Tehlikeli atıkların alternatif bertaraf yöntemleri

Atıkların Ek Yakıt Olarak Kullanılmasında Uyulacak Genel Kurallar Hakkında Tebliğ gereğince; kullanılmış yağlar, kullanılmış lastikler, plastik maddeler, boya artıkları, bazı atık solventler ile Çevre ve Orman Bakanlığı’nın uygun gördüğü atık türleri çimento fabrikaları, kireç fabrikaları gibi lisanslı tesislerde ilave yakıt olarak kullanılabilir. Bu tehlikeli yakıtların belirtilen yerlerde ilave yakıt olarak kullanılabilmesi için tehlikeli atık analizleri son teknoloji ürünü analiz cihazlarıyla donatılan atık analiz laboratuvarında “Tehlikeli Atıkların Kontrol Yönetmeliği Ek–11” deki gibi fiziksel ve kimyasal özellikleri analiz edilmektedir.

2.1.5.1. Tehlikeli atıkların zararsızlaştırılması:

Sanayiden özellikle kimya ve metal sanayiinde oluşan toksik, asidik, kostik, yanabilir nitelikli tehlikeli ve zararlı atıkların büyük bir kısmı çamur veya sıvı formunda (pastöz ) halinde bulunurdir. Bu atıkların bertarafı; düzenli deponilerde, fiziko-kimyasal veya biyolojik arıtma işlemlerinden sonra deponide (Özel atık deponileri), yakma veya piroliz (Özel atık termik işlemleri), katılaştırma (solidifikasyon) dır ( Erdin E vd.1996).

Stabilizasyon (tespit etme) ve solidifikasyon (katılaştırma) işlemleri için literatürde birçok tanımlama mevcuttur. Stabilizasyon işlemi; herhangi bir atığı kimyasal olarak kararlı bir forma dönüştürmek için uygulanır. Kararlı bir kristal yapı veya bağlayıcı bir polimer içinde toksik element veya bileşenlerin tutularak çözünemeyen bileşikler haline dönüştürülmesi işlemidir. Arıtma çamurlarının kimyasal stabilizasyonu işleminden farklı olduğu düşünülmelidir.

Solidifikasyon işlemi; sıvı atıktan homojen (monolitik) bir katı kütlesi oluşturmak üzere; atığın yapısını ve fiziksel özelliklerini geliştiren çeşitli materyallerin ilavesini kapsar. Böylece sonuçta elde edilen materyal kolayca işlenebilir ve taşınabilir niteliktedir. Solidifikasyon işlemi kimyasal değişimlerin yer aldığı stabilizasyon işlemini de kapsar fakat, aynı zamanda katı madde kütlesi içinde atık partiküllerinin

veya moleküllerinin fiziksel olarak bağlanması olayı da mevcuttur (Sollars J.C., 1989; Huismans J.W.vd.,1981).

Solidifikasyon işleminin temel gayesi sıvı veya sulu atıktan katı bir ürün elde etmek fakat aynı zamanda zararlı atığın çevreye olan zararını da önlemektir. Bunu sağlamak için aşağıdaki dört ana ilke yerine getirilmelidir:

¾ Katı bir ürün elde etmek

¾ Atığın işlenme özelliklerini geliştirmek

¾ Kirletici taşınımının oluşacağı yüzey alanını azaltmak

¾ Akışkanlar ile temas ettiği zaman kirletici çözünürlüğünü azaltmak

Stabilizasyon-solidifikasyon işlemi inorganik sabitleme (inorganic fixation) ve organik kapsülleme (organic encapsulation) olarak iki kategoride incelenir. Bu iki kategori içinde farklı tipte prosesler kullanılır. Organik kapsülleme yöntemi maliyet faktörünün düşünülmediği durumlarda (radyoaktif atık bertarafı) uygulanır. Büyük miktarlarda endüstriyel atıklar için uygulanması düşünüldüğünde oldukça pahalı bir işlemdir. İnorganik stabilizasyon-solidifikasyon teknikleri genel olarak inorganik artıklara, özellikle metal katyonları içeren atıklara uygulanır (Hurley, 1989). Kullanılan birçok sistemde çeşitli çimentolar, kireç, puzolanlar (çimento bileşenleri oluşturmak üzere su ve kireçle bağlanabilen materyaller), gips ve silikatların çeşitli kombinasyonları uygulanır. Prensip olarak bu metodlar atık bileşenleri ile silikat ve aluminosilikatlar oluşturur.

Tespit etme ve katılaştırma sonucunda aşağıdaki sonuçlar elde edilir: ¾ Katı bir ürün elde edilir.

¾ Atığın işlenme özelliklerini geliştirilir.

¾ Kirletici taşınımının oluşacağı yüzey alanını azaltma yapılmış olur.

¾ Akışkanlar ile temas ettiği zaman kirletici çözünürlüğünü azaltma gerçekleşmiş olur.

Çeşitli yöntemlerle solidifikasyon-stabilizasyon uygulamaları yapılmaktadır. Çimento ile solidifikasyon işleminin temel prensibi; uygun bir katı ürün elde etmek üzere çimento-atık karışımı içinde çimentonun hidratasyon etkisidir. Arıtma tesisindeki atığın başlangıç tanımlaması ve nihai bertarafı arasında genellikle beş temel işlem vardır (Clements; Griffits, 1985). Bunlar:

a) Analiz ve değerlendirme b) Ön arıtma

c) Bağlayıcı ve katılaştırıcı madde ilavesi d) Son ürünün kalite kontrolü

e) Son ürünün kullanımı ve nihai bertarafı

Herhangi bir atık katılaştırma işlemine tabi tutulmadan önce atığın özelliklerini belirlemek için bazı analizlerın yapılması gereklidir. Çimento ile yapılan katılaştırma işlemlerinden önce atıkta yapılması gerekli analizler şu şekilde sıralanabilir; görünüt, özgül ağırlık, yanma noktası, toplam kuru madde (sıvılarda), toplam inorganik katı madde (katılarda), kül, pH, asidite, alkalinite, siyanür, sülfür, kadmiyum, krom, bakır, demir, nikel, kurşun ve çinko analizleri.

Solidifikasyon işleminden önce atıkların arıtmaya uygun forma dönüştürülebilmesi için tesis içinde ekonomik ön arıtma işlemleri gerçekleştirilir. Burada ana prensip; toksik bileşenlerin toksik olmayan bileşenlere veya nihai üründen sızıntı ile geçebilecek bu tür materyal miktarının minimize edildiği çözünmeyen türlere dönüştürülmesidir. Örneğin asit atıklar kireç veya pH'ı 9 ve 10 arasındaki atık alkali ilavesi ile nötralize edilebilir. Bu pH değerinde herhangi bir toksik materyal hidroksitler formunda olacaktır ve çökelecektir (Stief, 1982). Diğer yandan kuvvetli alkali atıklar ya asit ile veya asit içeren atıklar ile nötralize edilebilir. Siyanür atıkları normal olarak hipoklorit ile parçalanabilir.

Özel ve tehlikeli atıklar solidikikasyonunda da çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Özellikle kimya ve metal endüstrilerinden oluşan toksik, asidik, kostik, yanabilir nitelikli tehlikeli ve zararlı atıkların büyük bir kısmı çamur veya sıvı formunda, alıcı ortama doğrudan deşarj için uygun olmayan atıklardır. Bu tür atıklar için nihai bertaraf alternatifleri şöyle sıralanabilir:

¾ Düzenli özel atık deponisi

¾ Fiziksel, kimyasal veya biyolojik arıtma (artığın düzenli depolanması ile) ¾ Yakma

¾ Derin deniz deşarjı

Tehlikeli ve zararlı atıkların nihai bertarafı için verilen bu alternatiflerin uygulanma yüzdeleri şöyledir: % 78,7 düzenli deponiler, % 7,5 kimyasal arıtma, % 7,0 derin deniz deşarjı, % 3,6 katılaştırma (solidifikasyon), % 1,6 yakma, % 1,6 eski maden yataklarında depolama (Erdin vd., 1996).

Bu dağılımdan da görüldüğü gibi en büyük oran düzenli depolamaya aittir. Bu yöntemin diğer yöntemler ile karşılaştırıldığında daha ekonomik olması tercih nedeni olmaktadır. Tehlikeli ve zararlı atıkların düzenli depolama ile bertarafında iki farklı prensip uygulanmaktadır. Bunlar:

¾ Kentsel atıklarla birlikte depolanması ve böylece doğal mekanizma içinde atıkların parçalanma ve dispersiyonunun sağlanması.

¾ Uygun bir kontrollü kazı veya lagünde tek bir atık türünün biriktirilmesi (mono deponi).

Son yirmi yıl içinde dünyada çevre problemlerine daha duyarlı yaklaşım politikalarının uygulamaya girmesiyle birlikte, düzenli depolamaya gönderilmeden önce atığın tipine göre bir ön arıtma işleminden geçirilmesi gerekliliği ortaya çıkmıştır. Bu teknoloji yaklaşık yirmi yıldır uygulanmaya başlamıştır ve deponi öncesi arıtma yöntemi olarak önemli bir potansiyel oluşturmaktadır ( Erdin vd.,1996).