Göksu nehri dip tarama çamurlarının geotekstil tüp ve santrifüj yöntemleri ile susuzlaştırma performansının araştırılması ve karşılaştırılması

Abstract

Yüksek su içerikli tarama çamurlarının etkili bir şekilde susuzlaştırılması süreci üç temel aşamadan oluşmaktadır. İlk aşama, bu çamurların taranarak çıkarılmasıdır. Bu aşama genellikle sistematik bir şekilde gerçekleştirilir ve genellikle diğer aşamalardan daha basittir. İkinci aşama, taranmış çamurların çökelme ve yoğunlaşma işlemidir. Bu aşamada, genellikle mekanik yöntemlere ek olarak kimyasal bir katkıya ihtiyaç duyulur. Bu katkılar çamurun yoğunlaşmasına ve daha hızlı çökelmesine yardımcı olur. Üçüncü ve son aşama ise yoğunlaşan çamurun susuzlaştırılması işlemidir ve sürecin en karmaşık aşamasıdır. Bu aşamada, geotekstil tüple susuzlaştırma metodu ve geleneksel santrifüj gibi metotlar kullanılmaktadır. Bu susuzlaştırma metotları üzerine birçok çalışma yapılmış olsa da, bu metotların susuzlaştırma performanslarının ve maliyetlerinin karşılaştırıldığı bir değerlendirme bulunmamaktadır. Bu çalışmada, geotekstil tüp susuzlaştırma metodu ve santrifüj metodunun susuzlaştırma performanslarının karışılaştırmalı değerlendirilmesini sunmak amacıyla Göksu Nehri'nin iki farklı bölgesinden alınan dip tarama çamurunun susuzlaştırılması üzerine çalışılmıştır. Öncelikle Göksu Nehri'nden alınan yüksek su içerikli dip tarama çamurlarının indeks özellikleri belirlenmiştir. Ardından çamur numuneleri ile uyumlu poliakrilamid çeşidini belirlemek amacıyla 5 farklı anyonik poliakrilamidin kullanımıyla Jar Test gerçekleştirilmiştir, çamur ile uyumlu poliakrilamidi belirledikten sonra da optimum dozajı belirlemek için bu poliakrilamid ile 5 farklı dozajda Jar Test çalışılmıştır. Daha sonra seçilen poliakrilamid ile geotekstil tüp susuzlaştırma ve santrifüj metodlarının Göksu Nehri çamurları üzerindeki susuzlaştırma etkinlikleri araştırılmıştır. Geotekstil tüp susuzlaştırma metodunun laboratuvar ölçekli çalışması için iki boyutlu hızlı susuzlaştırma testi (RDT), santrifüj metodu için ise 50 ml falkon ile çalışan basket santrifüj kullanılmıştır. Bu çalışma sırasında, poliakrilamid kullanımı floklaşmayı artırdığı için her iki metot için de susuzlaştırma verimini artırdığı gözlenmiştir. Ayrıca, poliakrilamid kullanımı susuzlaşma verimini artırırken filtre kekinin katı madde oranını da artırmaktadır. Poliakrilamid dozajının artışı santrifüj metodunda flokların dağılmasına, bu da kekin katı madde oranının düşmesine, filtratın bulanıklaşmasına yol açmıştır. Her iki numune için de elde edilen kekin, santrifüj susuzlaştırma yöntemiyle daha yüksek katı madde oranına ulaştığı gözlemlenmiştir. Bunun durumun santrifüj metodunda çamura etkiyen merkezkaç kuvvetinden kaynaklı olduğu düşünülmektedir. Susuzlaştırma performanslarının karşılaştırılmasından sonra sahada gerçekleştirilen çalışmalarda genellikle süzüntü suları çamurun tarandığı ortama geri deşarj edildiği için süzüntü suyu kalite analizleri yapılmıştır. Bu analizler sonucu elde edilen sonuçlar süzüntü suyunun rekreasyonel amaçla kullanıma ve içme suyu elde edilebilecek kalitede olduğunu göstermiştir. Göksu Nehri dip tarama çamurunun susuzlaştırılması sırasında ortaya çıkan süzüntü suyunun nehre geri deşarj edilmesinin ve susuzlaştırma sırasında süzüntü suyunun yer altı suyuna sızmasının bir sorun teşkil etmeyeceği sonucuna varılmıştır. İki metodun performans karlıştırmasından sonra her iki metodun da yaklaşık yatırım ve işletme maliyetleri belirlenmiş ve maliyet açısından da değerlendirme yapılmıştır. Maliyet açısından bakıldığında santrifüj metodu için yatırım ihtiyacı olmasına karşılık geotekstil tüp susuzlaştırmada yatırım ihtiyacı bulunmamaktadır. İşletme maliyetleri açısından karşılaştırıldığında ise iki metotun işletme maliyetlerinin birbirlerine yakın olduğu görülmüştür. Göksu Nehri tarama çamurunda yapılan testlerden elde edilen sonuçlar, her iki metod ile de etkin bir susuzlaştırmanın sağlanabildiğini göstermiştir. Ancak her metodun kendine göre avantaj ve dezavantajları bulunmaktadır. İki metodun en berlirgin farkları, geotekstil tüp ile susuzlaştırma santrifüj susuzlaştırmaya göre daha yavaş ve alan ihtiyacı yüksek bir metot iken, santrifüj susuzlaştırmanın yüksek yatırım maliyeti, yüksek elektrik sarfiyatı ve tecrübeli operatöre ihtiyaç duymasıdır. Her iki metot ile de verimli susuzlaştırma sağlanabilmesinden kaynaklı projenin koşullarına göre metod tercihi yapılabilir.