KATI ATIKLARIN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ Yrd. Doç. Dr. Asude ATEŞ
Kimyasal özelliklerin önemi Bu özelliklerin bilinmesi ile katı atıkların hangi yöntemler ile bertaraf edileceği ve geri kazanım işlemlerinin optimum şekilde yapılabilmesi sağlanabilir. Kati atıkların kimyasal analizi karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O), azot (N), kükürt (S) ve kül miktarlarının belirlenmesidir.
Atıkların kimyasal analizi
Örnek problem Tabloda verilen atığın organik kısminin kimyasal kompozisyonunu belirleyiniz? İşlemi kükürdün olmadığı ve suyun olmadığı durumları için tekrarlayınız?
Örnek - devam Bir atığın kimyasal analizi için tipik değerlerin verildiği tablodan her bir kategori için C, H, O, N, S, ve kül ağırlıkları belirlenir Her bir kategorinin kuru ağırlıkları belirlenir. Örneğin gıda atıkları için: Su muhtevası = %70 9 – 9*(0.7) = 2.7 kg kuru ağırlık Karbon: 2.7 * (0.48) = 1.3 kg Hidrojen: 2.7 * (0.064) = 0.17 kg vs….
Örnek - devam
Örnek - devam Tablodan görüldüğü gibi kuru atık ağırlığı 58.1 kg’dır. Halbuki atılan atık miktarı 79.5 kg’dır. Dolayısı ile bu ikisinin farkı atık içerisindeki su ağırlığıdır: 79.5 kg - 58.1 kg = 21.4 kg H2O Su ile beraber hidrojen ve oksijende atılacağı için, aşağıdaki denklemden bu miktarların belirlenmesi gerekir.
Örnek - devam Oksijende ayni şekilde hesaplanabilir
Örnek - devam Hidrojen ve Oksijen miktarları atığa eklenir.
Örnek - devam Her bir elementin molar kompozisyonları belirlenir. Bu işlemde kül ihmal edilir. Bu işlem için her bir element kendisinin moleküler ağırlığına bölünür.
Örnek - devam Atığın yaklaşık kimyasal formülü kükürtlü veya kükürtsüz ve su ile ve susuz şu şekilde bulunabilir: Sülfürsüz sonuç için, en küçük temsili element temel alınarak bunun mol sayısına her bir element bölünür. Örnekte bu azota karşılık gelmektedir. Benzer işlem sülfür dahil edildiğinde de yapılabilir.
Örnek - devam Not: Küsuratlı sayılar tam sayılara yuvarlanır Kükürtsüz kimyasal formül: Susuz: C60H94O38N Su ile : C60H156O69N Kükürt ile kimyasal formül: Susuz: C760H1195O479N13S Su ile: C760H1980O875N13S Not: Küsuratlı sayılar tam sayılara yuvarlanır
Katı atıkların biyolojik özellikleri Evsel katı atıklar biyolojik olarak şu şekilde sınıflandırılabilirler: Suda çözünebilir maddeler (şekerli aminoasitler ve organik asitler) Hemiselüloz (beş ve altı karbonlu şekerler) Selüloz (altı karbonlu şeker glikozu) Yağlar Lignin Lignoselüloz Proteinler
Organik asitlerin biyolojik bozunabilirliği BF=0.83-0.028LC BF = biyolojik fraksiyon LC= lignin miktarı (% kuru ağırlık) Gıda atıkları (BF=0.82, LC=0.40) Kağıt atıkları (BF=0.22, LC=21.9) Bahçe atıkları (BF=0.72, LC=4.1)
Katı atıklarda koku oluşumu 2CH3CHOHCOOH + SO42CH3COOH + S-2 + 2H2O+2CO2 2CH3CHOHCOOH = süzüntü suyu S-2+2H+ H2S ……….koku S-2+Fe+2 FeS ………koku