sunan: ahmet börüban makina mühendisi irket müdürü · 2014-02-26 · türkiye demir çelik...
TRANSCRIPT
KARE Mühendislik Çevre Teknolojileri
Sanayi ve Tic. A.Ş. A.O.S.B. 23. Cadde no:28 ADANA
/TURKEY
Tel: +90 322 394 4464
E-mail: [email protected]
Web:www.kareeng.com
Proje: “ÇELİKHANE CÜRUFUNDAN VE TUFALİNDEN BİTKİ BESİN
ELEMENTLERİNİN GERİ KAZANIMI VE BU ELEMENTLERİN BİTKİ
BÜYÜMESİNE ETKİSİ”
Hizmet Veren: Prof. Dr. Nurcan KÖLELİ
Mersin Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü, danışman
Nihai Faydalanıcı: Kare Mühendislik Çevre Teknolojileri San. ve Tic. A.Ş.
ÖZ:
Bu projenin amacı, demir-çelik endüstrisinden
kaynaklanan ve tehlikesiz atık olarak nitelendirilen
çelikhane cüruf ve haddehane tufalinden Fe ve
diğer bitki besin elementlerinin geri kazanımı ve bu
elementlerin bitki büyümesine etkisini ortaya
koymaktır.
Bu amaçla, tufal, ark ocağı cürufu ve ızgara altı cürufu
örneği alınarak projede materyal olarak kullanılmıştır.
Türkiye demir çelik sektöründe, üretim faaliyetleri
sonucu yüksek miktarda çelikhane cürufu ve
haddehanelerden tufal çıkmaktadır. Birikmiş olan
çelikhane cüruf miktarı 80-100 milyon ton arasında
olabileceği tahmin edilmektedir. Tehlikesiz atık
olarak nitelendirilen cüruf ve haddehane tufalinin
atık yönetimi konusu ülkemiz demir-çelik
sektörünün geneli için olduğu gibi bölge firmaları
açısından da önemli bir sorundur.
Bu sektörde yine atık olarak çıkan yüksek fırın
cürufu çimento fabrikaları tarafından satın alınıp
çimento içine katkı maddesi olarak eklenmektedir.
Çelikhane cüruflarının başlıca kullanım alanları:
Erozyon kontrol agregası, dolgu malzemesi olarak kullanılır,
Kara yolları yapımında alt taban dolgu agregası olarak kullanılır,
Demir yolları ve geçitlerde kullanılır,
Maden drenajlarında kullanılır.
Düzenli depolama alanlarında örtü malzemesi olarak kullanılır,
Bahçe düzenleme agregası olarak kullanılır,
Deniz dolgusu ve rıhtım inşaatları ile kum kapama işlerinde kullanılır.
Bitümlü agrega gibi karıştırılarak yüzey işlemlerinde (kaldırım
yüzeyleri) kullanılır.
Demir, bitkide klorofil gibi önemli bileşiklerin yapı taşını
oluşturur ve bunun bitkide yeterince bulunmaması kloroz
(sarılık) oluşmasına neden olur. Kloroz fizyolojik bir
hastalıktır ve demir eksikliği nedeniyle oluşmaktadır.
Demire bağlı klorozu oluşturan nedenler aşağıdaki şekilde özetlenebilir:
Toprakta yeteri miktarda demir bulunmaması nedeniyle
kloroz oluşur.
Kurak iklim koşullarında toprak suyunun reaksiyonu
genellikle kalevidir. Başka bir deyişle toprak kireçlidir.
Serbest demir böyle topraklarda kireç tarafından tutulduğu
için bitki topraktan demiri alamaz ve kloroz oluşur.
Toprakta suyun fazlalığı ve köklerin yeterince
havalanmaması halinde bitki öz suyu kalevileşir ve
demir alınamadığı için kloroz oluşur.
Işık yoğunluğunun çok fazla olması yine hücre
özsuyunun kalevileşmesine neden olacağından kloroz
görülür.
Piyasada ticari olarak satılan demir gübresinin çoğu
EDDHA ve EDTA ile şelatlanmış sıvı formdadır, ithal
edilmiştir. Çukurova Bölgesi tarım topraklarında demir
noksanlığı önemli bir sorun olup giderilmesi gerekmektedir.
Saksı Denemesi:
Demir içeriği yüksek olan ark ocağı cüruftan elde edilen iki sıvı
gübrenin mısır ve buğdayda kuru madde verimi, klorofil içeriği ve Fe
alımına etkisini araştırmak amacıyla Mersin Üniversitesi Çevre
Mühendisliği Bölümü laboratuarında yürütülen saksı denemesinde mısır
ve buğday bitkisi yetiştirilmiştir.
Laboratuar şartlarında yapılan denemede 100 g toprağa ekimden
iki hafta sonra çözelti halinde 0, 4 ve 8 mg/kg dozlarında ark ocağı
cürufundan hazırlanmış FeEDTA , FeNO3 çözeltisi uygulanmıştır.
Toplam iki ay süre ile yetiştirilen bitkilerde yetişme süresince
fenolojik gözlem yapılarak genç ve yaşlı yapraklarda klorofil içeriği
SPAD değeri olarak belirlenmiştir.
Fotoğraf 1: Demir şelat farklı dozlarda uygulandı,
mısır bitkisi gelişimi üzerinde etkileri gözlendi.
1 nolu saksı demir-şelat verilmedi
Diğer saksılara 4 ve 8 ppm demir şelat
verildi
Fotoğraf 2: Demir nitrat farklı dozlarda uygulandı,
mısır bitkisi gelişimi üzerinde etkileri gözlendi. 1 nolu saksıya demir nitrat
Verilmedi.
Diğer saksılara 4 ve
8 ppm
demir nitrat verildi.
Çizelge 7. Farklı Fe Dozlarında Yetiştirilen Mısır Bitkisinin
SPAD Değeri, Kuru Madde Verimi ve Fe Konsantrasyonu
Uygulama
Doz
mg/kg
Kuru Madde
(KM)
g/1 bitki SPAD Yaşlı SPAD Genç
Fe konsantrasyonu
mg/kg KM
Kontrol 0 0,50 28 23 15
Curuf-
EDTA 4 0,89 15 6 31
Curuf-
EDTA 8 0,93 27 17 73
Curuf-NO3 4 0,65 28 23 34
Curuf-NO3 8 1,03 27 26 52
Çizelge 8. Farklı Fe Dozlarında Yetiştirilen Buğday Bitkisinin
SPAD Değeri, Kuru Madde Verimi ve Fe Konsantrasyonu
Uygulama
Doz
mg/kg
Kuru Madde
(KM)
g/1 bitki SPAD Yaşlı SPAD Genç
Fe konsantrasyonu
mg/kg KM
Kontrol 0 0,03 17 17 110
Curuf-
EDTA 4 0,08 15 6 298
Curuf-
EDTA 8 0,08 14 12 271
Curuf-NO3 4 0,11 22 8 198
Curuf-NO3 8 0,11 20 20 195
Analitik saflıktaki FeNO3 ve Fe-EDTA’dan hazırlanan
sıvı gübreler, ızgara altı curufdan hazırlanan Fe içeriği
yüksek besin çözeltisi ile karşılaştırıldığında buğday ve
mısır gelişimine etkisi benzer bulunmuştur. Bu bulgu
hazırlanan besin çözeltisinin hem tarım topraklarında
Fe eksikliğinin giderilmesi hem de ekonomik olarak
büyük kayıplara sebep olan tehlikesiz atık niteliği
taşıyan cürufun ekonomiye kazandırılması açısından
önem kazanmaktadır.
Kısaca Pazar Fiyatları
Demir nitrat katı olarak piyasada genellikle %98
saflıkta bulunuyor. Uluslarası fiyatları FOB bazında
580.-$/ton ile 1.935 $/ton arasında değişiyor.
Yurt içi fiyatları 17.- TL/kg ile 47.- TL/kg arasında
değişiyor.
Demir şelatlı gübreler genellikle %4 ile %6 arasında
Fe-EDTA ihtiva eder, fiyatları da uluslararasında FOB
bazında 2000.-$/ton ile 5000.-$/ton arasındadır.
Yurt içi fiyatları da 14.-TL/kg ile 25.-TL/kg
aralığındadır.
SONUÇLAR VE ÖNERİLER
Tufal ve cürufun içerisinde bulunan demir miktarının
yüksek olması ve demir iyonunun ise bitkiler için
mutlak gerekli bir mikro besin elementi olması oldukça
önemlidir. Bitkilerde Fe, klorofilin oluşumunu sağlar.
Özellikle fazla kireçli topraklarda kloroz daha çok
görülür. Çünkü kireç, bitkiye yarayışlı durumda
bulunan az miktardaki demiri de toprağa adsorbe eder
ve yararsız duruma sokar. Demir noksanlığı ile
meydana gelen klorozun giderilmesi Fe gübrelemesi ile
mümkündür.
SONUÇLAR VE ÖNERİLER
Türkiye’nin değişik bölgelerinden toplanan çok sayıda
toprak örneğinde yapılan analizlere göre demir
eksikliği % 27’lik bir oranla çinkodan sonra en yaygın
olan mikro element eksikliği sorunudur. Türkiye’nin
bitkisel üretim amaçlı kullanılabilir alanının yaklaşık
7.5 milyon hektarında demir eksikliğinin olabileceğini
göstermektedir. Hem tarım topraklarında demir
eksikliğinin giderilmesi hem de ekonomik olarak büyük
kayıplara sebep olan cüruf ve tufalin ekonomiye
kazandırılması amacıyla yapılan bu AR-GE projesi
elde edilen bulgular ile hedefe ulaşmıştır.
SONUÇLAR VE ÖNERİLER
Toksik düzeyde element içermeyen curuftan elde
edilen çözeltilerin demir iyonunun yanında B
(berilyum), Mg (magnezyum), P (fosfat), K (potasyum),
Ca (kalsiyum), V (vanadyum) gibi bitkiler için mutlak
gerekli besin maddelerini de içermektedir.
Çevresel açıdan önemli bir sorunun çözümü hem de
bitki besin elementi olarak kullanım amacıyla şimdiye
kadar kullanılmış ve kullanılmakta olan bitki besin
elementi üretimine yeni bir bakış açısı oluşturacaktır.
Gelecekte atık üreten demir-çelik işletmelerinin yanına
yapılacak gübre üretim tesisleri ile cüruf ve tufal atık
olmaktan çıkarılabilir.