Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

CVM 407 KATI ATIKLAR VE KONTROLÜ Çevre Mühendisliği Bölümü – IV. Sınıf Katı Atıkların Düzenli Depolama ile Kontrolü Yrd. Doç. Dr. Asude ATEŞ.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "CVM 407 KATI ATIKLAR VE KONTROLÜ Çevre Mühendisliği Bölümü – IV. Sınıf Katı Atıkların Düzenli Depolama ile Kontrolü Yrd. Doç. Dr. Asude ATEŞ."— Sunum transkripti:

1 CVM 407 KATI ATIKLAR VE KONTROLÜ Çevre Mühendisliği Bölümü – IV. Sınıf Katı Atıkların Düzenli Depolama ile Kontrolü Yrd. Doç. Dr. Asude ATEŞ

2 Katı atıkların bertaraf edilmesinde geri kazanım, kompostlaştırma, yakma ve piroliz gibi hangi yöntem kullanılırsa kullanılsın sonuçta işe yaramayan bir katı atık olacaktır. Örneğin 1000 kg lık bir katı atık yakılınca 350 kg kül ve cüruf oluşmakta, geri kalan 650 kg’lık katı atık ise m3 gaz halinde atmosfere verilmektedir. Kompostlaştırmada da aynı durum geçerli olmaktadır kg’lık bir evsel atık kümesinden 500 kg kompost elde edilmekte 350 kg işe yaramayan atık oluşmakta ve 150 kg da gaz ve buhar olarak çıkmaktadır. Geri kazanım yapılan katı atık örneklerinde minimum %25 oranında değerlendirilemeyen katı atık kalmaktadır. Bu durumdan dolayı düzenli depolama nihai bertaraf metodudur. Düzenli depolama, katı atıkların, çevre sağlığına uygun şekilde araziye dökülüp, sıkıştırıldıktan sonra üzerinin toprakla örtülerek olumsuz çevre etkilerinin minimuma indirildiği bir katı atık yönetim metodudur.

3 Katı atıkların düzenli depolama sahalarında bertaraf edilmesinin avantaj ve dezavantajları vardır. Avantajları: Uygun arazi bulunduğu takdirde ekonomik bir yöntemdir. Yatırım maliyeti diğer metotlara oranla daha ekonomiktir. Esnek bir metottur. Katı atık miktarlarına göre kapasite artırılabilir. Kullanılıp kapatılan araziden park, yeşil alan şekilde istifade edilebilir.

4 Dezavantajları: Kalabalık yörelerde ekonomik taşıma mesafesi içinde uygun yer bulmak güçtür. Yerleşim yerlerine yakın depolama alanları halkın muhalefeti ile karşılaşılabilir. Tamamlanmış depolama alanlarında göçük ve yerel çökmeler olabileceğinden sürekli bakımı gereklidir. Sıvı, gaz sızıntılar kontrol edilmezse sakıncalı durumlar ortaya çıkabilir.

5 Düzenli depolamanın genel şartları Ekonomik olmalıdır. Depolama homojen olmalıdır. Depolama yapılacak alanın jeolojik ve topografik özellikleri belirlenmelidir. Yağış miktarı dikkate alınmalıdır. Yer altı su seviyesi dikkate alınmalıdır. Depolama yapılacak alanında yeterince meyil bulunmalıdır. Yakındaki yerleşim birimlerine ve diğer önemli bölgelere (sulak alanlar, tarihi alanlar vs) etkilerinin belirlenmesi gereklidir.

6 Düzenli Depolama Alanı Yer Seçiminde Göz Önüne Alınacak Hususlar Taşıma mesafesi kısa olmalıdır. Faydalı depolama hacmi büyük olmalıdır ve yıllık planlanmalıdır. Altyapı tesisleri (su, elektrik,) mevcut olmalıdır. Yerleşim bölgelerinden uzak olmalıdır (En az 1 km olmalıdır). Taban, hidrolik ve zemin mekaniği açılarından uygun olmalıdır. Alanın trafik bağlantısı iyi olmalıdır. Depo yeri orman ve tarım alanlarının korunması açısından uygun olmalıdır

7 Tektonik yapı. Sel, çığ, heyelan ve erozyon bölgeleri. Taşıma mesafesi. Sahanın toplam depolama kapasitesi ( Kurulan tesisin konumu imar planında belirtilerek işletmeye kapatıldıktan itibaren en az 40 yıl yerleşime açılmaması sağlanmalıdır

8 Düzenli depolama için uygun yerler Kurak, susuz, çorak ve düşük değerli araziler. Çok az ürün veren topraklar. İçinde su olmayan eski maden, taş, kum, çakıl ve kil ocakları. Yamaçlar (meyil 1/3’ten az olmalıdır). Büyük ulaşım yollarının bağlantı yerleri arasında kalan boş alanlar. Yer altı suyunu tehdit etmeyen yerler

9 Yer Seçiminde Ön Etüdler Geoteknik etüt: Depo alanlarında yer altı su durumunu belirlemek, araziyi meydana getiren formasyonların cins, nitelik, derinlik, kalınlık ve sıkışıklık derecesi, taşıma gücü saptanması ve boşluk suyu basıncı, zeminin fiziksel özellikleri, zemin elastikiyet modülü, zemin kohezyonu, dane boyutu analizi, permeabilitesi, sismik şartlar gibi özelliklerin belirlenmesi amacıyla etüd yapılmalıdır Depolama sahası yapımında gerekli olan kil, granüler drenaj malzemesi, günlük ve ara örtüler için gerekli olan malzemelerinin sahadan veya yakın mesafeden temin edilip edilemeyeceği de etüd edilmelidir

10 Hidrojeolojik etüdler: Katı atık depo sahalarının en önemli olumsuzluklarından biri yeraltı suyu kirlenmesi olduğundan, bölgenin hidrojeolojik özellikleri, yer altı suyu maksimum ve minimum seviyesi, yer altı suyu akış yönü, eğimi, hızı belirlenmelidir. Trafik etüdleri: Depo tesislerinin yaklaşım yollarının, giriş ve çıkış yapılan yollarının projelendirilmesinde söz konusu depo tesisinin bölgede meydana getireceği trafik yükü dikkate alınmalıdır. Mevcut yolların pik saatlerde ilave trafik yükünü karşılayıp karşılamayacağı hesaplanmalı ve buna göre teknik tedbirler belirtilmelidir.

11 Harita etüdleri: Katı atık depo sahası projelendirilmesinde en önemli donelerden biri arazinin topografyasıdır. Planlanacak arazi ve çevresi ile ilgili olarak, avan proje seviyesinde 1/ ve 1/5 000 lik topografik haritalarla temel çözümler üretildikten sonra, 1/1000 veya 1/500 ölçekli haritalarda tatbikat projeleri hazırlanmalıdır. Meteorolojik Özellikler: Katı atık depo sahası yer seçiminde, projelendirilmesinde, işletilmesi ve kontrolünde iklim özellikleri, mevsimsel sıcaklık değerleri, aylık yağış miktarları, hakim rüzgar yönleri ve buharlaşma gibi meteorolojik faktörler önemli rol oynamaktadır. Sızıntı suyu miktarı, yağmur suyuna ve buharlaşmaya bağlıdır. Deponi sahası seçiminde hakim rüzgar yönü önemli bir parametre olup katı atık depo sahası hakim rüzgar yönünde olmamalıdır. Şiddetli don olan yerlerde örtü malzemesi önceden stok halinde bulundurulmalıdır. Kağıt ve plastik gibi hafif katı atıkların rüzgar sebebiyle uçuşmalarını önlemek için saha kenarına rüzgar kırıcılar yerleştirilmelidir.

12 Düzenli depolama işlemi Katı atıklar çöp kamyonları veya büyük konteynırlar ile taşınarak belirlenmiş araziye dökülür. Özel araçlar ile atık için belirlenmiş bölgelerde sıkıştırılır. Her gün mesai bitiminde depolanan atıkların üzeri koku ve mikrop üretimini engellemek üzere ince bir toprak örtüsü ile kapatılır.

13 Düzenli depolama metotları Hendek Metodu Günlük örtü tabakası

14 Hendek metodu genellikle yer altı su seviyesinin yüzeyden belli bir derinlikte olduğu ve yeterli miktarda örtü toprağının bulunduğu yerlerde, killi, sızdırmaz zeminlerde ve küçük nüfuslu yerleşim yerlerinde uygulanmaktadır. Bu metotta, toprak yüzeyinde dar ve uzun kazılar yapılarak hendek açılır ve bu kazılardan temin edilen toprak stok edilir. Ardından katı atıklar genellikle m uzunluğunda, 1-2 m derinliğinde ve 5-8m genişliğindeki bu hendeklere boşaltılır. Atıklar 1:3 veya maksimum 1:2 eğiminde yayılarak sıkıştırılırlar. Kamyonlar hendek metodunda katı atıkları, A) hendeğin bir kenarından, B) hendeğin doldurulmuş kısmının üstünden, C) hendeğin içinden, ancak katı atıkların sıkıştırıldığı uçtaki çalışma bölgesinden biraz uzakta boşaltmaktadırlar. Katı atıklar daima cm kalınlıkta serilmekte ve her noktası üzerinden buldozer veya sıkıştırma aracı ile 4-6 defa geçilerek atıkların parçalanarak sıkıştırılması sağlanmalıdır. Her iş günü sonunda katı atıkların üzeri günlük örtü ile örtülmelidir.

15 Alan Metodu

16 Bu metot arazinin hendek kazımı için uygun olmadığı hallerde kullanılır ve depolamaya zeminin üstünden başlanmakta dolayısıyla depolamadaki maksimum yükseklik sınırlı olmaktadır. Alan metodunda, arazi yüzeyindeki yüksek organik içerikli toprak, yüzeyden sıyrılarak alınmaktadır. Bu toprak başka yerde stoklanarak ileride deponi alanını örtmek amacıyla kullanılabilmektedir. Katı atıklar uzun ve dar şeritler halinde araziye serilmekte ve sıkıştırılarak yapılacak hesaplamalar sonucu bulunan yüksekliğe kader depolanmaktadır.. Şeritlerin boyu, günün sonunda erişilecek şekilde hesaplanmaktadır. Günün sonunda depolanan sıkıştırılmış katı atık yığının üzeri cm kalınlığında toprak tabakası (günlük örtü) ile örtülür. Doldurma işlemi genellikle toprak bir seddenin dibinden başlar ve sıkıştırılarak sedde yüksekliğine kadar devam eder. Hücreler üst üste inşa edilerek planlanan seviyeye (maksimum yüksekliğe) ulaşılır. Alan metodunda örtü toprağı deponi alanına genellikle başka alandan getirilir. Yer altı su seviyesinin yüksek olduğu alanlarda depolama metodu olarak alan metodu daha çok tercih edilmektedir.

17 Çukur/ Vadi Dolgusu Metodu

18 Doğal veya yapay yollarla çökmüş ya da çukurlaşmış olan alanları depolama yoluyla etkin bir biçimde kullanmak mümkündür. Kanyonlar, dar ve derin hendekler, taş ocakları bu amaçla başarı ile kullanılmışlardır. Vadilerde düzenli depolamanın yapımından önce mevcut kuru veya sulu derelerin, akarsuların depolama alanının menba tarafından başlayıp mansap tarafından biten tünel veya menfezlerle katı atık ile teması kesilmelidir. Menfez ve/veya tüneller yer altı ve katı atık sızıntı sularına karşı iyice yalıtılmalıdır. Bu metotta çalışma yapılırken yağış ve akış sularına karşı çevresel hendeklerle depolama alanı donatılmalı, yağış sularının bütün çöplerle teması kesilmeli gerekli hallerde pompalama ile sular çalışma alanı dışına aktarılmalıdır. Doldurma tekniği bölgenin geometrisine, örtü malzemesinin cinsine, arazinin hidrolojisi ve jeolojisine göre değişir

19 DEPOLAMA YERİ İŞLETİLMESİ Katı atık depolama yeri tabanı yönetmelik hükümlerine göre 60 cm kil ve 2,5 mm HDPE plastik izolasyon tabakası üzerine sızıntı suyu drenaj borularının yerleştirilmesi ve üzerinin 30 cm çakıl drenaj örtüsü ile kaplanmasından sonra, depolanacak olan katı atıkların dolgu işlemlerine başlanabilmektedir. Bu dolgu işlemi 2 m yi aşmayan tabakalar halinde ve uygun iş makineleri yardımıyla sıkıştırılarak sürdürülmek durumundadır.

20 Depo Tabanı Ve Üst Örtü Teşkili Depo tabanına sızan suların yer altı ve yüzey sularına karışmasını, zeminin kontaminasyonunu önlemek için deponun geçirimsiz zeminde teşkili veya taban ve yanların geçirimsiz hale getirilmesi en önemli konulardan biridir. Türkiye Katı Atıkların Kontrolü Yönetmeliğine göre evsel atıklar için bu hususlarla ilgili alınacak önlemler şunlardır:

21 Depo tabanı yer altı suyunun maksimum seviyesinden en az 1 m yüksekte olur. Depo tabanı geçirimsiz hale getirilir. Bunun için depo tabanı kalınlığı en az 60 cm olan kil zeminle sıkıştırılır. Sıkıştırılmış zeminin permeabilitesi en az 1 *10 -8 mlsn olur. Derinliği en az 10 m ve az çatlaklı kaya zeminlerde bu değer 1*10 -7 m/sn olarak alınır. Depolama işleminin tamamlanmasından sonra veya şevlerde dolgu sırasında, depo sahasının görünüş olarak çevreyi rahatsız etmemesi ve arazinin tekrar kullanılabilir hale getirilmesi için yeşillendirilmesi, ağaçlandırılması,deponun en üstüne ve şevlere tarım toprağı serilmesi gerekir. Bu toprağın kalınlığı dikilmek istenen bitkinin kök derinliğine göre seçilir. Depo kütlesi üzerine düşen yağmurun kısa sürede sahayı terk edebilmesi için en üst toprak tabakasının eğiminin % 3 den büyük olması gerekir.

22

23

24 Düzenli depolama genel dizaynı Geomembran tabakası Sıkıştırılmış kil tabakası Erozyon Tabakası Sızıntı Tabakası Atık

25 Düzenli depolama alanı ile ilgili birimler

26 Katı atıklar düzenli depolandıklarında depolama içersinde 3 olay meydana gelmektedir. Bunlar; A) Ayrışma B) Parçalanma C) Çözünme

27 A) Ayrışma Organik maddeler biyokimyasal işlemler sonucu daha basit bileşenlere dönüşmektedir. Depolama içerisinde katı atıkların ayrışma olayı başlangıçta aerobik sonra fakültatif ve daha sonrada anaerobik olarak devam etmektedir. Bu sırada yavaş yanma olayı da oluşmaktadır. Depolama sahasının içerisinde sıcaklık iki hafta sonra 25 oC yi aşmakta ve oC ye ulaşabilmektedir. Patojen bakteriler ölmektedir.

28 Depolama içerisinde aerobik, fakültatif ve anaerobik bakteriler katı atıkları salgıladıkları enzimlerle ayrışmaktadırlar. Katı atıklarda bulunan protein, karbonhidrat ve yağlar son ürünlerine kadar ayrıştırılmaktadırlar. 1- Proteinler başlangıçta lösinlere, bunlarda CO2, H2O ve NH3 e indirgenir. Kükürtlü bileşenler ise H2S veya H2SO4 e veya S veya H2O ya indirgenir.

29 2- Karbonhidratlar, ilk kademede dekstrin ve glikoza sonra asetik asite ve sonuçta CO2 ve H2O ya dönüştürülürler. 3- Yağlar ilk kademede yağ asitlerine parçalanır ve H2 gazı oluşur. Gliserine parçalananlar önce asetik asite, daha sonra CO2 ve metana indirgenirler. Sonuçta tüm ayrışmalarda H2O, CO2, H2, H2S ve metan gibi maddeler oluşmaktadır. Açığa çıkan gazlardan bazıları su içerisinde çözünerek asitleri meydana getirmekte ve diğer katı atıklara oranla daha çok ayrışmaktadırlar.

30 B)Parçalanma Düzenli depolama içerisindeki katı atıklar, ısı, basınç, vb değişiklikler ile parçalanarak daha küçük boyutlara dönüşürler. Bu durum ayrışmadaki reaksiyon hızını arttırmaktadır. C) Çözünme Katı atıklar içindeki bazı maddelerden ortaya çıkan su, asit ve diğer sıvılar ile depolama dışından gelen sıvılar katı atıkları çözerek depolama içerisinde hareket etmektedirler. Bu olay ayrışmayı hızlandırmaktadır. Düzenli depolama içinden kaynaklanan sızıntı suları çözünmeyi arttırmak ve depolamadaki katı atıkları zararsız hale getirmek için tekrardan özel sistemler ile depolama alanı üstüne geri döndürülmektedir. Bu sızıntı sularının arıtılması gerekmektedir.

31 Düzenli depolama alan hesabı V – gerekli düzenli depolama hacmi (m3) n – alanın kullanım ömrü (yıl) N – nüfus (kişi) V ’ – senede kişi başına düşen gerekli depolama hacmi (m3/kişi.yıl) c – katı atık birim üretimi (kg/kişi.gün)  - katı atığın birim hacim ağırlığı (kg/m3) p – katı atığın hacmindeki azalma (%10-80) t – bir yıldaki çöp üretilen gün sayısı (gün/yıl) k – örtü toprağı ihtiyacı (m3/kişi.gün)

32 Düzenli Depolama alanlarında Sızdırmazlık sistemleri Depolama sahaları taban ve üst örtü tabakalarında yer alan sıkıştırılmış kil, granüler filtre tabakaları ve geosentetiklerin herbiri için malzeme seçimi, arazide yapım,yerleştirme kuralları, teknolojisi, yapım kalite kontrolü son derece önemlidir. Düzenli depolama alanlarında sızdırmazlık malzemesi olarak en yaygın kullanılan malzeme kildir. Kilin tercih edilmesinin sebebi birçok kimyasal bileşenleri absorblama ve tutma özelliği ile sızıntı suyunun sızmasına karşı gösterdiği dirençtir mineral sızdırmazlık tabakası olan kil homojen olmalı, inşaatı sırasında su içeriği aynı olmalıdır. Sızdırmazlık malzemeleri zemindeki şekil değişikliklerine hiç kırılmadan uyum sağlayabilmelidir. Geomembran ile kilin birlikte kullanılması daha yaygındır. Çünkü geomembranlar hem sızıntı sularının hemde deponi gazının hareketine karşı dirençlidir.

33 Geosentetikler ve Atık Depolama sahalarında Kullanımı Geosentetik terimi, geoteknik, ulaşım ve çevre uygulamalarında zemın içinde, zemin davranışını iyileştirmek amacı ile kullanılan bütün sentetik malzemeleri tanımlar. Başlıca geosentetik türleri :Geotekstil, geomembran, geoızgara, geoağ, geohasır geokompozitdir. Geotekstil geosentetiklerin ilk ve en yaygın olarak kullanılan türüdür.

34 Halen kentsel ve pek çok zararlı atık sahalarında en fazla kullanılan geomembran tipi: Kimyasal etkenlere ve U.V ışınlarına dayanımı, arazide birleştirmenin nispeten kolay oluşu, farklı kalınlıklarda bulunabilmesi, nispeten düşük maliyette olmasından dolayı HDPE (yüksek yoğunluklu polietilen)dir. Bunların yanında iyi işçilik gerektirmesi, sürtünme açısının düşük oluşu, ısı ile yüksek genleşme ve büzülme göstermesi ve gerilme çatlaklarına hassas oluşu gibi dezavantajları da vardır. HDPE ve CSPE (klorsulfolanmış polietilen )geomembranlar kimyasal maddelere yüksek dayanımları nedeni ile taban kaplamasında kullanılırlar.

35

36

37 Yüzeysel Su Drenaj Sistemleri 1.İç Çevre Hendeği Katı atık kütlesi üzerine gelen ve yüzey akışına geçen yağışın toplanıp sahanın dışına alınması amacıyla, sıkıştırılmış topraktan veya betondan katı atık depolama işlemi yapılacak alanın (dolgu alanının) etrafına, iç çevre hendekleri teşkil edilmelidir.

38 2.Dış Çevre Hendekleri Dış çevre hendeği'; sıkıştırılmış topraktan veya betondan saha etrafındaki yollar ile çevre çiti arasında inşa edilir. Bu hendeklerin yapım amacı, yolların üzerine gelen yağmur sulan ile sahanın dışındaki araziden eğim nedeniyle, saha içine doğru gelebilecek olan yağmur sularını toplayıp uzaklaştırmaktır. Dış çevre hendeği üçgen kesitli boyutlandırılabilir.. a) İç Çevre Hendekleri. b) Dış Çevre Hendeği

39 Düzenli Depolama Sahalarının Yapısal Özellikleri ve Oturma Karakteristikleri Deponilerin yapısal özellikleri ve oturmaları, gaz toplama sisteminin dizaynında, doldurma işlemleri süresince, tamamlanmış deponinin kapandıktan sonra ne amaçla kullanılacağına karar verirken göz önüne alınmalıdır.

40 1. Depolama Alanların Yapısal Özellikleri Katı atık deponiye ilk yerleştirildiği zamanlar diğer dolgu malzemelerine çok yakın tarzda davranış gösterir. Deponiye yerleştirilen atıkların açısı yaklaşık 1,5 ila 1'dir. Çünkü katı atıklar eğim açısı çok dik ise kayma eğilimindedir. Bir deponinin tamamlanmış bölümünün eğimi 2,5:1 ile 4:1 arasında değişir ve en yaygın olanı 3:1'dir..Oturma yüzünden meydana gelen kayma problemleri ile çok karşılaşıldığı için, depolama yüksekliği 15 m'yi aştığı 'durumlarda teraslama yapılır. Teraslar eğim stabilitesini sağlamaya yararlar, ayrıca yüzeysel su drenaj kanallarının yerleştirilmesine ve gaz geri kazanım borularının yerleştirilmesinde kullanılırlar

41 Genellikle, tamamlanmış deponilerin üzerine sürekli yapıların inşa edilmesi tavsiye edilmez, bunun çeşitli sebepleri vardır. Bunlar; kararsız oturma özellikleri, deponilerin üst yüzeylerinin değişken taşıma kapasiteleri ve gaz göçünden veya toplama sistemlerinden meydana gelebilecek potansiyel problemlerdir. Eğer deponinin daha sonra ne amaçla kullanılacağı atık depolamadan önce bilinirse, işletim süresi boyunca belirli maddelerin depolanması kontrol altına alınabilir. Örneğin, ileride bina gibi yapıların yapılması planlanan yerlere inorganik maddeler veya inşaat atıkları depolanabilir.

42 2. Depolama Alanların Oturması Deponiler içindeki organik maddeler parçalandığında ve gaz ile sızıntı suyu bileşenleri olarak kütlede azalma olduğunda deponilerde oturmalar meydana gelir. Oturmalar ayrıca deponi katlarından gelen fazla kütle artışları ve suyun deponi içine girip sızması ve deponiden çıkması sebeplerinden dolayı da meydana gelebilir. Deponilerde oturmalar yüzeyde kopmalara, üst örtüde kırılmalara ve gaz toplama sistemlerinde sorunlara yol açabilir. Ayrıca deponilerin sonraki kullanımlarını da engeller.

43 1.Atıkların Parçalanmalarının Etkisi Atık deponiye yerleştirildiğinde, içindeki organik bileşenler parçalanmaya başlar ve başlangıç ağırlığının %30 ila 40'ını kaybetmesiyle sonuçlanır. Kütledeki azalma aynı zamanda hacimde de bir azalmaya neden olur bu da yeni bir atık ile yeniden doldurulmaya müsait bir durum yaratır. Kaybolan bu hacim genellikle birinci katın üzerine ikinci kat depolanırken doldurulur. Kütle ve hacim azalması deponiler kapattıktan sonra da meydana gelmeye devam eder.

44 2.Üst Basıncın Etkisi (Yükseklik) Deponilerde bulunan maddelerin Özgül ağırlıkları üzerlerine yeni maddeler depolandıkça artış gösterir bu yüzden her bir katın içindeki maddelerin ortalama özgül ağırlıkları katın yüksekliğine bağlıdır. Üst basıncın fonksiyonu olarak katı atığın özgül ağırlığındaki artışı;

45 SWP = SWi +p/a+b.p bağıntısı ile hesaplanmaktadır. Bu bağıntıda, SWp = p basıncı altında atığın özgül ağırlığı (kg/m3), SWi = Sıkıştırılmış atığın ilk başlangıçtaki özgül ağırlığı (kg/m3), p = üst basınç, (kN/m2), a = amprik sabit (m3/kg)(kN/m2), b = amprik sabit, (m3/kg), ifade etmektedir Deponilerde katı atığın özgül ağırlığındaki artış şu nedenlerden dolayı önemlidir; - Deponiye depolanabilecek atık miktarının gerçek değerini hesaplamak için, - Deponi kapandıktan sonra meydana gelmesi beklenen oturma derecesini hesaplayabilmek içindir

46 Oturmanın Büyüklüğü Oturmanın büyüklüğü, başlangıçta sıkışma miktarına, parçalanmanın derecesine, sıkışmış atığın dışına itilen suyun, gazın sebep olduğu konsolidasyonun etkilerine ve tamamlanmış deponinin toplam yüksekliğine bağlıdır. Yapılan çeşitli çalışmalar sonucunda en büyük oturma miktarının %90’ı beş yıl içinde gerçekleşmektedir. Kuru iklimi olan yerlerde oturma genellikle daha yavaş olmaktadır

47 Sızıntı Suyu Oluşumu, Toplama Sistemleri ve Arıtımı 1. Sızıntı Suyu Oluşumu Sızıntı suyu, depolanmış katı atıkların içinden süzülerek tabana doğru hareket eden ve bu hareketi sırasında çözünmüş ya da süspanse maddeleri de beraberinde sürükleyen sıvı olarak tanımlanmaktadır. Sızıntı suyu oluşumu iki farklı şekilde gerçekleşir. Bunlardan birincisi yöreye düşen ve drenaj yoluyla depolama sahasına giren yağmur sularının depolanmış büyük katı atık kütleleri arasından geçerken kirlenmesidir. Önemli mevsimsel nitelik ve nicelik değişimi gösteren bu sular bölge hidrolojisi ve hidrojeolojisi ile yakından ilgilidir. Bunun yanında, yer altı ve yerüstü sularının depolama sahasına girişi de sızıntı suyu oluşumuna etki etmektedir

48 İkincisi ise, katı atık kütlerinin içinde meydana gelen reaksiyonlar sonucu sızıntı suyu oluşumudur. Bu şekilde oluşan sızıntı suları ilk oluşuma oranla daha yüksek organik kirlilik yükü içerirler ve yörenin sıcaklık ve nem koşullarına, depolama tekniğine, depolanan katı atığın özelliğine, özellikle de su içeriğine bağlı olarak farklılıklar gösterirler. Sonuçta düzenli depolama alanlarından gerek birinci gerek ikinci, çoğu kez de iki oluşumun belli oranlarda oluşmasıyla sızıntı suyu açığa çıkmaktadır.

49 Sızıntı suyunu oluşturan, katı atık depo sahasına düşen yağış sularının, buradaki katı atık kütlesi arasından süzülmesi sırasında çeşitli kimyasal ve biyolojik reaksiyonlar meydana gelir. Bunun sonucu olarak inorganik ve organik bileşikler atıktan sızan suya geçer.. Depo gövdesinde gerçekleşen söz konusu bu tür karmaşık reaksiyonların son ürünleri, sızıntı suyu veya depo gazı ile taşınır. Bu maddelerin taşınımı sırasında kimyasal ve biyolojik reaksiyonlara ek olarak sorbsiyon ve difüzyon gibi fiziksel prosesler de gerçekleşir

50 Sızıntı Suyu Oluşumu ve Sızıntı Suyuna Kirletici Geçişi

51 Sızıntı suları katı atıkların ana bileşenlerinden kaynaklanan çok sayıdaki element ve bileşiklerden meydana gelmektedir. Sızıntı suyu oluşumunda etkili olan en temel işlem, doğrudan suda çözünebilen bileşiklerin suya geçmesidir. Çözünmeyen organik maddelerin aerobik ve anaerobik ayrışma ile çözünebilen bileşiklere dönüşmesi, sızıntı suyundaki organik bileşiklerin kaynağını teşkil eder. Karbonlu ve azotlu maddelerin biyokimyasal ayrışma adımları ve sızıntı suyu oluşum basamakları Şekil de gösterilmiştir.

52

53 Şekilde deponi alanındaki katı atık yığınları içerisindeki karbonlu ve azotlu maddelerin mikrobiyolojik ayrışımını ifade etmektedir. Burada görülen mikrobiyolojik ayrışımını ifade etmektedir. Burada görülen biyokimyasal dönüşüm anaerobik bir prosesdir. Bu anaerobik ayrışma prosesinde oluşan safhalar üç kademede açıklanabilir. Kısa bir aerobik prosesten sonra hidroliz olma, Asitleşme safhasında hidroliz olmuş organik maddelerin (proteinler, karbonhidratlar ve yağlar) bakteri ve enzimler aracılığı ile yağ asitlerine, karbonhidrat ve hidrojene dönüşmesi, Metanlaşma safhasında yağ asitlerinin metan bakterileri tarafından CH4, CO2 ve suya dönüştürülmesidir. Anaerobik ayrışma sonucu oluşan uçucu yağ asitleri ve karbondioksit sızıntı suyunda pH'ın düşmesine yol açar. Redoks potansiyeli, sızıntı suyundaki nutrientlerin ve metallerin çözünürlüğüne etki eder. Kimyasal indirgeme şartlarının oluşması çözünmeyen inorganik bileşiklerin çözünebilir bileşiklere dönüşmesine sebep olur.

54 2. Sızıntı Suyunun Karakterizasyonu Sızıntı suyunun karakteristikleri, katı atığın bileşimine, yağış miktarına, sahanın hidrolojisine, sıkıştırılmasına, örtü tasarımına, atığın yaşına, sızıntı suyunun çevreyle etkileşimine ve depolama sahasının tasarım ve işletmesine bağlı olarak büyük farklılıklar gösterir. Çeşitli depolama sahası araştırma çalışmalarında, atığın stabilizasyonunun birbirini izleyen, beş farklı aşama halinde devam ettiği kabul edilmiştir.

55 a)İlk Düzenleme Aşaması Aerobik mikroorganizmalar organik malzemeleri CO2, H2O ve kısmen ayrışmış kalıntı organik maddeler olarak ayrıştırır ve bu sırada önemli oranda ısı üretirler. Atık içinde sınırlı miktarda oksijenin gömülü olması ve depolama sahasına hava taşımasının sınırlı olması nedeniyle, aerobik ayrışma, depolama sahası içinde meydana gelen biyolojik ayrışmanın -ancak küçük bir kısmını oluşturur. Bu aşama sırasında oluşan sızıntı suyunun en belirgin özelliği, tanecikli maddelerin ortaya çıkması, depolama sahasında bulunan kolay çözülebilir tuzların çözülmesi ve aerobik ayrışmadan gelen nispeten küçük miktarlarda organik türlerin varlığıdır.

56 b) Geçiş Aşaması Bu aşamada, alanın kapasitesi çoğu kez aşılır ve aerobik ortamdan anaerobiğe doğru bir geçiş meydana gelir. Elektron alıcıların oksijenden nitratlara ve sülfatlara geçmesine ve oksijenin karbondioksitle yer değiştirmesine uygun olarak, indirgeme koşullarına doğru bir eğilim oluşur. Bu aşamanın sonunda sızıntı suyunda nispeten yüksek yoğunluklarda KOİ ve uçucu organik asitler gözlenebilir.

57 c)Asit Oluşum Aşaması Asit aşaması anaerobik biyolojik indirgeme prosesleri, anaerobik ve fakültatif mikroorganizmalardan oluşan karma bir anaerobik populasyon (asetojenik bakteriler) tarafından yürütülür. Fakültatif mikroorganizmalar, maddelerin ayrışmasına yardımcı olur ve metanojenik bakterilerin büyüyebilmesi için redoks potansiyelini azaltır. pH değerlerinde çoğu kez bir azalma gözlenir ve sızıntı suyunun kimyasal açıdan agresif olması ile sonuçlanan metal türlerinin mobilizasyonu ile birlikte gerçekleşir. Asit oluşum aşamasının tamamlanması yıllar hatta on yıllar alabilir. Bu aşamada üretilen sızıntı suyu, yüksek BOİ, yüksek BOİ / KOİ oranlarına, yüksek amonyak konsantrasyonuna sahip olup, pH değeri 5-6 civarında, keskin ve kötü kokuludur.

58 d) Metan Fermantasyon Aşaması Bu aşama boyunca, metanojenik bakteriler bir önceki aşamada oluşan sızıntı suyunun karakteristik özelliğini meydana getiren çözünmüş organik bileşikleri (çoğunlukla yağlı asitler) tüketmek üzere etkin hale gelirler. Bu bakteriler oksijen yokluğunda gelişirler ve çözünmüş organik bileşikleri metan ve karbondioksite çevirirler. Bu aşamanın en belirgin özelliği indirgeme reaksiyonlarının yoğun bir şekilde gerçekleşmesidir. İnorganik ayrışma ile demir, sodyum, potasyum, klor ve sülfat gibi inorganik bileşikler sızıntı suyu içinde çözünmeye devam etmektedir..

59 Ayrışma sonrasında meydana gelen indirgeme ile inorganik maddelerin çözünebilirliği azalır ve bu maddelerin ayrışması çökelme ile sonuçlanır. Bu aşamada oluşan sızıntı suyu, karakteristik olarak düşük BOİ konsantrasyonuna ve düşük BOİ / KOİ oranına sahiptir. Bu aşamanın bir diğer özelliği de biyogaz oluşumudur. Yukarıdaki indirgeme reaksiyonlarının devamında maddelerin çoğu biyogazlara dönüşür. Bu olay süzüntü suyunun KOİ ve BOİ konsantrasyonlarında meydana gelen azalmanın temel sebebidir

60 e) Olgunlaşma Aşaması Bu son aşamada besi maddeleri ve alt tabaka sınırlayıcı hale gelir. Sonuç olarak biyolojik aktivite nispeten hareketsiz hale geçer. Gaz üretimi büyük ölçüde azalır ve sızıntı suyu miktarı, çok düşük yoğunluklarda sabit halde kalır. Oksijen ve oksitlenmiş türler yavaş yavaş tekrar ortaya çıkabilir. Ancak dirençli organik bölümlerin yavaş yavaş ayrışmaları, humik benzeri maddelerin üretimiyle devam eder.

61 Bu ayrışma aşamalarının özellikleri yanında, sızıntı suyu kompozisyonuna etki eden başka faktörler de bulunmaktadır. Bunlar: -Katı atığın kompozisyonu, -Çöpün yaşı, -Depolama sahasının işletilmesi, -İklim, -Hidrojeolojik şartlar ve depolama alanının çevresi,. -Depolanmış atığın içerisindeki, kimyasal ve biyolojik aktiviteler, nem oranı, Sıcaklık, pH ve stabilizasyon derecesi koşullarıdır

62 Sızıntı suyu karakterizasyonun ayrışma aşamaları ParametreEvre II geçiş Evre III Asit Oluşumu Evre IV Metan Oluşumu Evre V Olgunlaşma BOI mg/lt KOI mg/lt TUA mg/lt (asetik asit) BOI/KOI mg/lt0,23-0,870,4-0,80,17-0,640,02-0,13 Amonyak(mg/l-N) pH6,74,7-7,76,3-8,87,1-8,8 İletkenlik

63 I - Aerobik evre II – Geçiş evresi III – Anaerobik Asit oluşma evresi IV - Anaerobik Metan oluşma evresi V - Olgunlaşma Evresi

64 Sızıntı Suyu Özelliklerinin Depo Yaşı İle Değişmesi Parametre1 yıl5yıl16 yıl pH 5,2-6,45,0- 6,65,6- 6,1 KOI BOI TOK NH 4 -N Toplam katılar Toplam uçucu katılar Toplam- P Alkalinite Klorür , Cd -<0,05 Mn ,06 Cu -< 0,05 Fe ,30,6 Pb -0,51,0 SO Zn ,40,1


"CVM 407 KATI ATIKLAR VE KONTROLÜ Çevre Mühendisliği Bölümü – IV. Sınıf Katı Atıkların Düzenli Depolama ile Kontrolü Yrd. Doç. Dr. Asude ATEŞ." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları