AKSARAY ÜNİVERSİTESİ
Endüstriyel Atık Yağların Geri Dönüşüm Yöntemleri
Orhan Atakan Gürbüz
03.06.2015
Giriş ______________________________________________________________________ 3
Yağ Çeşitleri ve Tüketimi _____________________________________________________ 3
Endüstriyel Atık Yağların Genel Özellikleri _______________________________________ 5
Atık Yağlarla ilgili Tanımlar ________________________________________________________ 5
Atık Yağların Karakteristik Özellikleri _______________________________________________ 5
Atık Yağların Çevresel Etkileri _____________________________________________________ 6
Atık Yağların Sınıflandırılması _____________________________________________________ 7
Atık Yağların Geri Dönüşümü __________________________________________________ 8
Atık Yağların Ham Madde Olarak Geri Kazanılması ____________________________________ 9
Atık Yağların Geri Dönüşümünde Kullanılan Teknoloji Çeşitleri ___________________________________ 9
Atık Yağların Geri Dönüşümünde Kullanılan Bazı Özel Lisanslı Prosesler ___________________________ 11
Atık Yağların Ham Madde Olarak Geri Dönüşmesinde Kullanılan Teknolojilerinin Avantaj ve
Dezavantajları _________________________________________________________________ 13
Atık Yağların Enerji Olarak Geri Kazanımı ___________________________________________ 14
Kaynakça _________________________________________________________________ 15
Giriş Bu çalışmanın amacı endüstriyel yağlama amaçlı kullanılan ve kullanım ömrünü tamamlamış
yağların geri dönüşüm yöntemlerini incelemektir. Bu çalışmada öncelikle yağların oluşumu ve tüketim
miktarları ile atıl konuma gelmiş endüstriyel yağların tanımlanması, karakteristik özellikleri ve
çevresel etkileri incelenmiştir. Daha sonra atık yağların geri dönüşüm yöntemleri olan rejenerasyon,
yeniden rafinasyon teknikleri, akım şemaları, avantaj ve dezavantajları incelenmiştir. Sonuç olarak
diğer bir geri dönüşüm alternatifi olan atık yağların yakıt olarak yakılması incelenmiştir.
Yağ Çeşitleri ve Tüketimi Sanayide ve motorlarda kullanılan yağlar iki şekilde oluşur. Ham petrolün rafine edilmesi
sonucu mineral yağlar elde edilir. Bu mineral yağlar özel proseslere tabi tutularak baz yağların elde
edilmesi sağlanır. Baz yağlar elde edilecek madeni yağın kullanım alanı özelliklerine göre mineral yağa
ilave prosesler uygulanır. Örneğin baz yağdan elde edilecek motor yağı için mineral yağ nitrojen sülfür
gibi maddelerden ayrışması ve doymamış hidrokarbonların daha kararlı yapılara dönüştürülmesi
gerekir. Günümüzde baz yağlar sadece mineral esaslı (ham petrolün rafine edilmesi sonucu)
yağlardan oluşturulmamaktadır. Petrol fiyatlarının artması ve rafine edilmelerinin azalması sonucu
kimyasal sentez yöntemleriyle daha yüksek performanslı sentetik baz yağlar elde edilebilmektedir
(Madeni Yağ Ansiklopedisi). Şekil 1. Yağ oluşumunu özetlemektedir. Şekilde de görüldüğü gibi Madeni
atık yağlar üretim şekillerine göre sentetik yağlar ve madeni yağlar olmak üzere iki farklı şekildedir.
Ham petrolün rafine edildikten sonra çözücü ayrıştırma ve hidrokarbon işleme teknikleri ile elde
edilen mineral bazlı yağa genellikle belirli oranında katkı maddesi ilavesi sonucu madeni yağlar elde
edilir. Sentetik yağlar ise baz yağın laboratuar ortamların sentetik kimyasalların tepkimeleri sonucu
elde edilmesiyle oluşur. Örneğin ester yağları asit ve alkollerin kimyasal tepkimeleri sonucu elde edilir
(Basel Convention, 1995). Sentetik yağlar performans açısından mineral bazlı madeni yağlara göre
daha üstündür (S-Oil, 2011).
Şekil 1 Yağ Üretim Çeşitleri
Yağlar birçok farklı şekillerde sınıflandırılabilir. Baz yağlar Amerikan Petrol Enstitüsü (API)
tarafından kullanım yerlerine göre gruplandırılırlar. API ya göre I. Grup yağlar düşük performans
gerektiren işlemler için kullanılır. II. Grup baz yağlar ise yüksek performans gerektiren işlemlerde
kullanılır. III. Grup baz yağlar ise çok yüksek performans gerektiren işlemlerde kullanılmaktadır.
(Tayraş, 2012)
Yağlayıcı maddelerin genel sınıflandırılması, mineral yağların ham petrolden elde edilmesi
yöntemlerine ve viskozitelerine göre yapılır. Bu sınıflandırmaya göre 3 çeşit sıvı mineral yağ vardır.
Parafinik yağlar hidrokraking veya çözücü ayrışma sonucu elde edilir ve bu yağların viskoziteleri
yüksektir. Naftanik yağlar ham petrolün distilasyonu sonucu elde edilirler ve viskoziteleri düşüktür.
Parafinik yağların işlenmesi sonucu düşük viskoziteli aromatik yağlar plastik ve asfalt üretiminde ek
ürün olarak kullanılır. Sentetik yağların tanımı yukarda verilmiştir. Gresler ise yarı sıvı yağlayıcı
malzemelerdir ve yağların metalik kalıplar ve yüksek sıcaklıktaki suyla beraber emülsiyona
dönüştürülmesi sonucu elde edilir. Kullanım alanlarına göre yağlayıcı maddeler taşıt yağları (motor ve
dişli yağları), endüstriyel yağlar( hidrolik yağlar, proses yağları), deniz yağları ( gemilerde kullanılan
makine yağları) ve gresler olarak sıralanabilir (Kopeliovich, 2012) (PETDER) (Lubmarine).
Petrol Sanayi Derneği’nin 8 petrol şirketinin gönüllü olarak hazırladığı rapordan elde edilen
verilere göre Türkiye madeni yağ türlerine göre tüketim miktarları ve oranları Şekil 2. ‘de verilmiştir.
Şekil 2. ye göre 2015 yılının ilk 3 aylık periyodunda toplam tüketilen yağların yarısından fazlasını taşıt
yağları oluşturmaktadır. Bu 3 aylık periyota tüketilen toplam taşıt yağ miktarı yaklaşık 40.000 tondur.
Taşıt yağlarında en çok yağ kullanımı kullanım süresinin fazla olması nedeniyle ticari araçlarda
görülmektedir. Sanayi alanında ise en çok kullanılan yağ türü yaklaşık 50.000 ton olarak hidrolik
yağlardır. Oran olarak en az kullanılan yağ tipi gres ve deniz taşıtlarında kullanılan yağlardır.
Şekil 2 2015'in ilk çeyreğinde kullanım alanlarına göre tüketilen yağ miktarları (PETDER)
Endüstriyel Atık Yağların Genel Özellikleri
Atık Yağlarla ilgili Tanımlar Birleşik Devletler Çevre Ajansına (BDÇA) göre kullanılmış yağlar ile atık yağlar farklı iki
kavramdır. BDÇA' ya göre atık yağ bulaşma ve sızma sonucu yağın amacına göre kullanılmaz hale
gelmiş olması demektir. İşlenmemiş petrolün petrol varillerinden sızıp toprağa karışması bu atık
yağlara örnektir. Bu iki terim arasındaki belirleyici etmen yağ yada benzeri ürünün kullanılıp
kullanılmamasıdır. BDÇA' ya göre kullanılmış yağ ise fiziksel veya kimyasal işlemler için kullanılmış atıl
durumdaki yağlardır. Bu yağlar, polimer temelli başlangıç materyallerinden veya kömürden gelen
sentetik yağlar, motor yağları, kompresör yağları, endüstriyel hidrolik çözücüler, endüstriyel proses
yağları olarak listelenebilir (USEPA, 1996).
21.01.2004 tarih ve 25353 sayılı Atık Yağların Kontrolü Yönetmeliği'ne göre atık yağ:
"Kullanılmış taşıt yağları (benzinli motor, dizel motor, şanzıman ve diferansiyel, transmisyon, iki
zamanlı motor, hidrolik fren, antifriz, gres ve diğer özel taşıt yağları); endüstriyel yağları (hidrolik
sistem, türbin ve kompresör, kızak, açık-kapalı dişli, sirkülasyon, metal kesme ve işleme, metal çekme,
tekstil, ısıl işlem, ısı transfer, izolasyon ve koruyucu, pas ve korozyon, izolasyon, trafo, kalıp, buhar
silindir, pnömatik sistem koruyucu, gıda ve ilaç endüstrisi, genel amaçlı, kağıt makinesi, yatak ve diğer
özel endüstriyel yağları ve endüstriyel gresleri) ve özel müstahzarları (preparatları) (kalınlaştırıcı,
koruyucu, temizleyici ve benzeri)ve kontamine olmuş yağ ürünlerini" olarak tanımlanmaktadır (Atık
Yağların Kontrolu Yönetmeliği, 2004).
Atık yağ yönetmeliğine göre atık yağ terimi yukarda bahsi geçen BDÇA'nın belirlediği
kullanılmış yağ tarifine uymaktadır. Atık yağ uluslararası olarak daha genel bir kavram olup,
kullanılmış yağ terimi ise daha çok yasal düzenlemeler için tercih edilen terimdir. Bu çalışmada atık
yağlarla ilgili verilecek olan bilgiler, yönetmelikte tarifi yapılan atık yağ (endüstriyel amaçlı kullanılmış
yağ)tarifi esas alarak hazırlanmıştır.
Atık Yağların Karakteristik Özellikleri Kullanılmamış yağlar, tıpkı atık yağlar gibi tehlikeli kimyasal bileşikler içerebilirler. Kullanıma
hazır yağların kimyasal özellikleri bakımından en fazla hangi tip baz yağdan üretilmiş ise o baz yağın
karakteristik özelliklerini taşır. Kullanıma hazır motor ve endüstriyel yağlarda baz yağ oranları diğer
bileşenlere göre fazladır. Atıl durumda olmayan kullanıma hazır yağların içerisinde ayrıca metal
konsantrasyonları görülmektedir. Bu metallerin başında Br,Cd, Zn,ve kurşun gelmektedir (Casper,
Hallenbeck, & Brenniman, 2002). Şekil 3.'de kullanıma hazır motor yağının kimyasal içeriğinin yüzde
oranları verilmiştir. Deterjanlar, motor yağı gibi yağlayıcı amaçlı kullanılan yağlarda bulunabilirler.
Deterjanların temel görevi yağlarda katkı maddeleri olmalarıdır. Motordaki içten yanma sonucu
oluşan yanma asitlerini nötralize etmektedirler. Bir diğer görevleri de piston çemberinde oluşabilecek
kalıntıların birikmelerini engellerler (Chevron Oronite Company, 2015).
Şekil 3 Kullanıma Hazır Motor Yağı İçeriği Yüzde Oranları (Casper, Hallenbeck, & Brenniman, 2002)
Motor yağları zamanla kullanımı sırasında birçok madde bünyesine geçebilmektedir. Motor
bünyesinde bulunan Zn ve benzeri metaller, sürtünme etkisiyle yağın bünyesine geçebilirler. Motor
çalışması sırasında meydana gelen yüksek sıcaklıklar yağın bünyesinde bulunan hidrokarbon
zincilerinin okside olmasına ve poli-aromatik hidrokarbonların(PAH) yağın bünyesinde ortaya
çıkmasına neden olmaktadır.Kullanılmamış motor yağlarındaki PAH miktarları atık motor yağlarında
bulunan PAH miktarlarına göre ortalama yüz kat daha az bulunmaktadır. Hidrokarbonların bir kısmı
uçucudur fakat özellikle uzun zincirli hidrokarbonlar oksidasyon reaksiyonları sonucu çamur
oluşturabilirler. Atık motor yağları bünyesinde yanmamış benzin bileşikleri bulundurabilirler. Sülfür
yağın performansını artırmak için kullanılan deterjan türevlerinden kaynaklanmaktadır. Çevresel ve
ulaşımsal etkilere beraber atık motor yağlarında su muhtevası da görülebilmektedir. (Shaeiwitz, 1996)
Şekil 4 Kullanılmış Motor Yağı İçeriği (Shaeiwitz, 1996)
Atık Yağların Çevresel Etkileri Endüstriyel atık yağlar rafine edilmemiş yağlara göre çevreye birçok yönden daha zarar
verirler. Bunun en büyük nedeni atık yağların kulanım sırasında bazı metal ve kimyasal maddelerin
86%
1% 4%4%
5%
Kullanıma Hazır Motor Yağı İçeriği Yüzde Oranları
Baz Yağ
Deterjan Önleyici
Deterjan (Br, Cd sülfatlar)
Çok amaçlı katkı maddeleri
1%
5%9%
13%
13%
59%
Kullanılmış Motor Yağı İçeriğiYüzde Oranları
Sülfür
Benzin
Su
PAH
Çamur
Baz Yağ
yağın bünyesine geçmesidir. Kullanılmış atık yağların etkileri hem insan sağlığına hem de toprak ve su
ekosistemlerine etkileri görülmektedir (IETC, 2013).
Kullanılmış atık yağlara kullanıldığı proseslere göre oldukça çeşitli kirleticiler bünyelerine
geçebilir. Bu sebepten dolayı atık kullanılmış yağların pek azı saftır. Bu kirleticilerin başında iz
elementler, klorlu çözücüler, benzin, tam yanmanın oluşmadığından ortaya çıkan yan ürünler,
poliaromatik hidrokarbonlar (PAH) ve PCB'ler gelirler. Rafine edilerek ede edilen yağların çevreye
olan etkileri toksisite açısından daha etkilidir. Kullanılmış yağlar işlenmemiş yağlara göre suda daha
kolay çözünürler. Kullanılmış yağlar yumuşak dokulara daha kolay nüfuz edeler. Bundan dolayı
kullanılmış yağların çevresel etkileri çok yönlüdür. Yağın karakteristik özellikleriyle; mevsim, su
sıcaklığı ve coğrafi özelliklere göre kullanılmış yağların sağlık ve çevre üzerine etkileri çok çeşitli
olmaktadır. Solunum yoluyla atık yağ buharları solunum sistemlerine zarar verir. Atık yağların
yutulması halinde sindirim sistemi hasar görür. Ekolojik etkileri arasında ise;kullanılmış yağlar besin
maddelerin azalmasına neden olur. Üreme önemli ölçüde azalır. Kuş gibi tüylü hayvanların üzerine
bulaşan atık yağlar, bu tip canlıların özellikle vücut sıcaklıklarını olumsuz yönde etkiler. Kullanılmış
atık yağlar yer altı sularına karışması halinde yer altı suyunun kullanılmasını güçleştirir ve
temizlenmesi de oldukça maliyetlidir. Yüzey sularında kullanılmış yağların doğal yollardan giderim
süreleri atık yağ cinsine ve atık yağa bulaşmış ek atıkların türüne göre on yıla kadar yükselebilir.
(Nixon & Saphores)
Kullanılmış atık yağlara bulaşan maddelerin en önemli örneği motor yağlarında
görülmektedir. Motor yağlarında içerik olarak oldukça fazla PAH'lar ve Pb, Zn, Cu, Cd, Cr, Ni
elementleri bulunur. Bu metaller doğada bakteriyolojik faaliyetler yüzünden hızlı yayılabilirler. Motor
yağların kullanıldığı süre boyunca bünyelerinde PAHları biriktirilir. Kullanılmamış motor yağlarında
kullanılmış yağlara göre 600 kat daha fazla PAH bulunabilir. PAH doğada kansorolejen bir maddedir.
Motor yağlarının görevi motorun piston haznesinde bir film tabakası oluşturarak sürtünmeyi
azaltması ve motorun verimliliğini artırmaktır. Hidrokarbonlar ve katı maddelerinin haricinde motor
yağlarına içten yanma aşaması sırasında motor yağında bulunan baryum ve çinko gibi katkı maddeleri
yağın bünyesine geçebilir. Yine yanma sırasında motorun kaplamasında bulunan kurşun, arsenik,
nikel ve kadmiyum gibi yüksek toksisiteli metaller kullanılmış metaller yağın bünyesine geçer.
Alüminyum ve bakır gibi düşük toksisiteli birçok metalde ayrıca yağın bünyesindedir ama toksin
özellikleri az olduğu için önemsenmemektedir. (Denton, 2007)
Atık Yağların Sınıflandırılması Amerika Çevre Ajansı bir atığın kullanılmış yağ olabilmesi için üç ana kriter belirlemiştir.
Birinci kriterde yağın oluşumuna bakılır. Bu oluşum yağın rafine sonucu mu yoksa sentetik maddeler
sonucu mu elde edildiği belirlenir. Hayvansal yağlar ve bitkisel yağlar bu kriterden çıkartılmıştır. İkinci
kriterde ise yağın nerde ve nasıl kullanıldığına bakılır. Birikme ve sızma sonucu kullanılmamış yağların
atık halleri bu kriterden tanımlar kısmında açıklandığı gibi ayrı tutulur. Üçüncü kriterde ise atık yağın
kullanılmış atık yağ olabilmesi için muhakkak fiziksel veya kimyasal maddelerin bulaşmış olması
gerekir (USEPA, 1996).
Atık Yağların Kontrolü Yönetmeliği’nde ise atık yağlar içeriğinde bulunan ekotoksit parametrelere göre kategorilere ayrılmıştır. Bu kategoriler; PCB oranları, toplam halojenler ve arsenik, kadmiyum, krom, klorür, kurşun gibi ağır metallerdir. Tablo 1 atık yağ sınıflarını bulundurdukları kirleticilerin minimum değerlerine göre kategorilerini göstermektedir. Tablo 1’e göre 1. Kategori atık yağlarda rafinasyon ve rejenerasyon işlemleri olan geri dönüşüm işlemleri için
uygundur. Bu yağların lisanslı tesislerde enerji için yakılmaları uygundur. 2. Kategori atık yağlar sadece lisanslı tesislerde yakıt olarak kullanılabilirler. 3. Kategori atık yağlar ise rafinasyon işlemleri gerçekleştirilemez ve ekstra yakıt olarak kullanılması çevre ve insan sağlığına olumsuz etkiler doğuracağından tehlikeli atık sınıfına girerler ve dolayısıyla yakılarak imha edilmeleri gerekmektedir(Atık Yağların Kontrolu Yönetmeliği, 2004). 2. kategorideki bir atık yağ eğer klorür toplam halojen ve PCB sınır değerleri aşılmıyorsa bu tip yağların rejenerasyon ve rafinasyonuyla geri kazanılmaları mümkündür. 1. kategori atık yağlara makine yağlama yağları örnek olarak verilebilir. 2. kategori yağlar ise genellikle araç motor yağlarıdır (Çevre Online, 2007).
Tablo 1 Atık Yağ Kategorileri
Kirleticiler I.Kategori Atık Yağ) (II.Kategori Atık Yağ) (III.Kategori Atık Yağ)
Arsenik < 5 ppm Max. 5 ppm 5 ppm
Kadmiyum < 2 ppm Max. 2 ppm 2 ppm
Krom < 10 ppm Max. 10 ppm 10 ppm
Klorür Max. 200 ppm Max. 2000 ppm 2000 ppm
Kurşun < 100 ppm Max. 100 ppm 100 ppm
Toplam Halojenler Max. 200 ppm Max. 2000 ppm 2000 ppm
(PCB) Max. 10 ppm Max. 50 ppm 50 ppm
Parlama Noktası Min. 38 C Min. 38 C -
Atık Yağların Geri Dönüşümü Atık yağların geri dönüşümü organik muhtevası yüksek olan bu atık sorunun çözümü için
alternatif bir yöntemdir. Atık yağların yakılarak imha edilmesi ortaya çıkacak katı ve gaz fazındaki
kirleticiler doğuracağından geri dönüşüm yöntemleri hem ham maddenin korunması hem de
ekonomik ve enerji verimliliği açısından en avantajlı olan çevre yönetim şeklidir. Atık yağların uygun
bir şekilde geri kazanılması, hava, toprak ve su ekosistemlerine ekotoksin maddelerin bulaşmasının
önlenmesi açısından büyük önem taşır. Ayrıca, atık yağların geri kazanılması ile atık miktarı azaltılarak
atık yağda bulunan enerjinin tekrar kullanılmasına neden olur. (Özbey & Metin, 2011)
Geri dönüşüm atık yağların tekrar kazanılmasında kullanılan genel terimdir. Atık yağ geri
dönüşümde, tekrar işleme, yeniden değerlendirme ve yeniden rafine etme yöntemleri
bulunmaktadır. Tekrar işleme ve yeniden değerlendirme işlemleri atık yağda bulunan çözünmez
madde ve oksidant giderimi ile su ve katı maddelerin arıtımı işlemidir. Yeniden rafine etme ise ham
petrolün rafinasyon işlemine benzemektedir. Atık yağ tekrar baz yağ haline dönüştürülerek işlenir
(Basel Convention, 1995). Atık yağ geri dönüşümü atık yağın kullanım amacına göre de
sınıflandırılabilmektedir. Buna göre atık yağların ham madde olarak geri kazanımı ve enerji için
yakıtlara ilave edilerek kullanılması olarak sınıflandırılabilir. (Özbey & Metin, 2011)
Şekil 5. Atık yağ geri dönüşüm sisteminin şematik özetini göstermektedir. Buna göre uygun
şekilde toplanıp taşınan atık yağlar lisanslı atık yağ rejenerasyon tesislerine getirilerek yeniden
rafinasyon işlemi yapılmaktadır. Atık yağların yeniden rafinasyonu ile atık yağ tekrar baz yağ haline
gelir ve kullanım alanlarına göre motor yağı, vites yağı yada hidrolik yağlar baz yağların tekrar
formülize edilmesi sonucu üretilebilmektedir. Geri dönüşüm prosesinde geri dönüşümü mümkün
olmayan atıklar meydana gelir. Bu atıklar yakma, depolama veya diğer petrol ürünlerine katkı
maddesi olarak kullanılabilirler (United Nations Environment Programme, 2012).
Şekil 5 Atık Yağ Geri Dönüşüm Sistemi (United Nations Environment Programme, 2012)
Atık Yağların Ham Madde Olarak Geri Kazanılması Atık Yağların Kontrolü Yönetmeliği’ne göre atık yağların parametlerinin I. Kategoriye göre
sınıflandırılabilen yağların rejenerasyon ve rafinasyon işlemlerine tabi tutulmaları gerekmektedir. Bu
işlemler katı maddeleri ve suyu ayırmak için bekletme, asit ilavesi ile zift ve gres gibi yan ürünlerin
giderilmesi, baz ilavesi ile pH seviyesini yükseltme, yıkama, solvent ekstrasyonu yada vakum
distilasyonu ile nem ve uçucu yağları giderme, kil ile ağartma ve renk iyileştirmek için hidrojenasyon
olarak sıralanabilir. Atık yağların ham madde olarak geri kazanma teknikleri genel ve özel olarak 2
gruba ayrılmaktadır (United Nations Environment Programme, 2012).
Atık Yağların Geri Dönüşümünde Kullanılan Teknoloji Çeşitleri
A. Asit Kil Yöntemi
En yaygın kullanılan ve genellikle eski tip rafinelerde uygulanılan yöntemdir. Atık yağa sülfürik
asit eklenerek atık yağda bulunan kontamine metaller sülfat bileşikleri olaraktan yağdan uzaklaştırılır.
Bu aşama asit kil yönteminin asitleme aşamasıdır. Kille işlem aşamasında asidik atık yağ kille temas
ettirilerek asitliği nötürleştirilir ve ayrıca kilin absorbant özelliği ile renk ve koku giderimi de sağlanmış
olur. Şekil 6.’da bu metodun proses akım şeması verilmiştir (Özbey & Metin, 2011).
Şekil 6 Asit Kil Yöntemi Akım Şeması (PETDER, 2012)
B. Vakum Damıtma/İnce Film Buharlaştırma Teknolojileri
Atık yağlar ilerleyen proses aşamalarında korozyona neden olabilecek maddelerinden
ayrıştırılmak için ön arıtım uygulanır. Ön arıtılmış atık yağ hafif hidrokarbonların ve suyun giderimi için
damıtma uygulanır. Susuzlaştırılmış atık yağ daha sonra yüksek vakum damıtma işlemine ve ince film
buharlaştırıcısına alınır. Bu aşamada atık yağdan dizel yakıtı ayrışır ve katkı maddeleri ile kalıntı
metaller asfalt akımına geçer. Damıtılmış yağ yüksek sıcaklık ve basınçta hidrojen gazı ve katalizör ile
reaksiyona sokularak azot, sülfür ve oksijenlenmiş organik bileşiklerin giderimi sağlanır. Elde edilen
üründen fraksiyonlama ile baz yağlar, yağın motor, endüstriyel veya hidrolik yağı olarak kullanımın
alanlarına göre elde edilebilir (Şekil 7.) (United Nations Environment Programme, 2012).
Şekil 7. Vakum Damıtma/Buharlaştırma Yöntemi Genel Akım Şeması (United Nations Environment Programme, 2012)
C. Hidrojenasyon Temelli Teknolojiler
Katı maddelerinden filtreleme yöntemi ile ayrılmış atık yağlar öncelikle basınçlı karıştırma
haznelerinde sıcak hidrojen gazı ile karıştırılır. Daha sonra sıcak karışım flaş ayırıcıya alınır. Flaş
ayrıştırıcı alt bölmesinde sıvı kısmı birikir ve atık yağda bulunan kalıntı maddeler sıyırıcı ile sıyrılır.
Daha sonra ürün yüksek sıcaklık ve katalizörlerle reaktöre alınır. Yüksek basınçlı soğuk ve sıcak
ayrıştırıcılarda atık yağ azot, klor, sülfür ve oksitlenmiş organik madde giderimi sağlanır. Son ürün
olarak elde edilen hidrokarbon iyileştirilmiş renk gibi gelişmiş kimyasal özelliklere sahip olup farklı
viskozitelerdeki yağ türevleri franksiyonlama ile elde edilebilir. Şekil 8 bu prosesin genel akım
şemasını göstermektedir (United Nations Environment Programme, 2012).
Şekil 8 Hidrojenasyon Temelli Teknolojilerin Genel Akım Şeması (United Nations Environment Programme, 2012)
D. Ekstrasyon Temelli Teknolojiler
Diğer rafinasyon tekniklerine göre daha yenilikçi ve güncel bir tekniktir. Ekstrasyon işleminin
çözücüler ile sağlanması, yağın ayrılması, atmosferik damıtma, vakum damıtması ve kil ile filtreleme
işlemlerinden oluşan ekstrasyon temelli teknolojilerin en önemli özelliği kimyasal ön arıtım yerine
ham petrolde bulunan bir hidrokarbon olan propan ekstrasyonu kullanılmasıdır. Bir diğer önemli
özelliği ise bu metotun başlangıç aşamalarının oda sıcaklığı koşullarında bile uygulanabilinmesidir.
Atık yağlar ilk aşamada potasyum hidroksit gibi basit çözeltilerle ön arıtımı gerçekleştirilmektedir.
Karışım daha sonra hidrokarbon seçiciliği yüksek olan propan çözücüsü ile karıştırılır. Karışım daha
sonra iki aşamalı ektrasyon ünitelerine alınır. Birinci aşamada karışımda bulunan katı ve sıvı maddeler
birbirinden ayrılır. Katı maddeler asfalt kalıntısı olarak ayrılır. İkinci aşamada karışımda bulunan
propan ısıl ayrıştırıcılar ve flaş ayrıştırıcısı ile ayrılır. Ayrılan propan su ile soğutularak tekrar sisteme
geri kazandırılır. Dizel türü yakıt elde edilmesi veya fraksiyon işlemi için ayrılan yağ vakum damıtma
uygulanabileceği gibi son aşama olarak kil ile filtreleme veya hidrojenleme bitirme yöntemi olarak
kullanılabilir (United Nations Environment Programme, 2012).
Atık Yağların Geri Dönüşümünde Kullanılan Bazı Özel Lisanslı Prosesler
Yukarda açıklanan genel yöntemlerden başka şirketlerin ya da araştırmacıların kendi
geliştirdikleri geri dönüşüm teknikleri de mevcuttur. Bu yöntemlerin sayısı oldukça fazla olmakla
birlikte, bir kısmı ticari olarak elde edilebilmektedir. Sadece labaratuar ölçeğinde geliştirilen
tekniklerin bulunduğu gibi artık kullanılmayan tekniklere de literatür taramalarında rastlanmıştır.
Birleşmiş Milletler Çevre Programı özel metotlar olarak 21 adet proses belirlemiştir. Bu çalışmada
literatürde en rastlanan ve ticari olarak piyasada bulunabilecek özel metotlar hakkında bilgiler
verilecektir.
A. Chemicals Engineering Partners (CEP) Prosesi (Mohawk Teknolojisi)
CEP atık yağların yeniden rafine edilmesi için yeni teknikler üreten bir kuruluştur. Dünyanın
farklı şehirlerinde bu kuruluşun geliştirdiği bu tekniğin uygulamaları görülmektedir (Özbey & Metin,
2011). Şekil 9. Bu tekniğin akım şemasını göstermektedir. Bu teknik temel olarak 4 farklı aşamadan
oluşur. 1. aşamada atık yağ kirletici miktarının analiz sonuçlarına göre azaltılması gerekmektedir.
Ayrıca bu ön arıtım proseste kullanılacak katalizör ile kirleticilerin tepkimeye girmemeleri için
önemlidir. 2. aşama ise film buharlaştırma işlemidir. Bu aşamada yüksek sıcaklıklarda ısıtılan atık yağ
buharlaşır ve asfalt artıkları sistemden ayrıştırılır. 3. aşamada ise diğer tekniklerden farklı olarak
hidrojenleme işlemi sıralanmış reaktörlerde gerçekleştirilir ve API standartlarına göre II. Grup baz
yağlar elde edilebilmektedir. Son aşamada vakum damıtma kullanılarak farklı viskozitelerde yağ
grupları elde edilebilir (PETDER, 2012).
Şekil 9 CEP Prosesi Akım Şeması (PETDER, 2012)
B. Avista Oil Solvent Ekstrasyon Prosesi
AvistaOil kuruluşunun Vaxon firmasından aldığı lisansı geliştirerek elde ettiği patentli
prosestir. Atık yağların giderilmesinde diğer rafinasyon tekniklerinden farklı olarak bu proses
Geliştirilmiş Seçici Arıtma (patenti firmanın kendisine aittir) yöntemi kullanılır. Bu sistem özet olarak
ön flaş ve kimyasal ayrışmalardan gelen ürün solvent ayrışma haznesine alt kısımdan verilir. Haznenin
üst kısmından ise çeşitli polar çözücüler eklenir. Ürün kolon içersinde yükselirken polar solvent ile
sıvı-sıvı ekstrasyon sayesinde atık yağda bulunana poliaromatik ve heteratomik bileşiklerin ayrışması
sağlanmış olur. Bu teknikle elde edilen yağ API standartlarına göre I. Grup baz yağdır. (Tayraş, 2012)
Şekil 10 Avista Oil Solvent Ekstrasyon Prosesi (Tayraş, 2012)
C. Purable Hylube Prosesi
Purable kuruluşunun 1995 yılında geliştirdiği kesintisiz atık yağ rafinasyon prosesidir. Bu
proses 3 temel aşamadan oluşur. İlk aşamada atık yağ ön işleme tabi tutulur. Bu ön işlemde atık yağ
filtrelenir ve hidrojen gazı ile karıştırılarak flaş ayrıcısında gaz fazına geçiş yapar. Katı bileşikler asfalt
türevleri olarak sitemden ayrışır. İkinci aşama ise katalitik hidro işlemdir. Bu aşamada ürün seri
hidroreaktörlere alınır. Katalizör yardımıyla hidrojenleme işlemi (doyurma) ürüne uygulanır ve önemli
ölçüde kükürt atık yağdan giderilmiş olur. Son aşamada ise vakum damıtma ile endüstriyel kalitede
istenilen ürün atık yağdan geri dönüştürülmüş olur. Bunun yanı sıra nafta, gaz yağı, gaz yakıtlarda yan
ürün olarak elde edilir. Bu ürünlerin eldesi ile yüksek olan işletme maliyeti düşürülmeye çalışılır
(Tayraş, 2012).
Şekil 11. Purable Hylube Prosesi Akım Şeması (Tayraş, 2012)
Atık Yağların Ham Madde Olarak Geri Dönüşmesinde Kullanılan
Teknolojilerinin Avantaj ve Dezavantajları Asit Kil metodu Dünyada en çok kullanılan atık yağ geri dönüşüm metodudur. Bu proses
düşük işletme maliyeti, proseslerin kolay ve az karmaşık olması bakımından oldukça tercih edilir.
Kullanılmış atık yağların geri dönüşümünün yapıldığı ilk rejenerasyon sistemidir. Bu prosesin en
önemli avantajı düşük maliyet ve kolay işletmedir. Fakat dezavantajları avantajlarına göre oldukça
fazladır. Çevresel etki açısından güvensiz bir prosestir. Ürün olarak genellikle API standartlarına göre
düşük performanslar için baz yağ eldesi sağlanır. İkinci önemli dezavantajı ise çok fazla sayıda atık
yağın rejenerasyonunu yapamamasıdır. Üçüncü önemli dezavantajı prosesin kullanımı sonucu ortaya
çıkan atıklardır. Bu atıkların en başında kontamine olmuş kil gelmektedir. Bu asidik çamurun
bünyesinde PAHlar ve sülfür bileşikleri bulunmaktadır ve tam anlamıyla bu prosesin PAH ve sülfür
arıttığı söylenemez. Proseste kullanılan suyun daha sonradan tekrar arıtılması gerekmektedir (F. Dalla
Giovanna, 2003).
Termal hidrojenasyon ile asfalt giderimi prosesi ise yüksek verimli olduğundan avantajlıdır.
PCB, klor ve sülfür giderimi açısından kullanılabilir. Baz yağ sınıfı II. Gruptur. Fakat, işletim koşulları
proses yüksek basınç ve sıcaklık gerektirdiğinden zordur ve yatırım maliyeti yüksektir. Sürekli hidrojen
kullanımı gerektirir ve hidrojen sülfit ve hidrojen kloride gibi yan ürünlerin oluşumu görülür (Özbey &
Metin, 2011).
Vakum damıtma ve film buharlaştırma ile atık yağ geri dönüşümü özel teknolojik
sınıflandırma adıyla Mohawk Teknolojisinin en önemli avantajı çok farklı atık yağ türlerini rafine
ederek iyi kalite yağ rejenerasyonu sağlamaktadır. Ayrıca buharlaşma sonucu ayrışan asfalt türevleri
yapı malzemesi olarak kullanılabilmektedir (F. Dalla Giovanna, 2003).
Solvent Ekstrasyon yöntemi atık yağ geri dönüşüm teknolojileri arasına en avantajlı olan
teknoloji çeşididir. API II. Grup baz yağ üretimi bu prosesle sağlanabilmektedir. PAH bileşenleri
tamamen giderilir. Sentetik baz yağ bileşenleri proses sırasında ve sonunda tamamen korunmuş olur.
Atık giderim maliyeti ve yatırım maliyeti düşüktür. Dezavantajı ise bu proses sonucu elde edilen ürün
ham madde olarak kullanılan atık yağın karakteristik özelliklerine göre farklılık göstermektedir. Ayrıca
atık yağın karakteristik özellikleri kullanılacak solvent miktarında belirleyici rol oynar (PETDER, 2012).
Atık Yağların Enerji Olarak Geri Kazanımı Atık yağlar bir diğer geri dönüşüm yöntemi de ilave yakıt olarak değerlendirilebilmesidir. Atık
yağların muhtevasında bulunan enerjinin tekrar kullanılabilirliği atık yağları alternatif yakıt konumuna
getirip değerlerini artırır. Yakıtların kalorifik değerlerinde bakıldığında 1 kg atık yağdan 9.600 kcal'lik
enerji elde edilebilmektedir. Bu değer 1 kg fuel oilin kalorifik değeriyle aynıdır. Hatta linyit
kömürünün kalorifik değerinden de 5.000 kcal daha fazladır (Özbey & Metin, 2011).
Atık Yağların Kontrollü Yönetmeliğinde 2. Kategori atık yağlar ile 1. Kategori atık yağların
rejenerasyon ve rafinasyon işlemleri sonucunda istenilen kalite standartlarına ulaşılamaması
durumda ilave yakıt olarak kullanılabilmektedirler. 3. Kategori atık yağlara ise herhangi bir geri
dönüşüm prosesine tabi tutulamaz (Atık Yağların Kontrolu Yönetmeliği, 2004).
Atık yağların yakıt olarak yakılması sırasında içeriğinde bulunan kontaminantlar yanma
olayına herhangi bir olumsuz etki oluşturmamaktadırlar. Ayrıca yakma ekipmanında biyodizel
yakıtların aksine herhangi bir modifikasyon gerekmektedir. Atık yağların direk ikincil yakıt olarak
kullanılması çevre ve ekosistem açısından uygun olmayabilmektedir. Bu nedenle atık yağda bulunan
katı maddeler ve suyun ön arıtımından sonra yakıt olarak kullanılması uygundur. çimento fabrikaları,
alçı fabrikaları, kireç fabrikaları, kil kurutma fırınları, demir-çelik yüksek fırınları, enerji santralleri ile
atık yakma tesislerinde mevcut yakıta ilave yakıt olarak kullanılabilir (Basel Convention, 1995).
Yukarıdaki geri dönüşüm tekniklerinden farklı olarak atık yağlar fuel oil içine karıştırılarak da
kullanılabilir fakat bunun için atık yağın belirli viskozite sınır değerlerinde bulunması gerekmektedir.
Atık yağ ağır tekrar işleme prosesleriyle türevleriyle benzer emisyon yayan petrol yakıtlarına
dönüşmeleri sağlanabilir. Bu "ağır" prosesler sırasıyla; atık yağdaki suyu ayırmak için flaş ayrıştırıcı,
gaz yağını ayırmak için hafif vakumlu damıtma ve sedimentler ve ağır metalleri ayrıştırmak için yüksek
vakum damıtma sistemleridir (F. Dalla Giovanna, 2003).
Kaynakça TAYRAŞ (2012). Haziran 3, 2015 tarihinde Tayraş: http://www.tayras.com/icerik/sikca-sorulan-
sorular/15/tr_ adresinden alındı
Atık Yağların Kontrolu Yönetmeliği, 25353 sayı (Ocak 21, 2004).
Basel Convention. (1995). Technical Guidelines on Used Oil Re-refining or Other Re-uses of Previously
Used Oil. Cenevre: UNEP.
Casper, D. S., Hallenbeck, H. W., & Brenniman, R. G. (2002). Other Special Wastes; Used Oil. G.
Tchobanoglous, & F. Kreith içinde, Handbook of Solid Waste Management (s. 11.17). Boulder,
Colorado: McGraw-Hill.
Chevron Oronite Company. (2015). Haziran 2, 2015 tarihinde Detergents:
https://www.oronite.com/products/detergents.asp adresinden alındı
Cevre Online. (2007). Haziran 3, 2015 tarihinde Atık Yağların Sınıflandırılması:
http://cevreonline.com/atik2/atikyag_snf.htm adresinden alındı
Denton, E. J. (2007, Nisan). A REVIEW OF THE POTENTIAL HUMAN AND ENVIRONMENTAL HEALTH
IMPACTS OF SYNTHETIC MOTOR OILS. Mayıs 14, 2015 tarihinde California Environmental
Protection Agency: http://oehha.ca.gov/ adresinden alındı
F. Dalla Giovanna, O. K. (2003). Compendium of Used Oil Regeneration Technologies.
INTERNATIONAL CENTRE FOR SCIENCEAND HIGH TECHNOLOGY , 52.
IETC, U. (2013, Mayıs 13). Policy Brief on Waste Oil. Mayıs 14, 2015 tarihinde UNEP:
www.unep.org/ietc/.../10052013_Waste%20Oils%20Policy%20brief.pdf adresinden alındı
Kopeliovich, D. (2012, Haziran 6). Classification of Lubricants . Haziran 2, 2015 tarihinde Substances &
Technologies:
http://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=classification_of_lubricants#general_classi
fication_of_lubricants adresinden alındı
Lubmarine. (tarih yok). Haziran 2, 2015 tarihinde Lubmarine-Prodcut Range:
http://www.lubmarine.com/home/products-lubmarine.html adresinden alındı
Madeni Yağ Ansiklopedisi. (tarih yok). Haziran 1, 2015 tarihinde Solver Kimya:
http://www.solverkimya.com/site/makaleler/madeni-yag-makaleleri/madeni-yag-
ansiklopedisi-solver-kimya.html adresinden alındı
Nixon, H., & Saphores, J.-D. (tarih yok). Used Oil Policies to Protect the Environment: An Overview of
Canadian Experiences. Mayıs 5, 2015 tarihinde University of California Transportation Center:
www.uctc.net/papers/666.pdf adresinden alındı
Özbey, A., & Metin, E. (2011). Madeni Yağlar. Bursa: Ekin Yayınevi.
PETDER. (tarih yok). Haziran 2, 2015 tarihinde PETDER Sektörel İstatistikler:
http://www.petder.org.tr/sektorel-istatistikler adresinden alındı
PETDER. (2012). Atık Madeni Yağ Rafinasyonu İçin En Uygun Teknoloji Seçimi. Haziran 3, 2015
tarihinde http://www.petder.org.tr/petder-atik-madeni-yag-rafinasyonu-icin-en-uygun-
teknoloji-secimi-projesini-sonuclandirdi-hellip adresinden alındı
Shaeiwitz, J. A. (1996). Recycling of Used Motor Oil . Haziran 2, 2015 tarihinde Benjamin M. Statler
College of Engineering and Mineral Resources:
http://www.che.cemr.wvu.edu/publications/projects/large_proj/motor%20oil%20recycling.p
df adresinden alındı
S-Oil. (2011). Haziran 2, 2015 tarihinde Basics of Lube Oil: https://www.s-
oil.com/siteEng/business/lube/basic.asp adresinden alındı
United Nations Environment Programme. (2012, Kasım). Haziran 3, 2015 tarihinde Compendium of
Recycling and Destruction Technologies for Waste Oils:
http://www.unep.org/ietc/InformationResources/Publications/WasteOilsRecyclingDestructio
nCompendium/tabid/106700/Default.aspx adresinden alındı
USEPA. (1996, Kasım). Managing Used Oil Advice for Small Businesses. Mayıs 13, 2015 tarihinde
http://www.epa.gov/osw/conserve/materials/usedoil/usedoil.htm adresinden alındı
Top Related