

Çizelge 4.6. Mermer fabrika atık sularındakitane boyut dağılımıÇizelge 4.7. Seka Dalaman kağıt fabrikasındakaplama işleminde kullanılacak

CaCOJ'ın fıziksel ve kimyasal özellikleriÇizelge 4.8. Seka Dalaman kağıt fabrikasında dolguda kullanılacak CaCOJ'ın

fıziksel ve kimyasal özellikleriÇizelge 5.1. Derz dolgu malzemesi üretimindekullanılan kalsitin

elek analizi değerleriÇizelge 5.2. Afyon Reis Mermer fabrikasındanalınan Afyon Şeker mermerinin

toz atıklarınınelek analiz değerleriÇizelge 5.3. Afyon Özer Mermer fabrikasındanalınan karışık türde mermerlere

ait toz atıkların elek analiz değerleriÇizelge 5.4. Aydın Özçelik Mermer fabrikasındanalınan Rozalya mermerinin

toz atıklarınınelek analiz değerleriÇizelge 5.5. Aydın Ataylar Mermer fabrikasındanalınan Bilecik Bej mermerinin

toz atıklarınınelek analiz değerleriÇizelge 5.6. Isparta ModüImer Mermer fabrikasındanalınan karışık türde

mermerlere ait toz atıklarınelek analizi değerleriÇizelge 5.7. Mermer toz atıklarınınelek üstü değer aralıkları ile kalsitin

elek üstü değerleriÇizelge 5.8. Bilecik Bej mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen

mermer tozunun elek analizi değerleriÇizelge 5.9. Afyon Şeker mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen

mermer tozunun elek analizi değerleriÇizelge 5. 10.Rozalya mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen mermer

tozunun elek analizi değerleriÇizelge 5.II.Kırma ve öğütme sonucu elde edilen mermer tozlarının elek üstü

değer aralıkları ile ideal kalsitin elek üstü değerleriÇizelge 5.12.Afyon Reis Mermer fabrikasındanalınan Afyon Şeker mermerinin

toz atıklarınınkimyasal analiz sonuçlarıÇizelge 5.l3.Afyon Özer Mermer fabrikasında alınan karışık türde mermerlere

ait toz atıklarınkimyasal analiz sonuçlarıÇizelge 5. i4.Aydın Özçelik Mermer fabrikasındanalınan Rozalya mermerinin

toz atıklarınınkimyasal analiz sonuçları44Çizelge 5.15.Aydın Ataylar Mermer fabrikasındanalınan Bilecik Bej mermerinin

toz atıklarınınkimyasal analiz sonuçları44

Sayfa

89

10

II

1416

20

21

32

34

35

35

36

37

38

40

41

42

43

44

44

viii

Çizelge 5.16. Isparta Modülmer Mermer fabrikasındanalınan karışıkmermer türlerine ait toz atıklarınkimyasal analiz sonuçları 45

Çizelge 5.17. Afyon Şeker mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilenmermer tozununkimyasal analiz sonuçları

45Çizelge 5.18. Roza1ya mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilenmermer tozunun kimyasal analiz sonuçları

45Çizelge 5.19. Bilecik Bej mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilenmermertozunun kimyasal analiz sonuçları

46

1. GİRİş

1.1. Konunun Önemi

Mermer fabrikalarından üretim atığı olarak ortaya çıkan tozların kullanılabilirliği

endüstriyel açıdan kazanç olduğu kadar çevresel açıdan da bir sorunun giderilmesi

anlamını taşımaktadır. Bu nedenle mermer toz atıklarının değerlendirilmesi

konusunda bulunabilecek alternatifler, mermer fabrika işletmecilerine ve ülke

ekonomisine kaynak sağlayacağı gibi bu fabrikaların çevre kirletici özelliğini de

tamamen ortadankaldıracaktır.

Bir çalışmada, mermer fabrikalarında işlenen mermerlerin ortalama %30'nun toz

olarak atıldığı hesaplanmıştır (Yıldız ve Eskikaya, 1995). Yıllık mermer blok işleme

miktarımız yaklaşık olarak 2.200.000 tondur (Köse ve Diker, 1999). Bu durumda,

ülkemizde işlenen mermerlerin yaklaşık 660.000 tonununtoz olarak elde edildiği ve

değerlendirilemeden atıldığı anlaşılmaktadır. Mermer fabrikası işletmecilerinin, bu

to;z atıkları değerlendirememekle birlikte bertarafinda da güçlük çektikleri

bilinmektedir. Piyasada faaliyet gösteren mermer fabrikalarında yapılan gözlemler

sonucunda, mermer toz atıklarının susuzlaştırıldıktansonragenellikle belediyelere ait

katı atık deponi alanlarına bir nevi çöp olarak atıldığı saptanmıştır. Bu nedenle

mermer fabrikalarından çıkan toz mermer atıklarının değerlendirilebilmesi konusu

önemli görülerek böyle bir çalışmanın hem mermer sektörüne hem de ülke

ekonomisine katkı sağlayacağı düşünülmüştür. Zira, gözlem ve araştırmanın

yapıldığı Isparta, Afyon ve Aydın illerinde toz atıkların endüstriyel anlamda

değerlendirilebildiği bir mermer fabrikasına rastlanılmamıştır.

1.2. Çalışmanın Önemi ve Amacı

Bu çalışmada, mermer fabrikalarından üretim atığı olarak çıkan toz mermer

atıklarının endüstriyelolarak kullanılabilme alternatifleri yazılı kaynaklardan

araştırılmış ve sunulmuştur.Ayrıca, belirlenen bir bölgede faaliyet gösteren mermer

2

fabrikalanndan alınan mermer toz atık numuneleri incelenerekendü.striy~l~olarak

kullanım imkanlan tespit edilmeye çalışılmıştır.

Mermer toz atıklannın değerlendirilmesi konusunda bugüne kadar yapılan

çalışmalann yeterli olmaması sebebiyle bu potansiyelin kullanımı, uygulamada

mevcut değildir. Bu nedenle, bu çalışmada, bu potansiyelin kullanımı ve ülke

ekonomisine katkı sağlaması amacıyla pratikte uygulanabilir bir değerlendirme

imkanı araştınlmıştır. Bu çalışmadan elde edilecek bulgular uygulamada çok geniş

kullanım alanlan oluşturabilecektir.

1.3. Çalışmanın Kapsamı

Çalışmada, genelolarak dünyada mermer ve mermer üretimi, Türkiye mermerciliği

hakkındakısa bilgi sunulduktansonra, mermer atıklannın oluşumu, mermer fabrikası

işletmecilerinin çevresel açıdan karşılaştıklan sorunlar, mermer fabrika atık sulannın

arıtılması ve mermer toz atıklannın elde edilmesi, temizlenmesi, mermer atıklannın

kullanıldığı sektörler hakkında yazılı kaynaklardan elde edilebilen bilgiler

sunulmuştur.Mevcut yazılı kaynaklarda belirtilen kullanım alanlan dışında, mermer

toz1annın derz dolgu malzemesi (fuga) üretiminde kullanılabileceği düşünülerek bu

konuda, mermer fabrikalanndan alınan numunelerüzerinde inceleme yapılmıştır. Bu

amaçla, Isparta, Afyon ve Aydın illeri çalışma bölgesi olarak seçilmiştir. Bu illerde

faaliyet gösteren mermer fabrikalanndan atık sulannı sedimantasyon (flokülasyon)

yöntemiyle antarak mermer toz atıklarını kek halinde elde edebilen mermer

fabrikalan seçilerek yerinde numuneler alınmıştır. Atık sulannı sedimantasyon

yöntemiyle arıtmayan tesislerin toz atıklarının endüstriyelolarak

değerlendirilmesinin pratik olmadığı düşünülerek bu tür fabrikalardan çıkan toz

atıklar, çalışma kapsamına alınmamıştır. Aynca mermer tozlannın derz dolgu

malzemesi üretiminde kullanılabilmesi için istenen beyazlık özelliği nedeniyle

mümkün olduğunca beyaz mermer işleyen fabrikalardan numuneler alınmıştır.

Alınan bu numuneler bazı analizlere tabi tutularak derz dolgu malzemesi üretiminde

kullanılabilme imkanı araştınlmıştır.

3

2. KONU İLE İLGİLİ YAPILAN ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR

Mermer toz atıklarınındeğerlendirilmesi konusundayapılan kaynak taraması sonucu,

bu konuda yapılan çalışmaların oldukça az olduğu tespit edilmiştir. Ulaşılabilen

kaynaklara göre, daha önce bu konu ile ilgili yapılan çalışmalar ve kapsamları şu

şekildedir:

Uğur ve Gündüz (1995), çeşitli mermer atıkları ile katkılı Portland çimentosunu

değişik dozajıarda karıştırarak, elde edilen numunelerin farklı kür sürelerindeki

tekno-mekanik özelliklerini araştırmıştır.

Yıldız ve Eskikaya (1995), Afyon mermerleri toz atıklarının katkı veya dolgu

malzemesi olarak saf kalsit yerine, kalsit ile birlikte ya da tek başına

kullanılabileceği alanlar ile ilgili bilgiler içeren, bir çalışma yapmıştır.

Büyüksağiş (1995), mermer toz atıklarının oluşumu ve mermer fabrika atık

sularından toz mermer atıklarının ekonomik olarak elde edilebilme yöntemleri ile

ilgili bir çalışması mevcuttur.

Özkan (1996), Afyon mermerleri toz atıkları ile Etibank Kırka boraks atıklarının

çeşitli oranlarda karıştırılarak yüksek sıcaklıkta pişirilmesi sonucu oluşan

numunelerindayanıklılığı üzerine bir araştırmayapmıştır.

Tosun (1996), mermer toz atıklarının temizlenmesi ile ilgili deneysel bir çalışma

yapmıştır.

Emrullahoğlu ve Çelik (1996), mermertaneciklerinden çeşitli bağlayıcılar yardımıyla

suni mermerblok elde edilmesi konusundaçalışma yapmıştır.

Şentürk vd. (1996), parça mermer atıklarından suni mermer plağı yapımı konusunda

bir deneysel çalışma yapmıştır. Ayrıca toz mermer atıklarının hava kirliliğinin

4

önlenmesinde kullanılabilirliği ve farklı endüstri dallarında kullanımı ile ilgili

çalışması mevcuttur.

Onargan ve Köse (1997), parça ve toz mermer atıklarının oluşumu ve mermer

fabrikalarınauygulanan çevre mevzuatı ile ilgili bir çalışma yapmıştır.

Literatürde, bu çalışmalar dışında mermer işletmeciliğiyle ilgili birçok yazılı kaynak

mevcuttur. Bu yazılı kaynaklar da incelenmiş ve konu ile ilgili bölümlerinden

yararlanılmıştır.

Yukarıdaki özetten de anlaşılacağı üzere, mermer toz atıklarının endüstriyel

hammadde olarak kullanımı ile ilgili araştırmalar yeterli değildir. Yazılı kaynaklar

incelendiğinde, gerek mermer tozunun gerekse mermer toz atıklarının endüstride

kullanımıyla ilgili değişik bilgiler olmasına rağmen deneysel çalışmaların oldukça az

olduğu anlaşılmaktadır. Özellikle mermer toz atıklarının endüstride çok yaygın

olarak kullanılan kalsitin yerine kullanılabilirliği ile ilgili deneysel çalışma çok azdır.

Bu nedenle, derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin yerine, mermer toz

atıklarının kullanılabilirliği, yerinden alınan numuneler analiz edilerek araştırılmış

ve bu konuda yeni bulgular elde edilmeye çalışılmıştır. Yazılı kaynaklarda, mermer

tozlarının kullanımıyla ilgili birçok sektör sayılmasına rağmen derz dolgu malzemesi

üretiminde kullanılabilirliğine dair hiçbir bilgi ve deneysel çalışma mevcut değildir.

5

3. MATERYAL VE YÖNTEM

3.1. Materyal

Bu çalışma, iki ana materyale dayandırılmıştır. Bunlardan birincisi, mermer ve

mermer toz atıkları ile ilgili daha önce yapılmış çalışmaları içeren yazılı

kaynaklardır. İkincisi ise belirli bir bölgede faaliyet gösteren ve beyaz mermer

işleyen mermer fabrikalarından alınan mermer toz ve parça atık numuneleridİr. Bu

numuneler, özellikle atık sularını sedimantasyon (flokülasyon) yöntemiyle arıtarak

mermer tozunu kek halinde elde edebilen mermer fabrikalarından alınmıştır. Bunun

sebebi ise bu yöntemin uygulandığı fabrikaların toz atıklarının daha kuru olması ve

bu nedenle endüstriyelolarak değerlendirilme imkanının daha fazla olmasıdır.

Özellikle derz dolgu malzemesi üretiminde kullamlabilir kalsitin rutubet oranının

max. % 1 olarak istenmesi diğer yöntemleri uygulayan fabrikaların çalışma kapsamı

dışında tutulmasınaneden olmuştur. Bu numunelerüzerinde bazı analizler yapılarak

derz dolgu malzemesi üretiminde hammadde olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır.

Ayrıca, parça mermer atıklarından laboratuar koşullarında kırma ve öğütme sonucu

mermer tozu elde edilerek analizleri yapılmış ve derz dolgu malzemesi üretiminde

kullanılabilirliği araştırılmıştır.

3.2. Yöntem

3.2.1. Bilgi Toplama Yöntemi

Yazılı kaynak taramasında YÖK'ün yüksek lisans ve doktora tez kılavuzundan

yararlanılmıştır. Bu kılavuzdan mermer ve mermer toz atıkları ile ilgili çalışmaların

daha çok Süleyman Demirel, Dokuz Eylül ve İstanbul Teknik Üniversitesi'nde

yapıldığı tespit edilmiştİr. Daha sonra Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik

Mimarlık Fakültesi ve İstanbul Teknik Üniversitesi Maden Fakültesi

Kütüphanelerine gidilerek ilgili kaynaklar elde edilmeye çalışılmıştır. Ayrıca

ülkemizde 1995 ve 1997' de Afyon' da yapılan ı. ve 2. Mermer Sempozyumlarının

bildiri kitaplarından yararlanılmıştır. Ülkemizde mermer konusunda yayın yapan

6

dergiler mümkün olduğunca taranarak konu ile ilgili araştırmalara ulaşılmaya

çalışılmıştır. Bilgisayar yoluyla internetten imkanlar ölçüsünde tarama yapılmış

ancak konu ile ilgili bilgi bulunamamıştır.

3.2.2. Deneysel Bulgulann Değerlendirilme Yöntemi

Deneysel çalışmalar, mermer toz atıklarının bazı özelliklerinin belirlenmesi ve derz

dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin yerine kullanılabilirliğini araştırmak

amacıyla yapılmıştır.

Derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilir kalsitte aranan belli özellikler vardır.

Bu özellikler, tane boyut dağılımı, kimyasal bileşim, beyazlık ve rutubettir. Bu

kriterleregöre, mermer toz atık numunelerinintane boyut dağılımı, kimyasal bileşim,

beyazlık ve rutubet analizleri yapılarak tespit edilmiştir. Aynı analizler, laboratuvar

koşullarında kırma ve öğütme işlemi sonucu elde edilen mermer tozlarına da

uygulanmıştır. Elde edilen bu veriler, derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilir

ideal kalsitin verileriyle kıyaslanmıştır. Bu kıyaslama sonucu, gerek mermer toz

atıklarının gerekse kırma, öğütme işlemi sonucu elde edilen mermer tozlarının derz

dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilirliği tespit edilmeye çalışılmıştır.

7

4. DÜNYA'DA VE TÜRKİYE'DE MERMER SEKTÖRÜ VE MERMER

A TIKLARI İLE İLGİLİ BİLGİLER

4.1. Dünyada Mermer ve Mermer Üretimi

4.1.1. Rezerv Durumu

Dünyada mermer rezervleri incelendiğinde, kristalin kalkerler, Alp Kuşağı, Ege

Adaları, Türkiye, İran, Pakistan, Hindistan'dan Çin'e kadar uzanan ve jeolojik olarak

hemen hemen aynı yapıya sahip bir alanda mevcuttur. Ayrıca metamortik masifler

içinde zuhur eden mermerler ve magmatik orijinli kayaçlar, Kanada, İsveç, Türkiye,

Urallar-Sibirya, Güney Afrika, Güney Amerika ve Avustralya'da görülmektedir

(DPT, 1996-b).

4.1.2. Üretim ve Tüketim Miktarı

Dünyada mermer üretimi ve tüketimi,1970'li yıllara kadar önemli bir gelişme

göstermemiştir. Ancak 1970'li yıllardan itibaren nakliye imkanlannın gelişmesi ve

teknolojik gelişimler sonucu üretim ve tüketim artmış halen de artmaya devam

etmektedir. Mermer tüketimi, ülkelerin milli gelir ve refah düzeyi ile doğru

orantılıdır. Aynca inşaat sektöründe yatınmların artmasıyla mermer tüketiminin de

arttığı gözlenmiştir. Bu da mermerin en çok yapılarda, döşeme, kaplama vb. amaçla

kullanılmasındankaynaklanmaktadır.

Dünyada mermer sektöründe lider ülke İtalya'dır. Gerek rezerv gerekse üretim ve

işleme teknolojisi açısından dünya mermerciliğinin merkezi durumundadır. Son

yıllarda rezervlerinin azalması, çevreci grupların baskısı ve değişik türdeki

mermerlerin dünya pazarlarına sunma isteği nedeniyle İtalya, dünyanın en büyük

blok ithalatçısı durumundadır. Türkiye, Yunanistan, İspanya, Portekiz, Brezilya,

Arjantin, Çin, Hindistan, Tayvan, Güney Kore işlenmiş mermer ihraç eden

ülkelerdir. İsrail, Suudi Arabistan, Fas, Fransa, Almanya, Belçika, İngiltere,

Finlandiya, Japonya, Avustralya, Yeni Zelanda, kendi üretimleri yanında blok ithal

ton) (DPT,1996-b)Ülkeler Üretim İhracat İthalat Tüketim Tüketim %İtalya 7.500 2.200 1.760 7.040 23.5İspanya 3.200 660 530 3.070 10.2Japonya 250 - 1.950 2.200 7.3ABD 1.500 130 390 1.760 5.8Yunanistan 1.800 210 LO 1.600 5.3Almanya 500 190 1.180 1.490 5.0Fransa 1.200 230 480 1.450 4.8Çin 2.000 760 - 1.240 4.1G. Kore 1.500 430 - 1.070 3.6TayVan 300 30 580 850 2.8Türkive 600 60 - 540 1.8Brezilva 850 470 - 440 1.5Portekiz 750 500 30 280 0.9Hindistan 800 690 - 110 0.4G. Afrika 700 650 - 50 0.2Diğerleri 6.550 1.880 2.140 22.7TOPLAM 30.000 9.050 9.050 30.000 99.9

8

eden ülkelerdir. Rusya, Orta Asya Cumhuriyetleri, Nepal, İskandinavya Ülkeleri,

Güney Afrika Ülkeleri zengin rezervlerini değerlendiremeyen ve blok olarak satan

ülkelerdir.

Dünyada üretilen mermerin hemen hemen tamamına yakını tüketilmekte olup önemli

bir stok yapılmamaktadır. Bu nedenle dünya bazında, mermer üretim ve tüketim

miktarınıeşit kabul etmek yanlış olmayacaktır. Çizelge 4.1.'de 1991 yılı için ülkelere

göre dünya mermerüretim ve tüketim miktarlarıbrüt olarak verilmiştir.

Çizelge 4.1. Ülkelere göre, brüt dünya mermer üretim ve tüketim miktarları (1000

4.1.3. Tüketim Alanları

Dünya mermer tüketimi, yaklaşık son otuz yıldır üretime paralelolarak bir artış

göstermektedir. Mermerin yerini ikame edebilecek seramik, suni mermer, ahşap gibi

ürünlerin mermere alternatif oluşturması ve zaman zaman mermer fiyatlarının aşın

artmasına rağmen bu artış sürmüştür. 1991 yılı verilerine göre dünyada mermerin

tüketim alanları ve miktarı Çizelge 4.2.'de sunulmuştur.

9

Tüketim Miktarı ton5.940.000.3.510.000.2.700.000.1.620.000.1.080.000.

810.000.810.000.540.000.270.000.

17.280.000.

Yüzdesi %34.420.315.69.46.34.74.73.11.5

100.0

Bu çizelgeden anlaşılacağı gibi 1991 yılı verilerine göre, dünyada mermerin en çok

tüketildiği ilk üç alan sırasıyla yer döşeme malzemesi, dış cephe kaplaması ve mezar

taşlarıdır. Bu üç alandaki tüketim miktarı, toplam tüketim miktarımn yaklaşık olarak

% 70'ine tekabül etmektedir.

4.1.4. Üretimde Oluşan Atık Miktan Hakkında Bilgiler

Dünyada mermenn ocaktan çıkarılmasından piyasaya işlenmiş ürün olarak

sunulmasına kadar çeşitli aşamalarda değişik boyutta atıklar meydana gelmektedir.

1991 yılı verilerine göre dünyada tüketilen mermerlerin üretimi aşamasında oluşan

atık oranı % 41' dir ( DPT, 1996-b). Atık miktarı ve boyutu, mermerin fabrikalarda

değişik kullamm amaçlarına yönelik olarak işlenmesine göre değişmektedir. Çizelge

4.3. 'de 1991 yılında dünyada tüketilen mermerlerin kullamm alanlarına göre üretim

aşamasındaoluşan atıkların miktar ve oranlarıgörülmektedir.

Çizelge 4.3.'de görüldüğü gibi, 1991 yılında dünyada 29.270.000. ton mermer

işlenmiş, bu mermerin 11.990.000. tonu parça ve toz halinde üretim atığı olarak

ortaya çıkmıştır. Başka bir ifadeyle 1991 yılında dünyada işlenmiş olarak kullamma

sunulan 17.280.000. ton mermer için brüt olarak 29.270.000. ton mermer işlenmiştir.

Genel toplam atık yüzdesi % 41 olarak tespit edilmiştir. Bu oran hem toz hem de

parça mermer atıklarım kapsamaktadır. Ülkemizde yapılan bir çalışmaya göre ise

sadece toz atık oranı % 30 olarak hesaplanmıştır ( Yıldız ve Eskikaya, 1995). Bu

LO

--'--"'--:~-'""'~~'''-'--'''''--''ii

oranlardagörüldüğü gibi mermerin işlenmesinde, toz atıklann parça at~kı'~;~ana1aha

fazla miktarda oluştuğu anlaşılmaktadır. Mermerin en çok tüketildiği kullanım

alanlarında(yer döşemesi, dış cephe kaplaması ve mezar yapımında) atık oranı % 40

civarında iken bu oran, bazı özel kullanım alanlarında % 60'lara kadar

çıkabilmektedir.

Çizelge 4.3. 1991 yılı dünya mermer üretiminde kullanım alanına göre oluşan atıkmiktarlan ve ..zdesi DPT, 1996-b' den de ~ iştirilerek alınmı tırKullanım Alanı Üretime Giren Atık Miktan Atık Yüzdesi

ton ton %9.990.000 4.050.000 405.890.000 2.380.000 404.860.000 2.260.000 462.140.000 520.000 241.810.000 730.000 401.370.000 560.000 411.550.000 650.000 421.050.000 630.000 60600.000 330.000 55

29.270.000 11.990.000 41

4.2. Türkiye'de Mermer ve Mermerciliğin Durumu

4.2.1. Türkiye' deki Mermer Yatakları ve Rezerv Durumu

Ülkemiz çok değişik renk ve kalitede mermer ve mermer olarak

değerlendirilebilecek kaynaklara sahiptir. Batı Anadolu Menderes Kristalin

Masifinde, Trakya Bölgesi'nde yer alan ıstranca Masifinde, Orta Anadolu'da yer

alan Kırşehir Masifinde, Kuzey Anadolu'da yer alan Ilgaz Kristalin Masifinde,

Kuzey Doğu Anadolu'da Artvin çevresinde yer alan eski kristalin masifte ve Doğu

Anadolu Bölgesi'nin güney kesimindeki Bitlis Masifinde işletilebilecek nitelikte ve

iyi kalitede mermeryataklan mevcuttur (DPT, 1996-b).

Bu yatakların işletilme durumu, ruhsat türü ve ruhsatı alınan sahanın büyüklüğü

Çizelge 4.4.'de verilmiştir.

ıı

Çizelge 4.4. Türkiye'de kayıtlı bulunan mermer arama, ön işletme ve işletmeruhsatlarınınsayısı ve ruhsat alanı (DPT, 1996-b'den değiştirilerek alınmıştır).

Ruhsat TürüAramaÖn İşletmeİşletmeTOPLAM

Ruhsat Sa ısı8.372991778

10.141

Ruhsat Alanı m21.251.299131.66358.228

1.441.190

Çizelge 4.4.'e göre, Türkiye'de 58.228 m2'lik alanda mermer ocak işletmeciliği

yapılmakta, bu rakamın yaklaşık iki katı bir alanda ön işletme, 20 katı bir alanda da

arama faaliyetleri devam etmektedir. Bu verilerden önümüzdeki yıllarda ülkemizin

mermer üretimininartacağı anlaşılmaktadır.

Ülkemizin mermer rezervleri tam olarak bilinmemesine rağmen çeşitli kaynaklar ve

jeolojik etüt raporlarının taranmasıyla DPT (1996-b) tarafından şu şekilde

hesaplanmıştır:

Görünür rezerv miktarı 589.000.000. m3 (1.590.000.000 ton)

Muhtemel rezerv miktarı: 1.545.000.000. m3 ( 4.171.000.000 ton)

Mümkün rezerv miktarı : 3.027.000.000. m3 (8.172.000.000 ton)

Toplam potansiyel : 5.161.000.000. m3 (13.933.000.000 ton)

Bu rezerv miktarları, traverten, magmatik orijinli kayaçlar ve mermer olarak

kullanılabilecek tüm kayaçları kapsamaktadır.

4.2.2. Türkiye Mermer Üretim ve İhracatı

Ülkemizde mermer üretimi seksenli yıllardan itibaren artmaya başlamış, doksanlı

yıllarda bu artış hızlanarak devam etmiş halen de devam etmektedir. 1991 yılında

600.000. ton olan blok mermer üretimimiz (DPT, 1996-b), 1995 yılında iki katına

çıkarak 1.200.000. tona ulaşmıştır. Plaka üretimi ise 10.400.000. m2'dir (Tombul ve

Güngör, 1997). Son olarak ise mermer üretimimiz 2.200.000. ton/yıl olarak

bildirilmektedir (Köse ve Diker, 1999).

12

1995 yılı verilerine göre ülkemizin mermer ihracatı, 66.200. ton blok, 12.150. ton

levha, 125.075. ton işlenmiş olmak üzere toplam 203.425. tondur (Tombul ve

Güngör, 1997). Bu rakam da toplam üretimimizin yaklaşık olarak % lTsine tekabül

etmektedir. Son verilere göre, ihracatımız, 536.000. ton/yıldır (Köse ve Diker, 1999).

Türkiye mermer ihracatı bakımından dünyada 7. sırada bulunmaktadır. Mermer

ihracatı yaptığımız ülkeler arasındaABD, Hollanda, İsrail, Almanya, Libya ve Suudi

Arabistan ilk sıralardayer almaktadır(DPT, 1996-b).

4.2.3. Türkiye'deki Mermer İşleme Tesisleri

Ülkemizde mermer ocaklarında blok halinde üretilen mermeri işleyen büyük entegre

tesisler ve küçük çaplı atölyeler mevcuttur. Ancak yazılı kaynaklardan bu fabrika ve

atölyelerin sayısı hakkında sağlıklı bilgi elde edilememiştir. DPT (1996-b)' nin

yaptığı bir araştırmaya göre, blok işleyen fabrika sayısı, 114 olarak tespit edilmiştir.

Ancak son on yılda görülen gelişmeyle, hem büyük tesis hem de küçük çaplı atölye

sayısının hızla arttığı bilinmekte ve ülkemizde mermer işleyen 10.000. civannda

atölye ve fabrikanınolduğu tahmin edilmektedir (Bilgin ve Çakır, 1998).

4.3. Mermer Atıklannın Oluşumu

Mermerin ocaktan blok olarak çıkarılması ve fabrikalarda işlenmesi esnasında, çeşitli

boyutlarda parça ve toz atık oluşumu meydana gelmektedir. Blokların işlenmesi

aşamasında, üretilmek istenen ürüne göre, değişik ünitelerden çeşitli boyutta atıklar

oluşmaktadır.

4.3.1. Mermer Ocaklannda Oluşan Atıklar

Patlayıcı maddelerle delme, kamalama gibi ilkel üretim yöntemlerinin uygulandığı

mermer ocaklarında parça atıklar oluşmaktadır. Aynca ocaklarda, yapıdaki

süreksizlikler nedeniyle blok vermeyen iri boyutlu mermer kütlelerinin piyasa değeri

olmadığı için, genellikle değerlendirilmeden bırakıldığı bilinmektedir.

13

4.3.2. Mermer Fabrikalarında Oluşan Atıklar

4.3.2.1. Katrak, ST, Silme-Cilalama Ünitelerinde Oluşan Atıklar

Katraklarda blok kesimi, elmas soketlerin mermer yüzeyıne sürtünmesi ve

aşındırması esasına dayanmaktadır. Kesilen mermerin mineralojik yapısına bağlı

olarak toz atık olarak nitelendirilebilecek boyutta, genellikle lmm'nin altında

tanecikler oluşmaktadır (Büyüksağiş, 1995).

ST'lerde ise kesme işlemi elmas soketlerin mermer yüzeyine çarparak tanecikleri

yüzeyden koparması esasına dayandığından tanecik boyutu katrak atıklarına göre

daha büyük olmaktadır. Toz atık olarak nitelendirilebilecek bu atıkların boyutu,

mermerin mineralojik yapısı ve kesme şekline bağlı olarak değişmekle birlikte

genellikle 2 mm'nin altındadır (Büyüksağiş, 1995).

Silme-cilalama işlemi, mermer yüzeyini aşındırarak parlatma esasına

dayandığından, oluşan tanecik boyutu, katrak ve ST'lere göre daha küçük

olmaktadır. Mermer fabrikalarında en küçük boyutlu atıkların oluştuğu üniteler,

silme-cilalama üniteleridir. Mermerin mineralojik yapısına bağlı olarak değişmekle

birlikte, genellikle 500 mikronun altındaki toz atıklar oluşmaktadır (Büyüksağiş,

1995).

Toz atık olarak nitelendirilen ve boyutları 2 mm'nin altında olan atıklar en çok bu üç

işlem sırasında oluşmaktadır.

4.3.2.2. Köprü Kesme, Monolam, ST Kesimi Sonrası Alt ve Yan Kısımlarda

Oluşan Atıklar

Bu işlemlerde parça atık olarak nitelendirilen genellikle mozaik, karo vb. amaçlı

kullanılabilecek nitelikte atıklar oluşmaktadır.

14

4.3.2.3. Baş Kesme ve Levha Ebatlama Makinalannda Oluşan Atıklar

Mermer fabrikalarında oluşabilen iri boyutlu parça atıklardır. Bu ünitelerde yer

döşemesi vb. amaçlı kullanılabilecek nitelik ve boyutta atıklar oluşmaktadır.

4.4. Mermer Fabrikalannın Oluşturduğu çevresel Sorunlar

Mermer fabrikalarında üretim atığı olarak parça ve toz olmak üzere iki tür atık

oluşmaktadır. Parça atıklar genelde, fabrika sahasında belirlenen yerlerde

stoklanmakta ve talep olduğunda satılmaktadır. Piyasada yapılan gözlemlerde parça

atıkların, sürekli ve düzenli değerlendirme imkanlarının mevcut olmadığı için

çoğunlukla fabrika stok sahalarındabiriktiği gözlenmiştir.

Toz atıklar ise üretim aşamasında kullanılan su ile birlikte şlam olarak bir havuzda

toplanırlar. Atık niteliğindeki bu suyun mermer tozlarından arındırılarak tekrar

kullanılması söz konusudur. Böylelikle hem su kaynaklarından tasarruf hem de

mermer tozlarının eldesi mümkün olmaktadır. Ayrıca arıtılmamış üretim atık

suyununmeydana getireceği çevre sorunlarıönlenmiş olur.

4.4.1. Mermer Fabrika İşletmecilerinin Çevre Kanunu'na Göre Yükümlülükleri

Ülkemizde 09.08.1983 tarihinde yürürlüğe giren çevre Kanunu'nun 8. maddesinde,

''Her türlü atık ve artığı, çevreye zarar verecek şekilde, ilgili yönetmeliklerde

belirlenen standartlarave yöntemlere aykırı olarak doğrudan ve dolaylı biçimde alıcı

ortama vermek, depolamak, taşımak, uzaklaştırmak ve benzeri faaliyetlerde

bulunmak yasaktır. Kirlenme ihtimalinin bulunduğu durumlarda ilgililer kirlenmeyi

önlemekle; kirlenmenin meydana geldiği hallerde kirleten, kirlenmeyi durdurmak,

kirlenmenin etkilerini gidermek veya azaltmak için gerekli tedbirleri almakla

yükümlüdürler."(Çevre Bakanlığı, 1983).

15

şeklinde bir hüküm mevcuttur. Bu maddeye göre, mermer toz ve parça atıklarının

ilgili yönetmeliklerde belirlenen standartve yöntemler dışında alıcı ortama verilmesi

yasaklanmıştır. çevre Kanunu'nun bu maddesi, mermer fabrika atık sularının Su

Kirliliği Kontrol Yönetmeliği standartlarınagöre arıtıldıktansonra, parça atıkların da

Katı Atıkların Kontrolü Yönetmeliği'ne göre bertarafınızorunlu kılmaktadır.

Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği'ne göre mermer fabrikalarının atık sularında

denetlenen parametreler ve sağlaması gereken değerler Çizelge 4.5.' de verilmiştir

(Çevre Bakanlığı, 1988).

Çizelge 4.5. Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği'ne göre mermer fabrikalarının atıksularındadenetlenen arametrelerve maksimum de-erleri evre Bakanlı-ı, 1988)Askıda Katı Madde 100 m ltKrom Cr+ 0,3m ltYa- lAm ltPh 6-9

Mermer atık sularının Çizelge 4.5.'deki değerleri sağlaması durumunda işletmelere

deşarj izni verilir. Deşarj izin belgesi alan işletme, çevre açısından yasal

yükümlülüklerini yerine getirmiş sayılmaktadır.

Piyasada yapılan gözlemlerde yasal yükümlülüklerini yerine getirmemesi nedeniyle

bazı illerde mermer fabrikalarının Çevre Kanunu'na göre idari para cezalarına, hatta

kapatmaya varan yaptırımlara maruz kaldığı tespit edilmiştir.

4.5. Mermer Fabrika Atık Sulannın Antılması

Mermer fabrikalarının kesim ve parlatma ünitelerinde oluşan mermer tanecikleri, bu

işlemler esnasında kullanılan su ile birlikte kanallardan geçerek çökertme

havuzlarında ya da tanklarda birikmektedir. Atık suyun kanallardan geçişi esnasında,

iri boyutlu tanecikler kanallarda çökerken askıda kalabilen küçük boyutlu tanecikler

çökertme havuzuna ya da tanklara gelmektedir. Bir mermer fabrikasının atık

sularının havuza geldiği noktadan alınan numunede yapılan tanecik boyut analizi

Çizelge 4.6.'da görülmektedir.

Çizelge 4.6. Mermer fabrika atık sularındakitane boyut dağılımı (Büyüksağiş, 1995Tane Boyutu Üı) Boyut Aralığı Elek Altı (%) KümülatifElek Altı (%)

118.4 - - 100.054.9 118.4 -54.9 2.8 97.233.7 54.9-33.7 7.6 89.623.7 33.7-23.7 10.6 79.017.7 23.7-17.7 10.4 68.613.6 17.7-13.6 8.8 59.810.5 13.6-10.5 9.7 50.18.2 10.5-8.2 9.4 40.76.4 8.2-6.4 8.3 32.45.0 6.4-5.0 8.0 24.33.9 5.0-3.9 7.0 17.33.0 3.9-3.0 5.1 12.22.4 3.0-2.4 4.2 8.01.9 2.4-1. 9 2.5 5.41.5 1.9-1.5 1.3 4.11.2 1.5-1.2 0.9 3.2

16

)

Çizelge 4.6.'da tanecik boyut dağılımı görülen bu atık suların taneciklerden

arındınlması gerekmektedir. Fabrikalarda tekrar kullanılan bu su, arıtılmadan

kullanıldığında özellikle parlatma işleminde problem yaratmaktadır. Atık su

içerisinde bulunan 10 Il' dan büyük silikatlı taneler parlatılan mermer yüzeyini

çizerek olumsuzluk yaratmaktadırlar. Bu nedenle arıtma işleminde, maksimum 10 il

boyutlu, içinde silikatlı tanecik bulunmayan temiz su eldesi amaçlanır (Büyüksağiş,

1995).

4.5.1. Ardışık Havuz Yöntemi

Bu yöntemde fabrika sahasına, ardışık ve birbirine bağlantılı olarak yapılan

havuzlardan yararlanılmaktadır. Havuzların derinlik ve boyutları fabrikada kullanılan

suyun miktarına göre belirlenir. Havuz sayısı ise genellikle 4-6 ve üstüdür. İlk iki

havuz diğerlerine göre daha küçük olmalıdır. İlk havuza verilen fabrika atık suyunun

iri taneleri, graviteye bağlı olarak havuz dibine çökmekte, havuz yüzeyindeki su,

taşma yoluyla ikinci havuza geçmektedir. Bu işlem bütün havuzlarda aynı şekilde

gerçekleşerek son havuzda ince taneli, nispeten arıtılmış su elde edilmektedir. Bu su,

son havuzdan tekrar kullanılmak üzere pompa aracılığıyla fabrikaya verilmektedir.

17

Bu yöntemde eIde edilen suyun içerisindeki mermer tozu tane boyutu 20 ~

civanndadır ve teorik ayırma verimliliği, % 30 oIarak hesaplanmıştır (Büyüksağiş,

1995).

Bu yöntem tam bir arıtma sağlamadığı için özellikle cila ünitelerinde problem

oluşturmaktadır. Fabrika atık sulannda mermer taneciklerinin yanı sıra, kesme ve

parlatma ünitelerinde oluşan aşındırıcı taneIer de bulunmaktadır. Bu aşındırıcı

tanecikler ardışık havuz sistemiyle tam olarak ayrılarnamaktadır. Fabrikaya tekrar

verilen bu nitelikteki su, cilalama esnasında mermer yüzeyini çizmekte ve parlatma

verimini olumsuz etkilemektedir. Bu durum ürün kalitesinin düşmesine neden

olmaktadır.

Ardışık havuz yöntemi, mermer toz atıklannın endüstriyelolarak

değerlendirilebilmesi açısından da olumsuz bir yöntemdir. Bu yöntemde, havuz

dibinde biriken toz atıklar, sulu olarak şlam niteliğinde elde edilmektedir. Bu atıklar

tesis içindeki atık sahalarına atılmakta ve tekrar kirlilik oluşturmaktadır. Bu

niteIiktekitoz atıklan endüstriyeI oIarak değerlendirme imkanı çok zordur.

Bu yöntemi, küçük ve orta ölçekli fabrikaIar, maIiyeti düşük ve işletme giderlerinin

az olması nedeniyIe yaygın olarak kullanmaktadır.

4.5.2. Sedimantasyon (FloküIasyon) Yöntemi

Bu yöntemde fabrikadan çıkan atık su, pompa vasıtasıyIa bir tanka verilmekte ve

çöktürme işlemine tabi tutulmaktadır. Bu yöntemde, atık suyun içerisindeki katı

tanecikler yerçekimi etkisiyIe tankın dibine çökerek birikir. Aynca çökmeyi

arttırmak ve hızIandırmak amacıyla çöktürücü reaktifler (floküIantIar) de kullanılır.

Daha sonra çöken kısım çamur presine veriImek üzere pnömatik bir vana vasıtasıyla

ayn bir havuza alınır. Buradan pompa vasıtasıyla çamur presine verilerek

susuzlaştırılmış kek elde edilir. Böylelikle fabrikadan gelen atık su arıtılarak içindeki

taneciklerden arındırılmış olur. Elde edilen temiz su tekrar üretimde kullanılmak

üzere fabrikaya verilir. Bu işlemler dizisi, sürekli olarak devam eder.

18

Bu yöntemde, çöktürücü olarak daha çok sentetik, makromoleküler özelliğe sahip

polimerler kullanılmakta ve su ile belirli oranlarda karıştırılarak çözelti halinde,

belirli dozajıarda, otomatik olarak devamlı, atık su tankına verilmektedir

(Büyüksağiş, 1995). Bu işlemlerde çöktürücü seçimi, miktarı ve katı oranı önem arz

etmektedir. Bazı durumlarda işlenen mermer türü ve çöktürücü etkileşimi nedeniyle

ortamın Ph' sı değişmektedir. Bu nedenle çöktürücü seçiminde mermer türü de göz

önündebulundurulmalıdır.

Sedimantasyon yönteminde elde edilen arıtılmış su içerisindeki mermer tozu boyutu

ortalama 7.5 ıı'dur ve teorik ayırma verimliliği, % 64 olarak hesaplanmıştır

(Büyüksağiş, 1995).

Bu yöntemin ilk yatırım maliyeti, işletme ve enerji giderleri, diğer yöntemlere göre

daha fazladır. Ancak cilalama üniteleri ve fayans hatları bulunan tesislerin kaliteli

ürün elde edebilmesi açısından tercih etmesi gereken yöntemlerden biridir.

4.5.3. Hidrosiklonlarla Ayırma - SınıflandırmaYöntemi

Hidrosiklonlar, özellikle ince tane boyutlarındaki ayırma işlemlerinde çok verimli

çalışan ve genelolarak sınıflandırma, kıvamlaştırma ve zenginleştirme işlemlerinde

kullanılan sistemlerdir. Mermer fabrikalarının atık sularında bulunan ince

tanecilderin ayrılmasında da verimli bir şekilde kullanılırlar. Bu yöntemde, atık su,

basınç altında hidrosiklona beslenerek bir dönme hareketi kazanır. Bu dönme

hareketi, bir santrifiij kuvvet oluşturarak suyun içindeki taneciklerin çökerek ebat ve

özgül ağırlıklarına göre ayrılmasına neden olur (İpekoğlu ve Tanrıverdi, 1997). Bu

yöntemde, teknolojik gelişmeler sonucu alt ayırma sınırı, 2 ıı'a kadar inmiştir. Teorik

ayırma verimliliği ise % 88'dir (Büyüksağiş, 1995).

19

Hidrosiklon yönteminin sedimantasyon yöntemine göre hem ilk yatırım maliyeti

düşük, hem de işletme ve enerji giderleri daha azdır. Bu nedenle en ekonomik ve en

verimli yöntemdir.

4.6. Mermer Toz Atıklannm Temizlenmesi

Mermer fabrika atık sularından arıtım yoluyla elde edilen toz atıkların içerisinde

değişik oranlarda, istenmeyen parçacıklar bulunmaktadır. Bu parçacıklar, mermerin

kesimi ve parlatılması aşamasında kesme ve parlatma ekipmanlarındaki aşınmadan

meydana gelmekte ve mermer tozuna karışmaktadır. Mermer tozlarının içerisinde

bulunan bu parçacıklar endüstriyel kullanım alanını sınırlamaktadır.Bu parçacıklar

dışında, mermerin kimyasal bileşiminden gelen demiroksit vb. safsızhklar da

endüstriyel kullanım alanını sınırlayarak istenmeyen bir durum oluşturmaktadır. Bu

nedenle tüm bu istenmeyen parçacıkların mermertozundan ayrılması gerekmektedir.

Mermer toz atıklarının temizlenmesinde, fabrikadan çıkan atık suyun, çöktürme

işlemine tabi tutulmadan, doğrudan temizleme işlemine tabi tutulması uygundur.

Böylelikle atık su arıtımı ve toz atıklarıntemizlenmesi işlemi bir arada yapılmış olur.

Tane boyutu 5-100 ıı arasında olan toz atıkların temizlenebilmesi için pratik olarak,

eleme-sınıflandırma, flotasyon ve manyetik zenginleştirme yöntemleri uygundur. Bu

yöntemlerden en ekonomik olanı flotasyondur. Mermer tozları, kalsit flotasyonuna

tabi tutularak bünyesindeki demİroksitlerden ve silislerden temizlenebilmektedir.

Tane boyutu 100 ıı'un üzerindeki toz atıklarda aşındırıcı parçacık miktarı oldukça

fazladır. Bu boyuttaki atıklar, doğrudan yoğunluğa göre ayrım işlemine tabi

tutulurlar. Bu işlemde, aşındırıcı taneciklerin elde edilmesi mümkün olmaktadır

(Tosun, 1996).

4.7. Mermer Toz Atıklannm Kullanım Alanlan

Mermer toz atıklarının değişik alanlarda kullanılabilme imkanını belirleyen en

önemli özellikler, kimyasal bileşim, tane boyutu ve renktİr. Mermer tozlarının

kimyasal bileşimindeki CaC03 oranının büyüklüğü, kullanım alanını genişletmekte

20

ve endüstride oldukça fazla ihtiyaç duyulan kalsitin yerine kullanılabilme imkanı

oluşturmaktadır. Zira özellikle İtalya'da Carrara mermerlerinin atıkları ve blok

alınamayan ocaklardaki mermer oluşumları kalsit olarak üretilip endüstrinin

kullanımına sunulmaktadır (DPT, 1996-a). Ancak burada kalsitin yerine

kullanılabilme kriteri, yüksek CaC03 yüzdesi ve beyazlıktır. Tane boyutu ise

kullanılan sektöre göre 1-2 ıı'dan 50-100 ıı'a kadar küçük boyutlarda istenmektedir.

4.7.1. Kağıt Endüstrisi

Mermer tozlarının, kağıt üretiminde, dolgu ve kaplama malzemesi olarak kullanılma

imkanı vardır. Burada kullanılan mermer tozlarının 2 ıı altı boyutta ve % 30-98

arasında CaC03 içermesi istenmektedir. Dolgu amaçlı kullanımda CaC03 oranı, %

40-80 arasında değişebilirken ilk veya mat kaplamalarda bu oran % 60 civarındadır.

Tek kat veya üst kat kaplamalarda ise 2 ıı altı ve % 98 CaC03 oranı istenmektedir.

Çizelge 4.7'de SEKA-Dalaman Kağıt Fabrikasında kaplamada kullanılacak

CaC03'ın, Çizelge 4.8'de ise dolguda kullanılacak CaC03'ın kimyasal ve fiziksel

özellikleri görülmektedir.

Çizelge 4.7. SEKA-Dalaman kağıt fabrikasında kaplama işleminde kullanılacakCaC03'ın fiziksel ve kim asal özellikleri PT, 1996-a

KİMY ASAL ÖZELLİKLERCaC03M C03Fe203Asitte ..zünme enFİZİKSEL ÖZELLİKLERNemBe azlıkSarılıkViskoziteTanebo tu<2>10>45A ındırma

% 95 min.% 2 max.% 0,5 max.% 0,5 max.

% 1 max.% 95 min.% 4 max.700 max.% 80 min.% 2 max.

25 max.

21

Dünyada son teknolojik gelişmeler sonucu, kağıt üretiminde proses değişikliği

olmuş, asit sistemden alkali sisteme geçiş başlamıştır. Asit sistemde CaC03

kullanılmazken alkali sistemde dolgu maddesi olarak kullanılmaktadır. Bu

gelişmeler, CaC03' a olan talebi arttırmış ve arttırmaya devam etmektedir. Dünyada

birçok ülke asit sistemden alkali sisteme geçmeye hazırlanmakta ve bu yönde

planlama yapmaktadır. Bu gelişme, mermer toz atıklarına, bu sektörde bir pazar

oluşturmaktadır.

Çizelge 4.8. SEKA-Dalaman kağıt fabrikasında dolguda kullanılacakCaC03'ın fıziksel ve kim asal özellikleri PT, 1996-aKİMYASAL ÖZELLİKLERCaC03M C03Fe203Asitte ..zünme enFİZİKSEL ÖZELLİKLERNemSarılıkBe azlıkTane Bo> 10>45Aşındırma (m )

% 95 min.% 2 max.% 5 max.% 0,5 max.

% 1 max.% 95 min.% 4 max.% 42 min.% 5 max.% 0,5 max.25 max.

Çizelge 4.7 ve Çizelge 4.8'deki fıziksel ve kimyasal özelliklere sahip mermer toz

atıkları kağıt üretiminde kullanılabilme imkanına sahiptir.

4.7.2. Seramik Endüstrisi

Seramik sektöründe kullanılan CaO, mermer atık tozlarının kalsinasyonu sonucu

elde edilerek kullanılabilir. Mermer atık tozlarının seramik üretiminde

kullanılabilmesi için çok az miktarda demiroksit ve kromoksit içermesi istenir. Aksi

takdirde üründe leke oluşumu meydana gelir. Bu durumunoluşmaması için, mermef'

tozunun manyetik ayıncılardan geçirilerek temizlenmesi gerekir.

22

Seramik karoların su emme özelliği sonucu, malzemenin bünyesine gıren su,

genleşmeye ve hacimce büyümeye neden olmaktadır. Seramik karoların üst

yüzeyinde sıfır su emmeli bir sır vardır. Alt yüzey ise su emme özelliğine sahiptir.

Bu durumda seramik karenun alt yüzeyinde genleşme ve büyüme olacak ve

malzemenin çatlayıp kırılmasına ya da deforme olmasına neden olacaktır. Bu

sorununçözümü için, CaO kullanılmakta böylelikle ürüne plastikliğini ve dayanımını

artırıcı özellik kazandırılmaktadır(Yıldız ve Eskikaya, 1995).

Seramik üretiminde wollastonit (CaO.Si02) de kullanılır. Ancak, wollastonitin, ithal

edilmesi ve çok pahalı olması nedeniyle ülkemizde CaO tercih edilmektedir. CaO,

CaC03'ın fınnlarda 1100-1200 °C'de pişirilmesiyle ekonomik bir şekilde elde

edilebilmektedir.

Porselen üretiminde kullanılan CaO oranı % 5 civanndadır. Ancak kemik porselen

üretiminde, kemik külü yerine mermertoz atıklannın kimyasal fosfat hammaddesi ile

birlikte kullanılabileceği düşünülmektedir. Bu durumda mermer tozunun kullanım

oranı daha da artacaktır (Şentürk vd., 1996).

4.7.3. Sır Sırça Endüstrisi

Mermer atık tozları, saf feldspatla pişirildiğinde feldspatın 1280 oC olan enme

sıcaklığını düşürerek camsı bir yapı oluşturur. Bu özellik mermer toz atıklannın sır,

sırça endüstrisinde kullanımını sağlamaktadır (Yıldız ve Eskikaya, 1995). Bu

kullanımda CaO ve Si02 yüzdeleri önem kazanmaktadır. Si02 yüzdesi arttıkça sırın

pişirilme sıcaklığı da artmaktadır. CaO yüzdesinin artması ise sırın yüzey sertliğini

arttırmaktadır.Camsı sır yapısı, malzemelerde kimyasal etkilere dayanım ve yüzey

sertliği sağlamaktadır (Şentürk vd., 1996).

4.7.4. Çimento Endüstrisi

Çimento üretiminde katkı malzemesi olarak % 15-20 oranında kireçtaşı

kullanılmaktadır. Bu kireçtaşının, CaC03 oranı % 75'den fazla, MgO oranı % 5'den

23

az, kiloranının % 1.2'den az ve organik madde oranının % 0.2'den az olması

istenmektedir(Şentürk vd., 1996). Bu özellikleri taşıyan mermer atık tozları çimento

üretimindekatkı malzemesi olarak kullanılabilir.

4.7.5. Boya Endüstrisi

Boya endüstrisi, ince boyutlu CaC03'ın en çok tüketildiği alanlardan biridir. Ancak

mermertoz atıklarınınboya üretiminde kullanılabilmesi için, CaC03 oranının min. %

97, ortalama tane boyutu 0.77 ~, maksimum tane boyutu ise 44 ~ olması

istenmektedir (DPT, 1996-a). Ayrıca saf yapıda ve beyaz renkli olması tercih

nedenidir. Ancak, renk ve görünümün önemsenmediği boyaların üretiminde dolgu

maddesi olarak kullanılabilir. Bu kullanım sonucu, diğer dolgu maddelerine göre

ekonomik olduğu için üretim maliyeti düşecektir (Şentürk vd., 1996).

4.7.6. Plastik Endüstrisi

Dünyada plastik ihtiyacının artması sonucu, üreticiler, kaliteyi düşürmeden maliyeti

azaltmak için 1970'li yıllardan itibaren mineralleri dolgu malzemesi olarak

kullanmaya başladılar. Bu minerallerden biri de CaC03'dır. Ancak inorganik

malzeme olan minerallerle organik malzeme olan polimerlerin bir arada kullanımı

yüzey gerilim farklarından ötürü bazı sorunlar oluşturmuştur.Bu sorunları önlemek

için mineralleri kaplama yoluna gidilmiştir. Bugün yaklaşık 100 çeşit yüzey kaplama

yöntemi vardır. CaC03 için yüzey kaplaması, yaygın olarak stearik asit ile

yapılmaktadır. Kaplanmış CaC03'ın plastiğe getirdiği avantajlar şu şekilde

sıralanabilir (DPT, 1996-a):

- Hidrofobik yapı,

- Düşük yüzeyenerjisi,

- Kolay disperse olması,

- Yüksek homojenizasyon sağlaması,

-Bazı mukavemetleri yükseltmesi,

-Daha parlak ve düzgün yüzeyoluşumu sağlaması,

-Makina aşınmalarının azalması,

24

- Makina verimlerinin artması.

Plastik üretiminde, dolgu malzemesi olarak % 45 oranında CaC03

kullanılabilmektedir. Ancak, bu malzemenin polimerlerde yaşlanmaya sebep olan

ağır metalleri içermemesi ve yüksek kimyasal saflığa sahip olması gerekmektedir.

Mermer toz atıklarının plastik üretiminde kullanılabilmesi için min. % 97 oranında

CaC03 içermesi gerekmektedir.

4.7.7. Yapı Malzemesi Üretimi

Karo imalatında % 10-12 oranında mermer tozu kullanılmaktadır. Mermer tozunun

boyutunun0.5 mm'nin altında olması istenir. Ayrıca İtalyan teknolojisinde, bağlayıcı

madde olarak çimento yerine polyester kullanılarak bloklar elde edilmekte ve yapı

malzemesi olarak kullanılmaktadır. Belirli boyutlarda mermer tozu, en düşük

"polyester bağlayıcı/ mermer tozu" oranında harmanlanarak kalıp halinde, 740 mm

Hg sabit basınçta vakum altında tutulur. Bu işlem sonucu, kompaktlaşmış blok elde

edilir. Blok boyutları, 126x126x32 cm, 126x247x32 cm ve 126x308x85 cm

ebatlarında olabilmektedir. Daha sonra bu bloklar kesilerek istenilen boyutta plaka

elde edilebilmektedir (Yıldız ve Eskikaya, 1995).

Mermer toz atıklarının hazır beton üretiminde, belirli oranlarda kullanımının,

betonun dayanım özelliklerini artırdığı da bilinmektedir.

4.7.8. Cam Endüstrisi

Cam endüstrisinde hammadde olarak CaO kullanılmaktadır. Mermer toz atıklarının

kalsinasyonu ile CaO elde edilerek cam endüstrisinde değerlendirilmektedir. Bu

endüstride mermer toz atıklarının demiroksit içeriğinin % 1'in altında olması istenir.

Bu oranın üzerinde demiroksit içeren mermer toz atıkları renkli cam üretiminde

kullanılabilir. Ayrıca mermer atık tozlarının bünyesinde aşırı miktarda organik

madde bulunmamalıdır(Şentürk vd., 1996).

25

4.7.9.l\'Ietalurji ve Çelik Üretimi

Metalurjide, yüksek fırınlarda, çelikten fosfor ve silisin temizlenmesinde, silisli

cevherlerin erime derecelerinin düşürülmesinde ve metalleri parlatma işlerinde

CaC03 kullanılmaktadır. Metalurjide kullanılacak toz atıkların ebadının 12.5-4.16

mm arasında olması, % 0.5 sülfiir, % 0.01 'den az fosfor ve % LO MgC03 istenir.

Çelik üretiminde ise max. % 8 Si02, % 1.5 MgC03 ve % 0.025 S içermesi

istenmektedir(Şentürk vd., 1996).

4.7.10. Kireç ve Dolomitik Kireç Üretimi

Mermer atık tozlarının kalsinasyonu sonucu, kireç ve dolomitik kireç elde

edilebilmektedir. Mermer atık tozlarında, MgO oranı % 5'den az ise kireç, % 5'den

fazla ise dolomitik kireç üretimi söz konusudur. Kalsinasyon işleminin hızı, gaz

difiizyonu ve kısmi kalsine olmuş tanelerin yüzeylerine bağlı olarak gelişmektedir.

Kalsinasyon işleminde, mermer tozlarının safsızlığı, kristal yapısı, tane boyutu,

yoğunluk ve atomik yapıdaki kusurları önemli roloynamaktadır. Yüksek oranda

CaC03 içeren mermer tozlarından kireç üretiminde, meydana gelebilecek ağırlık

kaybı % 44, dolomitik mermer tozlarında ise max. % 48'e ulaşmaktadır (Şentürk vd.,

1996) .

4.7.11. Soda Üretimi

CaC03 tuz ile işleme sokularak soda üretilmektedir. Bu işlemin kimyasal formülü

şöyledir:

2NaCI + CaC03 --NH3 ---> NaıC03 + CaCh

Soda üretiminde kullanılabilecek mermer toz atıklarının Si02 oranının düşük olması

istenmektedir.

26

4.7.12. Refrakter Tuğla Üretimi

Refrakter tuğla üretiminde kullanılan mermer toz atıklan, tuğla prosesinde

kalsinasyon sonucu karbondioksit kaybeder ve CaO oluşur. CaO silika tuğlada silika

tanelerinin ergime sıcaklığını düşürerek 1450 °C'de bütünleşmeyi sağlar (Şentürk

vd., 1996).

4.7.13. Tanm Sektörü

Tarımda, asidik özellik gösteren topraklarakalsiyumlu gübreler uygulanmaktadır. Bu

gübrelerin üretiminde CaC03, CaMg(C03)2, Ca(OH)2 ya da CaO kullanılmaktadır.

En çok tercih edilen ise CaC03'dır. Kalsiyumlu gübreler, CaCÜ3'ın kalsine edilmesi

ve değişik kimyasal işlemlerin uygulanmasıyla üretilmektedir. Ayrıca, CaC03'ın

kalsine edilmesiyle elde edilen CaO (sönmemiş kireç), toprağın Ca ihtiyacını

karşılamak ve pH dengesini düzenlemek için doğrudan toprağa uygulanabilmektedir.

Mermer toz atıklarının tarımda kullanılabilmesi için en az % 80 oranında CaC03

içermesi istenmektedir (Şentürk vd., 1996).

4.7.14. Yem Endüstrisi

Mermer toz atıklan, tavuk yemi olarak kullanılabilmektedir. Türk Standartları

Enstitüsü'nün Aralık 1990 tarih ve 860 sayılı standardına göre, mermer tozlarının

tavuk yemi olarak kullanılabilmesi için ince boyutta ve en az % 92 oranında CaC03

içermesi istenmektedir. Mermer toz atıklarının içerisinde bulunabilecek yabancı

maddeler yem endüstrisinde önem kazanmaktadır. Bu endüstri dalında hayvanlara

zarar verebileceği için mermer toz atıklarınıntemizlenmesi gerekebilir.

Türk StandartlarıEnstitüsü'nün Ocak 1992 tarih ve 9699 sayılı standardına göre,

yumurta yemlerinin içerisinde ağırlıkça % 4-5 oranındaCa olması istenmektedir. Bu

Ca ihtiyacını karşılamak için CaO ya da CaC03 kullanılır. Yumurta yemi üretiminde,

% 10-12 oranında CaC03 kullanımı söz konusudur. Mermer tozu boyutunun 2

mm'nin altında olması istenmektedir.

27

Aynca, Ekim 1992 tarih ve 8599 sayılı TSE standardınagöre, hayvan yemi olarak

kullanılan yalama taşlarının en az % 10 oranındaCa içermesi istenmektedir. Bu oran

da en az % 25 oranında CaC03 kullanımına tekabül etmektedir(Yıldız ve Eskikaya,

1995).

4.7.15. Hava Kirliliğinde Filtre Malzemesi Olarak Kullanımı

Yüksek oranda S02 emisyonu içeren katı yakıtların tüketimi nedeniyle oluşan hava

kirliliğini önlemek amacıyla değişik filtre sistemleri mevcuttur. Bunlardan biri de

katı malzemeli fıltre sistemidir. Katı malzemeli fıltre sisteminde, yanma sonucu

oluşan S02 emisyonları, eşka kanşımı (MgO+Na2C03), sönmüş kireç, manyezit, soda

gibi katı malzemelerle filtre edilerek alıcı ortama verilmesi önlenmektedir. Bir

çalışmada, katı malzeme olarak mermer toz atıklan, eşka karışımı, sönmüş kireç,

manyezit ve soda kullanılarak S02 tutma verimleri incelenmiştir. Eşka kanşımı ve

sönmüş kireçten % 100, mermer toz atıklanndan % 80, manyezitten % 75, sodadan

% 70 verim elde edildiği belirlenmiştir (Şentürk vd., 1996). Mermer toz atıklannın

diğer malzemelere göre ekonomik olması ve % 80 verimle fıltrasyon yapması hava

kirliliğini önleyici katı malzemeli filtrelerde kullanılabileceğini göstermektedir.

4.7.16. Derz Dolgu Malzemesi (Fuga) Üretimi

Derz dolgu malzemesi, uygulandığı derz yüzeyine yapışarak derzi sızdırmaz hale

getiren, uygulandığı an şekilsiz olan malzemedir. Yapı elemanları, yapı bileşenleri ve

aynı veya ayrı malzemeden yapılmış montaj parçaları arasındaki derzlere, derz

yerinden nem girmesini ve/veya hava geçmesini önlemek amacıyla uygulanır (TS

5892, 1988). Yer ve duvar seramiklerinin, doğal ve dökme taş malzemelerinin

kaplanmasındansonra oluşan derz boşluklannın doldurulmasındakullanılır. İç ve dış

mekanlarda, kuru, nemli, ıslak alanlarda, yatay ve dikey yüzeylerde uygulanma

özelliği vardır.

,j',

28

Seramik, doğal ve dökme taşların istenen alana kaplanmasından sonra uzun ömürlü

ve dayanıklı olmasını sağlamak, parça aralarından kaplanan malzemenin tabanına

doğru oluşabilecek su sızıntısını önlemek ve kaplanan malzemenin sabitlenmesini

pekiştirmek için parça araları derz dolgu malzemesiyle doldurularakyalıtım sağlanır.

Derz dolgu malzemesi, su iticilik, çatlamama, suya karşı direnç gösterme ve renk

değiştirmeme özelliklerine sahiptir. Normal rengi beyazdır. Ancak renkli görünüm

isteniyorsa renklendiricilerle uygulanarak değişik renkler elde edilebilmektedir.

Yoğunluğu, 1,25 gr/cm3,kırılma mukavemeti, 8,5-9 N/mm2'dir.

TS 5892'de derz sızdırmazlık malzemelerinin özellikleri ile ilgili teknik

tanımlamalar genelolarak şu şekilde ifade edilmiştir:

Elastik Derz Sızdırmazlık Malzemesi: Uygulandıktan sonra, derzin hareketi sonucu

meydana gelen kalıcı gerilmelerin, aynı nedenle oluşan birim boy değişimlerine

oranının, hemen hemen sabit kalmasıyla belirlenen elastik davranış gösteren

sızdırmazlık malzemesidir.

Plastik Derz Sızdırmazlık Malzemesi: Uygulandıktan sonra, derzin hareketi sonucu,

meydana gelen kalıcı gerilmelerin oluşturduğu birim boy değişimlerinin kalıcı

olmamasıyla belirlenen, plastik davranışlı sızdırmazlık malzemesidir.

Bir Bileşenli Derz Sızdırmazlık Malzemesi: Hemen kullanılmaya hazır şekilde

üretilmiş sızdırmazlık malzemesidir.

Çok Bileşenli Derz Sızdırmazlık Malzemesi: Kullanımdan önce, üreticinin tarifine

uygun olarak karıştırılması gereken, bileşenleri ayrı ayrı ambalajlanarak piyasaya

sunulansızdırmazlık malzemesidir.

Derzin Çekme Gerilmesi Altındaki Hareket Miktarı: Çekme gerilmesi nedeniyle

oluşan derzin en büyük ve en küçük genişliği arasındakifarktır.

Derzin Kayma Gerilmesi Altındaki Hareket Miktan: Derzin alt ve üst yüzeyine, derz

eksenine dik bir eksen üzerine gelecek şekilde işaretlenmiş iki nokta arasında

kaymaya paralel yönde ölçülen en büyük yer değiştirme miktandır.

Hareket Gücü: Sızdırmazlık malzemesinin içine doldurulduğu derzle birlikte

sızdırmazlık etkisi bozulmadan hareket edebileceği miktardır.

Elastikiyet: Derz sızdırmazlık malzemesinin, deformasyona neden olan kuvvetlerin

ortadan kalkmasıyla ilk biçim ve boyutlarına kısmen veya tamamen dönebilme

özelliğidir.

Akma: Derz sızdırmazlık malzemesinin düşey bir derzden dışan akmasıdır.

Sekant Çekme Modülü: Derz sızdırmazlık malzemesinde rölatif bir uzama sırasında

oluşan çekme gerilmesi ile rölatifuzama arasındakiorandır.

Kohezyon: Derz sızdırmazlık malzemesinin moleküllerinin birbirini çekme

özelliğidir.

Uyumluluk: Derz sızdırmazlık malzemesinin diğer bir malzeme ile arzu edilmeyen

fiziki veya kimyevi reaksiyona girmeden temasta kalabilme özelliğidir.

Kohezyon Bozukluğu: Derz sızdırmazlık malzemesinin bünyesinde meydana gelen

çatlaktır.

Adezyon: Derz sızdırmazlık malzemesinin yapışma özelliğidir.

Adezyon Bozukluğu: Sızdırmazlık malzemesi ile yapışma yüzeyi arasında meydana

gelen ayrılmadır.

30

Derinlik Sınırlayıcı: Derz sızdırmazlık malzemesinin derz içindeki derinliğini

sınırlamak ve arka yüzünü şekillendirmek amacıyla derzin içine yerleştirilen

malzemedir.

Astar: Derz sızdırmazlık malzemesini yerleştirmeden önce, derz yüzeyine, yapışmayı

artırmakiçin uygulanan yüzeysel kaplama malzemesidir.

Astar Bekleme Süresi: Astar uygulanması ile sızdırmazlık malzemesinin başarıyla

uygulanabileceği zaman arasındageçen süredir.

Derz Doldurolması: Derz sızdırmazlık malzemesini uyguladıktan sonra malzemenin

derz yüzeyleriyle iyice temas etmesini sağlamak ve düzgün görünüm vermek

amacıyla sızdırmazlık malzemesinin derz içine bastmlarak yerleştirilmesidir.

Derz Sızdırmazlık Malzemesi Derinliği: Derz sızdırmazlık malzemesi uygulandıktan

sonra oluşan ön ve arka yüzü arasındakien küçük mesafedir.

Uygulama Süresi: Çok bileşenli derz sızdırmazlık malzemesi karıştmldıktan veya tek

bileşenli derz sızdırmazlık malzemesinin kutusu açıldıktan sonra, malzemenin belirli

sıcaklıkta başarıyla uygulanabilmesi için geçen süredir.

Kür: Sıvı veya hamur kıvamında olan derz sızdırmazlık malzemesinin lastik benzeri

katılığa gelmesi veya sertleşmesidir.

Derz Sızdırmazlık Malzemesi Dayanıklılığı: Derz sızdırmazlık malzemesinin verilen

şartlar altındaki muhtemel hizmet süresidir.

Hizmet Süresi: Derz sızdırmazlık malzemesinin özelliklerini kaybetmeden

fonksiyonlannı yerine getirebildiği süredir.

Depolama Süresi: Derz sızdırmazlık malzemesinin üretiminden sonra, tarif edilen

şartlardaözelliklerini kaybetmeden depolanabileceği süredir.

31

Derz dolgu malzemesi (Fuga) üretiminde, üç ana madde kullanılmaktadır. Bunlar,

kalsit, beyaz çimento ve kimyasal katkı malzemesidir. Bu üç materyal belli oranlarda

karıştmlarak harmanlanmaktave 25 kg'lık kağıt ambalajda piyasaya sunulmaktadır.

Derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin beyaz renkli ve tane boyutunun

kabaca 250 il ve altında olması istenir. Ayrıca nem oranının maksimum % 1 olması

gerekmektedir. Aksi takdirde karıştırma işleminden sonra beyaz çimentoyla

etkileşime girerek prizlenme riski doğmaktadır.

Derz dolgu malzemesi üretiminde, kalsitin yerıne mermer toz atıklarının

kullanılabilmesi için beyaz renkli olması, tane boyutunun kabaca 250 il ve altında

olması, CaC03 oranının yüksek olması ve nem oranının % 1'in altında olması

gerekmektedir.

4.7.17. Diğer KullaOlm Alanlan

Mermer toz atıkları yukarıda bahsedilen kullanım alanlarının dışında, kimya

sanayinde, lastik, kauçuk, patlayıcı madde, şeker, temizlik maddesi üretiminde, süs

eşyası ve biblo yapımında az da olsa kullanılabilmektedir.

32

5. MERMER TOZ ATIKLARININ DERZ DOLGU MALZEl\'IESİ

ÜRETİMİNDE KULLANIMI İLE İLGİLİ ANALİZLER

Mermer toz atıklannın derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin yerine

kullanılabilirliğini araştırmak amacıyla Isparta, Afyon ve Aydın'da faaliyet gösteren

ve değişik türde mermer işleyen fabrikalardan alınan toz atık numunelerinin

analizleri yapılmıştır. Derz dolgu malzemesi üretimi yapan Kalekim tesislerinin

laboratuvarıarında yapılan inceleme ve araştırmalarla firmanın kalsit standardı

belirlenmiş ve mermer toz atık numuneleriaynı standardagöre incelenmiştir.

Derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitte aranan belirli özellikler vardır.

Bunlar, tane boyutu, kimyasal bileşim, beyazlık ve rutubettir.Mermer toz atıklarının

bu özelliklerini belirlemek amacıyla analizler yapılmış ve derz dolgu malzemesi

üretiminde kullanılan kalsitin özellikleriyle karşılaştırılmıştır.

5.1. Mermer Toz Atıklannın Elek Anali~i

Derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin tane boyutu dağılımı önemli

kriterlerden biridir. Tane boyutu dağılımı, ürünün kalitesini etkilemekte, iri tane

varlığı derz dolgu malzemesinin kullanımı sırasında problem oluşturmaktadır.Aynca

derz dolgu malzemesinin dayanımını da etkilemektedir. Tane boyutunun kabaca 250

~ ve altı olması istenir. Ancak 250 ~'nun altındaki malzemenin boyut dağılımı daönem arz etmektedir. Bu boyut dağılımının uygunluğunu belirleyebilmek için

malzemenin elek analizi yapılmaktadır.

Çizelge 5. 1. Derzde-erleri

Tane Bo tu250

250-180180-125125-9090-63

63 tavaTOPLAM

dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin elek analizi

Elek Üstü %0.101.00

20.9039.5023.8014.5099.80

KümülatifElek Üstü %0.101.10

22.0061.5085.3099.80

33

Derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilir kalsitin elek analizi değerleri

Çizelge 5.1.' de, bu değerlere göre çizilmiş kümülatif elek üstü eğrisi de Şekil 5.1.' de

verilmiştir.

120110

'ô' 100~ 90:a 80en

:::> 70~ 60w 50;; 40cu::J 30

:5 20~ 10

O-10

ÖGÜTÜLMÜŞ iDEAL KALSiT

Tane Boyutu (mikron)

Şekil 5.1. Derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin kümülatif elek üstüeğrisi

Bu veri ve standartlara göre, mermer toz atıkları laboratuvarda eleme işlemine tabi

tutularak elek üstü değerleri tespit edilmiş ve kümülatif elek üstü eğrileri

belirlenmiştir.

Eleme işleminde elektrikli eleme cihazı kullanılmıştır. Mermer fabrikalarından alınan

toz atık numuneleri rutubeti yüksek olduğu için etüvde kurutularak eleme işlemine

hazırlanmıştır. Toz atık numunelerinden temsili olarak 100 gr'ı tartılarak eleme

işlemine tabi tutulmuştur. 100 gr'lık toz atık numunesi eleme cihazının en üstündeki

250 ıı'luk eleğe boşaltılarak eleme işlemi başlatılmıştır. Cihaz her numune için 5

dakika çalıştmlmış ve işlem sonunda 250, 180, 125, 90, 63 ıı'luk eleklerin ve 63

ıı'nun altındaki tavanın üstünde bulunan toz atıklar ayrı ayrı hassas dijital tartı

aletinde tartılarak kaydedilmiştir. Bu işlemler sonucu elde edilen değerler aşağıda

sunulmuştur.

34

Çizelge 5.2. Afyon Reis Mermer fabrikasından alınan Afyon Şeker mermerininatıklarınelek analizide~ ederi

Tane Bo tu250

250-180180-125125-9090-63

63 tava)TOPLAM

toz

Elek Üstü %27.7515.2026.9022.115.542.4399.93

KümülatifElek Üstü %)27.7542.9569.8591.9697.5099.93

Afyon Reis Mermer fabrikasından alınan Afyon Şeker mermerinin toz atıklannın

elek analizi sonuçlanna göre çizilen kümülatif elek üstü eğrisi Şekil 5.2'de

sunulmuştur.

AFYON ŞEKER

120110100

~ 90:3 80u):::J 70~

~ 60

~ 50ro;S 40E::J 30

::x:2010

OO 50 100 150 200 250 300

Tane Boyutu (mikron)

Şekil 5.2. Afyon Reis Mermer fabrikasından alınan Afyon Şeker mermerinin tozatıklarınınkümülatif elek üstü eğrisi

35

Çizelge 5.3. Afyon Özer Mermer fabrikasından alınan karışık türde mermerlere aittoz atıklarınelek analizide~ erleri

Tane Bo tu Elek Üstü %250 43.27

250-180 33.18180-125 15.50125-90 5.0990-63 1.75

63 tava 1.10TOPLAM 99.89

KümülatifElek Üstü %43.2776.4515.5097.0498.7999.89

Bu sonuçlara göre Afyon Özer Mermer fabrikasından alınan kanşık türdemermerlerintoz atıklannın kümülatif elek üstü eğrisi Şekil 5.3. 'de görülmektedir.

AFYON KARIŞIK

120- 110~ 100:a 90:~ 80~ 70ci)

60~ 50~ 40:::J 30E:::J 20~ 10

O

O 50 100 150 200 250 300

Tane Boyutu (mikran)

Şekil 5.3. Afyon Özer Mermer fabrikasından alınan kanşık türde mermerlerin tozatıklannın kümülatif elek üstü eğrisi

Çizelge 5.4 . Aydın Özçelik Mermer fabrikasından alınan Rozalya mermerinin tozatıklannınelek analizide~ erleri

Tane Bo tu250

250- 180180-125125-9090-63

63 tavaTOPLAM

Elek Üstü %24.5720.5926.1221.046.081.41

99.81

KümülatifElek Üstü %24.5745.1671.2892.3298.4099.81

atı annın e e ana ızı eger enTane Boyutu Üı) Elek Üstü (%) KümülatifElek Üstü (%)

250 29.89 29.89250~180 43.25 73.14180~125 20.45 93.59125~90 5.56 99.1590~63 0.52 99.67

63 (tava) 0.27 99.94TOPLAM 99.94

36

Bu değerlere göre, Aydın Özçelik Mermer fabrikasındanalınan Rozalya mermerinintoz atıklarınınkümülatif elek üstü eğrisi Şekil 5.4.' de verilmiştir.

ROZAL YA

120.-. 110~ 100:a 90::3 80~ 70~ 60~ 50~ 40:~ 30E:~ 20~ 10

OO 50 100 150 200 250 300

Tane Boyutu (nikran)

Şekil 5.4. Aydın Özçelik Mermer fabrikasından alınan Rozalya mermennın tozatıklannın kümülatif elek üstü eğrisi

Çizelge 5.5. Aydın Ataylar Mermer fabrikasındanalınan Bilecik Bej mermerinin tozkı lk r"dVI"

Çizelge 5.5.'deki değerlere göre, Aydın Ataylar Mermer fabrikasından alınan Bilecik

Bej mermerinintoz atıktannın elek üstü eğrisi Şekil 5.5.' de görülmektedir.

37

BiLECiK BEJ

120- 110~ 100:3 90:~ 80~ 70~ 60~ 50~ 40:::J 30E:::J 20~ 10

OO 50 100 150 200 250 300

Tane Boyutu (mkron)

Şekil 5.5. Aydın Ataylar Mermer fabrikasından alınan Bilecik Bej mermerinin tozatıklarınınkümülatif elek üstü eğrisi

Çizelge 5.6. Isparta Modülmer Mermer fabrikasındanalınan karışık türde mermerlereaittoz atıklannelek analizidev erleri

Tane Bo tu Elek Üstü %250 34.88

250-180 30.43180-125 24.15125-90 6.3990-63 3.83

63 tava 0.20TOPLAM 99.88

KümülatifElek Üstü %34.8865.3189.4695.8599.6899.88

Çizelge 5..6.'daki verilere göre Isparta Modülmer Mermer fabrikasından alınan

karışık türlere ait mermer tozlarının kümülatif elek üstü eğrisi Şekil 5.6.'da

görülmektedir.

38

ISPARTA KARIŞIK

120--;;- 11 O~ 100:a 90::g 80~ 70Q)

60~ 50~ 40a 30E:::1 20~ 10

OO 50 100 150 200 250 300

Tane Boyutu (mikron)

Şekil 5.6. Isparta Modülmer Mermer fabrikasındanalınan karışık türlere ait mermeratık tozlarının kümülatif elek üstü eğrisi

Bu elek analizleri ve elek üstü eğrileri incelendiğinde, mermer fabrikalarındanüretim

atığı olarak ortaya çıkan mermer toz atıklarının tane boyut dağılımının mermerin

işlenme prosesi ve türüne göre farklılıklar gösterdiği anlaşılmaktadır. Bununla

beraber elek analizleri genelolarak incelendiğinde, 250 Il'dan büyük tane boyut

oranının% 25-43, 250-180 il arası tane boyut oranının% 15-43, 180-125 il arası tane

boyut oranının % 15-26 , 125-90 il arası tane boyut oranının % 5-22, 90-63 il arası

tane boyut oranının % 0.5-6, 63 Il'nun altındaki tane boyut oranının ise % 0.2-2.4

arasında değiştiği görülmektedir. Bu elek üstü değerleri ile derz dolgu malzemesi

üretimindekullanılabilir kalsitin elek üstü değerleri Çizelge 5.7.' de görülmektedir.

Çizelge 5.7. Mermer toz atıklarının elek üstü değer aralıkları ile kalsitin elek üstüdev erleri

TaneBoyutu (Il)250

250-180180-125125-9090-6363 altı

TOPLAM

Toz Atık Değer Aralı v ı %)25-4315-4315-265-220.5-6

0.2-2.4

İdeal Kalsit Elek Üstü (%0.101.00

20.9039.5023.8014.5099.80

39

Çizelge 5.7.' deki değerler kıyaslandığında., mermer fabrikası toz atıklarının tane

boyutu dağılım oranı değerlerinin derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilecek

kalsitin elek üstü değerlerine uymadığı anlaşılmaktadır. Sadece 180-125 il arası tane

boyut dağılımı değerlerinin ideal kalsitin elek üstü değerine uyduğu görülmektedir.

Bu analiz ve değerlendirme yöntemlerine göre, mermer fabrika toz atıklarının tane

boyut dağılımı özelliği açısından herhangi bir işleme tabi tutulmadan derz dolgu

malzemesi üretiminde kullanılabilmesi mümkün görülmemektedir. Ancak öğütme

işlemi uygulanması halinde ideal boyutlu malzeme eldesi mümkündür.

Mermer fabrikalarından alınan toz atıkların elek analizleri yapıldıktan sonra., aynı

türdeki mermerlerin parça atıkları laboratuvarda kırma ve öğütme işlemine tabi

tutularak derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilecek boyutlarda mermer tozu

elde etme imkanı araştınlmıştır. Afyon Şeker, Bilecik Bej ve Rozalya türü mermer

parçaları, SDÜ Maden Mühendisliği Bölümü Cevher Hazırlama Laboratuvarında

önce kırma işlemine tabi tutularak ufaltılmış daha sonra döner değirmende öğütme

işlemine tabi tutulmuştur. Değirmene her seferinde 100 gr numune konularak

yaklaşık 10 dakika öğütme uygulanmıştır. Öğütme sonucu elde edilen ürün, mermer

toz atıklarına uygulanan elek analizinden geçirilerek tane boyutu açısından derz

dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilir malzeme elde edebilme imkanı

araştınlmıştır.

Kırma ve öğütme işlemi uygulanan parça merrnerIerinelek analizi değerleri (Çizel ge

5.8., Çizelge 5.9., Çizelge 5.10.) ve bu değerlere göre elde edilen kümülatif elek üstü

eğrileri (Şekil 5.7., Şekil 5.8., Şekil 5.9.) belirlenmiştir.

40

Çizelge 5.8. Bilecik Bej mermerinden kırma ve öğütmetozunun elek analizi de-ederi

Tane Bo tu250

250-180180-125125-9090-63

63 tavaTOPLAM

Elek Üstü %)2.506.94

25.8539.5320.754.37

99.94

ÖGÜTÜLMÜŞ BiLECiK BEJ

120-. 110~ 100:a 90:~ 80~ 70~ 60~ 50~ 40:::J 30E:::J 20~ 10

OO 50 100 150 200 250 300

Tane Boyutu (mikron)

sonucu elde edilen mermer

KümülatifElek Üstü %2.509.44

35.2974.8295.5799.94

Şekil 5.7. Bilecik Bej mermerinden kırma ve öğütme sonucu elde edilen mermertozunun kümülatif elek üstü eğrisi

tozunun e e an ızı e~er enTane Boyutu (Il) Elek Üstü (%) KümülatifElek Üstü (%)

250 6.87 6.87250-180 2.65 9.52180-125 18.43 27.95125-90 36.25 64.2090-63 28.22 92.42

63 (tava) 7.50 99.92TOPLAM 99.92

41

Çizelge 5.9. Afyon Şeker mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen mermerlk ar "d- i"

ÖGÜTÜLMÜŞ AFYON ŞEKER

120-. 110~ 100:a 90::g 80~ 70~ 60~ 501ii 40:::J 30E:::J 20~ 10

O

O 150 200 250 300i

50 100

Tane Boyutu(mkran)

Şekil 5.8. Afyon Şeker mermerinden kırma ve öğütme sonucu elde edilen mermertozunun kümülatif elek üstü eğrisi

42

Çizelge 5.10. Rozalya mermerinden kırma ve öğütme sonucu elde edilen mermertozunun elek analizi de-erleri

Tane Bo tu250

250-180180-125125-9090-63

63 tava)TOPLAM

Elek Üstü %12.156.35

20.4830.2520.839.82

99.88

KümülatifElek Üstü %12.1518.5038.9869.2390.0699.88

ÖGÜTÜLMÜŞ ROZAL YA

120'6 110~ 100:a 90

:~ 80~ 70ci)

60~ 50~ 40:::J 30E:::J 20~ 10

O

O 50 100 150 200 250 300

Tane Boyutu (mikron)

Şekil 5.9. Rozalya mermerinden kırma ve öğütme sonucu elde edilen mermertozunun kümülatif elek üstü eğrisi

Çizelge 5.8., Çizelge 5.9. ve Çizelge 5.10. 'daki değerler incelendiğinde, 250 Il'dan

büyük tane boyut oranının % 2.50-12.15, 250-180 il arası tane boyut oranının %

2.65-6.94, 180-125 il arası tane boyut oranının 18.43-25.85, 125-90 il arası tane

boyut oranının30.25-39.53,90-63 il arası tane boyut oranının20.75-28.22,63 Il'nun

altındaki tane boyut oranının ise 4.37-9.82 arasında değiştiği görülmektedir. Bu elek

analizi değerleri ile derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilir ideal kalsitin elek

analizi değerleri Çizelge 5.1 ı. 'de verilmiştir.

43

Çizelge 5.11. Kırma ve öğütme sonucu elde edilen mermer tozlarının elek üstü değeraralıkları ile ideal kalsitin elek üstü de-ederi

TaneBo tu) ElekÜstüAralı-ı250 üstü 2.50-12.15250-180 2.65-6.94180-125 18.43-25.85125-90 30.25-39.5390-63 20.75-28.2263 altı 4.37-9.82

TOPLAM

İdeal Kalsit Elek Üstü %0.101.00

20.9039.5023.8014.5090.80

Çizelge 5.11.' deki kırma ve öğütme sonucu elde edilen mermer tozlarının elek üstü

değer aralıkları, derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilir ideal kalsitin elek

üstü değerleriyle kıyaslandığında, kırma ve öğütme işlemi sonucu ideal boyut

dağılımına sahip malzeme eldesinin mümkün olduğu görülmektedir. Laboratuvar

koşullarında yapılan kırma ve eleme işlemi sonucunda, 180-125~, 125-90~ ve 90-63

~ aralıklarında uygun oranda malzeme elde edildiği, 250 ~ üstü ve 63 ~ altıdeğerlerinin normal değerlerden farklı olduğu anlaşılmaktadır. Ancak bu değerlerin

de normal değerlere yaklaştırılabileceği düşünülmektedir.Dolayısıyla parça mermer

atıklarından kırma ve öğütme işlemi sonucu derz dolgu malzemesi üretiminde

kullanılabilecek boyutta malzeme elde mümküngörülmektedir.

5.2. Mermer Toz Atıklannın Kimyasal Analizi

Derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin CaC03 oranının yüksek olması

istenir. Mermer toz atıklarının da CaC03 oranı, bu nedenle önem arz etmektedir.

Mermer atık tozlarının kimyasal analizleri, Göltaş Çimento Fabrikası Kimya

Laboratuvarında X-Ray spektrometre cihazıyla yapılmıştır. Bu analizde, numuneler,

105 °C'de kurutularak 200 ıı'nun altına kadar öğütülmektedir. Daha sonra,

numunelerin üzerinden mıknatıs geçirilerek kabaca temizlenmektedir. Numuneler,

tablet formuna getirilerek analize hazırlanmaktadır. Analizlerde numunelerin CaO,

Fe203, MgO, Si203 ve Ah03 oranlarıölçülmüştür. Ayrıca kıyaslama yapma amacıyla

aynı tür mermerlerden kırma ve öğütme işlemiyle elde edilen mermer tozlarının da

kimyasal analizi yapılmıştır. Her numuneninanalizi sonucu ölçülen CaO değerleri, 1/

0.56 katsayısı ile çarpılarak CaC03 oranlarıtespit edilmiştir (Şentürk vd., 1996).

44

Çizelge 5.12. Afyon Reis Mermer fabrikasından alınan Afyon Şeker mermerinintozatıklarınınkim asal analiz sonu ları

1. DeVer %53.5050.1040.1170.2710.244

95.54441.927

CaOFe203MOSi203Ah03CaC03

Kızdırma Ka bı

Ortalama %53.5060.1040.1150.2710.244

95.54641.930

Çizelge 5.13. Afyon Özer Mermer fabrikasından alınan karışık türde mermerlere aittoz atıkların kim asal analiz sonu ları

1. Dever %)51.8850.2659.7720.8620.358

92.65151.434

CaOFe203MOSi203Ah03CaC03

Kızdırma Ka bı

2. Dever %51.8900.2649.8110.8480.3579.660

51.479

Ortalama %51.8870.2649.7920.8550.35892.65551.457

Çizelge 5.14. Aydın Özçelik Mermer fabrikasından alınan Rozalya mermerinin tozatıklarınınkim asal analiz sonu ları

1.Dever %53.3450.1221.2880.2310.249

95.25843.333

CaOFe203MOSi203Ah03CaC03

Kızdırma kaybı

2.Dever %53.3710.1241.2920.2320.249

95.30543.358

Ortalama %53.3580.1231.2900.2320.249

95.28243.345

Çizelge 5.15. Aydın Ataylar Mermer fabrikasındanalınan Bilecik Bej mermerinintoz atıklarınınkim asal analiz sonuçları

1.Dever %53.3400.1320.8040.5310.240

95.24943.353

CaOFe203MOSi203Ah03CaC03

Kızdırma kaybı

2.Dever %53.3420.1340.8060.5330.240

95.25343.357

Ortalama %53.3410.1330.8050.5320.240

95.25143.355

tür enne aıt toz a ı arın ımyasa ana ız sonuçıarı1.Değer (%) 2.Değer (%) Ortalama (%)

CaO 52.947 52.943 52.945Fe203 0.135 0.134 0.135MgO 1.554 1.523 1.538Si203 0.159 0.152 0.156Ah03 0.278 0.279 0.279CaC03 94.548 94.541 94.544

Kızdırma kaybı 43.310 43.273 43.292

mermer tozunun ımyasa ana ız sonuc]arı1.Değer (%) 2.Değer (%) Ortalama (%)

CaO 53.660 53.659 53.659Fe203 0.150 0.150 0.150MgO 0.795 0.781 0.788Si203 0.126 0.116 0.121Ah03 0.345 0.343 0.344

CaC03 95.821 95.819 95.819Kızdırma kaybı 43.044 43.027 43.035

tozunun myasa ana ız sonucıarı1.Değer (%) 2.Değer (%) Ortalama (%)

CaO 54.076 54.075 54.076Fe203 0.116 0.118 0.117MgO 0.487 0.472 0.479Si203 0.245 0.250 0.248Ah03 0.245 0.245 0.245CaC03 96.564 96.562 96.564

Kızdırma kaybı 41. 973 41.989 41. 981

45

Çizelge 5.12.'de görülen analiz sonuçlarına göre, Afyon Reis Mermer fabrikasından

alınan Afyon Şeker türü mermerin CaC03 oranı % 95.546 olarak hesaplanmıştır.

Çizelge 5.13. 'deki analiz sonuçlarına göre, CaC03 oranı % 92.655 olarak

hesaplanmıştır. Bu oranın düşük olması, fabrikada işlenen mermer türünün

özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Bu fabrikadan alınan mermer toz atık numunesi,

Özer Bej, Kemalpaşa Bej, Süprem mermerlerinin işlenmesi sonucu meydana gelen

karışırndan oluşmuştur. Bu kanşımın analizi sonucu, CaC03 oranı düşük

çıkmaktadır.

Çizelge 5.16. Isparta Modülmer Mermer fabrikasındanalınan karışık mermer.. i' . t kı k" i r i

Çizelge 5.17. Afyon Şeker mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilenk" i r i

Çizelge 5.18. Rozalya mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen mermerki i r i

Çizelge 5.19. Bilecik Bej mermerindenkırma ve öğütme sonucu elde edilen mermertozununkim asal analiz sonuçları

1.Dever %53.6030.1410.5960.8360.302

95.71942.781

CaOFe20JMOSi20JAhOJCaCOJ

Kızdırma kaybı

2.De~er %53.5840.1420.5990.8340.302

95.68542.770

Ortalama %53.5930.1410.5970.8350.302

95.70142.776

Analiz sonuçlarına göre, Afyon Şeker işleyen Afyon Reis Mermer, Rozalya işleyen

Aydın Özçelik Mermer, Bilecik Bej işleyen Aydın Ataylar Mermer fabrikalarından

alınan toz atıkların CaCOJ oranı % 95'in üzerinde hesaplanmıştır. Karışık türde

mermer işleyen Afyon Özer Mermer ve Isparta Modülmer Mermer fabrikalarından

alınan toz atık numunelerininkimyasal analizi sonucuna göre, CaCOJ oranı sırasıyla

% 92.655 ve % 94.544 olarak hesaplanmıştır. Bu oranların düşük olması,

fabrikalarda işlenen mermer türlerininözelliklerinden kaynaklanmaktadır.

Afyon Şeker, Rozalya ve Bilecik Bej mermerlerine ait parça atıklardan kırma ve

eleme işlemi sonucu elde edilen mermer tozlarının kimyasal analiz sonuçlarına göre,

CaCOJ oranı % 95'in üzerinde hesaplanmıştır.Bu sonuçlar, fabrikadan çıkan mermer

toz atıklarınınüretim prosesinde CaCOJ oranının değişmediğini göstermektedir.

Şekil S.10'da değişik tür mermer toz atıklarının kimyasal analiz sonuçları

karşılaştırılmıştır. Afyon Şeker, Rozalya ve Bilecik Bej mermerlerinintoz atıklarının

kimyasal analiz sonuçlarına göre, CaO oranları birbirine yakın ve yüksek çıkmıştır.

Afyon Şekeri mermerinin Rozalya ve Bilecik Bej mermerlerine göre empüritesinin

(safsızlık) daha az olduğu görülmektedir.

r-

i

i

i

i ~

i~L?ft

i

i

i

L

47

Kimyasal BileşimlerinKarşılaştiniması

60

50

40

30

20

10

O

o ~ o ~ ~ ~~'c;qj 8,,0 -"'~ {'v° ~O .t i().~«0 ~.~, ~ {b.'f;;""

~?f

~'V

i. Afyon ŞekeriII

I

. Rozalya

IID Bilecik bej,

'I

i

ŞekiL.S.lO. Değişik tür mermer toz atıklarının kimyasal bileşimlerininkarşılaştırılması

5.3. Mermer Toz Atıklarının Beyazhk Analizi

Mermer toz atıklarının beyazlık analizi, görsel yöntemle yapılmıştır. Laboratuvarda

bir kap içerisinde, bir miktar mermer tozu numunesi saf su ile spatula vasıtasıyla

karıştırılarak bir müddet beklenmiştir. Daha sonra karışımın içerisinde askıda yüzen

koyu renkli yabancı madde olup olmadığı gözlenmiştir.

Bu yöntemle yapılan analizler sonucunda, mermer fabrikalarındanalınan mermer toz

atıklarının beyazlığı, biri hariç uygun bulunmamıştır. Sadece Aydın Ataylar Mermer

fabrikasından alınan Bilecik Bej mermerine ait toz atık numunesininbeyazlığı yeterli

bulunmuş, diğerlerinin bünyesinde yabancı madde içerdiği tespit edilmiştir. Bu

durumun,üretim esnasında, gerek kesme gerekse parlatma işlemindeki aşındırıcıların

sürtünme nedeniyle kırılarak mermer tozlarına karışmasından kaynaklandığı, ayrıca,

mermerin doğal yapısında bulunabilen safsızlıklardan olabileceği düşünülmektedir.

Laboratuvar koşullarında kırma ve öğütme işlemi uygulanarak elde edilen Myon

Şeker, Bilecik Bej ve Rozalya türlerine ait mermer tozlarının beyazlık analizi ise

48

-"'"---~Lr~ - .1

uygun çıkmıştır. Bu sonuç, fabrikalardan çıkan atı~-"~ozların,~;eti~-'aşamalında

kirlenerek beyazlığını yitirdiğini göstermektedir. Bu durumda,mermer atık tozlarının

derz dolgu malzemesi üretiminde kalsitin yerine kullanılabilmesi için yeterli

beyazlıkta olmadığı anlaşılmaktadır. Ancak, temizleme işlemine tabi tutularak

kullanılabileceği düşünülmektedir.

5.4. Mermer Toz Atıklannm Rutubet Analizi

Derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılan kalsitin rutubet oranının % l'i

geçmemesi istenmektedir. Ürün imal edilirken kalsit, beyaz çimentoyla karıştmldığı

için rutubetli malzeme çimentonun prizlenmesine neden olmakta ve ürün kalitesini

etkilemektedir.

Fabrikalardan çıkan mermer toz atıklarının rutubet oranı, fabrikanın uyguladığı

arıtım yöntemine göre değişmekle birlikte % 1'in çok üstündedir. Örneğin ardışık

havuz yöntemiyle atık sularını bertaraf eden bir fabrikada mermer tozları, su ile

birlikte şlam halinde elde edilmekte ve bu sektörde kullanımı mümkün

görünmemektedir. Bu nedenle, daha önce belirtildiği gibi, özellikle sedimantasyon

yöntemiyle arıtım yapan ve filtre-presle mermer tozunu katı halde elde eden

fabrikalardan numuneler alınmış ve bu toz atıkların endüstriyel kullanımının daha

kolayolacağı düşünülmüştür. Ancak buna rağmen, bu tür fabrikalardan alınan toz

atık numunelerinin kurutma işlemi uygulanmadan derz dolgu malzemesi üretiminde

kullanılabilmesi mümkün görünmemektedir. Bu nedenle, fabrikalardan alınan

mermer toz atıklarının laboratuvar koşullarında rutubet ölçümüne gerek

duyulmamıştır.

Kırma ve eleme sonucu elde edilen mermer tozlarının rutubet ölçüm sonuçlarının ise

maksimum değer olan % 1'in altında olduğu ve derz dolgu malzemesi üretiminde

kullanılabilecek nitelikte olduğu tespit edilmiştir. Laboratuvarda yapılan ölçümler

sonucunda rutubet oranları, Afyon Şeker mermer tozu için % 0.13, Bilecik Bej

mermer tozu için % 0.18, Rozalya mermer tozu için % 0.08 olarak ölçülmüştür.

49

6. TARTIŞl\'lA VE SONUÇ

Mermer üretim sürecinde açığa çıkan toz atıklar büyük bir potansiyel arz etmektedir.

Mermer toz atıklarının yazılı kaynaklarda, birçok sektörde kullanılabileceği

belirtilmesine rağmen, pratikte endüstride kullanımının oldukça sınırlı olduğu tespit

edilmiştir. Bu çalışmada da mermer toz atıklarının kullanılabileceği alanlardan

sadece birine yönelik araştırmayapılmıştır.

Mermer fabrikalarında açığa çıkan mermer tozu atıklarının, derz dolgu malzemesi

üretiminde kullanılabilmesi için gerekli özellikler, tane boyut dağılımı, kimyasal

bileşiminin uygunluğu (yüksek CaC03 oranı), beyazlık (yabancı madde içermeme)

ve rutubet oranı olarak belirlenmiştir. Belirlenen fabrikalardan alınan mermer toz

atıklarınınbu özelliklerinin incelenmesi sonucundaşu sonuçlar elde edilmiştir.

Afyon Şeker, Bilecik Bej ve Rozalya türlerine ait fabrika atık tozlarının CaC03 oranı

yeterli düzeyde (% 95-96) bulunmuştur.Karışık türlere ait numunelerinCaC03 oranı

ise daha düşük bulunmuştur (% 92-94). Mermer toz atıklarının tane boyut

dağılımları, derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilecek ideal kalsitin tane

boyut dağılımına uymamaktadır. Beyazlık analizi sonucu, Bilecik Bej mermerine ait

atık tozların uygun olduğu, diğerlerinin bünyesinde yabancı maddeler içerdiği ve

uygun olmadığı tespit edilmiştir. Rutubet oranlarının ise bu sektörde kullanım için

çok yüksek olduğu anlaşılmıştır.

Afyon Şeker, Bilecik Bej ve Rozalya türü mermerlerden kırma ve öğütme sonucu

elde edilen mermer tozlarının analizi sonucunda, ideal kalsite yakın tane boyut

dağılımlı ve yüksek CaC03 oranlı (% 95-96) malzeme elde edilebileceği

anlaşılmıştır. Aynca bu malzemelerin rutubet oranınında istenen max. değerin (% 1)

çok altında olduğu tespit edilmiştir. Laboratuvarda yapılan analizler sonucunda,

rutubet oranı, Bilecik Bej için, % 0.18, Afyon Şeker için % 0.13, Rozalya için %

0.08 olarak tespit edilmiştir. Beyazlık analizi sonucunda ise her üç tür mermer de

uygun bulunmuştur.

50

Yapılan analiz sonuçlarına göre, CaC03 esaslı mennerlerden istenen boyutlarda

kırma ve öğütme yapılarak derz dolgu malzemesi üretiminde kullanılabilir malzeme

eldesi mümkün görülmektedir. Ayrıca, toz atıkların kalsitin kullanıldığı diğer

sektörlerde de kullanılabileceği düşünülmektedir. Ancak, bu durumda, kırma ve

öğütme maliyetinin hesaplanması ve bilinmesi gerekmektedir. Mermer ocaklarında,

blok vermeyen yataklanmalarda, parça halinde elde edilebilen mermer atıklarının bu

sektörde kullanımı uygun olacaktır. Ayrıca mermer fabrikalarından üretim atığı

olarak bol miktarda parça atık elde edilmektedir. Bu parça atıklardan CaC03 oranı

yüksek türlerin, kalsitin yerini ikame edebileceği, gerektiği gibi işlendiği takdirde

endüstriyel kullanımının mümkünolacağı düşünülmektedir.

Mermer fabrikalarından üretim atığı olarak çıkan mermer tozlarının derz dolgu

malzemesi üretiminde kullanılabilmesi için, kurutulması, içerisinde bulunan

istenmeyen yabancı maddelerden temizlenmesi ve öğütme işlemine tabi tutulması

gerekmektedir. Bu atıklardan kırma işlemine gerek kalmadan öğütmeyle uygun

boyutlu malzeme eldesi mümkündür. Böylelikle parça mermer atıklarından daha

ekonomik koşullarda malzeme elde edilebilecektir. Ancak, kurutma ve temizleme

maliyeti, mermer toz atıklarının bu sektörde değerlendirilmesi açısından dezavantaj

oluşturmaktadır.

Çalışma sonucu elde edilen bulgulara göre, mermer toz atıklarının derz dolgu

malzemesi üretiminde kullanılabilirliğine dair maliyet analizlerinin yapılması

gerektiği anlaşılmaktadır. Piyasa koşullarında, kalsitin maliyeti ile, mermer toz

atıklarını kurutma, temizleme, öğütme maliyetleri araştırılarak karşılaştırılmalıdır.

Ekonomiklik analizlerinin olumlu olması durumunda, mermer toz atıklarının derz

dolgu malzemesi üretiminde kalsİtinyerine kullanılması mümkündür.

51

7. KAYNAKLAR

Bilgin, M., Çakır, E., 1998. Mermer Araştırması. İstanbul Ticaret Odası, TanburacıMatbaacılık, Yayın No: 1998-1, 125 s. İstanbuL.

Büyüksağiş, İ.S., 1995. Mermer İşleme Tesisleri Atık Sularının Arıtım Yöntemleri veEkonomikliklerinin İncelenmesi. Türkiye i. Mermer Sempozyumu Kitabı. 69-76, Ankara.

Çevre Bakanlığı, 1983.2872 Sayılı Çevre Kanunu, Ankara.

Çevre Bakanlığı, 1988. Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği, Ankara.

DPT, 1996-a. Madencilik Özel İhtisas Komisyonu, Endüstriyel Hammaddeler AltKomisyonuÇalışmaGrubuRaporu,Cilt 2, YayınNo: DPT: 2421- Ö.İ.K.:480, II 1-130. Ankara.

DPT, 1996-b. Madencilik Özel İhtisas Komisyonu, Endüstriyel Hammaddeler AltKomisyonu Çalışma Grubu Raporu, Cilt 3, Yayın No: DPT: 2434- Ö.İ.K.:491, 93 s. Ankara.

Emrullahoğlu, Ö.F., Çelik, M.Y., 1996. Mermer ArtıklarındanBağlayıcılarYardımıyla Mermer Blokları Elde Edilmesi. Doğal Yapı ve Kaplama TaşıMermer Teknolojisi Dergisi, Sayı: 3, 1-6.

İpekoğlu, Ü., Tanrıverdi, M., 1997. Cevher Hazırlama. D.E.Ü. Mühendislik FakültesiYayınları, No: 238,215 s. İzmİr.

Köse, H.M., Diker, M., 1999. Maden ve Madenciliğe Dayalı Sanayilerin TürkiyeEkonomisine Katkısı. 3. Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu BildirilerKitabı. 1-5, İzmir.

Onargan, T., Köse, H., 1997. Mermer. D.E.Ü. Mühendislik Fakültesi Yayınları, No:220, 209 s. İzmir.

Özkan, C., 1996. Mermer Toz1arı-Kırka Boraks Atıklarından Kaliteli YapıMalzemesi Üretiminin Araştırılması. Doğal Yapı ve Kaplama TaşıMermer Teknolojisi Dergisi, Sayı: 3, 15-18.

Şentürk, A., Gündüz, L., Tosun, Y.İ., Sarıışık, A., 1996. Mermer Teknolojisİ. S.D.Ü.Mühendislik- Mimarlık Fakültesi Maden Mühendisliği Bölümü, 242 s.Isparta.

Tombul, M., Güngör, N., 1997. Türk Mermercilik Sektöründe Yabancı SermayeninYeri ve Sorunları. Türkiye II. Mermer Sempozyumu Bildiriler kitabı. 73-84,Ankara.

52

Tosun, İ.y., 1996. Menner Toz Atıklarının Temizlenmesi. Doğal Yapı ve KaplamaTaşı Mermer Teknolojisi Dergisi, Sayı: 1, 15-18.

TSE, 1988. Bina İnşaatı-Derz Malzemeleri-Derz Sızdınnazlık Malzemeleri-Terimler.TS 5892, 3 s.

Uğur, İ., Gündüz, L., 1995. Menner Atıklarının Değerlendirilebilirliği. Türkiye i.Menner Sempozyumu Kitabı. 61-67, Ankara.

Yıldız, Ö., Eskikaya, Ş., 1995. Afyon Menneri Toz Atıklarının Değerlendirilmesi.Türkiye i. Mermer Sempozyumu Kitabı. 45-52, Ankara.

53

ÖZGEÇMİş

Adı Soyadı : Hakan CEYLAN

Doğum Yeri Aydın

Doğum Yılı 30.05.1969

Medeni Hali : Evli

Eğitim ve Akademik Durumu:

Lise 1984-1985 İzmir Atatürk Lisesi

Lisans 1990-1991 Hacettepe ÜniversitesiZonguldak Mühendislik FakültesiMaden Mühendisliği Bölümü

Yabancı Dil İngilizce

İs Deneyimi

1993-1996 Mustafa Nevzat İlaç Sanayi

1996-1997 BATIÇİM Aydın Hazır Beton Üretim Tesisleri

1997 T.C. çevre BakanlığıTekirdağ çevre MüdürlüğüAydın çevre MüdürlüğüIsparta çevre Müdürlüğü