ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

... konulu sunumlar: "ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ"— Sunum transkripti:

1 ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
KATI ATIKLAR VE KONTROLÜ YRD.DOÇ.DR. ASUDE ATEŞ Konu : KATI ATIKLARIN ÖZELLİKLERİ

2 KATI ATIKLARIN YÖNETİMİ
Katı atıkların çevreye vermeyecek şekilde toplanıp taşınması, bilimsel esaslara ve mühendislik san’atına uygun bir şekilde bertaraf edilmesi gerekir. Bu arada katı atık içindeki maddelerden hammadde kaynağı olarak yararlanılmalıdır.katı Atıkların Yönetiminde katı atıkların üretiminden başlamak üzere geçici olarak depolanmaları, geri dönüşüm ve geri kazanım gibi değerlendirme imkanlarının araştırılıp uygulanması, toplanıp taşınmaları, çevreye zarar vermeden ve çevrede en az olumsuz etki oluşturacak şekilde bertaraf edilmelerini inceler, sıralanan bu işlerde bilimsel esasları,fen ve san’at kurallarını araştırır. Katı atık konteynırı

3 Katı Atıkların Yönetiminde sırayla şu konular ele alınacaktır:
Katı atıkların özellikleri Geçici olarak depolama Toplama Taşıma Aktarma: Katı atıkları dar sokaklardan bile toplayan küçük hacimli araçlardaki çöpler aktarma merkezlerinde treyler gibi m3 gibi büyük hacimli çekici+saldan oluşan kamyonlara aktarılarak katı atıkların uzak mesafeye ucuz taşınması sağlanır. Düzenli depolama Kompost üretimi: Kompost organik katı atıklardan kahverengi, toprak gibi kokan bir toprak iyileştiricisi veya şartlandırıcısı olan, kompost da denen karışım elde olunur. Yakma Isıl parçalama (Piroliz) Geri dönüşüm, geri kazanma,tekrar kullanma ve değerlendirme Tehlikeli atıklar hakkında temel bilgiler Tıbbi atıkların bertaraf edilmesi

4 Katı atık nedir? Sahibinin istemediği ve toplumun menfaati gereği toplanıp fen ve sanat kaidelerine ,bilimsel esaslara, mühendislik prensiplerine göre bertaraf edilmesi gereken katı maddelere katı atık denir. Katı Atıkları Kontrolü Yönetmeliğine göre katı atık ‘‘üreticisi tarafından atılmak istenen ve toplumun huzuru ile özellikle, çevrenin korunması bakımından düzenli şekilde bertaraf edilmesi gereken katı maddelere ve arıtma çamurudur’’. Bertaraf etme katı atıkların fen ve san’at kaidelerine ve mühendislik esaslarına uygun bir şekilde toplanması, geçici olarak depolanmasını, taşınmasını, geri kazanma,kompost, yakma, düzenli depolama ve benzeri işlemlere tabi tutulmasını kapsamaktadır. Katı atıkların yönetiminde katı atıkların özellikleri,üretimi,geçici olarak depolanması,taşınması ve bertaraf edilmesi ele alır.pek çok ülkede katı atık yöetimi ehil olmayan kişiler tarafından gerçekleştirilmeye çalışılmakta , bu durum çevre kirlenmesine ,gereksiz harcamalara,insanların hayatını tehlikeye atan uygulamalara sebep olmaktadır.

5 Bilimsel esaslara ve mühendislik prensiplerine göre işleme tabi tutulmayan katı atıklar çevrede pek çok kirlenme problemine sebebiyet vermektedir. Katı atık yönetiminin bir başka amacı bunlardan hammadde kaynağı olarak yararlanmayı öğretmek ve özendirmektir. Katı atık yönetimi çevre mühendisliği müfredat programı içinde daha önce ele alınan diğer konularla ilgisiz görünüyorsa da esasında çevre mühendisliği formasyonunu tamamladığı için önemlidir. Katı atıklar insanın türlü faaliyetleri sonucunda ,günlük yaşam,ticaret,endüstri ve diğer faaliyetler sonucunda çıkmaktadır. Bunların miktarca az olması ,tehlikesiz bulunması ve problem oluşturmaması için günlük yaşamda ve endüstriyel faaliyetlerde çevre mühendisliğinin anayasa maddeleri sayılacak olan aşağıdaki prensiplere uyulmalıdır.

6 Çevre Mühendisliğinin Bazı Temel Prensipleri:
Doğal kaynakların kullanımında tasarruf ana hedeftir. Endüstride tehlikeli atık üretmeyen yöntemler kullanılmalıdır. Endüstride atıksız veya az atıklı teknolojiler tercih edilmeli,kişi ve kuruluşlar bu esasa uymaya özendirilmelidir. Endüstride temiz teknoloji kullanılmalı ve temiz teknoloji kullanımı özendirilmelidir. Atıklarda tekrar kullanma, geri dönüşüm ve geri kazanma uygulanmalı ve özendirilmelidir. Yukarıdaki genel prensipler okul içi ve okul dışı eğitimle,alınacak diğer önlemlerle sağlanmalıdır. Atıkların toplama ve temizleme dışında hiçbir işleme tabi tutulmadan aynı şekli ile ekonomik ömrü doluncaya kadar defalarca kullanılmasına tekrar kullanma denir. Atıkların fiziksel ve/veya kimyasal işlemlerden geçirildikten sonra ikinci hammadde olarak üretim sürecine sokulmasına Geri Dönüşüm denir. Geri kazanma tekrar kullanma ve geri dönüşüm kavramlarını da kapsamakta olup atıkların özelliklerinden yararlanılarak içindeki bileşenlerin fiziksel,kimyasal ve biyokimyasal yöntemlerle başka ürünlere veya enerjiye çevrilmesine denir.

7 Maddesel Geri Kazanma katı atık içindeki kağıt, karton, plastik ve cam gibi yeniden değerlendirilebilir nitelikteki maddelerin herhangi bir kimyasal ve biyolojik işleme tabi tutulmadan ekonomiye kazandırılması işlemine denmektedir. Katı atıkların yönetimindeki metotlar teknolojik gelişmeye paralel olarak seneler boyunca değişiklikler ve gelişmeler göstermektedir. Şu anda bütün dünyada uygulanan yöntemlerin sahip olunan teknolojiye layık olduğu söylenemez yılında kabul edilen sayılı Umumi Hıfzısıhha Kanunu’nun (Genel Sağlığı Koruma Kanunu) 248. Maddesinde ‘‘Belediyesi olan her şehir ve kasaba sokakların yıkanmak ve süpürülmek suretiyle temiz tutulması mecburidir. Toplanan süprüntüler, bunların etrafa yayılmasına ve dökülmesine engel olacak vasıtalarla taşınacak ve en uygun olarak kabul edilen şekilde imha edilecek veya yakılacaktır. Nüfusu 50,000’den fazla olan şehirlerde bu süprüntüden istifade edilmek üzere lazım gelen tesisat (kompost gübre yapımı, vb.) yapılır. Sokak ve evlerde süprüntünün birikip kalmaması için belediyelerce tedbirler alınır.’’ demektedir.

8 Diğer yandan yürürlükte bulunan aynı kanunun 250
Diğer yandan yürürlükte bulunan aynı kanunun 250. Maddesine göre hazırlanmış ‘‘meskenlerin sahip olacakları sağlık şartlarına’’ ilişkin talimatnamede konutlarda inşa edilecek çöp bacalarına dair düzenlemeler vardır. Türkiye’de katı atıkların önemli miktarının 1990’ların sonunda bile, yukarıda belirtilen kanun hükümlerine uygun şekilde bertaraf edildiği ileri sürülemez. Sadece Türkiye bir yana, dünya genelinde dahi yürülükteki muhtelif yasal hükümlere rağmen katı atıkların bilimsel esaslara aykırı, vahşi depolama yöntemi ile bertaraf edildiğini,çöplerin tabiata gelişigüzel atıldığını görüyoruz. Bunun sonucunda çöpler çok geniş alanlara dağılmakta, çıkan metan,karbondioksit ve diğer gazlarla hava, süzüntü suları ile yeraltı ve yerüstü su kaynakları ve topraklar kirlenmektedir.

9 2. KATI ATIKLARIN SINIFLANDIRILMASI
Katı atıklar basit olarak şöylece sınıflandırılabilirler: Evsel veya şehirsel atıklar: 1.1.Mutfak çöpleri(ev çöpleri): Konutlarda atılan, mutfak, odalar ve banyodan ortaya çıkan,tehlikeli atık kapsamına girmeyen katı atıklardır. Evlerden atılan, tamir etmekle kullanılmayacak durumdaki eski mobilya, bozuk ve eski buzdolabı, çamaşır makinesi ve benzeri beyaz eşyalara ‘‘iri katı atık’’ denir. 1.2.Sokak süprüntüleri: Sokakların süpürülmesi sonucu ortaya çıkan içinde kil, silt, kum ve çakıl ile yaprak ve çimleri, küçük kağıt ve plastik parçalarını, v.s.’yi ihtiva eden katı atıklardır. 1.3.Pazar yeri atıkları: Semt pazarlarından atılan sebze ve meyveler, sandık, kağıt ve plastiklerden oluşan muhtelif ambalaj maddelerini ihtiva eder. 1.4.Atıksu arıtma tesisi çamurları:Evsel ve evsel nitelikte endüstriyel atıksuların fiziksel, kimyasal ve biyolojik işlemlerle arıtılmaları sonunda ortaya çıkan, suyu alınmış, kurutulmuş çamurlardır. Arıtma çamurunun çürütme,kurutma ve su alma gibi işlemlere tabi tutulmamış olanına ham çamur denir.

10 2- Endüstriyel katı atıklar:
1.5.Hafriyat(kazı)toprakları ve inşaat molozları: İnşaat işlerinden çıkan her türlü kazı toprağı, inşaat molozları ve benzeri malzemenin bunları üreten ve/veya taşıyanlar tarafından belediyece gösterilen yere dökülmesi gerekir. Bu türden malzemenin deniz, göl ve akarsulara dökülmesi ve bunlara dolgu yapılması yasaktır. 2- Endüstriyel katı atıklar: 2.1.İnert katı atıklar: Kül, cüruf, vb. gibi inorganik ve biyolojik olarak kolay ayrışamayan maddelerden ibarettir. 2.2.Organik ve biyolojik olarak kolay ayrışabilen katı atıklar: Konserve veya dondurulmuş gıda ortaya çıkan sebze, meyve ve benzeri atıklar. 2.3.Tehlikeli katı atıklar: Bunlar Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliğine tabi olan atıklardır. Tehlikeli atıklar katı atıklarla bertaraf edilemezler, şehir çöplüğüne kabul edilmezler. Tehlikeli atıklar toksik, kanser yapıcı, mutasyona sebeb olan ayrıca dünyaya gelen bebekler üzerinde olumsuz etkisi bulunan zararlı atıklardır. Toksik maddeler, radyoaktif maddeler, v.d. Bunların tehlikeli atıklardan farklı özel işlemlere daha titiz ve özenli olarak tabi tutulmalarının zorunlu olmasıdır.

11 3- Ticari faaliyet sonucu meydana çıkan katı atıklar:
İş merkezlerinde ortaya çıkan kağıt, plastik ve işin türüne bağlı katı atıklar. 3.1.Atölyeler: Tekstil atıkları,deri parçaları,plastik parçaları,kağıt ve karton, v.s. 3.2.Bürolar: Kağıt,karton,cam,yiyecek ve içecek ambalajları, v.s. Her türlü üretim faaliyeti sonunda katı atıklar ortaya çıktığı gibi ham maddelerin ve ara üretim maddelerinin hazırlanması sırasında da katı atıklar oluşmakta, katı atıklardan kompost üretimi, enerji elde edilmesi ve benzeri faydalar sağlansa bile sonunda işe yaramayan bazı atıkların toprağa serilmesi gerekmektedir. (Şekil 1.1) Şekil 1.1. Ham madde ve katı atıklarda dönüşüm

12 Katı Atıkların Bertarafında Ara İşlemler:
Toplama Taşıma Tekrar kullanım, geri dönüşüm, geri kazanma, yakma, kompost üretimi, v.s. Nihai depolama Kompost organik esaslı katı atıkların, genellikle aerobik olarak, oksijenli ortamda ayrıştırılmaları suretiyle elde olunan, çöpe özgü kokusu yok olup onun yerine toprak kokusu taşıyan kahverengi karışıma denir. Anaerobik yöntemle de kompost elde edilebilirse de kötü kokulardan kaçınmak üzere bu usul genelde kullanılmamaktadır. Kompost bir toprak şartlandırıcısı, iyileştiricisi olarak kullanılır. Katı atıkların yukarıda belirtilen yakma yöntemi ile hem enerji elde edilir hemde toprağa bırakılacak katı atık miktarı azaltılmış olur. Ne var ki atmosfere verilen büyük miktardaki partiküller ve gazlar yüzünden hava kirlenmesini önleyici tedbirler alınması gerekir. Katı atıkların bertarafında geri kazanma uygulansa muhtelif metodlarla katı atıklar işleme tabi tutulsa bile sonunda tabiata, toprağa dökülmesi gereken bir artık kalmaktadır. Bu yüzden nihai depolamadan kurtuluş yoktur.

13 Katı Atık Yönetiminde Uygulanacak Esaslar:
İnsanın ruh ve beden sağlığı tehlikeye atılmamalı. Diğer canlılar korunmalı. Yer altı ve yer üstü suları korunmalı. Toprak kirlenmemeli. Hava kirlenmemeli. Gürültü olmamalı. Doğal güzellikler zarar görmemeli. Toplum düzeni ve emniyeti bozulmamalı. Geri kazanma mümkün olmalı ve teşfik edilmeli. Yangın tehlikesi olmamalı.

14 2. KATI ATIKLARIN ÖZELLİKLERİ
2.1. KATI ATIKLARIN MİKTARI A) Evsel katı atık miktarı: Katı atıkların birim üretim miktarı aşağıdaki etkenlere bağlıdır: Sosyal durum, yaşama adetleri ve yaşam standartları Ekonomik durum Coğrafi konum veya iklime ait etkenler Topluluk. veya beldenin büyüklüğü Çöp kaplarının büyüklüğü ve sayısı Çöp toplama hizmetinin ücreti, v.d. İstanbul'da kişi başına birim üretim miktarının 0.7 kg/kişi-gün olduğu belirlenmiştir. Proje ve hesaplarda bu değeri 1.0 kg/iş-gün olarak alabiliriz. Katı atık miktarının belirlenmesinde kişi başına günlük katı atık hacmi de araştırılabilir. Evdeki, apartmandaki çöp kabında ve özel hidrolik sıkıştırıcılı toplama kamyonunda gerçekleştirilen sıkıştırmalar sonucunda çöpün hacminde peş peşe azalmalar meydana gelir. Çöpün son döküldüğü noktada belirli bir katı atık birim hacim ağırlığı tespit edilebilir. Katı atıklara ilişkin her türlü değerlendirme, projelendirme ve yönetim çalışmaları öncelikle katı atıkların birim üretim miktarına ve daha sonra diğer özelliklerine dayandırılmalıdır. Genelde toplanan miktar üretilenden daha azdır. Aradaki fark şu sebeplerle ortaya çıkar:

15 Çöp toplama görevini gerçekleştiren kuruluşun hizmet verdiği bölgenin büyüklüğü ve bu kuruluşun çalışmalarındaki verimliliği. Sanayi kuruluşlarının kendi katı atıklarını taşımaları, Kapıcı, sokak ayıklayıcısı, belediye çöpçüleri tarafından gerçekleştirilen ayıklama ve geri kazanma. Özel olarak- katı atık bertaraf etme imkânlarının bulunması.(soba ve kaloriferde yakma, vs.) Katı atıkların bulundukları yerde bertaraf edilme usullerinin varlığı.Yürürlükteki belediye zabıta talimnameleri çöpün yakılmasını yasaklamaktadır. Bununla beraber bazı yöntemlerle miktar azaltılmaktadır. Gelişmiş ülkelerde katı atığı birim üretim miktarı kg/kişi-gündür. Amerika'da bu değer 3.0 kg/kişi-güne ulaşır.Çöpün diğer özellikleri gibi birim üretim miktarı da bir sene boyunca aylara göre değişiklikler göstermektedir. Diğer yandan sosyal yaşamdaki değişikliklere paralel olarak ve senelere dağılmış şekilde üretim miktarında dalgalanmalar ortaya çıkabilmektedir. Bu konuda ülkemize ait değerler henüz mevcut değildir.

16 B) Endüstriyel katı atık miktarları:
Analizlerin eskiden beri gerçekleştirildiği İngiltere'de 1920'lerden zamanımıza kadar kullanılan maden kömürü gibi yakıt türüne, İkinci Dünya Savaşına, 1974'deki petrol krizine, Kuzey Denizi'nde doğal gaz bulunmasına ve diğer sosyal, ekonomik olgulara bağımlı olarak çöpün birim üretim miktarında, çöp içindeki madde gruplarının ağırlıkça oranlarında, fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerinde değişmeler tespit edilmiştir. B) Endüstriyel katı atık miktarları: Aşağıdaki değerler endüstri tipine göre temsil edici değerlerdir: Et kombinası veya mezbahalar 4-5 ton/ işçi-yıl Meşrubat endüstrisi 1.3 ton/ işçi-yıl Otomotiv endüstrisi 0.3 ton/ işçi-yıl Tekstil endüstrisi 0.3 ton/ işçi-yıl Mobilya üretimi ton/ işçi-yıl Kağıt ve karton sanayi 2 ton/ işçi-yıl Petrol endüstrisi 13 ton/ işçi-yıl Kauçuk ve plastik endüstrisi 2,4 ton/ işçi-yıl Ana metal endüstrisi 22 ton/ işçi-yıl

17 2.2. KATI ATIKLARIN BİLEŞİMİ VEYA MADDE GRUP ANALİZİ:
Ortaya çıkan bu katı atıkları bertaraf etmek, yani çevreye uygun şekilde ve bilimsel esaslara göre uzaklaştırmak amacıyla işleme tabi tutulurken geri kazanma imkanları da araştırılmalıdır. 2.2. KATI ATIKLARIN BİLEŞİMİ VEYA MADDE GRUP ANALİZİ: Katı atıklar heterojen bir yapıya sahip olduğu gibi bileşimi de sürekli değişmektedir. Aynı şehir veya mahallede bile aydan aya, seneden seneye bileşimde değişmeler gözlenmektedir. Bu yüzden bir şehir için ancak belli sınırlar içinde değişen bileşimler veya özelliklerden söz edilebilir. Örnek bir katı atık bileşimi aşağıda Tablo de verilmiştir. Katı atık bileşeni Ağırlıkça % Gıda atıkların Bahçe atıkları Kağıt-karton Plastik, kauçuk Tekstil Tahta Metal Cam Kül, cüruf, toprak, v.d

18 Yukarıda belirtilenler başlıca bileşenler veya madde gruplarıdır
Yukarıda belirtilenler başlıca bileşenler veya madde gruplarıdır. Bu bileşenler ve değerleri ülkelere, şehirlere ve mevsimlere göre değişmektedir. Aynı şehirde dahi seneler boyunca ekonomik ve sosyal şartlara bağlı olarak bileşim de değişmektedir. Katı atık yönetiminde bileşenleri ve oranlarını bütün mevsimleri, mümkünse ayları da kapsayacak şekilde araştırıp tespit etmek gerekir. Katı atık bileşenlerinin bilinmesi halinde çöpten nasıl yararlanılacağı, onun çevreye en uygun şekilde nasıl bertaraf edileceği ortaya konabilir. Katı atık bileşenleri için aşağıdaki gibi sınıflandırmalar yapılabilir: 1) Yanabilenler: Organik maddeler, gıda atıklar, kağıt, karton, plastik, kauçuk, tekstil, tahta, . bahçe atıkları 2) Kompost olabilenler: Gıda atıkları, bitkiler, kağıt ve karton. 3)Yanamayan ve kornpost olamayanlar: Kül, toprak, cam, metal, cüruf, seramik. 4)Geri kazanılması mümkün olanlar: Plastik, cam. metal, kağıt, tekstil.

19 2.3. KATI ATIKLARIN ANALİZE HAZIRLANMASI
Bir şehrin katı atık yönetiminin nasıl olması gerektiği ve katı atıklara ait problemlerin azaltılması ve ortadan kaldırılması detaylı bir çalışmayı gerektirir. Bu çalışmanın başlangıcı, o şehrin katı atık niteliklerinin tespiti olmalıdır. Şehrin gelir seviyelerine göre yüksek, orta ve düşük bölgeleri ile ticaret ve sanayi bölgeleri belirlenir. Bu bölgelerin katı atık nitelikleri en az bir sene süre ve en az dört mevsim için tayin edilir. Büyük şehirlerde ve ana şehirlerde katı atık analizlerinin farklı bölgeler için her mevsim sürdürülmesi yerinde olur. İncelenen şehrin bölgelerinin nüfusları ve şehre ait genel katı atık nitelikleri ortaya konur. Katı atığı oluşturan maddelerin cinslerine göre gruplara ayrılması, tartılması ve ağırlıkça yüzde olarak madde grubu oranlarının bulunması suretiyle "Madde Grubu. Analizi" gerçekleştirilmiş olur. Bu amaçla örnekleme yoluyla 1-2 m³ lük katı atığın cm çapında eleklerden geçirilmesi, daha sonra 1 cm.lik elekten elenmesi suretiyle deney sürdürülür. Bütün elek üstleri eldivenli elle ayrılır. 1 cm.lik eleğin altına geçmiş maddeler kül, cüruf ve kimliği belirlenemeyen maddelerden oluştuğu için elle ayrılmaz.

20 Katı atık niteliklerinin tayin ve tespiti için yapılacak analizlerde çöp numunelerinin temsil edici olması gerekir. Bu-amaçla istatistik bilimi esaslarına uygun olarak özenli bir alan çalışması yapılmalıdır. Yukarıda belirtilen örnek bölgelerde katı atıkların görünüşe dayalı özellikleri önceden inceleme ile tespit edilmelidir. Numunelerin toplanması öncesinde, varsa daha önceki analiz sonuçlarının gözden geçirmelidir. Daha sonra numunelerin alınacağı cadde ve sokaklarda çöp toplama araçları ile önceden dolaşılmak, çöp boşaltma yerlerinde boşaltılan katı atıklar incelenmelidir. Böylece analiz yapılacak günlerdeki katı atıklar hakkında gözleme dayalı kabaca bir bilgi sahibi olunur. Bu amaçla istatistik bilimi esaslarına uygun olarak özenli bir alan çalışması ile 1-2 tonluk bir katı atık örneği alınmaya çalışılır. Katı atıkların yönetimi için bileşim ve özelliklerin bilinmesi icap eder. Katı atıkların birim hacim ağırlığı, nem oram, organik madde içeriği, ısıl (kalorifîk) değeri, C/N oranı pH, ağır metaller içeriği, kül ve cürufun ergime derecesi (bu değer düşükse, ergimiş kül ve cüruf tekrar taşlaşarak çöp yakıcıda ızgaranın tıkanmasına ve arızalanmasına sebep olur.), selüloz içeriği, kompost yaşı ve diğer katı atık özellikleri bilinmelidir. Aşağıdaki tabloda katı atığa ait özelliklerin, kati atık yönetimindeki metotlar için önemi gösterilmiştir:

21 Analizler için I tonluk veya 2-3 m3 lük bir katı atık örneği alınmaya çalışılır. Numunenin toplanacağı gün çöp toplama kamyonlarından önce yola çıkılarak örnekleme yoluyla, bazı kaynaklardan çöp alıp bazılarını almamak suretiyle çöp kapları numune kamyonuna alınmalıdır. Katı atıkların birim hacim ağırlığı, madde grupları analizi, nem oranı, organik madde içeriği, ısıl(kalorifik) değeri, C/N oranı, pH, ağır metaller içeriği, kül ve cürufun ergime derecesi, selüloz içeriği, kompost yaşı ve diğer katı atık özellikleri bilinmelidir. Kül ve cürufun ergime derecesi düşükse, katı atıkların yakılması halinde ergimiş kül ve cüruf yakıcı içindeki sıcaklığın daha düşük olduğu kısımlarda tekrar taşlaşarak çöp yakıcıda ızgaranın tıkanmasına ve arızalanmasına sebep olabileceğinden çöplerin bu özelliği de araştırılır. Tablo 2.2.de katı atığa ait özelliklerin, katı atık bertarafı metotları için önemi gösterilmiştir:

22 Tablo 2.2 Katı atık bertaraf etme metodları ile katı atığın özellikleri arasındaki ilişki. Bertaraf etme metodları Katı atık yönetimi incelenecek olan bir şehirde çalışmaların başlangıcında, hangi bertaraf yönteminin tercih edileceği belli olmadığından katı atıklara ait yukarıda yazılı olan niteliklerin tümü araştırılıp tespit edilmelidir.

23 KATI ATIKLARIN NİTELİKLERİNİN BELİRLENMESİ
BİRİM HACİM AĞIRLIĞI : Birim hacim ağırlığı hem bertaraf etme yöntemleri hem taşıma açısından önemlidir. Bu değerin büyük olması katı atık içindeki kül, cüruf ve toprak gibi maddelerden, küçüklüğü ise çöpün içindeki ambalaj maddelerinden, özellikle kağıt, karton, polietilen, diğer plastikler ve organik maddelerden ileri gelmektedir. Birim hacim ağırlığı genellikle evdeki çöp kaplarında 1 kg/lt ‘ den azdır, hatta 0,5 kg/lt’nin altına 0,2 kg/lt değerlerine iner. Çöpün toplanıp taşınması sırasındaki ara kademelerde uygulanan sıkıştırma ile çöp toplama aracı içindeki hidrolik sıkıştırma sisteminin etkisiyle birim hacim ağırlığı 0,3 ten 0,5 e ve 0,8 kg/lt ‘e doğru yükselir. Bu özellik için kesin ve sabit bir değer verilemez. Tablo 2.3 ‘de İstanbul katı atıklarında birim hacim ağırlıklarının aylara ve semtlere göre değişimi verilmiştir.

24 Şekil 2.1 Birim hacim belirlemede kullanılabilecek ahşap kasa
Vermiş olduğumuz tablodaki gösterilen değerleri, atıkların çöp kamyonu ile toplanıp taşındıktan sonra analiz alanına getirilmesi sonucu bulunan değerlerdir. Çöp toplama aracının içindeki sıkıştırma yüzünden birim hacim ağırlığı 0,15 den 0,8 kg/lt ‘ye çıkabilir. Şekil 2.1 Birim hacim belirlemede kullanılabilecek ahşap kasa Birim hacim ağırlığın belirlenmesi için şekil 2.1 ‘deki gibi, ahşaptan yapılmış, altı-üstü açık, 4 taşıma kolu bulunan bir kasa hazırlanır. Bu kasa yeterli kalınlıkta bir polietilen örtü konarak zeminin kirlenmesi önlenir. Çöpler kürekle kasanın içine ve bu bilinen hacimdeki (V) çöpler tartılarak ağırlıkları (W) belirlenir ve γb = W/ V ‘den birim hacim ağırlığı hesaplanır.

25 Katı atıkların boyutları ve madde grupları analizi :
Katı atık analizleri için toplanmış 2 ton hacmindeki temsil edici numune, önce birim hacim ağırlığı tespiti, daha sonra elek analizi ve madde grubu analizine tabii tutulur. Bundan sonra, daha ileride laboratuar çalışmaları için katı atığın hazırlanması bölmünde belirtildiği üzere polietilen bir örtü üzerinde katı atıklar iyice karıştırılıp planda 4’e bölünmek ve her defasında karşılıklı 2 parçası atılmak suretiyle laboratuvara alınacak numunenin temsil edici nitelikle 80 kg’ a inmesi sağlanır. Katı atıkların boyutları ve madde grupları analizi : Almanya da boyut analizinde 8 mm, 40 mm ve 120 mm’ lik elekler, İngiltere de 1 cm, 5 cm, ve 10 cm lik elekler, Türkiyede 10 mm, 50 mm ve 100 mm’ lik elekler kullanılmaktadır. 1 metreye 2 metre boyutundaki demirden köşebentlerle( korniyerlerle) çerçeveler hazırlanır. Bunların içine elek telleri lama ve cıvata somunlarla tespit edilir. Ayrıca delikli köşebentlerden dikdörtgenler prizması şeklinde, elekleri askıya alıp taşıyacak bir çerçeve hazırlanır.( Şekil 2.2 ) En büyük gözlü elek en yukarıda, orta boyutlu ortada, en küçük gözlü en altta olmak üzere askıya alınır. Eleklerin altına polietilenden örtüler serilerek zeminin kirlenmesi önlenir.

26 Şekil 2.2 Katı atık örneklerinin elenip ayıklanmasında kullanılan çerçeve ve elekler

27 Madde gruplarının nelerden olacağı kararlaştırılır
Madde gruplarının nelerden olacağı kararlaştırılır. Meselâ 9 grup madde kararlaştırılmışsa 100, 40 ve 10 mm'lik üç elek üstü mevcut olduğundan her grup için 3 adet kova veya varil ayrılır. Her kova veya varilin üzerine kaç mm'lik elek üstüne ve hangi madde grubuna ait olduğu yazılır, "100 mm üstü cam", "40 mm üstü cam" ve "10 mm üstü cam" gibi. Eleyip ayırma yapacak personele yapılacak işe ilişkin gerekli teknik ve iş güvenliği bilgisi verilir, bunlara eldiven ve toz maskesi dağıtılır. Getirilen 1-2 tonluk katı atık kamyondan kaim bir polietilen örtüye boşaltılır. Kürekle en üstteki eleğe aktarılır, elenir, eleme bitince madde gruplarına ayırma yapılır. Bütün elek üstleri eldivenli elle ayrılır, 1cm'lik eleğin altına geçmiş maddeler kül, cüruf ve kimliği belirlenemeyen maddelerden oluştuğu için elle ayrılmaz. Katı atığı oluşturan maddelerin cinslerine göre, gruplara ayrılması, tartılması ve ağırlıkça - yüzde olarak madde grubu oranlarının bulunması suretiyle hem "Madde - Grubu Analizi" hem de çöpün tane grubu dağılımı da tespit edilmiş olur. Evsel katı atıkların tane boyutlarına ait bilgiler aşağıdaki Tablo 2.4'de verilmiştir. Tablo 2.4. Evsel katı atıkların tane boyutları. Elek çapı(mm.) İstanbul Almanya Ağırlıkça % Ağırlıkça % 10 mm.den küçük den büyük 3 6

28 Şekil 2.3 Katı atık örneği miktarının azaltılması
Laboratuar Çalışmaları İçin Katı Atığın Hazırlanması: Elek analizi ve madde grup analizi yapıldıktan sonra aynı çöpten en az 80 kg’lık temsil edici bir örneğin ayrılması ve daha sonraki deneyler için laboratuara alınması gerekir. Bu amaçla boyut ve madde grup analizleri biten numune polietilen bir örtü üzerinde kürekle iyice karıştırılır. Yeterince karıştıktan sonra katı atık kümesi planda yüksekliği mümkün olduğunca az olan daire veya yassı bir silindir biçimine getirilir (Şekil 2.3). Daire biçimindeki katı atıklar kürekle planda 4’e bölünür, karşılıklı 2 parçası atılıp kalan iki parça alıkonur. Yarı yarıya azalan katı atıklar tekrar iyice karıştırılır. Tekrar daire veya yassı bir silindir formuna getirilir ve planda 4 parçaya bölünüp karşılıklı iki parçası atılıp ikisi alıkonur. Böylece çalışılmak suretiyle laboratuvara alınacak numunenin temsil edici nitelikle 80 kg'a inmesi sağlanır. Laboratuara getirilen örnek, laboratuarda 2 cm. ızgara aralıklı çekiçli değirmenle öğütülür. Değirmenden geçmiş örnekler üzerinde, sırasıyla, a) su oranı ve b) kompostlaşabilme özellikleri araştırılır. Şekil 2.3 Katı atık örneği miktarının azaltılması

29 Nem Oranının Belirlenmesi:
2 cm. İlk çekici değirmenden geçen çöpten temsil edici 1 kg alınır. Bir küvette 105 °C de 24 saat kurutulup desikatör kullanılarak nem oranı tayin edilir. İstanbul'da nem oranı semtlere ve mevsimlere göre %30 ile %60 arasında değişen değerlere sahiptir. Kompostlaşabilirlik Yeteneği: Katı atığın kompostlaşabilirliği laboratuarda Dewar kapları (camdan yapılmış termos şişeleri) içinde gerçekleştirilir (Şekil 2.4). Bu deney sırasında kompostun karıştırılmasına, nem oranının yeterli olmasına ve havalandırılmasına dikkat etmek gerekir. Kompostlaşma aerobik veya anaerobik usullerle gerçekleştirilebilir. Kötü kokular oluşturması nedeniyle anaerobik yöntem genellikle uygulanmaz. Aerobik kompostlaştırma ekzotermik bir reaksiyondur. Buna fermantasyon da diyebiliriz. Şekil 2.4 Dewar kabı içindeki gerçekleştirilen kompostlaşabilirlik deneyi deney sonunda elde edilen sıcaklık artış eğrisi

30 Ortaya çıkan ısı, fermantasyonu hızlandırır ve kompost içi sıcaklık devamlı artarak 5-7 günde 55-70° C ’ye çıkar. Kompostlaşma deneyine alınan katı atığın 7 günde 40° C üzerine çıkmayan bir eğilim göstermesi halinde eğer katı atık içinde yeterli kompost olabilir organik madde varsa ısının yükselmemesi şu sebeplerden meydana gelmiş olabilir: Isı kaybı olmaktadır. Havalandırma yetersizdir. Katı atık yeterince karıştırılmamıştır. Nem azdır. Çöp içinde kompostlaştırmayı engelleyen toksik maddeler, inhibitörler vardır. Deneye alınacak numune miktarı iki litreye eşit olmalıdır. Sıcaklık ne kadar yükselirse kompostlaştırma deneyi o kadar başarılı kabul edilir. Dewar kaplarının içinin karıştırılıp havalandırılmasındaki zorluklar yüzünden laboratuarda kompostlaştırma başarılı olmazsa deneyi sahada küçük ölçeklerle, az miktarda katı atıklarla alınan önlemlere rağmen deneyin sahada küçük ölçeklerde, pilot çalışmalarda da başarısız olması halinde mevcut katı atığın kompost haline gelemeyeceği sonucuna varılır.

31 Numunenin Porselen Değirmende Öğütülmesi
Aşağıdaki deneyler, için 105 °C'deki etüvden alınan numune; bilyalı porselen değirmende öğütülerek deneye hazırlanır. Bilyalı değirmende tane çapı 250 mikrona indirilmelidir. Değirmen ve bilyalı porselenden olmalı, demirden olmamalıdır. Organik Madde Miktarı Tayini: Çöpün ° C'de üç saat yakılması ile belirlenir. İstanbul'da organik madde miktarı %50-%70arasında değişmektedir. pH: Bilyalı değirmenden geçmiş katı atık distile su ile belirli ölçülerde seyreltilir ve pH'ı ölçülür. Değerleri 6 - 9,5 arasında değişmektedir.

32 Karbon oranı tayini: Katı atığın karbon oranı katı atık içindeki karbonun saf oksijenle yakılması suretiyle saptanır. Bazı cihazlarla hem karbon hem oksijen içeriği ayrı ayrı belirlenebilir. C oranı hem yakma için hem kompost yapmada önemli bir paramatre olan C/N oranını hesaplamada gereklidir. İstanbul ‘da karbon içeriği kuru ağırlığın yüzdesi olarak %16 – 30 arasındadır. Bu parametre ayrıca depo gazı yani metan elde etme kapasitesi hesapları için faydalıdır. Azot oranı tayini : Bunun için atıksuda azot tayininde kullanılan kjeldahl yöntemi ile katı atıktaki N içeriği belirlenir. Sadece çözeltiye selenyum ilave edilir. İstanbul ‘ da evsel atıkdaki azot içeriği % 0,3 – 1,1 arasında değişmektedir.

33 Isıl Değer: Yakma için en önemli özelliktir. Adyabatik bomba kalorimetre kullanılarak ısıl değer tespit edilir (Şekil 2.5). Bu amaçla bilyalı değirmenden alınan kurutulmuş çöp tablet haline getirilir. İçi teflon kaplı vidalı bomba içinde yakılır. Özel ve hassas bir termometreden sıcaklık artışı ölçülerek katı atığın ısıl değeri hesaplanır. İstanbul'da alt kalorifik değer 280-3S0 kjoule/kg, üst değer 5200 kjoule/kg dır. Bazı yerlerde 6000'e kadar çıkar. Almanya'da , Amerika'da 93Û 'dür. Yaklaşık -olarak taşkömürü , linyit , polietilen kjoule/kg 'lık ısıl değerlere sahiptir. Şekil 2.5 Adyabatik bomba kalorisi

34 2.5 GELECEKTE KATI ATlKLARlN MİKTAR VE BİLEŞİMİNDE ORTAYA
Diğer Deneyler Ca,Na,K tayini Ağır metaller Cd, Cr +6, Pb, Hg,Cu gibi P tayini NaCl tayini Selüloz Kül ve cürufun ergime derecesi Nişasta tayini Şeker tayini 2.5 GELECEKTE KATI ATlKLARlN MİKTAR VE BİLEŞİMİNDE ORTAYA ÇIKMASI BEKLENEN DEĞİŞİKLİKLER : Genel olarak katı atığın birim üretim miktarı her sene artmaktadır. Bu artış ekonomik ve sosyal gelişmenin bir sonucudur. Dünyada beklemedik felaketler olmadıkça bu artış devam edecektir. Bütün dünyada katı atık işindeki kağıt, plastik, metal, cam oranlan da gittikçe artmaktadır.

35 Bu dört bileşen hammadde olarak değerlidir
Bu dört bileşen hammadde olarak değerlidir. Oranlarının dikkatle izlenmesi gerekmektedir. Modern toplumda hazır gıda tüketimine dair eğilim fazlalaşmaktadır. Son senelerde hazır gıda ve konserve içine konan koruyucu, tad, koku ve renk verici maddelerin sağlığa zararlı etkileri tartışılmakta ise de daha dikkatli çalışmalar sonucunda gelecekte sağlıklı hazır gıda kullanım oranının artması beklendiğinden ev çöplerindeki sebze, meyve ve gıda artıklarında azalma beklenmelidir. 2.Dünya Savaşından sonra çöplerdeki kül ve cüruf oranı petrol kullanımının artması sonucu genelde azalmıştır. Bu 1974'e kadar sürmüştür. 1974'deki petrol krizinden sonra çöplerdeki kül ve cüruf oranı yeniden artmıştır. Ancak rüzgar ve güneş enerjisi gibi temiz ve alternatif enerji kaynaklarının kullanımının artması sonunda kül ve cüruf içeriği azalacaktır. Ülkemiz petrol ithal eden bir ülke olduğu için ve düşük ısıl değerli linyitlere sahip bulunduğumuzdan çöplerimizde kış aylarında kül ve cüruf oranı yükselmektedir. Doğalgaz kullanımı artarsa gelecekte şehirlerde kül ve cüruf oranı azalacaktır. Yılda üretilen camın %20-25‘i çöpe gitmektedir. Diğer yandan PVC ve PET şişelerin gıda maddesi ambalajı olarak tekrar kullanımı yasaktır. Bu nedenle cam kullanımı son senelerde daha yaygınlaşmıştır. Cam şişe ve kavanozlar pek çok kere yıkanıp kullanılabilir. (Mesela meşrubat şişeleri ortalaması 16 defa kullanılmaktadır.) Bu sebeple önümüzdeki senelerde çöpteki plastik madde oranı azalabilir.

36 Fakat gıda maddesi dışındaki plastik-ambalajlar katı atıktaki toplam plastik madde oranında yeni bir artışa sebep olabilir. Bir süredir doğada hızla ayrışabilen polietilen üretimi konusunda araştırmalar devam etmektedir. Normal polietilen maksimum bir senede ayrışıp toprağa karışmaktadır. Gelişen teknoloji ve artan refah, katı atıklardaki mevsimlik değişimleri azaltacaktır. Diğer yandan genelde nem oranlarında bir azalma görülmektedir. Gelecekte hazır gıdaların yaygın hala gelmesi evsel atıkların kompostlaşabilme özelliklerini azaltacaktır. Plastik gıda ambalajlarına gelen sınırlamalar nedeniyle gelecekte çöp içindeki metal miktarında artış beklenmektedir. Bugün çöp içinde önemli bir bileşen olan kağıt ve karton gelecekte katı atık içinde daha büyük oranlarda bulunma özelliğini sürdürecektir.