Asfalt Üretim Sürecinde Emisyon Kaynakları

Asfaltın emisyon faktörü nedir?

Üretim sürecinde asfalt plentlerinde yapılması gereken kırma, eleme, taşıma, kurutma, karıştırma ve yükleme işlemleri sırasında önemli miktarda toz açığa çıkar. Açık alanlardaki agrega depolama alanları, taşıma bantları ve agrega aktarma noktaları da rüzgar etkisinden dolayı yüksek miktarda toz kaynağı olabilmektedir.
Agreganın ısıtıldığı kurutucularda toz ile birlikte yanma sonucu ortaya çıkan kükürt dioksit, karbon monoksit ve azot oksitler gibi istenmeyen gazlar ve bitümlü malzemenin ısıtılmasıyla ortaya çıkabilecek zararlı organik maddeler de oluşur.
Bitümlü malzemenin ısıtılması sırasında kullanılan kızgın yağ kazanlarında yakıt cinsine bağlı olarak yanma sonucu oluşan toz ve gaz halindeki kirleticiler oluşmaktadır.
Agrega üretiminin de yapıldığı entegre tesislerde kırma-eleme işlemleri sonucunda toz açığa çıkacaktır. Yani taş ocağındaki delme, patlatma işlemleri, yükleme-boşaltma, kırma-eleme işlemleri ve malzemelerin açıkta taşınması ve depolanması da toz emisyonu kaynaklarıdır.

Emisyonları Azaltma ve Kontrol Etmenin Yolları

Hem entegre asfalt tesisleri hem de entegre olmayan tesisler için ana kirletici tozdur. Toz toplama sistemleri ile toz toplanıp toz filtreleme sisteminden geçirilerek toz emisyonu azaltılabilir. En çok tercih edilen filtrasyon sistemi torba filtrelerdir. Bunun dışında elektrostatik filtreler ve sulu toz kontrol sistemleri de kullanılabilmektedir.
Bunun dışında agrega taşıma bantlarında oluşacak toz emisyonları kapalı bant sistemleri kullanılarak azaltılabilir. Toz filtreleme sisteminde tutulan tozlar üretimde dolgu malzemesi olarak tekrar kullanılarak ekonomik katkı sağlanmaktadır.
Gaz emisyonunu azaltmak için kurutucu döner fırınlarda kurutma ve ısıtma işlemlerinin kaliteli yakıtlar ve yakma sistemleri ile yapılması gerekmektedir. Atık gazların ısı enerjisinin geri kazanılarak kurutma sisteminde kullanılması gerekmektedir. Bu fırınlarda oluşacak toz emisyonları da mevcut toz toplama sistemi ile filtrelenmeli veya bağımsız bir toz kontrol sistemi kurulmalıdır.
Agrega, bitüm ve diğer katkı maddelerinin karıştırıldığı mikserlerde, kamyona yükleme sırasında ve bitümün dolumu sırasında buharlaşan organik bileşiklerin toplanması ve arıtılması tavsiye edilir.
Bitümlü malzemenin tamburlu karışım (sürekli karışım) asfalt plenti kurutucularında ve geri dönüştürülmüş asfalt kullanan tesislerde ısıtılması sonucu organik zararlı maddeler oluşacaktır. Salınım miktarına bağlı olarak kontrol teknikleri uygulanabilmektedir.
Ayrıca üretim alanlarında toz emisyonunun azaltılması için tesis içi yolların kapatılması, temizlenmesi ve toz bastırma uygulanması gerekmektedir. Ayrıca depolama alanlarında rüzgar kesici perdeler ve toz bastırma sistemleri kullanılmalıdır. İnce malzemeler mümkün olduğunca kapalı mekanlarda saklanmalıdır.
Toz emisyonunun azaltılması ve kolay kontrol edilebilmesi için kırma-eleme faaliyetlerinin tamamen kapalı alanlarda yapılması tavsiye edilir.
Yalıtımlı bitüm tanklarının ısıtılmasında bir seçenek olarak elektrik enerjisi tercih edilebilir.
Polygonmach asfalt üretimi sırasında oluşan emisyon kaynaklarının azaltılması için çevre dostu teknolojiler kullanılmaktadır.
EMİSYON, Toz toplama sistemleri, torba filtreler, elektrostatik filtreler, agrega

Kaliteli Yolların Oluşturulmasında Asfalt Üretim Süreci

Asfalt (bitüm);

Ham petrolün doğada doğal süreçlerle çökeltilmesi veya insan damıtılmasıyla elde edilir. Bu madde hidrokarbon bileşimine ve koyu kahverengiden siyaha kadar değişen bir renge sahiptir. Bazen bitüm, performansı artırmak için polimerlerle modifiye edilir.
Özellikle yol yapım işlerinde üst yapı malzemesi olarak kullanılan asfalt; Mineral ve agregaların katılmasıyla üretilen yapışkan bitümlü bağlayıcı karışımıdır. Asfalt yol yapımında kullanılacak asfalt karışımlarındaki agregalar, üretilecek üst yapının özelliklerine göre seçilen sert minerallerdir. Bunlar kırmataş, çakıl, kum gibi malzemelerdir.
En çok üretilen asfalt yol türleri sıcak karışım asfalt, soğuk asfalt ve sathi kaplama olarak üçe ayrılmaktadır.

1-Sıcak karışım asfalt:

145-160°C sıcaklıktaki agrega ile hemen hemen aynı sıcaklıkta ısıtılarak sıvılaştırılan bitüm istenilen oranlarda karıştırılır. Karışımdaki agrega ve bitüm oranları üretilecek ürünün özelliklerine göre değişmektedir. Ancak karışımın neredeyse %95'i agrega, %5'i ise bitümdür.
Sıcak karışım asfalt üretim tesislerinde genellikle 3 farklı boyutta agrega kullanılmaktadır. Agregalar 145-160°C sıcaklıktaki kurutucuda kurutulduktan sonra mikserde 155-160°C sıcaklıkta ısıtılan bitüm ile karıştırılır. Karışıma dolgu maddeleri, taş mastiği gibi katkı maddeleri de eklenebilir. Her parti karıştırma süresi yaklaşık 45 saniyedir. Bitüm ve agreganın birbiriyle tamamen homojen hale getirilmesi gerekmektedir. Karışıma ince mineral dolgu maddeleri de eklenir ve bitümün agrega üzerine bağlanmasına yardımcı olur. Asfalt üretim tesislerinde asfalt yaklaşık 160°C sıcaklıkta üretilmektedir. Sabit ve mobil olmak üzere iki tip asfalt plenti kullanılmaktadır.

2-Soğuk asfalt:

İnce agrega, asfalt emülsiyonu, mineral dolgular ve su ile oluşturulan karışımdır. Asfalt kaplama yüzeyinin bakım ve onarımında kullanılır. Maliyeti sıcak asfalt ve diğer kaplama uygulamalarına göre daha düşüktür.
Trafikte araç kullananlar için yoldaki sürüş performansını etkileyen tekerlek izi, tümsek, çukurların giderilmesinde ve yüzey düzgünlüğünün amaçlandığı durumlarda soğuk asfalt oldukça etkilidir. Aynı zamanda ekonomiktir ve üretimi daha kolaydır.
Bitüm karışımı genellikle kamyon üzerine monte edilen ve buna göre tasarlanan asfaltlama makinaları ile yol yüzeyine uygulanır. İstenildiği takdirde karışım harcına ilave katkı maddeleri ilave edilebilir.

3-Yüzey kaplama:

Bağlayıcı ve agreganın arka arkaya yüzeye serildiği uygulamadır. Asfalt distribütörü ile yol yüzeyine asfalt emülsiyonu püskürtülür, üzerine çakıl serilir ve malzeme rulo ile sıkıştırılır. Yüzey kaplama bir veya birden fazla kat halinde de uygulanabilmektedir. Döşemesi kolaydır ve maliyeti düşüktür. Ancak değişen iklim koşullarından etkilendiğinden bakım ve onarım maliyetleri yüksektir.

Asfalt Üretimi

Asfalt üretim tesislerinin çalışma alanına olan mesafesi ne kadar kısa olursa, üretim ve işin tamamlanması da o kadar hızlı olur.
Asfalt tesisleri üç tiptir: Toplu tesisler, Tamburlu karışım (sürekli karışım) tesisleri ve Entegre asfalt tesisleri. Her üç tip de sabit ve hareketli olarak üretilebilmektedir.

1-Toplu Tip Asfalt Plenti:

Dünyada en çok kullanılan bitkidir. Bu tip tesislerde kaliteli üretim yapılabilmektedir. Bir üretim sürecinde tüm bileşenler istenilen özelliklere göre ayrı ayrı tartıldıktan sonra üretim sürecine dahil edilir ve her üretim periyodu yaklaşık 40-50 saniyede tamamlanır. Bu tür tesislerde üretim miktarı tamburlu karışım tesislerine göre daha düşüktür.

2-Tamburlu karışım (sürekli karışım) asfalt plenti:

Bu tip tesislerde, kesikli tesislerden farklı olarak, agrega kurutucudan çıkarken içine bitüm ve diğer katkı maddeleri eklenir. Mikser bulunmadığı için kesikli tip tesislerde olduğu gibi bekleme süreleri (karıştırma, mikser kapağının açılıp kapanması, malzeme boşaltma vb.) oluşmaz. Bu nedenle üretim miktarları kesikli tip tesislere göre daha yüksektir.

3-Entegre asfalt plenti:

Kompakt asfalt tesisi olarak da bilinen entegre asfalt tesisi, asfalt üretim sürecinin çeşitli bileşenlerini tek bir ünitede birleştiren karmaşık bir tesistir. Bireysel modüllerin (besleme siloları, kurutucu tamburu, karıştırıcı vb.) ayrı birimler olduğu geleneksel asfalt tesislerinin aksine, entegre bir asfalt tesisi tüm bu bileşenleri kompakt ve bağımsız bir yapıda barındırır. Bu tasarım, daha küçük ayak izi, daha kısa kurulum süresi ve gelişmiş mobilite gibi çeşitli avantajlar sunar. Entegre asfalt tesisleri son derece verimli ve uygun maliyetlidir; bu da onları geçici projeler veya alanın sınırlı olduğu yerler için ideal kılar. Bu tesislerin entegre yapısı, üretim sürecini düzene sokarak sorunsuz çalışma ve kolay bakım sağlar. Ek olarak, genellikle tesisin genel kontrolünü ve izlenmesini iyileştiren, tutarlı ve yüksek kaliteli asfalt üretimine yol açan gelişmiş otomasyon sistemlerine sahiptirler. Entegre asfalt tesisleri, çok yönlülüğü, verimliliği ve modern asfalt üretiminin zorlu gereksinimlerini karşılama becerisi nedeniyle sektörde giderek daha popüler hale geldi.

Asfalt Plenti ve Asfalt Üretim Aşamalarındaki Modüller

asfalt tesisleri; Besleme siloları, konveyör bantlar, kurutucu, otomatik kantar, mikser ve yükleyici modüllerinden oluşur.

Besleme siloları:

Bir asfalt plentinde besleme siloları üretim sürecinde çok önemli bir rol oynar. Bu silolar agrega, dolgu malzemeleri ve bazen de geri dönüştürülmüş asfalt kaplama (RAP) gibi çeşitli hammaddeleri depolamak için kullanılır. Asfalt karışımının üretimi sırasında hassas bir karışımın elde edilmesini sağlamak için agregalar tipik olarak boyut ve türe göre silolar içindeki farklı bölmelerde depolanır. Besleme siloları, karıştırma ünitesine sürekli ve tutarlı bir akış sağlamak amacıyla malzemelerin kontrollü boşaltılmasına yönelik sistemlerle donatılmıştır. Malzeme ayrışmasını önlemek, uygun malzeme akışını sağlamak ve sonuçta yüksek kaliteli asfalt karışımları üretmek için besleme silolarının uygun bakımı ve izlenmesi çok önemlidir. Besleme silolarının tasarımı ve kapasitesi, bir asfalt plentinin genel verimliliği ve üretkenliği açısından önemli hususlardır ve bu da onları asfalt üretiminde kritik bir bileşen haline getirir.

Konveyör Bantları:

Konveyör bantlar, asfalt üretim sürecinin temel bir bileşenidir ve çeşitli malzemelerin tesis içinde hareketini kolaylaştırır. Bu bantlar agregaları, dolgu malzemelerini, RAP'yi (geri dönüştürülmüş asfalt kaplama) ve diğer bileşenleri tesisin bir kısmından diğerine taşımak için kullanılır. Konveyör bantlar ağır yükleri taşıyacak şekilde tasarlanmıştır ve malzeme akışının hızını ve yönünü kontrol edecek mekanizmalarla donatılmıştır. Malzemelerin karıştırma ünitesine doğru zamanda ve doğru oranlarda iletilmesiyle sürekli ve verimli bir çalışmanın sağlanmasında kilit rol oynarlar. Konveyör bantlarının uygun şekilde bakımı, aksama sürelerini önlemek ve asfalt plentinin düzgün çalışmasını sağlamak için çok önemlidir. Asfalt plentlerinde, malzemeleri yükseltilmiş bileşenlere aktarmak için eğimli bantlar veya dökme malzemeleri taşımak için oluklu bantlar gibi özel ihtiyaçlara göre uyarlanmış çeşitli tipte konveyör bantları kullanılmaktadır. Genel olarak konveyör bantlar, üretim prosesinin optimize edilmesi ve asfalt plentinin genel verimliliğinin artırılması açısından vazgeçilmezdir.

Kurutma makinesi:

Bir asfalt plentindeki kurutucu tamburu, asfalt karışımında kullanılan agregaların kurutulmasından ve ısıtılmasından sorumlu kritik bir bileşendir. Çakıl, kum veya taş gibi agregalar, gerekli sıcaklığa ısıtıldıkları kurutucu tamburuna beslenir. Isı, yalnızca agregalardaki nemi gidermekle kalmaz, aynı zamanda onları önceden ısıtarak karıştırma sırasında asfalt bağlayıcıya daha iyi yapışma sağlar. Kurutucu tamburunun döner tasarımı, agregaların eşit şekilde ısıtılmasını ve kurutulmasını sağlayarak düzgün ve tutarlı bir asfalt karışımı sağlar. Kurutucu tamburunun verimliliği, asfalt karışımının genel kalitesini doğrudan etkiler ve bu da onu üretim sürecinde çok önemli bir unsur haline getirir. Optimum asfalt karışımı üretimi için istenen kurutma ve ısıtma seviyesine ulaşmak için kurutucu tamburunun sıcaklığının ve hızının uygun kalibrasyonu ve kontrolü çok önemlidir.

Elek ve sıcak agrega bunkeri:

Kurutucudan gelen sıcak agrega eleklerde boyutlarına göre ayrıştırılır ve sıcak agrega regabunkere gelir. Elek malzemesi kırıcıya geri gönderilir. Sıcak agrega bunkerlerine gelen malzemeler, üretim reçetesine göre otomatik tartım sistemi ile istenilen miktarda miksere alınır.

Mikser:

Bir asfalt plentinde mikser, nihai asfalt karışımını üretmek için ısıtılmış agregaları asfalt bağlayıcıyla birleştirmekten sorumlu çok önemli bir bileşendir. Mikser ünitesi tipik olarak, homojen ve iyi kaplanmış bir asfalt karışımı oluşturmak için agregaların ve asfalt bağlayıcının iyice karıştırıldığı çift şaftlı bir boksör veya tamburlu bir karıştırıcıdan oluşur. Mikserin dönme hareketi, agregaların asfalt bağlayıcı ile eşit şekilde kaplanmasını sağlayarak yüksek kaliteli asfalt karışımı elde edilmesini sağlar. İstenilen sıcaklığa ve karıştırma süresine ulaşmak için karıştırma işlemi dikkatlice kontrol edilir ve malzemelerin uygun şekilde harmanlanması sağlanır. Bir asfalt plentinde tutarlı karışım kalitesi ve üretim verimliliği sağlamak için mikserin uygun kalibrasyonu ve bakımı çok önemlidir. Mikserin tasarımı ve verimliliği, üretilen asfalt karışımının genel performansını ve kalitesini önemli ölçüde etkiler.

Toz kontrol sistemi:

Asfalt plentindeki toz kontrol sistemi, üretim süreci sırasında toz parçacıklarının emisyonunu en aza indirmek ve kontrol etmek için tasarlanmış çok önemli bir bileşendir. Agregaların elleçlenmesi, kurutulması, taşınması ve karıştırılması gibi faaliyetlerden kaynaklanan tozun yakalanmasını ve tutulmasını amaçlayan çeşitli mekanizma ve ekipmanlardan oluşur. Toz kontrol sisteminin temel amacı hava kalitesini iyileştirmek, çevre düzenlemelerine uymak ve tesis personeli için daha güvenli bir çalışma ortamı yaratmaktır. Bir toz kontrol sisteminin ortak bileşenleri arasında toz toplayıcılar, filtreler, yıkayıcılar ve havalandırma sistemleri bulunur. Torba filtreleri veya siklonlar gibi toz toplayıcılar havadaki parçacıkları yakalarken, filtreler daha ince parçacıklı maddeleri yakalar. Temizleyiciler, egzoz gazlarındaki tozun uzaklaştırılmasına yardımcı olur ve havalandırma sistemleri, fabrika tesislerinde uygun hava akışını ve tozun tutulmasını sağlar. Toz kontrol sisteminin düzenli bakımı ve izlenmesi, asfalt plenti operasyonlarında toz emisyonlarının azaltılmasında ve çevresel sürdürülebilirliğin desteklenmesinde etkinliğini sağlamak için gereklidir.

Bitüm sistemi:

Bitüm depolama tankları ve ısıtma sisteminden oluşmaktadır. Rafineriden ısı yalıtımlı araçlarla tesise getirilen bitümlü malzemeler bitüm tanklarında depolanmaktadır. Bitümlü malzemenin donmasını önlemek amacıyla tanklarda ısıtma sistemi mevcuttur. Genellikle sıvı veya gaz yakıtlı kızgın yağ kazanları kullanılmaktadır.