Katı Atık Yönetimi

12 Temmuz 2007

KATI ATIK YÖNETİMİ

I. KATI ATIKLAR.

1. TANIM

Sahibinin istemediği veya toplumun menfaati gereği toplanıp uzaklaştırılması ve bertaraf edilmesi gereken katı maddelere “katı atık” denir.

2. KATI ATIKLARIN SINIFLAMASI

Katı atıklar basitçe aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir.

Katı Atıklar genelde özelliklerine göre de şu şekilde sınıflandırılabilir;

Organik Atıklar : Bozulabilen bu atıklar, hoş olmayan kokular meydana getirir. Evsel atıklar bu tür katı atıkların önemli bir kısmını oluşturur.

Organiklerin Haricindeki Atıklar : Kül dışında, bozuşamayan tüm atıklardır. Bu tür atıklar;

a.Yanabilen; kağıt, plastik, tekstil v.b.

b.Yanamayan; cam, teneke vb. atıklar olmak üzere 2ye ayrılırlar.

Küller : Yanma sonucunda kalan malzemedir. Bu tür atıklar tehlikesiz atık yanmasından kaynaklandığı takdirde çevresel açıdan hiçbir sorun teşkil etmez ve örneğin yol dolgu malzemesi olarak kullanılabilir. Tehlikeli atıkların yanmasından kaynaklanıyor. İse özel tedbirler alınarak uzaklaştırılması gerekmektedir.

Atıksu Arıtma Tesisi Atıkları : Atıksu arıtma tesislerindeki ızgaralardan, kum tutucular ve çökertme tanklarında biriken ve arıtma çamuru diye nitelendirdiğimiz atıklardır. Arıtılan su özelliklerine ve arıtma projesine bağlı olarak tehlikeli atık olabilir.

Tehlikeli Atıklar: Bulaşıcı hastalıklara neden olabilen, patlayıcı, parlayıcı, korozif, toksik vb. özelliklere sahip olan atıklardır.

* toksik (zehirli) atıklar

* kimyasal atıklar

* petrol atıkları

* metal sanayi atıkları vb.

Özel atıklar :Uzaklaştırılması özel önem arz eden ve bundan dolayı “özel atık” olarak adlandırılan atıklar şunlardır;

* hastane atıkları

* radyoaktif atıklar

* piller vb.

3. KATI ATIKLARIN ZARARLARI

Katı atıkların çevreye olan zararları genel olarak aşağıdaki şekilde özetlenebilir.

1. Sızıntı sularının yeraltı sularına geçmesi

2. Sızıntı sularının yüzey sularına geçmesi

3. Depo gazlarının atmosfere geçmesi

4. Depo gazlarının yandan yeraltına geçmesi

5. Tozun rüzgarla atmosfere karışması

6. Zararlı maddelerin bitki ve gıda maddelerine geçmesi

7. Direkt temasta bulunma

8.Epidemik (bulaşıcı) hastalıkların yayılması,

9.Hoş olmayan kokuların yayılması,

10.Sinek, fare vb. haşerenin çoğalması,

II. KATI ATIK YÖNETİMİ

1.TANIM

Evsel, endüstriyel ve diğer katı atıkların ayrı ayrı toplanmasını ve uzaklaştırılmasını, ayrıca ekonomik değeri olan atıkların üretildiği yerlerde geri kazanımını içeren planlama ve idare metodudur.

2. Çöplerin Depolanması veya İmhası :

Katı atıkların çevreyi mümkün olduğu kadar kirletmeden imha edilmesi için değişik teknolojiler geliştirilmiştir. Bu yöntemler içinde en yaygın olarak kullanılanlar yakma kompostlaştırma ve düzenli depolama olarak sayılabilir. Bunlardan da sadece düzenli depolama nihai bir çöp uzaklaştırma yöntemidir. Zira yakma ve kompostlaştırma gibi teknikler geriye nihai olarak bertaraf edilmesi gereken kalıntılar bırakır.

Birçok büyük şehirlerimiz de dahil olmak üzere, pek çok yerleşim merkezimizde katı atıklar, çöplük denilen alanlara gelişigüzel bir şekilde dökülüp kendi hallerine bırakılmaktadır. Bazı kentlerimizde ise denize atılmaktadır. Bu tür ilkel uygulamalar estetik kirlenmenin daha ötesinde sakıncalar taşır. Rastgele dökülen çöpler hastalık yapıcı ve taşıyıcı canlılar için çok müsait bir üreme ortamıdır. Ayrıca uygun kriterler göz önünde bulundurularak seçilmemiş sahalara yığılan çöplerden kontrolsüz bir şekilde yayılan tozlar, sızıntı suları ve gazları çevreyi tehlikeli kirletir.

Çöplerin uzaklaştırılması için yöntem seçerken aşağıdaki hususlara dikkat etmek gerekir.

Seçilen yöntem :

Halkın bedeni ve ruhi sağlığını olumsuz etkilememeli,

Yerüstü ve yeraltı suları ile toprak kirlenmemeli,

Bitki örtüsü ve canlılar olumsuz etkilenmemeli,

Hava kirlenmemeli

Çevreye estetik açıdan zarar vermemelidir.

Bu hususlar gözönünde bulundurularak çöp uzaklaştırma yöntemlerini değerlendirmek doğru olur.

2.1. Düzensiz (vahşi) depolama

Atıkların açık araziye rasgele boşaltılmasıdır. Bu usul çevreye vereceği zararlardan dolayı son derece tehlikeli ve sakıncalıdır.

Türkiyede yaygın şekilde kullanılan bu yöntemde, çöpler hiç bir önlem alınmadan bir alana atılıp bırakılmaktadır. Çağdaşlıktan uzak olan düzensiz depolamada yeraltı suları kirlenmekte, rahatsız edici kokulara, yangınlara neden olmakta, sinek vs. gibi problemler doğurmakta, burada beslenen kuş ve diğer hayvanlar bulaşıcı hastalıkların yayılmasına sebebiyet vermektedir. Bu nedenle bu yaklaşımdan en kısa zamanda vazgeçilmelidir.

2.2. Düzenli depolama

Bu yöntemde, toplanan çöpleri uzaklaştırmak için seçilen saha dikkatli bir şekilde bu amaç için hazırlanmakta ve işletilmektedir. Düzenli depolama için seçilen alanın önce geçirimsizliği sağlanmaktadır. Bu amaç için kil ve gerekirse özel şekilde hazırlanmış membranlar kullanılabilir. Depolama sahasının geçirimsizliği sağlanırken çöplerden kaynaklanacak süzüntü sularını toplayacak drenaj sistemi de yapılmaktadır. Bu hazırlıklar tamamlandıktan sonra çöplerin bu sahaya dökülmesine başlanmaktadır. Dökülen çöpler her gün iyice sıkıştırıldıktan sonra her taraftan en az 20 cm kalınlığında toprakla örtülmektedir. Arazi doldukça, çürüme neticesinde oluşacak gazları uzaklaştırmak için gerekli boru tertibatı da yerleştirilmektedir. Arazi tamamen dolduktan sonra 1.0 m toprakla örtülmektedir.

Bu yöntemde, depolama sahasına dökülen çöplerin içinde bulunan organik maddeler anaerobik bozuşma neticesinde CO2, CH4, NH3 ve H2Sgazları ile suya dönüşmektedir. Bunlardan metan (CH4) kalorifik değeri yüksek yanıcı bir gazdır. Bu nedenle söz konusu gazın toplanıp enerji üretimi için kullanılması önerilmektedir. Organik maddelerin haricindeki maddelerden de bir kısmı değişik yöntemlerle imha olmakta veya parçalanmakta ve yalnız naylon torbalar gibi inert bazı maddeler bozuşmadan veya parçalanmadan kalmaktadır. Bozuşma neticesinde bu sahalarda zamanla çökmeler oturmalar görülmektedir. Bu nedenle terkedilmiş, dolmuş düzenli depolama sahalarının üstünde bina yapmaktan kaçınılmalıdır. Bunun yerine sözkonusu sahalar çimlendirilip golf, futbol sahalarına dönüştürülebileceği gibi rekreasyon alanına da dönüştürülebilir. Bu uygulamanın en iyi örneği Amerika Birleşik Devletlerinde San Francisco yakınlarındaki Montain View deki Shoreline Düzenli Depolama Sahası teşkil eder. Burası, takriben l0 Milyon ton çöp atıldıktan sonra golf sahasına, yelkencilik için kullanılan suni bir göle, kontrollü bir vahşi hayvan parkına ve otlak sahasına dönüştürülmüştür.

Genel olarak, düzenli depolama, katı atıkların, titizlikle seçilmiş ve hazırlanmış bir alana, sistemli olarak yayılıp üzerlerinin toprakla örtülmesinden ibarettir. Ayrıca, uygun arazilerin bulunması şartıyla bu yöntem en ekonomik ve en kolay imha seçeneğidir.

Avantajlar;

* Uygun arazi bulunduğu takdirde ekonomik yöntemdir.

* Ön yatırımı nispeten en az olan yöntemdir.

* Nihai imha metodudur. Her türlü çöp için uygulanabilir.

* Esnek bir metottur. Katı atık miktarına göre kapasite kolaylıkla arttırılabilir.

* Kullanılıp kapatılan araziden rekreasyon amacıyla istifade edilebilir.

Dezavantajlar;

* Kalabalık yörelerde, ekonomik taşıma mesafesi içinde uygun yer bulmak güçtür.

* Yerleşim yerlerine yakın deponi alanları için, halkın muhalefeti ile karşılaşılabilir.

* Tamamlanmış deponi alanlarında göçük ve yerel çökmeler olabileceğinden devamlı bakımı gereklidir.

* Sıvı ve gaz sızıntıları kontrol edilmezse, sakıncalı durumlar ortaya çıkabilir.

2.3 Kompostlama :

Kompostlama işlemi; genel olarak katı atığın (Çöpün) içindeki organik atıkların bozunması işlemidir. Kompostlaştırma işlemi daha bilimsel bir şekilde aerobik biokimyasal bir reaksiyon olarak tariflenebilir. Katı ve sıvı atıklar içindeki organik maddeler çeşitli mikroorganizmalar ile, daha basit bileşiklere, özellikle CO2 ve H2O ya dönüştürülürler.

Organik maddeleri ayıklama,

Ebat küçültme,

Homojenize etme ve gerekirse su ekleme,

Aerobik şartlarda stabilize etme,

Kullanıma hazırlama işlemlerinden oluşur.

Stabilizasyon suni havalandırma ile yapılabileceği gibi, tabii bir şekilde de gerçekleşebilir. Bu ikinci durumda homojenize edilmiş çöpler takriben 2 m. yüksekliğinde 3 m. genişliğinde üçgen şekilde uzun kümeler halinde yerleştirilir ve arada bir bu kümeler yer değiştirilerek, havalanmaları sağlanır.

Aerobik stabilizasyon sırasında tabii reaksiyon neticesinde sıcaklık 60oC ye yükselmektedir. Bu çöplerin içinde bulunan patojenik mikroorganizmaları öldürür.

Stabilizasyon prosesi, iklim şartlarını ve havalandırma yöntemine bağlı olarak 30-45 gün arasında bir süre devam eder. Bu sürenin sonunda kümenin sıcaklığı düşmektedir.

Kompostlama prosesi sonucunda elde edilen kitleye kompost denilmektedir. Kompost birçok kişinin ileri sürdüğünün aksine Gübre değildir. Kompost organik madde muhtevası yüksek bir Toprak düzenleyicidir.

Kompostlama işleminde, ele geçen kompostun miktarı, işleme tabi tutulan katı atıkların yaklaşık %30udur. Geri kalan kısmı % l5i buharlaşma ve meydana gelen gazlar ile atmosfere verilmektedir. Diğer kısımların ise geri kazanılabilecek maddeler alındıktan sonra, başka bir bertaraf yöntemiyle uzaklaştırılması gerekmektedir.

2.4 Yakma :

Yakma çöpleri stabil bir hale getiren ve hacimlerini %70-80 azaltan bir yöntemdir. Bu yöntem neticesinde çevreye zarar vermemek için hava kirlenmesine karşı özel tedbirler almaktan başka, meydana gelen küller uzaklaştırılırken içlerinde bulunması, muhtemel olan toksik maddelerin olumsuz etkileri için de önlem alınmalıdır.

Yanma prosesi, genelde çöplerin kalorifik değeri kendi kendilerini yakmaya müsait olduğu takdirde kullanılması önerilmektedir. Aksi takdirde ek yakıt gerekeceğinden bu yöntemle çöpleri bertaraf etmek çok pahalıya mal olur. Yakma genellikle aşağıda sayılan durumlar için uygulama alanı bulmaktadır;

-Hacim ve ağırlık küçültme oranının yüksek olması nedeniyle depolama yeri sıkıntısının çekildiği metropollerde,

-Hastane çöplerinde olduğu gibi nihai ürünün stabilize edilmesinin gerekli olduğu durumda,

-Isıl değeri yüksek katı atıklarda enerji üretiminin sözkonusu olması halinde.

3.Çöplerin İmha Sahasına Taşınması:

Toplanan çöpler doğrudan doğruya imha sahasına taşınabileceği gibi, bir transfer istasyonunda gerekirse sıkıştırılıp daha büyük bir vasıtaya veya konteynere alınıp daha az sefer yaparak imha sahasına taşınması sağlanabilir. Bu iki sistem karşılaştırıldığında transfer istasyonlu sistemin şu avantajları vardır:

Taşıma masraflarını azaltır.

Çöp toplama işleminde görevli temizlik işçilerinin verimsiz çalışma saatlerini asgariye indirir, işçilerden daha fazla randıman alınabilir.

Trafiğin azalmasını sağlar; şehir trafiğini en az etkileyecek ve küçük araçlar kullanılabilecektir.

Çöp toplama vasıtalarının şehir içinde daha uzun bir süre görev yapmalarına imkan verir.

Çöp toplama aralıkları sıkıştırılabileceği için evlerde ve ticari bölgelerde depolanan çöp miktarı azalacağından bunlardan doğacak olan çevre sorunları (koku, sinek, vs.) önlenir.

Transfer istasyonlarında geri kazanılabilecek maddelerin ayıklanması ve sınıflandırılması mümkün olduğu için bu maddeler doğrudan kullanıcılarına gönderilebilir. Böylece çöp imha veya uzaklaştırma sahalarına nakledilen madde miktarı azaltılabilir.

4. DEPOLAMA ALANLARININ DİZAYN METODLARI

Sızıntı sularının doğal ortamda seyrelmesine ve kalıcı kirliliğe sahip olmasına göre iki farklı dizayn metodu kullanılır.

4.1. Doğal seyrelme tipi çöp depolama alanlarının dizaynı

Sızıntı suyunun çöp depolama alanının altına sızmasına, yeraltı suyu ile çöp depolama alanı arasındaki doymamış bölgede seyreleceği beklentisi ile bu metot kullanılır.

Bu tip depolama yerleri yalnızca tehlikesiz (zararsız) atıkların uzaklaştırılmasında kullanılır.

Bu tip çöp depolama alanlarının az da olsa yeraltı suyunu kirlettiği gözlenmiştir.

1. Hendek metodu

Bu metodda arazide bir hendek kazılır ve atıklar içine yerleştirilir. Örtü malzemesi kazılan hendekten sağlanır.

Yeraltı suyunun derinde olduğu arazinin düz, kazılabilirliğin kolay olduğu yerlerde bu metot tercih edilir.

Bu yöntemde; 30-150 m uzunluk, 2 m derinlik, 5-7.5 m genişlikte hendek kazılır.

2. Alan metodu

Atıklar oluşturulan alanın yüzeyine yayılır ve sıkıştırılır. Daha sonra üzeri örtü malzemesi ile örtülerek sıkıştırılır.

Bu metodda kazı ihtiyacı çok azdır. Çünkü atıklar düz bir yüzeye yerleştirilir. Genelde bu metot yeraltı suyunun yüzeye yakın olduğu yerlerde tercih edilir.

Örtü malzemesi kazı olmadığından, sahaya dışarıdan getirilir.

3. Rampa metodu

Bu metot hendek ve alan metotlarının oldukça standart bir modifikasyonudur.

Atıklar bir eğim üzerine yayılır ve sıkıştırılır daha sonra üzeri toprakla örtülür. Örtü malzemesi atık dökülen yerin hemen önünden sağlanır. Örtü malzemesi için kazılan çukur bir sonraki atıkları dökmek için kullanılır.

Bu metot yeraltı suyunun yüzeye yakın olduğu yerlerde ve yeterli örtü malzemesi olduğu zaman tercih edilir. Uygun eğimli araziler ve örtü malzemesi bulunduğu zaman oldukça ekonomik bir metottur.

4.2. Kalıcı kirliliğe sahip çöp depolama alanlarının dizaynı

Bu metodun dizaynında en önemli faktör sızıntı suyunun yeraltısuyuna karışmasını önlemektir.

Bu nedenle bu tip depolama alanlarının tabanı, kil veya geomembran yada her ikisinde birden kullanılarak geçirimsiz hale getirilir ve sızıntı suyu toplama sistemi yerleştirilir.

KATI ATIK DEPOLAMA TEKNİĞİ PROJE AŞAMALARI

I. ATIK ENVANTERİ

* Depolanacak çöplerin özellikleri

* Evsel

* Endüstriyel

* Nüfus

* Atık miktarının belirlenmesi

* İstatistik yöntemler

* Bertaraf yöntemleri

* Yakma

* Kompostlaştırma

* Depolama

II. ALTERNATİF DEPOLAMA YERLERİNİN SEÇİMİ

Depolama yeri ilk araştırmaları

Kriterler :

* Meteorolojik

* Topoğrafik

* Jeolojik

* Hidrojeolojik

* Milli parklar, su havzaları vb. koruma alanları

* Yerleşim alanlarına olan mesafe

* Turistik

* Taşkın, heyelan ve çığ alanları

* Taşıma güzergahları

* Estetik-psikolojik

III. YER SEÇİMİ

Kriterler-Araştırmalar

METEOROLOJİ

* Yağış-sellenme

* Rüzgar hızı ve hakim rüzgar yönü

* Sıcaklık ve kuraklık

* Nispi nem

* Don

* Güneşlenme

TOPOĞRAFYA

* Yükseltiler-düzlükler

* Jeomorfoloji

* Drenaj ağları

* Eş eğim haritası

JEOLOJİ

* Litoloji

* Tektonik durum

* Kitle hareketleri

* Depremsellik

* Ayrışma

* Erozyon

* Volkanik aktiviteler

HİDROJEOLOJİ

* Akarsular

* Havza özellikleri

* Yeraltısuyu bütçesi

* Beslenme ve boşalma alanı

* Su tablası haritası

* Kayaçların hidrojeolojik katsayıları

IV. DEPOLAMA YERİ AYRINTILI MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ ÇALIŞMALARI

1. ARAZİ ÇALIŞMALARI

* Litoloji

* Kayaçların mühendislik sınıflaması

* Jeolojik yapı ( Fissür, çatlak, fay ve kıvrımlar )

* Olası kitle hareketleri ( Düşme, akma, heyelan vb. )

* Malzeme araştırması ( Geçirimsiz, yarı geçirimli, örtü )

* Sondaj ( RQD, litolojik ve jeofizik log )

* Karstik yapı ( Dolin, mağara, uvala vb. )

* Ayrışma durumu

* Erozyon riski

* Yeraltı su seviyesi ölçümleri

* In-situ deneyler ( SPT, vane )

* Numune alınması

2. LABORATUAR ÇALIŞMALARI

* Zemin endex özellikleri

- Birim hacim ağırlık

- Porozite, boşluk oranı

- Doygunluk derecesi

- Atterberg limitleri ( PL, LL, RL )

- Su içeriği

* Zemin sınıflandırması

- Birleştirilmiş zemin sınıflandırması

- Zeminlerin kullanılabilme özellikleri

* Kesme deneyleri

- Üç eksenli, tek eksenli basınç deneyi ( c, * )

- Basınç direnci

- Elastisite modülü

* Ödometre deneyi ( mv )

* Permeabilite deneyi

* Malzeme deneyleri

- Los Angeles deneyi

- Deval deneyi

- Don deneyi

- Proctor deneyi

- Kaliforniya taşıma indisi ( CBR )

- Kum eşdeğeri deneyi ( PI )

- Kimyasal analizler ( Sülfat, karbonat,mikroorganizma )

* Sökülebilirlik - kazılabilirlik

- Sismik hız

- Klas verme

3. BÜRO ÇALIŞMALARI

* Nüfus projeksiyonu

* Katı atık miktarı tahmini

* Meteorolojik verilerin derlenip değerlendirilmesi

* Topoğrafik verilerin değerlendirilmesi

* Malzeme durumu değerlendirilmesi

* Stabilite durumu değerlendirilmesi

* Zemin-Kaya durumu değerlendirilmesi

* Hidrolojik-Hidrojeolojik değerlendirme

* Mühendislik jeolojisi değerlendirmesi

* Sonuçların ayrı ayrı haritalanıp uygun yerlerin seçilmesi

V. SONUÇLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ

Her kriter ( jeoloji, hidrojeoloji vb. ) bilimsel ve teknik yöntemlere göre irdelenip değerlendirildikten sonra haritalanıp şekilde görüldüğü gibi ” nihai yer seçimi haritası ” yapılarak seçilen yerler uygunluk derecesine göre sınıflandırılmasını içermektedir.

Yer seçimi haritası ( nihai harita )

Malzeme haritası

Hidroloji ve hidrojeoloji haritası

Mühendislik jeolojisi haritası

Meteoroloji haritası

Topoğrafik harita

Demoğrafik harita

Şekil : Haritaların üst üste çakıştırılması ile ( overlay ) nihai yer seçimi haritasının elde edilmesi

SONUÇ :

A - Çok uygun

B - Uygun

C - Koşullu uygun

D - Uygun değil

İSTANBULDA KATI ATIK YÖNETİMİ

İstanbul Büyükşehir Belediyesinin yürütmekte olduğu Katı Atık Projesi kapsamında; çöp aktarma istasyonları, düzenli depolama sahaları, kompost tesisi, geri kazanım tesisleri, tıbbi atıkların toplanması ve tıbbi atık yakma tesisi, katı atık yönetimiyle ilgili diğer tesisler yer almaktadır. Proje kapsamında bulunan aktarma istasyonlarının işletilmesi, düzenli depolama sahalarının ve işletilmesi, tıbbi atıkların toplanması ve yakma tesisinin işletilmesi İSTAÇ A.Ş. tarafından yürütülmektedir.

1. ÇÖP AKTARMA İSTASYONLARI

2. DÜZENLİ DEPOLAMA SAHALARI

3. İSTANBUL’DA KATI ATIK BERTARAFININ GELİŞİMİ

SIZINTI SUYU ARITIM YÖNTEMLERİ VE KÖMÜRCÜODA KATIATIK

DEPO SAHASI İÇİN HAVASIZ ARITMA DENEY ÇALIŞMASI

Gürdal KANAT, Ahmet DEMiR

Yıldız Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü

Beşiktaş 80750-İstanbul

ÖZET

Sızıntı sularının nasıl arıtılabildiği ve arıtım yöntemlerinin mukayesesinin yapıldığı bu çalışmada, İstanbul-Kömürcüoda düzenli depo sahası sızıntı sularının havasız yöntemle arıtılması için yapılan laboratuvar çalışmasına ait deney sonuçları ve değerlendirmesi de yer almaktadır. Deney sonuçlarına göre havasz arıtmanın, KOı bazında %60-80 giderme verimi sağladığı ve ön arıtım olarak kolaylıkla kullanılabileceği görülmüştür.

ANAHTAR KELİMELER : Sızıntı suyu, Arıtma verimi, Havasız arıtım.

GİRİŞ

Dünya nüfusunun son yıllarda şehirlerde yoğunlaşması ve tüketim toplumu zihniyetinin yaygınlaşması neticesinde, miktarı hızlı bir artış gösteren katı atıkların uzaklaştırılması ve bertarafı bilhassa şehirlerimizde büyük bir problem oluşturmaya başlamıştır. Üretim ve dolayısıyla tüketimin artması sonucunda her geçen gün yeni ürünler keşfedilmekte ve en ufak ürünlerin dahi paketlenmesi yoluna gidilmektedir. Bu durum ise mevcut çöp sorununu ağırlaştırmaktadır. Sanayileşmekte olan ülkelerde çevre bilincinin artmasıyla birlikte çöplerin bertarafında daha sıkı standartlar uygulanmaya başlanmıştır. Günümüzde geliştirilen teknolojilere rağmen birçok atık türünün yeniden üretime kazandırılması, öncelikle ekonomik olarak mümkün olmamaktadır. Çöplerin bertarafında da yakma, kompostlaştırma gibi yeni teknolojik işlemler uygulanmakta fakat sonuçta yine de bir miktar çöpün son uzaklaştırma işlemi için depolanması gerekmektedir. Dünyada tahmini hesaplarla yıllık olarak 450-500 milyon ton evsel katı atık meydana gelmektedir. Bu miktarın 320 ila 350 milyon tonu ise katı atık depo sahalarına gömülmektedir (Nozhevnikova et al., 1993).

Düzenli katı atık depolarından kaynaklanan sorunlardan biri katı atıkların içinden sızarak tabana ulaşan yüksek kirlilik derecesine sahip sızıntı sularıdır. Sızıntı suları çöpün içindeki su muhtevasından kaynaklanabileceği gibi depo üzerine yağan yağmurdan, saha civarından gelebilecek taşkın sularından veya depoya sızabilecek yeraltı sularından da kaynaklanabilir. Sızıntı suyunun karakteri ise sahaya göre, hatta saha içindeki alanlara göre büyük değişiklikler gösterebilmektedir.

Ülkemizden bir örnek olarak da, sadece İstanbul’da günde 7-8 ( Yunanistan’ ın gündelik biriktirmesine eşdeğer) bin ton katı atık meydana gelmekte olup, bu atıklar daha bir kaç yıl öncesine kadar, 15-20 senedir kullanılmakta olan vahaşi depo sahalarına gömülmekteydi. Ülkemizde sayılı bir kaç istisna dışında evsel (bazı durumlarda sanayi atıklarını da ihtiva eden) atıklar, vahşi depolama olarak isimlendirilen ve hiçbir mühendislik işleminin uygulanmadığı yöntemlerle uzaklaştırılmaktadır. Bu tür depolama yöntemleri bilhassa sanayileşmiş bölgelerimizde, değişik maksatlarla kullanılan kısıtlı sayıdaki su kaynaklarını tehdit etmektedir. Basitliği ve ucuzluğu sebebiyle gelişmekte olan ülkelerde tavsiye edilen düzenli depolama yöntemi, yakın gelecekte miktarının 2-3 kat artacağı tahmin edilen İstanbul katıatıkları için de tercih edilmiş uygun bir yöntemdir (CH2M HILL, 1992). Düzenli depo sahaları su kaynaklarının kirlenmesi gibi bir mahzuru ortadan kaldırabildiği gibi kaı atıklardan sızacak suların arıtımını da mümkün kılmaktadır.

SIZINTI SULARININ ARITIMI

Katı atıklardan sızacak sızıntı sularının hidrojeolojik olarak güvenli depolarda tutulması çevreye vereceği zararları sona erdirmeyecektir. Sızıntı suyunun deşarjı sonucu yüzey suları hatta kısmen yeraltısuları kirlenebilir. Bu yüzden özellikle yağışların yıl boyunca buharlaşmadan daha fazla olduğu yağışı bölgelerde sızıntı sularının sıkı kontrolu gerekir.

Sızıntı sularının arıtımı için uygun arıtma tesisleri yapılmalıdır. Arıtma tesisi ve arıtma derecesi depo sahalarına özgü faktörlere bağlı olacaktır. Sistem seçiminde sızıntı suyunun bileşimi ve kirlilik derecesi, arıtım sonrası verilecek alıcı ortamın özelliği, enerji temini, elemanların deneyimi gibi faktörler de göz önüne alınmalıdır.

Katı atık depo sahası sızıntı sularının arıtımında birçok faktör etkili olmaktadır. Bugüne kadar yapılan çok sayıda çalışmaya rağmen sözkonusu faktörlerin çoğu henüz tam olarak anlaşılmış değildir. Dolayasıyla tasarım, inşaat ve işletme kriterleri standardize edilememiştir. Arıtma maliyeti, seçilen arıtma çeşidine ve istenilen çıkış suyu kalitesine göre değişiklik göstermektedir. Sızıntı suyunun arıtımındaki bütün yöntemler ekonomik olarak büyük bir yük getirmektedir. Bilhassa, yeni depo sahalarında sızıntı suyunun kalite ve miktarı tam belirgin olmadığı için ilk yıllarda kompleks arıtma tesislerinin kurulması tavsiye edilmemektedir. Eğer mümkünse, depo sahasından çıkan sızıntı sularını mevcut evsel atıksu arıtma tesislerine iletmek bu suların arıtımı için en uygun alternatif olmaktadır. Ancak, bu durumda arıtma tesisine iletmeden önce yapılması gereken ön arıtma işlemlerinin çok iyi tespit edilmesi gereklidir. Yapılan birçok sızıntı suyu analizinde özellikle ağır metal açısından sızıntı sularının ön arıtımının yapılması gerektiği görülmüştür (Corbitt R.A., 1990).

Sızıntı sularının arıtımı merkezi bir atıksu arıtma tesisine naklederek veya mevcut depo sahasında kurulacak tesislerde gerçekleştirilebilir. Bahsedilen alternatifler takip eden kısımlarda detaylı olarak açıklanmaktadır.

Merkezi Atıksu Arıtma Tesislerine Nakil ve Arıtma

Sızıntı suyunun saha dışında arıtımı, merkezi arıtma tesislerine nakli ile gerçekleştirilebilir. Ancak, bu durumun kanalizasyon ve arıtma tesisinde meydana getireceği oluşumsuz şartlar ve sağlanması gereken tedbirler önceden gözden geçirilip planlanmalıdır. Sızıntı suyunun evsel atıksu arıtma tesisine nakli birkaç yolla yapılabilir. Bunlar:

i) Ana Kanal Sistemine Verme : Bu yöntemin en önemli faydası evsel atıksuyun sızıntı suyunu seyrelterek meydana gelebilecek zararları ve aşırı yüklemeleri önlemesidir.

ii) Arıtma Tesisine Doğrudan iletim : Bu yöntem evsel atıksu arıtma tesisinin katı atık depo sahasına makul ölçülerde yakın olması durumunda gerçekleştirilebilir. İletim hattı yapılması gereken bu yöntemin maliyetinin, lagün inşa edip tankerlerle taşıma yönteminin maliyetiyle kıyas edilmesi gereklidir.Bir bekletme havuzu inşa edip sızıntı suyunun pik saatler dışında arıtım prosesine verilmesi daha uygun sonuçlar temin edecektir. Ancak, depolama süresinin sülfür oluşumuna müsade etmeyecek kadar kısa olmasına dikkat edilmelidir.

iii) Depolama Havuzları inşaası ve Tankerlerle Arıtma Tesisine Taşıma : Depolama havuzları, sızıntı suyu problemlerinin başladığı sahalarda hızlı bir şekilde inşa edilip acil olarak meydana gelebilecek kirlenmeyi önlemekte kullanılabilir. Bu tip havuzlar inşa edildiğinde sağlık ve estetik şartlara dikkat edilmelidir. Havuzların kapasiteleri hesaplanırken ortalamanın üzerindeki yağış miktarları hesaba katılmalıdır. Bu tip havuzların yapıldığı yerlerde önemli derecede koku problemiyle karşılaşılmaktadır. Bu durumda kimyasal arıtma ile sorun kısmen önlenebilmektedir. Depolama havuzları uygun zeminlerde basit bir çukur açarak ve membran döşeyerek yada daha masraflı bir beton yapı inşa ederek kurulabilir. Eğer, sızıntı suyu yüksek miktarta katı madde içerirse, havuzlarda çökelme oluşacağından zeminin aralıklarla çamurlardan temizlenmesi gerekecektir. Ancak, genellikle sızıntı suları düşük miktarda katı madde içerdiğinden bu sorunla ender olarak karşılaşılır.

Sızıntı suları tehlikeli miktarlarda kirlilik içerebileceğinden depolama havuzlarınının otomatik kontrolu gerekmektedir. Mesela, elektrik arızası, pompa arızası, yedek pompa arızaları veya atıksu seviyesinin planlanandan daha fazla yükselmesi gibi arızalarda otomatik ikaz sistemleri ile görevliler uyarılmalıdır.

iv) Arazide Yağmurlama Sulaması : Sızıntı suyunun, biyolojik aktifliğini devam ettirdiği çöp sahalarında veya saha yakınında hazırlanan özel bir arazide havalandırılması etkili bir arıtım temin edebilmektedir. Depo sahasından süzülen ve arıtılması gereken sızıntı suları toplanıp, pompa ile araziye püskürtülerek buharlaşma, absorpsiyon ve filtrasyon ile atıksu hacmi önemli miktarlarda azaltılabilir. Araziden taşan ve sızan sular test edilerek gerekirse yeni bir işleme tabi tutulur.Arazide arıtma işleminin uygulanması için basit delikli borulardan karmaşık yağmurlama ağızlarına uzanan çeşitli sistemler kullanılabilir. Uygulamada dikkat edilmesi gereken en önemli hususlardan biri sızıntı suyunun araziye uygun bir şekilde verilmesidir. Ayrıca, pompa seçiminde itina gösterilmeli, katı parçacıklar tıkanma veya basınç azalmasına yol açabileceğinden yedek pompa teçhizatı bulundurulmalıdır.Arıtma verimi sıcaklıkla doğrudan ilişkilidir. Ayrıca, toprak cinsi, yetiştirilen bitki türü gibi faktörlerde arıtmada rol oynamaktadır.

İngiltere’de bu yöntemin başarılı bir uygulaması (Cornwall, Gloucester ve Somerset Counties) yapılmış ve %80′i Nisan-Eylül ayları arasında olmak üzere yıllık 400-500 mm/yıl civarında buharlaşma tespit edilmiştir.Yörenin iklim koşullarında 56.000 litre/ha-gün, diğer bir ifadeyle 5.6 mm/gün yükleme değerleri elde edilmiştir. Ancak uygulamada birçok problem ile de karşılaşılabileceği unutulmamalıdır. Bunlardan bazıları; sıcaklık değişimleri, rüzgar koşulları, aşırı yağış ve seyrelmedir.

Saha İçinde Arıtım

Endüstriyel atıksuların arıtımında yaygın olarak kullanılan birçok arıtım prosesi, çöp döküm sahaları sızıntı suyunun arıtımında test edilmiştir. Bunların başlıcaları, klasik havalı, havasız biyolojik arıtım ve fiziksel-kimyasal işlemlerdir. Biyolojik arıtım organik kirleticilerin, diğer arıtım türleri ise inorganik kirleticilerin arıtımında kullanılmaktadır. Ancak, arıtım verimliliği, daha önce bahsedilen, depo sahasının yaşına bağlı olarak değişme gösteren sızıntı suyunun kimyasal yapısına bağlı olacaktır.

Sızıntı sularının arıtımında ön işlemler hariç tutulursa en mantıklı ilk adım biyolojik arıtım kademesi olarak görülmektedir. Eğer yeterli alan mevcut ise stabilizasyon havuzu veya havalandırmalı lagünler; alan yetersiz ise havasız veya havalı aktif çamur prosesi kullanılabilir. Biyolojik arıtma en azından organik maddelerin ve azotun giderilmesini temin ederek daha sonra uygulanacak fiziko-kimyasal yöntemlerin yükünü azaltacaktır.

Ham sızıntı suyunun biyolojik olarak ayrışabilen kısmının arıtımı için biyolojik arıtım alternatifleri, fiziksel-kimyasal arıtmaya göre çok daha verimlidir. Tablo 1′de yapılan birçok çalışmaya ait arıtım verimlerinin kısa özetinden de görüldüğü gibi eğer yeterli bekletme süreleri sağlanırsa, biyolojik arıtım, organik kirliliği %90-99 verimle giderebilmekte ve 500 mg/l’den daha küçük KOi çıkış konsantrasyonları temin edebilmektedir.

Aerobik arıtım, genellikle %90 NH3-N giderimi sağlamakta ve (Qc<10 gün için 10 mg NH3-N/L den küçük çıkış konsantrasyonları temin etmektedir. Karbonlu maddelerin havalı ayrışımı esnasında (qc=6-10 günlük sınırlarda %60-80 oranında nitrifikasyon da gerçekleşmektedir).

Havasız arıtım da ham sızıntı suyunun arıtımı için başarıyla kullanılabilmektedir. 10 günden fazla bekletme sürelerinde %90′a varan BOi ve KOi giderimi sa¤lanmaktadır. Bu şartlarda, havasız işlemlerden 0.4-0.6 m3/kg giderilen KOi veya 0.8-0.9 m3/kg- giderilen BOi değerlerlerinde gaz üretimi gerçekleşmektedir.

Havalı biyolojik arıtım, ağır metallerin arıtımında çok az verim temin edebilmektedir. Arıtım derecesinde bir sıralama yapmak gerekirse Zn, Fe, Cd ve Mn daha fazla; Cr, Pb ve Ni daha az giderilmektedir. Havasız arıtımda Zn, Cr, ve Fe %90 civarında; Cu, Pb, Cd ve Ni ise %50-90 aralığında arıtılabilmektedir. Yapılan çalışmalarda aktif çamurla arıtımda kalsiyum %64-99 aralığında giderilebileceği rapor edilmişse de toprak alkali metaller, havalı ve havasız arıtım proseslerinde oldukça az arıtılabilmektedir (Pohland, 1985).

Aktif karbon haricindeki fiziko-kimyasal arıtım işlemlerinin, ham sızıntı suyunun organik kirleticilerini gidermek için kullanılamayacağı görülmüştür. Fakat, literatürde ters ozmoz, aktif karbon ve iyon değiştiricilerin biyolojik arıtım çıkışında başarıyla kullanıldığı görülmektedir. Ters ozmoz işlemi, ham sızıntı suları arıtımında tıkanmaya maruz kalmasına rağmen ham veya arıtılmış sızıntı suyunun organik kirleticilerini gidermek maksadıyla kullanıldığında yüksek verimde arıtım sağlamaktadır.

Sızıntı suyunun tekrar depo sahasına geri devrettirilerek arıtılması literatürdeki pilot ve arazi uygulamalarında başarıyla sonuçlanmıştır. Bu metodun uygulandığı alanlarda sızıntı suyu çıkış değerleri, tipik olarak 30-350 mg BOi/L, 70-500 mg KOi/L, 4-40 mg Fe/L ve çinko <1 mg Zn/L değerlerinde olmaktadır. Sızıntı suyunun geri çevrimi ayrıca biyolojik olarak parçalanabilen maddelerin stabilizasyon süresini oldukça azaltmaktadır. Geri çevrimin yapılmadığı çöp sahalarında stabilizasyon için 15-20 yıl gerekirken geri çevrimin yapıldığı sahalarda bu süre 2-3 yıla düşmektedir.

Arıtım için havasız mı yoksa havalı arıtımın mı seçileceği kolaylıkla saptanamaz. Her iki proseste de bekletme süreleri yaklaşık eşittir. Havasız işlemler, metan üretimi vasıtasıyla enerji geri kazanımı ve ayrıca havalandırıcı kullanılmaması üstünlüğüne sahiptir. Fakat sonuç olarak hangi arıtım yönteminin seçilebileceği en iyi şekilde, pilot (ve hatta tam) ölçekli çalışmalar yapılarak ve sızıntı sularında meydana gelebilecek kalite ve miktar değişimlerine bağlı olarak saptanabilir.

Sızıntı sularında depo içinde veya dışında arıtılması sonucunda dahi önemli miktarlarda organik ve inorganik kalıntı mevcut olacağından çıkış sularının alıcı ortama veya merkezi arıtım sistemlerine verilmeden önce aktif karbon, iyon değiştirme veya ters ozmoz gibi yöntemlerle arıtılması da gerekecektir. Çöktürme ve koogülasyon işlemleri de bu maksatla kullanılabilir. Ancak arıtım yöntemleri genellikle kontrolu çok iyi yapabilen pilot tesislerde test edildiği için arazideki tam ölçekli arıtımlarda hangi sonuçların alınabileceği kesin olarak saptanamamaktadır.

Sızıntı suyunun, depo sahasında inşa edilen arıtma tesislerinde veya laboratuvar ölçekli arıtma reaktörlerinde hangi tür arıtma işlemiyle, hangi şartlarda arıtılabildiğine dair geniş bir bilgi daha önceki bir çalışmada detaylı olarak verilmektedir.

Arıtım Yöntemlerine Ait Alternatifler

Sızıntı suyu arıtımında istenen verimliliği sağlamak, fiyat optimizasyonu, tesis kullanılabilirliği ve artık madde problemlerindeki minimizasyonun sağlanması gibi hedeflere ulaşmak için son yıllarda yapılan çalışmalarda birkaç yöntemin bir arada kullanıldığı görülmektedir. Bunlardan bazıları

- Biyolojik arııtma + Adsorpsiyon + Floklaştırma/Çöktürme

- Biyolojik arıtma + Membran filtre (+ Buharlaştırma)

- Biyolojik arıtma + Kimyasal oksidasyon (+Biyolojik arıtma)

- Biyolojik arıtma + Kimyasal oksidasyon (+Ters ozmoz+Buharlaştırma)

- İki kademeli ters ozmoz + Buharlaştırma

- Üç kademeli ters ozmoz + Buharlaştırma

- Sıyırma + Buharlaştırma

olarak sıralanabilir.

DENEY DÜZENEŞI VE DENEY METODLARI

Havasız arıtma deney çalışmalarında kullanılan Yukarıakışlı Havasız Çamuryataklı Reaktör (YHÇR), şematik düzeneği daha önceki bir çalışmada verildiği gibi pleksiglastan imal edilmiş olup reaktör sıcaklığı sirkülasyonlu su banyosu cihazı ile sabit tutulmuştur (Kanat, 1996). 7.4 L. hacmindeki mezofilik reaktörde tabandaki çamur yatağının karıştırılması için, yalnız çamurun çökelerek yoğunlaşmasını önleyecek derecede hareket sağlayan bir karıştırıcı kullanılmıştır. Çıkan biyogaz reaktörün üstündeki sıvı-gaz ayırıcı sistemle toplanarak ıslak gazometre ile ölçülmüştür.

Analiz Metodları : Reaktör savağından alınan numunelerde KOi ve toplam uçucu yağ asidi konsantrasyonu (TUYA) standart metotlarda belirtilen esaslara göre günlük olarak yapılmıştır (Standart Methods, 1995). Ayrıca reaktör giriş-çıkış pH’ları, biyogaz hacmi, sıcaklık ve debi parametreleri de günlük olarak takip edilmiştir.

Deney Metodları : Deney çalışmaları için kullanılan Kömürcüoda depo sahası sızıntı suyu ilk birkaç gün düşük kimyasal oksijen ihtiyaı (KOi) de¤erlerine seyreltilerek reaktöre beslenmiştir. Reaktör ortamının yeni atıksuya uyum sağlaması neticesinde organik yükleme değeri arttırılmıştır. Reaktör öncesinde herhangi bir ön arıtım yapılmamış ve sadece giriş pH’sının 6′nın altına düşmesi durumunda giriş suyuna düşük pH’yı tamponlayıp 7 civarına getirmek için yeterli miktarda bikarbonat eklenmiştir. Deneylerde kullanılan İstanbul depo sahaları sızıntı sularının, İSKİ ve Üniversite laboratuvarlarında yapılan kısıtlı sayıdaki analizleri sonucu elde edilen bileşimi ve literatürdeki değerlerle karşılaştırılması Tablo 2′de verilmektedir.

DENEY SONUÇLARI

İstanbul depo sahaları sızıntı suları ile yapılan havasız deney çalışmalarından elde edilen veriler şekil 1,2 ve 3′te verilmektedir. Şekillerden de görüldüğü gibi her hangi bir ön arıtma olmadan uygulanan havasız arıtma 1 gün civarındaki bekletme sürelerinde 50-60 kg KOı/m3-gün organik yükleme değerlerine kadar %50-60′lara varan KOı verimi sağlamaktadır.

Tablo 2 : İstanbul’daki depo sahaları sızıntı suyu bileşiminin literatürdeki sızıntı suyu bileşimleriyle karşılaştırılması (Hohl’un değerleri asit safhasındaki yeni depo içindir).

Ölçüm(mg/l)

İstanbul

(Tchobanoglous,1977)

(Hohl, 1992)

Depo Sahaları

Aralık

Ortalama

BO5

TOK

KO

TKN

NH3-N

NO3-

Top.Fosfor

PO4=

Fenol

21.000-31.000

40.000-70.000

375-1900

150-1800

6.3

2-8.8

6-7

2.000-30.000

1.500-20.000

3.000-45.000

20-1400

10-800

5-40

1-70

1-50

10.000

6.000

18.000

200

4.000-40.000

100-5.000

6.000-60.000

50-5000

30-3000

TKM

Alkali.(CaCO3)

T.Sertlik(CaCO3)

Ca++

K+

Na+

Cl-

SO4

Top.Demir

19.630-60.000

5.000-18.900

5.6-6.5

12 900

495-2900

11-130

0.08

0.01-0.06

0.2-0.5

0.7-0.8

0.5-2.2

200-1000

1000-10.000

5.3 - 8.5

300-10.000

200-3000

50-1500

200-2000

100-3000

100-1500

50-600

500

3000

3.500

1000

250

300

500

300

4.5-7.5

10-2500

70-1750

20-2100

8-1020

0.5-140

4-1400

0.1-120

30-16.000

SONUÇ VE DEĞERLENDİRME

Depo sahalarından sızan sızıntı sularının içeriği daha öncede belirtildiği gibi çok sayıda faktöre bağlı olduğundan günümüzde hala sızıntı suyu arıtımında zorluklarla karşılaşılmaktadır. Sızıntı suyunun karakterizasyonu ve arıtımındaki bu zorlukların önüne geçmek için, sızıntı suyu oluşumunun mümkün mertebe iyi kontrol edilmesi gerekir. Bu konuda en etkili yöntem, katı atıkların kaynağında ön ayrıma tabi tutulmak suretiyle depo sahasına gelen atık miktarının azaltılması veya katı atıklara, üretimden depo sahalarına gelinceye kadar geçen adımlarda etkili bir yönetimin uygulanmasıdır.

Teşekkür : Yazarlar, deneylerin yapılması sırasındaki katkılarından dolayı M.Özçakıl, P.Ataylan, E.Yüzügüllü ve Z.Ayaz’a teşekkür eder.

Şekil 3. Çeşitli organik yükleme değerlerinde elde edilen verimler.

KAYNAKLAR

Corbitt, R.A. (1990). “Standart Handbook of Environmental Engineering” McGraw-Hill, Inc., New York.

Hohl, J., (1992). “Biological leachate treatment by an upflow fixed bed reactor. Waste management international, Vol.2, Mühlthaler’s Buch GmbH, München.

stanbul Anakenti çin Hazrlanan Kat Atk Yönetimi Etüdü, CH2M HILL, International Ltd. 1992.

Kanat G, Termofilik Anaerobik Reaktörde ?ok Scaklk ve Organik Yükleme De¤i?imlerinin Meydana Getirdi¤i Etkiler Doktora Tezi, YTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, 1996.

Nozhernikova, A.N., Nekrasova, V.K., Lebeder, V.S., and Lifshits, A.B., (1993). “Microbiological Process in Landfills” WST, Vol.27, No.2, 242-252.

Pohland, F.G., (1985). Critical review and summaries of leachate and gas production from landfills, EPA 600/2-86/073.

Tchobanoglous G., Theisen H. and Eliassen R. “Solid Wastes: Engineering, Principles and Management Issues” McGraw-Hill, New York,1977.

Kategori: Biyoloji

Ödevsel

Katı Atık Yönetimi

Rasgele...