Katı atık depo sahalarında sızıntı suyu geri devrinin atıkların ayrışması ve sızıntı suyu üzerindeki etkilerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada katı atık depo sahalarında sızıntı suyu geri devrinin atıkların ayrışması ve sızıntı suyu üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışma için İstanbul Büyükşehir Belediyesi katı atık depo sahalarından birisi olan Odayeri Düzenli Depo Sahasının 2500 m2'lik alanında sızıntı suyu geri devirli (H2) ve geri devirsiz (Hl) test hücreleri kurulmuştur. Sızıntı suyu geri devrinin atik stabilizasyonu üzerindeki etkisi 950 gün boyunca izlenmiştir. Sızıntı suyunun pH, Alkalinite, İletkenlik, KOÎ, BOİ, S04=, Cl~, Ağır Metal değişimleri ile sızıntı suyu KOt'sinin biyolojik olarak ayrışamayan çözünmüş kısmı belirlenmiş buna ilave olarak bu parametrelerin zamana bağlı olarak değişimi MATLAB 5.3 bilgisayar programı kullanılarak matematiksel formüller yardımıyla simüle edilmiştir. Hücrelerin 2m derinliğinden alınan numuneler üzerinde, Biyolojik Metan Potansiyeli (BMP) izlenerek atıkların ayrışma hızı tesbit edilmiştir. Hücrelerden oluşan depo gazının CH4, CO2, O2 ve H2S bileşenleri belirlenmiştir. Ayrıca hücrelerin gövdesindeki sıcaklık değişimleri izlenmiş ve yüzeysel çökme miktarının belirlenmesi amacıyla topografik ölçümler de yapılmıştır. Çalışma süresince Hl ve H2 test hücrelerinden oluşan sızıntı suyu miktarları sırasıyla 780 m3 ve 865 m3 olarak belirlenmiş, H2 test hücresinden oluşan sızıntı suyunun 385 m3 'ü (%45'i) saha üzerine geri devrettirilerek deşarj edilen sızıntı suyu miktarında %38.5 oranında azalma sağlanmıştır. Hl ve H2 test hücrelerinden oluşan sızıntı sularının pH' sının H2 test hücresinde yaklaşık 200 gün, Hl test hücresinde ise 350 gün sonra nötr değerlere ulaştığı tesbit edilmiştir. Hl ve H2 sızıntı sularının alkalinite değerleri, başlangıçta her iki hücre için 20000-25000 mg/1 CaCC>3 iken, 300. günden sonra 3000-5000 mg/lt değerlerine düşmüştür. Her iki hücrenin sızıntı suyundaki başlangıç klorür konsantrasyonunun 14-15 g/l arasında değiştiği ve bu değerlerin 2 ay sonra 5 g/Tye düştüğü belirlenmiştir. Depolamadan sonraki 2 ay içinde klorür konsantrasyonu 2-5 g/l arasında değişmiş ve daha sonra Önemli bir azalma kaydedilmemiştir. Sızıntı sularındaki iletkenlik parametresi Cl" konsantrasyonları ile aynı eğilimde değişim göstermiştir. Maksimum KOÎ konsantrasyonları, Hl test hücresinde 76650 mg/1 değerine 30 gün sonra, H2 test hücresinde ise 70000 mg/1 değerine 20 gün sonra ulaşmıştır. Hl ve H2 hücrelerinin sızıntı suyu KOİ'si 920 gün sonra sırasıyla 1800 ve 980 mg/1 değerlerine düşmüştür. Biyolojik olarak ayrışamayan çözünmüş KOÎ'nin (SnOT) ham çözünmüş KOİ'ye oranı başlangıçta 0.01 civarında iken, bu oran 300 gün sonra 0.10 civarına yükselmiş, 300-600. günler arasında artmaya devam ederek 0.40 değerine ulaşmıştır. Sızıntı suyundaki SO4"2 konsantrasyonu maksimum değeri olan 2000 mg/l'ye 45 gün içerisinde ulaşmış, daha sonra hızlı bir şekilde azalarak 5 ay sonra Hl hücresi için 75 mg/1, H2 hücresi için 450 mg/1 değerlerine düşmüştür. Sızıntı suyundaki ağır metallerin depo sahası içerisinde asidik faz başladığında, sızıntı suyunda daha yüksek konsantrasyonlarda ortaya çıktığı görülmüştür. Depo gazının H2S bileşeni maksimum 50 ppm seviyelerine ulaşmış ve depo gazının bu bileşeni Hl ve H2 test hücrelerinde depolamadan itibaren sırasıyla 300 ve 400 gün sonra bitmiştir. CH4 bileşeni H2 test hücresinde depolama tamamlandıktan 200 gün sonra kararlı bir şekilde oluşmaya başlamış ve bu süreç %50 civarlarında 920 gün boyunca sürmüştür. Depo gazının CO2 bileşeni ise başlangıçta %70 seviyelerinde iken bu değer ilerleyen safhalarda %40-50> aralığında değişmiştir. Biyolojik Metan Potansiyeli (BMP) deneylerinden elde edilen sonuçlar kullanılarak atıkların 1. mertebe ayrışma hızı katsayısı Hl hücresi için 0.217 yıl"1, H2 hücresi için ise 0.297 yıl"1 olarak belirlenmiştir. Topografik ölçümler, atıkların test hücrelerine depolanmasından 375 gün sonra toplam çökme miktarının Hl hücresinde 0.49 m, H2 hücresinde ise 0.70 m olduğunu göstermiştir. Depo gövdesinin başlangıçtaki sıcaklığı hızla artarak 40 °C'nin üzerine çıkmış anaerobik şartların hakim olması ile birlikte 20-35 °C arasında değişmiştir. Sızıntı suyundaki KOÎ, BOÎ, SO4"2, Cl" parametreleri ve biyoayrışmayan KOÎ'nin (Snon), çözünmüş ham KOÎ'ye (S0) oram depo yaşma bağlı olarak simüle edilmiş ve model sonuçları ile deney sonuçları arasında 0.90-0.95'Hk korelasyonlar elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Atık Stabilizasyonu, Depo Gazı, Sızıntı Suyu, Geri Devir, Simülasyon.ix