Sürdürülebilirlik için Agrega Geri Kazanımı ve İkincil Agrega Kaynakları

0
69

Mıcır, çakıl ve kum tane boylarına göre sınıflandırılan ve agrega olarak da adlandırılan malzemelerdir. Bu malzemeler doğadan direk olarak elde edilebileceği gibi kırma işleminden geçirilerek de kullanılabilen organik olmayan malzemelerdir. Agregalar beton, hafif beton üretiminde, yol dolgusu ve kaplamasında, inşaat sıvasında kullanılmaktadır. En yaygın kullanım alanı ise beton üretimi olarak dikkat çekmektedir. En yaygın yapı malzemesi olan betonun yaklaşık %70’ini oluşturan agregaların yapısal özelliklerini direk betona yansıtmaları nedeni ile kullanılan agreganın kalitesi üretilen betonun kalitesine doğrudan etki etmektedir.

İnşaat sektöründe en çok kullanılan malzeme olan beton aynı zamanda en fazla atık oluşturan yapı malzemesi olması ile dikkat çekmektedir. Kentsel dönüşüm veya yeniden yapılaşma sırasında yıkımı gerçekleştirilen yapılar sonucu açığa çıkan atıklar çevresel kirliliği arttırmaktadır. Aynı zamanda beton üretiminde büyük oranda doğal kaynaklar kullanıldığı göz önüne alınırsa artan kentleşme sonucunda yoğun beton talebi oluşması nedeni ile agrega madenciliğine daha fazla ihtiyaç duyulacak aynı zamanda yıkılan yapılardan arta kalan atıkların artması doğal dengeyi etkileyecektir. Agrega sektöründeki tüm bu gelişmeler sürdürülebilir olarak değerlendirilmemektedir. Günümüzde yoğun beton kullanımının verdiği zararı azaltmak için yapı projelerinde veya agrega kullanımı gerektiren diğer projelerde geri kazanılmış veya ikincil agreganın kullanılması zorunluluk olarak görülmektedir.

Sayılan tüm faydalarına rağmen geri kazanılmış agreganın beton üretiminde kullanımına her zaman şüpheyle yaklaşılmıştır. Bu nedenle arka planda kalan agrega geri kazanımı ile beton üretiminin, yapılan güncel çalışmalar ile sürdürülebilir yapılarda kullanılmasında bir sakınca olmadığı, asıl dikkat edilmesi gereken noktanın ise agreganın yapısal özellikleri olduğu açığa çıkmıştır. İstenilen özelliklerdeki kaliteli agregadan elde edilecek betonun agreganın karakteristik özelliklerinden faydalanacağı düşünülürse agreganın direk madenden üretime alınması veya geri dönüşümden gelen malzemenin kullanılması arasında kayda değer bir fark olmadığı anlaşılacak ve kullanılan malzemenin yapısal özellikleri daha büyük önem kazanacaktır.

Burada sürdürülebilir yapı olarak kullanılan ifade farklı disiplinlerde farklı anlam kazanmakta, derinlemesine bakıldığında ise bütün doğal döngüyü görmemizi sağlamaktadır. Sürdürülebilirlik “daimî olmak” anlamı taşımaktadır. Doğadan elde edilen bir malzemenin içinde bulunduğu ortam ile direk etkileşimi olacağı göz önüne alınmalıdır. Bu nedenle ekoloji sözlüğüne bakılır ise sürdürülebilirlik, biyolojik sistemlerin yinelenebilir olması ve bu yolla devamlılığın sağlanması olarak anlam kazanacaktır. Agrega özelinde bakarsak doğadan üretilen her üründe olduğu gibi agregalarında bir ömrü vardır. Agrega ve muhteviyatında bulunduğu malzemenin öngörülen süreler içerisinde istenen sağlamlığı koruyabildiği bir devamlılık ömrü bulunmaktadır. Malzemeye biçilen ömrün süresi her ne olursa olsun bu sürenin sonunda malzeme tekrar kullanılmak üzere geri dönüşüme tabi tutulmalı ve döngü tekrar başlatılmalıdır. Ancak bu şekilde sürdürülebilir sistem işletilmiş olacaktır.

Günümüzde gerektiği gibi işletilmeyen, kaliteli agrega kaynaklarının giderek azalması ve buna bağlı olarak kaliteli agrega maliyetindeki artışlar, doğal çevrenin bozulması, çevresel kirliliğin artması yeni arayışları ortaya çıkarmıştır. Bu çerçevede atık betonların kırılarak geri dönüşüm agregası olarak değerlendirilmesi çevrenin korunması bakımından son derece önem arz etmektedir. Atık betonlar geri dönüşüm agregası olarak değerlendirilmesi hem çevresel şartlar hem de ülke ekonomisi açısından önemli bir kazanımdır. İnşaat sektöründe kullanılan malzemelerin %50’sinin doğal kaynaklardan sağlandığı düşünülürse atık betonlara ekonomik değer kazandırmanın önemi daha iyi anlaşılacaktır.

Agrega geri kazanımı ve ikincil kullanımının en yoğun kullanıldığı alan beton geri dönüşümü olsa da farklı sanayilerdeki ürünlerin kullanımı sonucunda da ikincil olarak elde edilebilmektedirler. Termik santrallerden elde edilen kömür kaynaklı uçucu küller ile yüksek fırın cürufu ve silis dumanı gibi ürünler eskiden kendi sanayilerinde atık olarak değerlendirilmelerine rağmen günümüzde beton için standartlaşmış birer yan ürün olarak kullanılabilmekte ve atık olarak düşünülmemektedir. Bu ve benzeri malzemelerin beton üretiminde kullanımının yaygınlaştırılması, çevre kültürünün ve çevre bilincinin geliştirilmesi ve atıkların değerlendirilmesi amacıyla araştırma geliştirme faaliyetlerine önem verilmelidir. Bu şekilde doğal kaynakların gereksiz kullanımı önlenmiş aynı zamanda enerji kullanımından da tasarruf sağlanmış olacaktır.

Bu bağlamda geri kazanım agregasında en fazla paya sahip olan sektör inşaat sektörü olarak ön plana çıkmaktadır. İnşaat ve yıkım çalışmaları sonucunda açığa çıkan atıklar devam etmekte olan çalışmaların bulunduğu sahalardan ve geri dönüştürülmüş malzemenin mevcut pazarlara yakın olduğu kentsel alanlardan elde edilmektedir. Daha uzak kaynaklar ise genellikle, eski yollar ve hastaneler olarak dikkat çekmektedir. Günümüzde malzemelerin bulundukları sahalarda tekrar kullanımına izin veren teknolojiler de bulunmaktadır.

İngiltere’de 2016 yılında gerçekleştirilen bir çalışma tehlikeli olmayan inşaat ve yıkım atıklarının %77’sinin geri kazanıldığını ortaya koymuştur. Bu nedenle gelecekte agrega geri kazanımı ile ilgili en fazla gelişim göstermesi beklenen alanlarından birisinin bu alan olacağı düşünülmektedir.

Yol bakım veya düzenleme amacı ile kazınan asfalt malzemeleri agrega geri kazanımı sağlanan bir başka kaynaktır. Agrega geri kazanımının bu şekli diğer yöntemler arasından sahip olduğu ender bir özellikle sıyrılmaktadır. Bu malzemeler yüzde yüz oranında geri dönüşüm performansı gösterebilmektedir. Kayıpsız şekilde tekrar kullanılabilen bu malzemeler birçok çalışmada asfaltın söküldüğü alanda tekrar kullanıma imkân vermektedir. Bu şekilde lojistik ve maliyet açısından da fayda sağlanmaktadır.

Kaolin üretimi sonucunda açığa çıkan atık ürünlerden bazıları beton ve asfalt üretiminde agrega olarak kullanılabilmektedir. Bu ürünlerin kullanımının belirli oranlarla sınırlı kalmasının temel nedeni üretim yerlerinin ulaşım zorluğu nedeni ile potansiyel büyük pazarlara uzaklığıdır.

Demir-çelik endüstrisinin yan ürünlerinden olan cürufların bir kısmı geri kazanılarak fırınlarda kullanılabildiği gibi %50 geri kazanılmış cüruf inşaat uygulamalarında ve yol yapımda kullanılmaktadır. Çelik cürufunun yüksek oranda serbest kireç içermesi inşaat alanında uygulanmasını sınırlasa da serbest kireci ayrıştırmak için çeşitli teknolojiler mevcuttur. Ayrılan kireç; gübre olarak ya da çimento ve beton üretiminde, atık su arıtmada ve deniz kıyı bloklarında değerlendirilebilmekte ve böylece geride kalan materyal agrega ve çimento endüstrisinde yeniden kullanılabilmektedir.

Önceleri katı atık sahalarında bertaraf edilen cüruf günümüzde satılabilir bir ürün olarak değerlendirilmektedir. Dünyada çelik cürufunun geri kazanım oranı ortalama %80’in üzerinde bulunurken, demir cürufunun geri kazanım oranı ise yaklaşık %100 oranındadır. Çevresel ve ekonomik yarar açısından, birçok ülkede halen, çelik cürufu kullanımının artma potansiyeli bulunmaktadır.

Kullanımın uygunluğu konusundaki çekinceleri gidermek amacı ile Amerika Ulusal Cüruf Birliği (NSA, 2003) yayımladığı bildiride cürufların güvenle ve başarıyla asfalt betonu, Portland çimento betonu, yol dolgusu, toprak yol, otopark, yürüme yolu gibi birçok uygulamada yapı agregası olarak kullanımın uygun olacağını belirtmiştir.

Farklı kaynaklardan elde edilebilen kül de agrega üretiminde ikinci kaynak olarak değerlendirilmektedir. Termik santrallerden elde edilen kül çimento yapımında dolgu ve zemin iyileştirme amacı ile kullanılmaktadır. Fırınlarda dipte kalan ince malzemeler ise ince taneli agrega olarak çimento blokların yapımında değerlendirilmektedir. Geri dönüşüm fırınlarından elde edilen külün ise neredeyse %90 agrega piyasalarında kullanılmaktadır.

Agreganın geri kazanımı ve ikincil kaynaklı ürünlerin kullanımı ile diğer sektörlerde istenmeyen malzemeler değerlendirilebilmektedir. Termik santrallerin yan ürünleri olan uçucu kül, öğütülmüş, granüllü yüksek fırın cürufu gibi ürünlerin değerlendirilmesi hem doğal kaynaktan üretilen malzemelerin tam kapasite ile değerlendirilmesine hem de çevre kirliliğinin azaltılmasını sağlamaktadır. Bu şekilde kaliteli malzeme tekrar kullanılarak betonun çevre koşullarına dayanıklığı sürdürülüp verimli olduğu süre arttırılmaktadır.

Üreticiler kadar tüketicilerin de sürdürülebilir ürünlere talep göstermesi, yönetimlerin atık toplama, depolama, işleme konusunda daha çok yatırım yapması, sürdürülebilir üretimin her aşamada teşvik edilmesi konusunda kararlı olunması bu noktada çok önemlidir. Ülkemizde neredeyse hiç tercih edilmese de küresel piyasalarda agrega geri kazanımı ve ikincil agrega konusunda önemli çalışmalar sürdürülmektedir.

 

2016

Toplam Agrega

Üretimi (MT)

Geri Kazanım ve İkincil

Kaynaklar (MT)

 

Oran

Birleşik Krallık 247.0 70.4 %29
Hollanda 74.5 18.6 %25
Belçika 81.5 16.0 %20
Almanya 572.0 97.0 %17
İsviçre 51.0 4.9 %10
Polonya 268.5 22.0 %8
Fransa 324.0 25.0 %8
Danimarka 47.7 2.9 %6
Avustralya 102.0 6.0 %6
Burgaristan 33.0 1.5 %5

Geri kazanım ve ikincil agregaların toplam argrega üretimindeki payına göre Avrupa’da ki ilk 10 ülke

 

Dünyada gelişmiş sanayiye sahip ülkelerin birçoğu agrega geri kazanımına önem vermektedir. Bu ülkeler arasında en dikkat çeken ülke ise İngiltere olmaktadır. İngiltere, 2016 yılında gerçekleştirdiği 247 tonluk agrega üretiminin 70,4 tonunu ikincil kaynaklardan ve geri kazanımdan elde etmiştir. Bu oran %29 ile Avrupa sıralamasının zirvesinde yer almaktadır. Ekonomik döngüye büyük önem veren ülkede üretilen agreganın büyük kısmının bu yollarla elde edilmesi ile doğal kaynaklar korunmakta ve gelecekteki kullanım için gerekli hammadde hazırda bekletilmektedir. Bu şekilde ülke ekonomisine de önemli bir katkı sağlanmaktadır. Geri kazanım miktarının toplam agrega üretimindeki payı açısından incelendiğinde İngiltere’nin ardından %25 oranla Hollanda, %20 oranla Belçika ve %17 oranla Almanya gelmektedir. Dünyadaki diğer ülkelerde bu oran %10 miktarını geçmemekle beraber birçok ülkede agrega geri kazanımı yok denecek derecede azdır.

Ülkemiz ise henüz geri kazanım konusunda kayda değer bir görüntü verememektedir. 2015 yılında gerçekleştirilen bir çalışmaya Türkiye’de dahil edilmiştir. Şekil 2’de geri kazanılan agreganın toplam kullanılan agrega miktarı içerisindeki payı açısından Türkiye’nin Avrupa’da yer alan diğer ülkeler arasındaki yeri görülmektedir. Dünya geneline kıyasla oldukça yetersiz olan bu oranın geliştirilmesi doğal kaynaklarımızın gereksiz kullanımının önüne geçilmesi çevresel koşulların korunması ve ekonomik kazanç sağlanması açısından ülkemiz adına büyük önem taşımaktadır.

 

Kaynaklar
1. The Mineral Products Association Long-term aggregates demand & supply
scenarios, 2016-30
2. The Mineral Products Association Mineral Magazine
3. Türkiye Çelik Üreticileri Derneği, Demir Çelik Cüruf Raporu
4. Geri Dönüşüm Agregasının Beton Üretiminde Kullanılabilirliği ve Sürdürülebilirlik
Açısından Değerlendirilmesi- Öğr. Gör. Can DEMiREL, Arş.Gör. Kenan
TOKLU, Yrd. Doç. Dr. Osman ŞiMŞEK
5. Recycled Concrete Aggregate Usage in the US, IOWA Universitesi
6. Feasibility Assessment of the Use of Recycled Aggregates for Asphalt Mixtures- F. C. G. Martinho, L. G. Picado-Santos ID, S. D. Capitão

Kaynak

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz