2017–2019 yılları arasında İsveç’teki 16 selüloz ve kağıt fabrikasından kaynaklanan yeşil likör dreglerinin element çözünmesi

İki Atık Sorununu Tek Bir Çözüme Dönüştürmek

İsveç’te ve dünyanın birçok yerinde, eski metal madenleri asidik, metalce zengin suyu yakındaki derelere ve toprağa sessizce sızdırıyor. Bu dağınık sahaların temizlenmesi pahalı ve karmaşıktır; özellikle peyzajın değiştirilemeyeceği tarihi alanlar söz konusuysa. Aynı zamanda selüloz ve kağıt fabrikaları, genellikle depolama alanlarına atılan tebeşirimsi büyük miktarda yeşil likör dregi üretir. Bu çalışma, bu endüstriyel yan ürünün asidik maden drenajını güvenli biçimde yatıştırmak için yeniden kullanılmasının mümkün olup olmadığını ve böylece bir atığı çevresel onarım aracına dönüştürüp dönüştüremeyeceğini araştırıyor.

Bu Beklenmedik Malzeme Aslında Nedir

Yeşil likör dregleri, selüloz fabrikalarının kimyasallarını geri kazandığı süreçte oluşur. Lifleri ayırmak için odun parçaları güçlü alkalin çözeltilerde kaynatılır; kullanılan sıvı sonra yakılır ve kimyasalların geri kazanımı için işlenir. Bu süreçte, geride kalsiyum oksit, sodyum bileşikleri ve iz miktarda metaller içeren çamurumsu bir tortu birikir. Bu tortu güçlü alkalindir, asidi tamponlayabilir ve karıştırıldığında diğer partiküllere yapışma eğilimi gösterir. Bugün neredeyse tamamı depolama alanlarına gömüldüğü için güvenli bir yeniden kullanım yolu bulunması hem bertaraf maliyetlerini düşürebilir hem de selüloz ve kağıt endüstrisinin çevresel ayak izini azaltabilir.

Araştırmacılar Bunu Nasıl Test Etti

Bu malzemenin pratikte nasıl davrandığını görmek için araştırmacılar 16 İsveç fabrikasından iki yıllık dönemde 71 yeşil likör dregi numunesi topladı. Sadece bir veya iki numuneyi incelemek yerine, farklı fabrikaları, mevsimleri ve işlem koşullarını kapsayacak şekilde geniş bir örnekleme yaptılar. Laboratuvarda, ıslak malzemeyi saf su ile iki aşamada çalkalayarak birkaç kez yağmur suyunun geçişini kaba bir şekilde simüle ettiler. Ardından, sodyum ve kalsiyum gibi yaygın bileşenlerin yanı sıra kurşun, kadmiyum, krom ve çinko gibi potansiyel olarak zararlı iz metaller dahil olmak üzere uzun bir element listesinin ne kadarının suya geçtiğini ölçtüler. Bilgisayar modelleri, dreglerin içindeki hangi katı minerallerin suya çözüneni kontrol ettiğini çıkarsamak için kullanıldı.

Ne Çözünüyor, Ne Yerinde Kalıyor

Testler iki yüzlü bir karakter ortaya koydu. Sodyum, potasyum ve rubidyum gibi tuzlu bileşenler kolayca yıkanarak test koşullarında toplam içeriklerinin üçte ikisinden fazlası suya geçti. Bunlar ağırlıklı olarak selüloz fabrikası kimyasallarından kalan basit, yüksek çözünürlüklü tuzlardan geliyor ve ilk su akışındaki güçlü alkaliliğin sorumlularıdır. Buna karşılık kalsiyum, magnezyum, demir ve çinko, kurşun, nikel ve bakır gibi birçok endişe verici metal neredeyse hiç çözünmedi. Bu elementlerin sudaki konsantrasyonları düşük olup genellikle katı içindeki toplam miktarın yüzde 1’inin çok altındaydı. Modellemede, bu elementleri yerinde tutan ve yavaş salımı kontrol eden ana “kilitler” olarak kalsit (kireçtaşının yaygın bir formu), çeşitli metal hidroksitleri ve oksitler gösterildi.

Kirletici Metallere İlişkin Güvenlik

Yeşil likör dregleri kayda değer miktarda iz metal içerebileceğinden, düzenleyiciler bunların maden sahalarında kullanılmasının su kalitesini kötüleştirip kötüleştirmeyeceğini bilmek ister. Çalışma, çözünen miktarları İsveç’in depolama alanlarına konulan malzemeler için belirlediği yasal eşiklerle karşılaştırdı. Neredeyse tüm numuneler için dreglerden çıkan su arsenik, baryum, kadmiyum, kurşun ve çinko gibi anahtar elementler açısından bu sınırların altındaydı; yalnızca birkaç sıra dışı numune krom, bakır, molibden veya nikel için sınırları aştı. Önemli olarak, bu laboratuvar testleri kötümser olacak şekilde tasarlandı: çözünmeyi teşvik etmek için saf su ve uzun temas süreleri kullanıldı. Gerçek maden ortamlarında, dregler asidik atıkla karıştırıldığında ve koşullar zamanla değiştiğinde, yazarlar çoğu metal için salım hızlarının daha da düşük olmasını bekliyor.

Eski Madenler İçin Neden Önemli

Güçlü alkalin dregler asidik maden atıklarıyla temas ettiğinde asidi nötralize edebilir, mineral parçalanmasını yavaşlatabilir ve metallerin çözeltide kalmak yerine katılara tutunmasını teşvik edebilir. Bu çalışma gösteriyor ki ortalama olarak yeşil likör dregleri kendileri yalnızca sınırlı miktarda sorunlu metal salıyor; aynı zamanda çözünür tuzlardan kaynaklanan hızlı bir pH artışı ve yavaş çözünür karbonat minerallerinden gelen uzun vadeli tamponlama etkisi sağlıyor. Bu kombinasyon, sülfidik maden atıkları ile birlikte enjeksiyon veya birlikte bertaraf yoluyla asit drenajının etkisini azaltmak için güvenle kullanılabileceklerini düşündürüyor. Alan testleri bu bulguları doğrularsa, hem selüloz fabrikaları hem de terkedilmiş madenler bulunan ülkeler aynı anda iki çevresel yükü azaltabilir — fabrika atıkları için depolama gereksinimlerini düşürürken tarihi madencilik sahalarının su kalitesini iyileştirebilir.

Atıf: Stahre, N., Sartz, L. & Bäckström, M. Element leaching from green liquor dregs from 16 Swedish pulp and paper mills between 2017 and 2019. Sci Rep 16, 14683 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-51421-1

Anahtar kelimeler: yeşil likör dregleri, asit maden drenajı, maden atığı iyileştirme, endüstriyel yan ürün yeniden kullanımı, metal çözünmesi