DEMİR ÇELİK FABRİKALARI UYGULAMALARI A.Yavuz YÜCEKUTLU Kimya Yük. Müh. Çevre Yönetimi Genel Müdürlüğü Hava Yönetimi Dairesi Başkanlığı Şubat 2010

KAPSAM - Demir çelik üretimi, - Çelikhaneler ve emisyonları (EAO lı tesisler) - Haddehaneler ve emisyonları - Dökümhaneler - E-8 de değerlendirilmesi - Ek-5 de değerlendirilmesi - Ek-1 de değerlendirilmesi - Ek-2 de değerlendirilmesi - Ek-3 de değerlendirilmesi -Demir çelik fabrikalarının yükümlülükleri

Endüstriyel Kirlilik ve Demir Çelik Fabrikaları Demir çelik fabrikalarının önemli çevresel etkileri bulunmakla birlikte bu etkilerden belki de en önemlisi hava kirliliğidir. Çevre Mevzuatının “Kirletici Vasfı Yüksek Tesisler” arasında değerlendirdiği bu fabrikaların endüstriyel kirlilik konusunda önemli bir yeri vardır.

Demir çelik üretimi Cevherden demir çelik üretimi, Entegre Demir Çelik Fabrikalarında, Hurdadan demir çelik üretimi ise Elektrikli Ark Ocaklı (EAO) tesislerinde yapılmaktadır.

Ülkemizde Demir Çelik Fabrikaları

Demir çelik fabrikalarının emisyonları Tesislerden kaynaklanan emisyonlar genel olarak Toz, Karbon monoksit, Azot oksitler, Kükürt dioksit, Ağır metaller, Organik gaz ve buharlar ve diğer emisyonlar … .

Ek-5 SKHKK Yönetmeliği Ek-5 de özellikle toz ve karbon monoksit ve kükürt dioksit emisyonları için sınır değer getirmektedir. Yönetmelik gereği bu tesislerde toz emisyonun azaltılmasına yönelik önlemlerin tam ve sürekli olması önemlidir.

Elektrikli Ark Ocaklı Tesisler (EAO) Bu Çelikhanelerde hurda demir çelik hammadde olarak kullanılmaktadır. EAO tesislerde üretilen çelik, haddehane ünitesi de boyutlandırıldıktan sonra piyasaya arz edilir. Genellikle limanlara yakın kurulan bu tesislerin sahalarında kapalı veya açık olarak depolanmış hurda metal bulunur.

YETKİLİ MERCİ 2003 yılından itibaren 4856 sayılı Çevre ve Orman Bakanlığının Kuruluş Kanunu gereği emisyon izni verme yetkisi Bakanlığımıza geçmiştir. SKHKK Yönetmeliği Ek-8 de Liste A da yer alan tesislere Bakanlığımız merkez teşkilatınca, Liste B de yer alan tesislere ise Valiliklerce emisyon izni verilmektedir.

EK-8 İZNE TABİ TESİSLER Demir Çelik Üretim Tesisleri prosesleri/ kapasitelerine göre STKHKKY Yönetmeliği EK-8 LİSTE A veya LİSTE B de yer alır. Entegre D.Ç Tesisleri ve EAO Tesisler hem prosesleri hem de kapasiteleri gereği Ek-8.3 de Liste A da yer alırlar.

ÇELİKHANELER

EAO tesisler Ülkemizde çeliğin yaygın olarak üretildiği tesislerdir. Ergitme için elektrik enerjisi kullanılır.

ÇELİKHANELER, EK-5.6.2 Çelik üreten ark ocakları, konverterler, indüksiyonla ergitme ve vakumlu ergitme tesislerinde aşağıdaki esaslara uyulmalıdır. 2.1) Bütün işletme şartlarında (doldurma, boşaltma, karıştırma ve kükürt alma işlemleri ve benzeri) atık gazlar toplanmalı ve bir toz ayırma tesisine gönderilmelidir. 2.2) Atık gazların toz emisyonu 50 mg/Nm3 sınır değerini aşmamalıdır. Bu sınır değer 01.01.2010 dan itibaren 25 mg/Nm3 olarak uygulanacaktır. Hammadde olarak cevher kullanan ve entegre demir-çelik tesislerinde bulunan, çelik üreten ünitelerden kaynaklanan toz emisyonu, Ek-1’in (h) bendinde verilen sınır değerleri sağlamak şartı ile 75 mg/Nm3 sınır değerini aşmamalıdır.

ÇELİKHANELER, EK-5.6.2 2.3) Karbon monoksit emisyonu değerlendirilmeli, yakılmalı veya % 90 ve üzerinde bir yanma verimi ile yakılamıyorsa Ek-4’e göre atmosfere atılmalıdır. 2.4) Ek-1’de verilen ilgili esaslara uyulmalıdır. 2.5) Üflemeli konverterler ve diğer çelik üreten tesisler ile ilgili teknoloji ve toz emisyonların azaltılmasıyla ilgili çalışmalarda yayımlanan ilgili Türk Standartlarına ve mevcut en iyi tekniklere uyulmalıdır.

Çelikhanelerden kaynaklanan toz emisyonlarının Ağır metal içermesi nedeni ile toz sınır değerleri Yönetmeliklerin değişmesi ile azaltılmaktadır. STKHKKYönetmelinde toz sınır değeri 50 mg/Nm3 olup, toz emisyonu sınır değeri 01.01.2012 den itibaren 25 mg/Nm3 değerine indirilecektir. Bu değişiklikler; tesislerin toz tutma sistemlerinin verimliliklerini artırmaları, birim çelik başına atılan toz miktarının azaltılması ve tesislerin çevreye olan etkilerinin azaltılması amacı ile yapılmaktadır. Ayrıca dioksin ve furan emisyonlarının azaltılması gereklidir.

EK-5.4 Çeliğin ve Demir Dışı Metallerin Isıl İşlem Gördüğü Tesisler (Tav Fırınları): Bu tesislerde aşağıdaki esaslara uyulmalıdır: 4.1) Atık gazlardaki toz biçimindeki emisyonlar 50 mg/Nm3 değerini aşmamalıdır. 4.2) Ek-1’de verilen ilgili esaslara uyulmalıdır. 4.3) %3 hacimsel oksijen düzeltmesi yapılarak; Sıvı yakıt kullanan tesislerde kükürt dioksit emisyonu 2400 mg/Nm3 değerini, Gaz yakıt kullanan tesisler ise 100 mg/Nm3 sınır değerini sağlamalıdır.

Tav fırını emisyonları Çift yakıt kullanan tesislerde kükürtdioksit sınır değeri 2400 mg/Nm3 değerini sağlamalı ve sürekli yazıcılı bir baca gazı analiz cihazı ile donatılmalıdır. 4.4) Sıvı yakıt kullanan tesislerde islilik Bacharach skalasına göre 3’ü geçmemelidir.

ÇELİĞİN ISIL İŞLEM GÖRDÜĞÜ TESİSLER (TAV FIRINLARI): HADDEHANE, Çelikhane’de hazırlanmış kütüğün ısıtılarak çeşitli boy ve ebatlara göre haddelendiği birimdir.

HADDEHANELER

HADDEHANELERDE METALLER BOYUTLANDIRILIR.

HADDEHANELERDE METALLER BOYUTLANDIRILIR.

Hadde Ürünleri

Hadde Ürünleri

Hadde Ürünleri

DÖKÜMHANELER

Dökümhanelerde ergimiş metal kalıplara dökülür

Dökümhaneler ve Toz Tutma Sistemleri Dökümhanelerde yapılan işlemler sırasında oluşan emisyonların toplanarak bir toz tutma ünitesine gönderilmesi ve emisyonların baca vasıtasıyla çatı üzerinden atılması Yönetmelik gereğidir. Bu şartın sağlanması emisyon izninin (kısa sürede) alınabilmesi için gereklidir.

Dökümhaneler Ek-5 Yedinci Grup Tesisler Demir, temper, çelik dökümhaneleri ile demir dışı metallerin döküldüğü tesislerde aşağıda verilen esaslara uyulacaktır. 1) Toz ihtiva eden artık gazlar bir toz tutma sisteminden geçirildikten sonra dış havaya atılmalıdır. 2) Atık gazlardaki toz emisyonları kütlesel debisi 1 kg/saat’in altında olan tesisler 75 mg/Nm3, 1 kg/saat ve üzerinde olanlar ise 50 mg/Nm3 değerini aşmamalıdır. 3) Kükürtlü katkıların kullanılarak magnezyum ve bileşiklerinin döküldüğü dökümhanelerden yayınlanan emisyonlar Ek-4’e göre atmosfere atılmalıdır. (Ek-4 Baca yüksekliği ve baca gazı hız hakkındadır.)

devam 4) Maça üretimi, döküm ve soğutmadan oluşan organik gaz bileşikleri toplanmalı, mümkünse geri kazanılmalı ve arıtma tesisine gönderilmelidir. Tesisten kaynaklanan organik gazlar için Ek-1’in (i) bendinde verilen ilgili esaslara uyulmalıdır. 5)Bu tesisler ile ilgili teknoloji ve toz emisyonların azaltılmasıyla ilgili çalışmalarda yayımlanan ilgili Türk Standartlarına ve mevcut en iyi tekniklere uyulmalıdır. 6) Ek-1’de verilen diğer esaslara uyulmalıdır. (Bu tesislerden kaynaklanan ağır metaller (Pb, Cd, Zn vb)

Dökümhanelerde bulunan belli başlı emisyon kaynakları -Döküm holü, -Maçahane ünitesi, -Asit ile muamele ünitesi, -Kumlama-taşlama ünitesi, -Boyama ünitesidir.

METAL SANAYİNDE KULLANILAN TOZ TUTMA SİSTEMLERİNE ÖRNEKLER Elektrikli ark ocaklı tesislerde torbalı filtre yaygın olarak kullanılmaktadır. Dökümhanelerde multisiklon, torbalı filtreler, ıslak yıkayıcılar, Kupol ocaklı tesislerde torbalı filtreler, ıslak yıkayıcılar, Sinter fabrikasında elektro filtre kullanılmaktadır.

Tesis içinde oluşan toz ve gaz emisyonlarının toplanması ve toz tutma sisteminden geçirilmesi Yönetmelik gereğidir.

EK-1 ÖZEL TOZ EMİSYONU (AĞIR METALLER) Metal üretiminden kaynaklanan toz emisyonunda ağır metallerin (Cd, Pb, Zn, Cr, Ni ,Cu ve Hg gibi) analizlerinin yapılması ve Ek-1 de yer alan sınır değerler ile karşılaştırılması gereklidir. EAO tesislerde yapılan ağır metal ölçümlerinde özellikle Cıva emisyonunun unutulmaması gereklidir. İnsan ve çevre sağlığı için zararlı etkileri nedeni ile ağır metal emisyonları Yönetmelik Ek-1 de sınırlandırılmıştır. Bu çerçevede; I. Sınıf için 20 mg/Nm3 (0,1 kg/saat ve üzeri) II. Sınıf için 50 mg/Nm3 (1 kg/saat ve üzeri) III. Sınıf için 75 mg/Nm3 (3 kg/saat ve üzeri)

EK-1 ORGANİK GAZ VE BUHARLAR METAL YÜZEYLERİN BOYANMASI VE MAÇAHANELER ORGANİK BİLEŞİK EMİSYONLARI İÇİN ÖNEMLİ KAYNAKLARDIR. Bu bileşiklerin Ek-1 de yer alan sınır değerler ile karşılaştırılması gereklidir. I. Sınıf için 20 mg/Nm3 (0,1 kg/saat ve üzeri) II. Sınıf için 150 mg/Nm3 ( 3 kg/saat ve üzeri) III. Sınıf için 300 mg/Nm3 ( 6 kg/saat ve üzeri) EK-7 de yer alan yeni sınır değerler yukarıda yer alan sınır değerlerden daha düşüktür. (AB uyum sürecinde belirli faaliyetlerden kaynaklanan VOC emisyonları 1999/13 Direktifi ile sınırlandırılacaktır.)

EK-1 KANSER YAPICI EMİSYONLAR EAO TESİSLERDE (PAH) EMİSYONLARIDA OLUŞUR Bu bileşiklerin Ek-1 de yer alan sınır değerler ile karşılaştırılması gereklidir. I. Sınıf için 0,1 mg/Nm3 (0,5 g/saat ve üzeri) II. Sınıf için 1 mg/Nm3 ( 5 g/saat ve üzeri) III. Sınıf için 5 mg/Nm3 (25 g/saat ve üzeri)

Ek-1 (Devam) 07 Ekim 2004 (EKHKKY) tarihinden itibaren Çelikhanelerden ve Sinter Fabrikalarından; Ağır metallere ilave olarak Ek-1 de yer alan Kanser yapıcı emisyonlardan (PAH) lar ve Kalıcı kirleticilerden Dioksin ve Furan ölçümleri yapılması istenmektedir. Emisyon ölçüm raporunda Ek-3 gereği 3 ölçüm sonucu bulunmalıdır.

Ek-1 Kalıcı Kirleticiler Dioksin Furan Emisyonları EAO tesislerden kaynaklanan dioksin ve furanlar ve cıva ölçüm sonuçları emisyon izni dosyasında yer almalıdır.

EK-1 Hurdanın depolanması Hurda malzemenin açık alanda depolanmasından kaynaklanan toz emisyonunun önlenmesi için çeşitli önlemler alınması istenebilir. Bunlardan en etkilisi kapalı alanlarda depolamak olmakla birlikte tesisin büyüklüğü ve depolanması gereken malzemenin hacmi göz önüne alındığında; Depolama yapılan alanın etrafının rüzgar kesiciler ile çevrilmesi, Kuru ve rüzgarlı mevsimlerde malzemenin üzerine su püskürtülmesi, Kapalı alanların zaman içinde genişletilmesi gibi önlemler alınabilir. Hurda malzemenin kapalı alanda elenmesi emisyon izni sürecinde istenmektedir.

SKHKKY EK-1 de demir çelik hurda sahası hakkında düzenleme bulunmaktadır. Entegre ve EAO tesislerin sahası içinde en az iki noktada en az 2 ay süre ile çöken toz ölçümü yapılmalıdır. Çöken toz emisyonları SKHKK Yönetmeliği Ek-2 de yer alan sınır değerleri sağlamaktadır.

ÇÖKEN TOZ SKHKKY taslağında hurdanın açıkta depolanması durumunda hurda sahası yakınında çöken toz emisyonu sınır değeri 589 mg/m2-gün olması (2009 yılı için) öngörülmektedir. Bu değer her yıl azalarak 2014 yılında 390 mg/m2-gün değerine ulaşılacaktır. Çöken tozda ayrıca ağır metallerden Pb, Cd ve Tl ölçümleri de yapılmalı ve ilgili sınır değerlerle karşılaştırılmalıdır.

PM ölçümleri STKHKK Yönetmeliği Ek-1 gereği ‘Ek-2 de yer alan eşik değerlerin (1 kg/saat) aşılması durumunda tesis etki alanında partikül madde ölçümü yapılması gereklidir. Hava kirliliğinin yoğun olduğu bölgelerde yetkili merci tarafından Madde 6 gereği ilave tedbirlerin alınması istenir.’ hükmü bulunmaktadır.

Hurda Sahasının Etrafında Rüzgar Kesiciler Bulunmalıdır.

Açıkta Depolama yapıldığında Ek-1 de yer alan önlemler alınmalıdır.

Demir çelik fabrikaları yönetmeliğin tüm hükümlerine uymalıdır.

Tesis sahası ve tesis içi yollar Yönetmelik Ek-1 tesis içi yolların asfalt veya beton olmasını öngörmektedir. Tesis içi yolların temizliğinin kalıcı ve sürekli olması emisyon izni alma şartlarından biridir. Tozu oluşumunun azaltılması çerçevesinde tesis içi yolların ve tesis sahasının düzenli olarak temizlenmesi gereklidir.

KÜTLESEL DEBİLERİN DEĞERLENDİRMESİ EK-2 Tesis Etrafında Hava Kalitesi Ölçülmesinin gerekip gerekmediğine İşletmede bulunan tüm tesislerinden kaynaklanan aynı emisyonların kütlesel debi değerlerinin toplanması ve sonuçların EK-2 de yer alan eşik değerler ile karşılaştırılması ile karar verilir.

EK-3 Tesislerden kaynaklanan emisyonların sürekli ölçüm cihazları ile ölçülmesinin gerekip gerekmediğine SKHKKY EK-3 çerçevesinde her bacanın ayrı ayrı değerlendirilmesi ile karar verilir.

EK-2 DE AYNI CİNS EMİSYONLARIN KÜTLESEL DEBİLERİ TOPLANIR, EK-3 DE BACALAR AYRI AYRI DEĞERLENDİRİLİR

EK-3 EMİSYONLARIN SÜREKLİ İZLENMESİ Kütlesel debi değerleri ve anma ısıl gücü büyük tesislerin emisyonlarının bacada sürekli olarak ölçülmesi ve kayıt altına alınması konusundaki esaslar Yönetmeliğin 3. Ekinde yer almaktadır. TOZ EMİSYONLARI 10 kg/saat ve üstünde toz emisyon yayan tesislerde toz ve hacimsel debinin sürekli ölçülmesi gereklidir. Ağır metal içeren toz emisyonlarının sürekli ölçüm cihazları ile izlenmesi bu çerçevede önem taşımaktadır.

Ağır metallerin izlenmesi EK – 3 kapsamına; Ek-1’in (g) bendinde belirtilen toz emisyonuna neden olan tesisler ve 1 inci sınıfa dahil olup da 2 kg/saat’in üzerinde 2 inci sınıfa dahil olup da 5 kg/saat’in üzerinde toz emisyonu yayan tesislerde toz emisyonları sürekli ölçüm cihazı ile ölçülmelidir.

EK-3 EMİSYONLARIN SÜREKLİ İZLENMESİ EK-3.3 Gaz Emisyonlarının Sürekli Ölçümü Bir tesisten, EK-3.3’de verilen Eşik Değeri aşan kirleticilerin sürekli ölçülmesi gereklidir. Eşik değerler: SO2 için 60 kg/h, Toz için 10 kg/h, NO2 40 kg/h gibi Ölçüm değerlerinin en az 5 yıl muhafaza edilmesi gereklidir.

EK-3 GEREĞİ SÜREKLİ ÖLÇÜM CİHAZLARI İLE EMİSYONLAR İZLENİR VE KAYIT ALTINA ALINIR.

Sürekli Ölçüm Cihazları

EK-4 EMİSYONLARIN DAĞILIMINDA BACALAR ÖNEMLİDİR

Baca Yüksekliği ile emisyonların dağılımı EK-4

Emisyonların Dağılımı

YÖNETMELİK EK-4 BACALAR ÇATI ÜZERİNDEN VE DİKEY OLMALIDIR. Baca yüksekliğinin tesis çatısından daha yüksek olması emisyonların engellenmeden dağılması ve Yönetmelik şartının yerine getirilmesi için gereklidir. Bu şartın sağlanması yanında Abaktan baca yüksekliğinin hesaplanması da gereklidir.

EK-4 BACALAR TESİS ÇATISINDAN DAHA YÜKSEK OLMALIDIR.

EK-4 BACA YÜKSEKLİĞİ Anma ısıl gücü 1,2 MW ve üzerinde olan tesislerde; Baca yüksekliği Abak kullanılarak belirlenir. Bacanın tabandan yüksekliği en az 10 m ve çatı üstünden yüksekliği ise en az 3 m olmalıdır. Baca yüksekliğinin yeterli olmaması durumda arttırılması gereklidir.

Ek4 gereği: Tesisin bacası kendi çatısından daha yüksek olacaktır. Emisyonların dağılması için gerekli olan bu husus Yönetmeliğin Hükmüdür. Emisyon ölçüm raporlarında göz ardı edilmemesi gerekir. Aksi halde izin süreci uzamaktadır.

D.Ç. TESİSLERİNİN YÜKÜMLÜLÜKLERİ Baca gazı ve tesis etki alanında hava kalitesi sınır değerleri sağlanmalıdır. Madde 7 Çelikhane çatısı üzerinden toz ve gaz çıkışı olması önlenmelidir. Ek-5 ve Madde 7 Toz tutma sistemleri verimli bir şekilde çalışmalıdır. Ek-5 Baca yüksekliği tesisin kendi çatısının en yüksek noktasından daha yüksek olmalıdır. Ek-4 Hammaddenin depolandığı (hurda, cevher, kömür vb) ve tesis içi yollardan kaynaklanan toz emisyonu Ek-1 deki tedbirler alınarak en aza indirilmelidir. Sürekli ölçüm cihazı ile emisyonların sürekli ölçülmesi gereklidir. Ek-3

Emisyon İzni Alan ve Liste A da yer alan tesislerin iki yılda bir, Liste B de yer alan tesislerin ise üç yılda bir emisyon ölçüm raporlarını yetkili mercie sunulmaları gereklidir.

İLGİNİZE TEŞEKKÜRLER CYGM- HYD e-mail: yyucekutlu@cevreorman.gov.tr yyucekutlu@yahoo.com