ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ

... konulu sunumlar: "ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ"— Sunum transkripti:

1 ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ
Yrd. Doç. Dr. Berna KIRIL MERT

2 KATI ATIKLAR Atık: İnsanların üretim ve tüketim faaliyetleri sonucu geriye kalan ve çevreye bırakılan maddeler. Katı Atık: Kullanılma süresi dolan ve kullanıldığı ortamdan uzaklaştırılması gereken katı veya yarı katı haldeki atığa katı atık denir Artık: Yine bu faaliyetler sonucu geriye kalan fakat ekonomik değeri olan ve kullanılan maddeler Bu tanımlama durumsaldır. Tüketim sonucu kalan ekmek bir sonraki öğünde kullanılmak üzere saklandığında artık, çöpe atıldığında atık tanımlamasına girer.

3 ATIKLAR Teknoloji artımıyla artan atık üretimi çevrede sürekli birikmektedir. Refah düzeyi ile atık miktarındaki artış tam anlamıyla paralellik göstermemektedir. OECD (Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü) raporuna göre en çok atık üreten on ülke (kilo / kişi / yıl) ABD  Hollanda  497 Norveç  Macaristan  463 İsviçre  Japonya  411 İsveç  Türkiye / İtalya  353 İngiltere  Belçika  343

4 Çevre Mevzuatı-Atıkların Yönetimi
Katı Atıkların Kontrolü Yönetmeliği (1991) Atık Yönetimi Genel Esaslarına İlişkin Yönetmelik Hafriyat Toprağı, İnşaat ve Yıkıntı Atıklarının Kontrolü Yönetmeliği Ambalaj Atıklarının Kontrolü Yönetmeliği Tıbbi Atıkların Kontrolü Yönetmeliği Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği Atık Yağların Kontrolü Yönetmeliği Atık Pil ve Akümülatörlerin Kontolü Yönetmeliği Bitkisel Atık Yağların Kontrolü Yönetmeliği Ömrünü Tamamlamış Lastiklerin Kontrolü Yönetmeliği Atıkların Yakılmasına İlişkin Yönetmelik

5 Katı Atık Üretimi Katı atıkların birim üretim miktarını etkileyen faktörler: Sosyal durum, yaşama alışkanlıkları Ekonomik durum Coğrafi konum veya beldenin büyüklüğü Çöp kaplarının büyüklüğü ve sayısı Çöp toplama hizmetinin ücreti İstanbul’da kişi başına birim üretim miktarı: 0.7 (0.8) kg/kişi.gün Gelişmiş ülkelerde : kg/kişi.gün Amerika’da : 3.0 kg/kişi.gün

6 ATIK KOMPOZİSYONU Kaynak: Katı Atık Ana Planı Projesi

7 Katı Atıkların Bileşimi
Tipik bir bileşim Atık bileşimi Ağırlıkça, % Gıda atıkları 20-25 Bahçe artıkları 2-4 Kağıt-karton 20-35 Plastik, kauçuk 3-6 Tekstil 3-5 Tahta 1-2 Cam Metal Kül,cüruf, toprak 10-15

8 Katı Atıkların Sınıflandırılması
Evsel atıklar Mutfak atıkları Sokak süprüntüleri Pazar yeri atıkları Atıksu arıtma çamurları 2. Endüstriyel katı atıklar İnert katı atıklar ve hafriyat Organik ve biyolojik olarak kolay ayrışabilen katı atıklar Tehlikeli katı atıklar 3. Ticari ve faaliyet sonucu meydana gelen çıkan katı atıklar Atölyeler Bürolar

9 ATIK POLİTİKASI Temel hedef ilkeler

10 *2003/8 sayılı Genelge kapsamında Bakanlığımızca yapılan değerlendirme
MEVCUT DURUM Katı Atık Miktarı ve Bertarafı *2003/8 sayılı Genelge kapsamında Bakanlığımızca yapılan değerlendirme

11 BELEDİYE ATIKLARI BERTARAFI

12 KAKY-KAPSAM Evsel katı atıklar TOPLAMA Bitki atıkları TAŞIMA
İri katı atıklar Evsel nitelikli sanayi ve ticarethane atıkları Arıtma çamurları TOPLAMA TAŞIMA ATIK AZALTIMI GERİ KAZANIM BERTARAF 12

13 Katı atık toplama ve taşıma işleminin şematik ifadesi

14 Aktarma istasyonu ve çalışma şekli

15 KAKY - KATI ATIK BERTARAF YÖNTEMLERİ
Düzenli Depolama (KAKY-Bölüm 5) Kompostlaştırma (KAKY-Bölüm 6) Yakma (KAKY-Bölüm 7) Piroliz 15

16 Atık Miktarının Azaltılması
Günümüzdeki üretim ve tüketim anlayışları değiştirilerek atık miktarında büyük bir azalma sağlanabilir. Tüketimin düzenlenmesi * Bilinçsiz tüketim (al ve at mantığa) önlenmelidir. - ABD’de bir bebeğin bakımı için çevreye bırakılan atık miktarı Hindistan’dan 27 kat fazladır. * İnsanlara işlevsel ve gerçek gereksinimine yönelik bir tüketim alışkanlığı kazandırılmalıdır. Toplumun eğitimi ve yönlendirilmesi ile atık miktarı azaltılabilir. * İnsanlar gereksinimlerini karşılamada çevre dostu ürünleri tercih etmelidir.

17 Atık Miktarının Azaltılması
Üretimin düzenlenmesi * Geleneksel üretimde yalnızca ekonomik kazanç ve üretim ile ilgilenilmiş, atıklar ve ürünün tüketim sonrası durumu gözardı edilmiştir. * Geleneksel üretim devam edemez. Çünkü tüm doğal kaynaklar atığa yerküre ise çöplüğe dönüşecektir.

18 Atık Miktarının Azaltılması
Üretimin düzenlenmesi * Üretim yeni bir anlayışla düzenlenmeli en az atık bırakan hammadde ve üretim teknolojisi tercih edilmelidir. * Üretim sonunda ürünler az atığa neden olmalıdır. * Hijyenik ve tıbbi malzemeler dışında gereksiz madde kullanımından kaçınılmalıdır. - Pet şişe yerine cam şişe - Tek kullanımlık pil yerine şarjlı pil

19 Atık Miktarının Azaltılması
Üretimin düzenlenmesi * Üretici üründe sorumlu olmalı, kullanıldıktan sonra yeniden kazanım/ kendine veya başka bir maddeye dönüşüm sorumluluğunu taşımalıdır. İşlevsel ve küçük ambalajlar kullanılmalı. *Atıkların önemli bir kısmı kullanılan eşyadan çok ambalajlarından oluşmaktadır. *İşlevsellikten çok, tüketim albenisi yaratan, reklama yönelik abartılı ambalajlardır. Olabildiğince küçük olmalı az atık bırakmalıdır.

20 Atık Miktarının Azaltılması
Ambalajlarda doğal yıkımı olan maddeler kullanılmalıdır naylon, plastik, metal yerine cam, kağıt, tahta tercih edilmelidir.

21 KATI ATIKLARDA GERi KAZANMA VE GERi DÖNÜŞÜM
Geri kazanım işlemi, Katı atık miktarını ve hacmini azaltır. Depolama sahalarının kullanım ömrü uzar. Ham maddeden tasarruf sağlanır. Doğal kaynaklar korunur. Enerjiden tasarruf sağlanır. Çevre duyarlılığı artar.

22 Geri Kazanım Çalışmaları Akım Şeması

23 Geri Kazanılabilir Atık Kompozisyonu

24 DÜZENLİ DEPOLAMA Katı atıkların sızdırmazlığı sağlanmış, büyük alanlara dökülmesi, sıkıştırılması ve üzerinin örtülerek doğal biyolojik reaktör haline getirilmesi olarak tanımlanabilir.

25 Düzenli Depolama Vahşi depolama

26 Düzenli depolama yönteminin avantajları;
Uygun arazi bulunduğunda ekonomik bir yöntemdir. Ön yatırımı en az olan yöntemdir. Nihai imha metodudur. Esnek bir metottur. Katı atık miktarına göre kapasite kolaylıkla arttırılır. Kullanılıp kapatılan arazilerde regresyon amacı ile istifade edilebilir.

27 Düzenli depolama yönteminin dezavantajları;
Kalabalık yörelerde ekonomik taşıma mesafesi içerisinde uygun yer bulmak güçtür. Yerleşim yerlerine yakın deponi alanlar için halkın tepkisi ile karşılaşılabilir. Tamamlanmamış deponi alanlarında göçük ve yerel çökmeler olacağından devamlı bakımı gerekmektedir. Sıvı ve gaz sızıntıları kontrol edilmezse sakıncalı durumlar ortaya çıkabilir.

28 Düzenli Depolama Alanı Kesiti

29 Düzenli Depolama Alanı Kesiti

30 Düzenli depolama olabilmesi için; Sızıntı Suyu, Depo Gazı,
yönetiminin yapılıyor olması gerekir.

31 Katı Atık Bertaraf Tesisleri Yer Seçiminde;
Yerleşim birimlerine uzaklığı, Havaalanına uzaklığı, Yer altı ve Yüzeysel su kaynakları ve koruma havzalarının durumu, Topografik, jeolojik, jeomorfolojik ve hidrojeolojik durum, Taşkın, heyalan, çığ, erozyon ve yüksek deprem riski, Hakim rüzgar yönü, Orman alanları, ağaçlandırma alanları, yaban hayatı ve bitki örtüsünün korunması gibi özel amaçlarla koruma altına alınmış alanlara uzaklığı, Atık taşıma mesafesi, Alanın yeterli büyüklüğe sahip olup olmadığı, Tesise ulaşım durumu, Orman içerisinde maden çıkarılarak terk edilmiş alanlar,

32 KOMPOST Kompost, organik kökenli katı atıkların oksijenli ve oksijensiz ortamlarda ayrıştırılması suretiyle oluşturulan toprak iyileştirici madde demektir. Kompost, gübre değildir. Gübre, toprağa bitkilerin gelişmesi için gerekli besin maddesi kazandırırken kompost, toprağın yapısal düzenini sağlar. Ancak kompost içerisinde belli oranlarda N,P,K ilavesi ile gübre eldesi mümkün olabilmektedir. Elde edilen bu gübrenin tarım alanlarına yararı, yapay gübrelere oranla fazladır.

33 KOMPOST Organik atıklar için uygulanır.
Organik madde biyolojik olarak humusa dönüştürülür. Tabiatı koruyu madde elde edilir. Mekanik aksamlardan oluştuğundan kısa ömürlü tesis olabilir. Mekanik aksamı az olan sistemler hem ucuz ve hem daha ömürlüdür.

34 Kompost olabilen atıklar
Sebze ve meyve atıkları Çim kırpıntıları Yapraklar ve bahçe kırpıntıları Testere talaşı Geri dönüştürülemeyen kağıt atıklar Yün ve pamuktan, eski yada yırtık bez ve kumaş parçaları Çay torbaları, yumurta kabukları kahve telvesi Kompost olmayan atıklar Her türlü et ve artıkları Süt ve sütten yapılmış yiyecekler Katı haldeki yağlar Sıvı haldeki yağlar Hastalıklı bitkiler Kemikler

35 Kompostlaştırmaya Tesir Eden Faktörler
Tane çapı (1-5 cm) Karbon/Azot Oranı(25-35/1) Nem(%50-60) Sıcaklık ve pH(50-60C0) Hava (%12 oksijen) Zehirli ve Zararlı Kimyasal Maddeler

36

37 Kompostlaştırma Prosesinin Aşamaları
Ayırma Parçalama Fermantasyon Olgunlaştırma için depolama

38 Türkiye Evsel Katı Atık Üretimi
Evsel Katı Atık Üretimi: 1,06 Kg / Gün Yıllık Toplam Üretim: 27 milyon ton Vahşi depolama halinde 30 milyon m3 depo hacim gerekli Türkiye’de düzenli depo sayısı: 41 Hizmet verdiği belediye sayısı: 581 Toplam belediye sayısı: 3000 civarında Türkiye’de 4 adet (İstanbul, İzmir, Antalya, Denizli) kompost tesisi mevcut olup yılda ton kompost üretilmektedir.

39 YAKMA Yakma organik maddelerin oksijenle bir kimyasal reaksiyonu olup bunun sonucunda oksitlenmiş bileşikler ile alev ve ısı ortaya çıkmaktadır. Yanma, bileşiklerin yanması veya oksitlenmesi anlamına gelmektedir Katı atıkların yakılması, nihai depolama sonrasında bertarafı gereken atık miktarının azaltılması, atıkların hijyenik olarak bertarafının sağlanması amacıyla yapılmaktadır. Katı atıkların kontrolü yönetmeliğine göre ise yakma tesislerinin amacı; katı atıkları zararsız hale getirmek hacmini azaltmak ve kısmen enerji elde etmek maksadını içermektedir.

40 YAKMA Yanabilir atıklar için Hacim ve ağırlık azaltır
Enerji kazandırır Hava kirliliği önleme sistemi masraflı olduğundan pahalı teknoloji Mekanik aksamlardan oluştuğundan kısa ömürlü

41 Yakılacak Katı Atığın Özellikleri
Literatür bilgilerine göre bir atığın kendi kendine ilavesiz olarak yanabilmesi için kalorifik değerinin 1500 – 2000 kcal/kg olması gerekir. Katı atığın kalorifik değeri; bırakacağı kalıntı ve enerji içeriklerine göre belirlenir. Örneğin; kül ve cüruf %20 oranında kalıntı ve 3 kj/kg ısı değerine sahiptir. Tekstil atığı %2,5 inert kalıntı ve 17,45x10 3kj/kg ısı değerine sahiptir.

42 Bazı atıkların yaklaşık ısıl değeri:
Tekstil 2,500 kcal/kg Kâğıt karton 4,000 kcal/kg Deri, lastik 9,000 kcal/kg Ahşap vb. 2,000 kcal/kg

43 Yakma Prosesi Aşamaları
Kurutma Aktarma – Dönüştürme Ateşleme Yakma Yakmayı Tamamlama

44 Yakma Tesisi Üniteleri

45 Yakmanın Avantajları - Organik maddeleri kısa sürede gaz ve kül haline çevirir. - Atık hacminde ortaya çıkan azalma %70 – 80, ağırlıkça% oranında olup bu nedenle gerekli düzenli depo hacmi azalmaktadır. - Yanma artığı kül ve cüruf biyolojik olarak ayrışamaz. - Yanma tam olmuş ise çöp dezenfekte olmuş, mesela tıbbi atıklar zararsız hale getirilmiş olur. -Düzenli depolamada sağlık koruma problemleri ortaya çıkmaz. - Çöp üretildiği yerde yakılırsa, tanıma mesafesi ve dolayısıyla tanıma masrafları azaltılmıştır. - Yakma sonucu elde edilen ısı enerjisinden faydalanılabilir. - Katı atıkların yakılması sonucu elde edilen ısı enerjisinden, sıcak su üretimi, sıcak hava üretimi ve Buhar üretimi yoluyla faydalanılabilir.

46 Yakmanın Dezavantajları
-Depolanan kül ve cüruftaki kolay çözünür inorganik bileşenler yeraltı suyunu kirletirler. - Cürufun su ile soğutulması ve baca gazlarının su ile yıkanması halinde yaklaşık olarak 1 ton çöp için 1 m3 atık su ortaya çıkmaktadır - Yakma bacasından 1 ton çöp için bunun yaklaşık %65 i 650 gr kirli madde gaz halinde ve noktasal olarak atmosfere verilmekte, geniş bir bölgenin katı atıkları tek bir noktada bertaraf edilmektedir. - İyi yakılmayan katı atıklar nedeniyle kötü kokulu baca gazları ve kül ile cüruf yanında kötü kokulu, tam yanmamış organik maddeler ortaya çıkabilir. - Yakma tesisi civarında oturanlar bir araç gürültüsü, toz ve egzoz gazlarından rahatsız olabilirler. - Yakma tesiri, ilk tesis ve işleme masrafları açısından pahalıdır. Bir ton çöp başına bertaraf etme maliyeti, hava kirliliği kontrol donanımı dâhil, düzenli depolamanın yaklaşık 10 katıdır.

47 Fakat ülkemiz için yakma işlemi, atık kompozisyonun içindeki organik madde yüzdesinin yüksekliği, kışın artan kül oranı, buna bağlı olarak çöp(kalorifik değerinin düşük olması 1000kcal/kg) ve ayrıca yüksek yatırım, işletme maliyetleri nedeni ile uygun bir bertaraf yöntemi değildir. Ülkemize 3 adet yakma tesisi mevcuttur. Toplam kapasite ton/yıl dır ton/yıl tıbbi atık yakılmıştır.

48 PİROLİZ Fazla karbon içeren maddelerin yüksek sıcaklıklarda oksijensiz ortamda termik parçalanma reaksiyonu olarak tanımlanabilir. Bu olay sonucunda katı, sıvı, gaz ürünler elde edilir. Katı ürünler; indirgenmiŞ katı kalıntılar, karbonca zengin cürufu fazla katılar Sıvı ürünler; su, yağ, katran, alkol Gaz ürünler; CO2, H2, CO, CH4, eter, propan Piroliz anlaşılır bir dille; çöp yığınları içindeki cam ve metallerin ayrılmasından sonra geriye kalan ve işe yaramaz gibi görünen organik maddelerin; hava kullanılmadan ısıtılarak gaz, sıvı yakıt ve kömüre dönüştürülmesidir.

49 Pirolizin Avantajları
- Hava kirliliğini önler. - İşlem gören katı atıklardan faydalı ürün elde edilmesi - Katı atığın hacminin azalıp steril ürünler oluşması depo sahalarının ömrünü uzatır. -Enerji ihtiyacı açısından sistem kendi kendini destekler.

50 Yakma ve Piroliz Arasındaki Farklar
- Havanın oksijen ile oksitlenme reaksiyonlarıdır. - Yanma sıcaklığı 800 – C’dir. -Ürünler o Katı; oksitlenmiş cüruf, o Sıvı; su, o Gaz;CO2,SOx, NOx vs. - Ekzotermik reaksiyonlar gerçekleşir. - Çöpün değişen bileşimine bağlı ve ısıl değerine karşı duyarlıdır.

51 Piroliz - Oksijensiz ortamda termik parçalanma reaksiyonlarıdır. -Piroliz sıcaklığı 500 – C’dir. Ürünler o Katı; indirgenmiş katı kalıntıları, kömür, o Sıvı; su, sıvı hidrokarbonlar, o Gaz; H2O,CO2,CO,CH4,H2S,NH4,etan, propan - Önce endotermik sonra ekzotermik reaksiyonlarla olur. - Çöpün değişen bileşimine bağlı ve ısıl değerine karşı çok az duyarlıdır