Katı atıkların aerobik ve anaerobik ayrışma proseslerinin arazi ölçekli test hücrelerinde incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, düzenli depo sahalarında atıkların aerobik ve anaerobik ayrışma proseslerinin belirlenmesi maksadıyla gerçekleştirilen arazi ölçekli çalışmada, İstanbul'un Anadolu Yakası'nda oluşan katı atıkların depolandığı Kömürcüoda Düzenli Depo alanında bulunan boyutları 20x40x5 m olan 4 adet test hücresi incelenmiştir. Hücreler, kontrol maksadıyla klasik depolama yöntemine göre (AN-1), anaerobik sızıntı suyu geri devirli (AN-2), doğal havalandırmalı (semi-aerobik, A-1) ve basınçlı havalandırmalı (A-2) olarak teşkil edilmiştir. Çalışma kapsamında aerobik ve anaerobik test hücreleri 250 gün boyunca yapılan ölçüm sonuçlarına yer verilmiştir.Çalışma kapsamında her bir test hücresine oluşan sızıntı suyundan alınan numunelerde pH, iletkenlik, toplam alkalinite, KOİ, BOİ5, Cl-, TKN, NH3-N parametreleri analiz edilmiştir. BOİ/KOİ, KOİ/Cl- oranları hesaplanmıştır. Bunun dışında aerobik ve anaerobik test hücrelerinde atık gövdesinde meydana gelen sıcaklık değişimleri izlenilmiştir ve atık gövdesindeki çökmeleri belirlemek amacıyla topografik ölçümler yapılmıştır.Aerobik test hücrelerinde 50 gün sonra pH değeri 8 civarındadır ve 120 gün sonra pH değeri 9 seviyesine ulaşmıştır. Çalışma süresince aerobik işletilen test hücrelerinde pH değeri 7,5-9 arasında kalmıştır. Anaerobik test hücrelerinde nötr pH değerlerine ulaşması AN-1 test hücresinde 110 gün, AN-2 test hücresinde 50 gün sonra gerçekleşmiştir. A-1 ve A-2 test hücrelerinde alkalinite konsantrasyonu depolamanın başlangıcında 8000-10000 mg/L CaCO3 değerlerinde iken 150 gün sonra 4000 mg/L CaCO3 değerine inmiştir. AN-1 ve AN-2 test hücrelerinde ise başlangıçta 10000 mg/L CaCO3 değerinde iken 150 gün sonrasında zamanla azalarak 4000 mg/L CaCO3 seviyelerine düşmüştür. Aerobik ve anaerobik test hücrelerinde başlangıçta 3500 mg/L civarlarında tespit edilen Cl- konsantrasyonlarında zamanla büyük bir değişim gözlenmemiş ve aerobik hücrelerde 100 gün sonra 2500 mg/L tespit edilirken anaerobik hücrelerde 160 gün sonra 2800-3000 mg/L arasında değişen konsantrasyonlarda tespit edilmiştir. Anaerobik ve aerobik test hücrelerinde tespit edilen maksimum amonyak konsantrasyonu 1800 mg/L civarında olup 250 günlük çalışma sonucunda A-1, A-2, AN-1, AN-2 test hücrelerinde ölçülen amonyak konsantrasyonları sırasıyla 280, 390, 880 ve 750 mg/L olarak belirlenmiştir. Aerobik test hücrelerinde depolamadan sonraki ilk 30 gün KOİ değeri 45000 mg/L seviyelerinde belirlenmiştir ve A-1 test hücresinde 160 gün sonunda 8700 mg/L değerine, A-2 test hücresinde ise 3400 mg/L seviyesine düşmüştür. Bundan sonra her iki hücrede de KOİ konsantrasyonlarında çok yavaş bir azalma gerçekleşmiş ve 250 gün sonunda A-1 test hücresinde 2500 mg/L,A-2 test hücresinde ise 1500 mg/L olarak tespit edilmiştir. Anaerobik test hücrelerinde depolamanın ilk aşamasında ölçülen KOİ konsantrasyonu 60000 mg/L civarındadır. Depolamadan 250 gün sonra AN-1 ve AN-2 test hücrelerinde sırasıyla 9000 ve 6000 mg/L seviyelerine düşmüştür. 100 günlük çalışma sonucunda A-1, A-2, AN-1 ve AN-2 test hücrelerinde ölçülen KOI konsantrasyonları sırasıyla 14000, 6000, 45000 ve 32000 mg/L olarak tespit edilmiştir. 250 gün sonunda A-2 test hücresinde KOİ giderimi % 97 olarak tesbit edilirken, aynı süre sonunda A-1, AN-1 ve AN-2 test hücrelerinde KOİ giderimleri sırasıyla % 95, 89 ve 85 olarak gerçekleşmiştir. Aerobik test hücrelerinde başlangıçta BOİ konsantrasyonları yaklaşık 30000 mg/L, AN-1 test hücresinde 44000 mg/L AN-2 test hücresinde ise 36000 mg/L olarak tespit edilmiştir. Depolamadan yaklaşık 100 gün sonra test hücrelerindeki BOİ konsantrasyonları A-1, A-2, AN-1 ve AN-2 için sırasıyla 3650, 1800, 21500 ve 13600 mg/L olarak ölçülmüştür. Ortalama sıcaklık semi-aerobik hücrede 40-45 oC, aerobik hücrede ise 45-55 oC arasında belirlenmiştir. Anaerobik test hücrelerinde ise gövde sıcaklığı zamanla azalarak 2 aydan sonra 25 ile 35 oC arasında değişen sıcaklık değerlerinde sabit kalmıştır.