Taş ocağı partikül madde emisyonlarının modellenmesi

T.C.

PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

TAŞ OCAĞI PARTİKÜL MADDE EMİSYONLARININ

MODELLENMESİ

Tezsiz Yüksek Lisans Dönem Projesi II

SEVGİ ÖZMEN

OCAK 2016

DENİZLİ

PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

TAŞ OCAĞI PARTİKÜL MADDE EMİSYONLARININ

MODELLENMESİ

Tezsiz Yüksek Lisans Dönem Projesi II

SEVGİ ÖZMEN

Danışman: Yrd. Doç. Dr. Sibel ÇUKURLUOĞLU

OCAK 2016

DENİZLİ

Sevgi ÖZMEN tarafından hazırlanan “TAŞ OCAĞI PARTİKÜL MADDE EMİSYONLARININ MODELLENMESİ” başlıklı dönem projesi tarafımdan okunmuş, kapsamı ve niteliği açısından bir yüksek lisans dönem projesi olarak kabul edilmiştir.

Yrd. Doç. Dr. Sibel ÇUKURLUOĞLU Danışman

Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yönetim Kurulu’nun ……….... tarih ve ………sayılı kararıyla onaylanmıştır.

Prof. Dr. Orhan KARABULUT Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü

Bu dönem projesinin tasarımı, hazırlanması, yürütülmesi, araştırmalarının yapılması ve bulgularının analizlerinde bilimsel etiğe ve akademik kurallara özenle riayet edildiğini; bu çalışmanın doğrudan birincil ürünü olmayan bulguların, verilerin ve materyallerin bilimsel etiğe uygun olarak kaynak gösterildiğini ve alıntı yapılan çalışmalara atfedildiğine beyan ederim.

İmza: Sevgi ÖZMEN

ÖZET

TAŞ OCAĞI PARTİKÜL MADDE EMİSYONLARININ

MODELLENMESİ

Taş ocaklarında üretim prosesi sırasında partikül maddeler oluşmakta ve meteorolojik koşullara dayalı olarak atmosfere yayılmaktadır. Oluşan partikül maddelerin dağılımının hesaplanması amacıyla Gauss matematiksel modeline dayanan, çizgisel ve alansal kirlilik kaynaklarına göre modifiye edilmiş modeller kullanılmaktadır.

Yüksek lisans dönem projesi olarak hazırlanan bu çalışma kapsamında taş ocaklarının faaliyetleri sırasında ortaya çıkan partikül maddelerin miktar ve

dağılımlarının belirlenmesi amacıyla Denizli’de bulunan taş ocaklarının özelliklerini ortalama olarak yansıtan pilot bir tesis ele alınmış ve modelleme amacıyla ISCST3 hava kalitesi modeli kullanılmıştır. Pilot tesis için hesaplanan kontrollü ve kontrolsüz toplam toz emisyonları 1,0 kg/saat’ten fazla çıkmıştır. Kontrolsüz ve kontrollü durum emisyon faktörleri kullanılarak yapılan hesaplamalar sonucunda gerekli önlemlerin alınması durumunda oluşacak toplam toz emisyonu miktarlarında % 50’lik bir azalma sağlanabileceği belirlenmiştir.

ANAHTAR KELİMELER: Hava kalitesi, Hava kalitesi modelleme, Toz dağılım modeli, Emisyon faktörleri, Taş ocağı.

ABSTRACT

MODELING of the PARTICULATE MATTERS ORIJINATED

from QUARRIES

Particulate matters occur during production processing quarries. These particulate matters disperse to the atmosphere depending on meteorological conditions. The models which based on Gauss mathematical model are used at particulate dispersion calculations. These models have been modified according to line and area sources of pollution.

In the scope of this study which prepared as master of science term project, pilot plant which have characteristics of quarries in Denizli has been processed so as to determine the amount and dispersion of particulates occurred during facilities of quarries. ISCST3 air quality model has been used for modeling. The controlled and uncontrolled total particulate emissions calculated for pilot plant have been

determined above 1.0 kg/hour. It has been identified that 50% reduction of total particulate emissions will obtain provided that taking necessary precautions as a result of emission calculations made by controlled and uncontrolled emission factors.

KEY WORDS: Air quality, Air quality modeling, Particulate dispersion model, Emission factors, Quarry.

İÇİNDEKİLER

2. PARTİKÜL MADDELERİN MODELLEME ile MİKTAR ve DAĞILIMLARININ BELİRLENMESİ………...2.

3. MATERYAL ve YÖNTEM………...6.

3.1. Kullanılan Hava Kalitesi Modeli………...6.

3.2. Pilot Tesis Hava Kalitesi Modelleme Çalışması……….11.

4. SONUÇ ve ÖNERİLER………...…….13.

5. KAYNAKLAR………...24.

ŞEKİL LİSTESİ

Sayfa

Şekil 4.1: Pilot tesis iş akım şeması 13.

Şekil 4.2: Kontrolsüz ve kontrollü durum toz emisyon miktarlarındaki

değişim 17.

Şekil 4.3: Esme sayılarına göre rüzgar grafiği 18.

Şekil 4.4: Esme hızlarına göre rüzgar grafiği 19.

Şekil 4.5: Havada asılı partiküllerin hakim rüzgar yönünde dağılımları (mg/m3_{) 21.}

TABLO LİSTESİ

Sayfa Tablo 3.1: Havada asılı tozların çaplarına göre alçalma hızları 6.

Tablo 3.2: Kararlılık sınıflarının belirlenmesi 9.

Tablo 3.3: Temsili rüzgar hızı (UR) değerinin belirlenmesi 9.

Tablo 3.4: m katsayısı için kullanılan değerler 10.

Tablo 3.5: Madencilik işlemleri ve etkin baca yüksekliği 50 m’nin altında

olan işletmeler için kullanılan kararlılık katsayıları 10. Tablo 3.6: Toz emisyonu kütlesel debi hesaplamalarında kullanılan

emisyon faktörleri 12.

Tablo 4.1: Kalker sökülmesi ve yüklenmesi sırasında oluşacak kontrolsüz

durum toz emisyonları 15.

Tablo 4.2: Kalker üretimi sırasında oluşacak kontrolsüz durum toz

emisyonları 16.

Tablo 4.3: Kalker sökülmesi ve yüklenmesi sırasında oluşacak kontrollü

durum toz emisyonları 16.

Tablo 4.4: Kalker üretimi sırasında oluşacak kontrollü durum toz

emisyonları 17.

Tablo 4.5: Esme sayılarına göre rüzgar verileri 18.

Tablo 4.6: Esme hızlarına göre rüzgar verileri (m/s) 19.

Tablo 4.7: Tozun dağılmaya başladığı yükseklikteki rüzgar hızı 20. Tablo 4.8: Havada asılı partiküllerin hakim rüzgar yönünde mesafeye

göre dağılımları (mg/m3_{) 21.}

Tablo 4.9: Çöken tozların hakim rüzgar yönünde mesafeye göre

dağılımları (mg/m2_{.gün) 22.}

ÖNSÖZ

Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı’nda hazırladığım “Taş Ocağı Partikül Madde Emisyonlarının Modellenmesi”

konulu yüksek lisans projemde, yüksek lisans ders ve proje dönemimde, bana yol gösteren ve yardımlarını esirgemeyen değerli hocam Sayın Yrd. Doç. Dr. Sibel ÇUKURLUOĞLU’na teşekkür ederim.

Sevgi ÖZMEN Ocak 2016

1. GİRİŞ

İnsanların yaşamsal gereksinimlerini karşılamak üzere enerjiye ihtiyaçları vardır. Aynı zamanda bina, konut ve yol yapımı için endüstriyel kayaçlara ve gevşek malzemelere ihtiyaç duyulmakta ve bu amaçla kazılar yapılmaktadır. Malzemenin kalitesi, kayaç kütlesi/tane boyutu, kullanım alanına yakınlığı gibi özelliklerinin yanı sıra bu süreçler sırasında meydana gelen partikül maddelerin çevresel etkilerinin de göz önünde bulundurulması gerekir. Atmosfere yayılan tozların dağılım

hesaplamalarında temelini Gauss matematiksel modelinden alan, sanayi tesisleri, çizgisel ve alansal toz kaynakları için geliştirilmiş olan modeller kullanılmaktadır (Demirci, 1998; Güllü, 2001; Kalafatoğlu vd., 1995; Turanoğlu, 2000).

Yüksek lisans projesi olarak hazırlanan bu çalışma Denizli’de bulunan taş ocaklarının özelliklerini ortalama olarak yansıtan pilot bir tesisin faaliyetleri sırasında oluşan partikül maddelerin ISCST3 (Industrial Source Complex Short Term3) modeli kullanılarak miktar ve dağılımlarının belirlenmesi amacını taşımaktadır.

2. PARTİKÜL MADDELERİN MODELLEME ile MİKTAR ve

DAĞILIMLARININ BELİRLENMESİ

Taş ocakçılığı açık ocak işletmesi şeklinde sürdürülen madencilik

faaliyetleridir. İşletime açılan taş ocaklarının sadece jeolojik, ekonomik ve teknik boyuttaki değil çevresel boyuttaki etkilerinin de belirlenmesi gerekir.

Taş ocağının bulunduğu alanın/bölgenin altyapısı, çevresel faktörleri, iklimsel özellikleri ile işletme sırasındaki meteorolojik koşullar ve alınan önlemler bu etkileri belirleyen parametrelerdir. Meydana gelebilecek çevresel etkiler; taş ocakları ile jeomorfoloji ve görsel peyzaj değerlerinde değişim; üst toprağın ve bitki örtüsünün kaldırılması, su rejiminde değişiklikler, patlatma sırasındaki yer sarsıntıları, taş fırlamaları, toz ve gürültü; riperleme, yükleme, taşıma, kırma, boşaltma sırasında meydana gelen toz; atık ve artıkların su ve rüzgar ile taşınması ve kurulan şantiyenin atık kirliliği şeklinde sıralanabilmektedir (Akpınar, 1994; Sharmaet al.,2000;

Chaulyaet al., 2001; Jim, 2001; Kuzu and Ergin, 2005).

Endüstriyel hava kirliliği düzeyi ülkeden ülkeye ve ülkelerin sanayide kullandığı teknoloji türüne göre değişiklik gösterebilmektedir (İncecik, 1994). Yakıt ve yakma sistemi özelliklerinin değişkenliği, hammadde türü, ürün çeşitliliği,

üretimde kullanılan sistemlerin farklılığı, verimlilik gibi etkenler oluşan hava kirletici madde miktarını değişken hale getirmektedir (Tünay ve Alp, 1995).

Partiküller, kükürt oksitler, azot oksitler, uçucu organik bileşikler, karbon monoksit, halojenler, radyoaktif maddeler havayı kirleten maddeler şeklinde

sayılabilir. Doğrudan doğruya kirletici kaynaktan atıldıkları formda havada bulunan kirleticilere birincil kirletici; atmosfere karışan birincil kirleticilerin atmosferde reaksiyona girmesiyle oluşan kirleticilere ise ikincil kirletici denilmektedir (Müezzinoğlu,1987).

Partikül maddeler organik ve inorganik maddelerin kompleks karışımını temsil eden; havada katı, sıvı ya da her iki halde de askıda kalabilen partikül

karışımlarından oluşan bir hava kirleticidir. Partikül çapı (aerodinamik çap),

bileşimleri ve kaynaklarına göre farklı özellikler gösterirler. Akciğerlere ve üst hava yollarına ulaşabilen kaba partikül olarak tanımlanan PM10 (aerodinamik çapları 10

µm’den daha küçük olan partiküller) ve ince partikül olarak tanımlanan ve

akciğerlerin daha da derinlerine, hatta alveollere kadar ulaşabildiğinden dolayı daha tehlikeli olan, aerodinamik çapları 2,5 µm’den daha küçük olan partiküller PM2,5’tur.

Islak çökelme ile PM10 atmosferden birkaç saat içinde giderilirken, PM2,5 atmosferde

günlerce hatta haftalarca kalabilir. Bu nedenle bu partiküller çok uzak mesafelere kadar taşınabilmektedir (WHO Europe, 2005).

Birincil partiküllere örnek olarak yakma sonucunda oluşan kurum/is, yollardan kalkan toz, taş ocaklarının faaliyetleri sırasında meydana gelen toz verilebilir. Genellikle kaba partikül maddeler, birincil partiküllerden oluşmaktadır. İkincil partiküller atmosfere bırakıldıkları kaynaklardan çok daha uzak mesafelerde meydana gelebilmektedir. Sanayi tesislerinden ve enerji santrallerinden kaynaklanan kükürt dioksit emisyonlarından oluşan sülfatlar, enerji santralleri, motorlu taşıtlar ve diğer yakma proseslerinin gerçekleştiği kaynaklardan salınan azot oksitlerden oluşan nitratlar ikincil partiküllere örnektir. İnce partiküllerin büyük bir kısmı ikincil

partikülleri içermektedir (USEPA, 2004).

Partikül maddeler doğal veya antropojenik kökenli olabilir. Deniz spreyleri, karasal tozlar ve volkanlar temel doğal kaynaklar; yakma prosesleri, ulaşım, tarım, madencilik gibi faaliyetler ise antropojenik kaynaklardır. Antropojenik kökene sahip olanlar ince partikül madde olarak sınıflandırılır ve insan sağlığına daha çok zarar verir (World Bank, 2008).

Boyutları 0,001-500 µm arasında değişen katı ve sıvı kütleleri partikül olarak tanımlanır. 10 µm altında olanlar havada askıda kalabilir, büyük tanecikler ise

çökebilir. Toz gaz ortamında geçici olarak askıda bulunan ve boyutları 1-10 µm arasında değişen katı taneciklerdir (Müezzinoğlu, 1987).

Partikül maddeler sağlık üzerinde olumsuz etkiler yapmakta, özellikle solunum sistemi üzerinde etkili olmaktadır. Kişinin sağlık durumuna ve yaşa göre olumsuz etki derecesi değişir (WHO, 2006). Uzun dönem maruz kalma ile ilgili

etkiler; solunum yetmezliği, yaşam süresinin kısalması, çocuklarda ve yetişkinlerde akciğer fonksiyonlarının azalmasıdır (WHO, 2004).

Partikül maddelerin sağlığa ilişkin olumsuz etkileri yanında binalar, bitkiler, su yüzeyleri vb. ortamların üzerine çökelme özelliği de bulunmaktadır. Bu nedenle partikül maddelerin miktar, dağılım ve çevresel ortam üzerindeki muhtemel

etkilerinin belirlenmesi önem taşımaktadır.

Emisyon envanteri belirli bir coğrafi alanda havaya bırakılan başlıca hava kirleticileri ve miktarlarını belirlemek üzere kirlilik kaynakları göz önüne alınarak hazırlanır. Toz debisi 1,0 kg/saat değerinin üzerinde olduğunda 03.07.2009 tarih 27277 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanarak yürürlüğe giren Sanayi Kaynaklı Hava Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği gereğince modelleme yapılır (Müezzinoğlu, 1987; Değerli ve Ünver, 2002).

Atmosferik taşınım olaylarının karmaşıklığı, veri toplanması ve model oluşturulması sebebiyle yazılımlar kullanılırken bazı sorunlar yaşanabilmektedir. Temel model yaklaşımları modelin uygulanacağı bölgenin ve kaynağın özeliklerine bağlı olarak çeşitli kabul ve sadeleştirmelerle ele alınmaktadır (Demirci, 1998; Kalafatoğlu vd., 1995; Turanoğlu, 2000).

Modelleme; kurulması düşünülen bir taş ocağının faaliyetleri sırasında, bulunduğu bölgedeki ve çevresindeki hava kalitesini ne şekilde etkileyeceğini belirlemek, atmosferik koşullara ve reaksiyonlara bağlı olarak nasıl dispersiyona uğrayacağını tespit etmek amacıyla yapılmaktadır. Planlanan bir taş ocağı işletmesinin atmosfere yayacağı toz miktarı ve dağılımının belirlenmesi, tesisin işletmeye alınıp alınmamasına karar verilebilmesi için büyük önem taşımaktadır (Demirci, 1998; Güllü, 2001).

Modelleme yapmak üzere matematiksel modeller ve fiziksel modeller kullanılabilmektedir (Demirci, 1998; Güllü, 2001). Toz dağılım hesaplamalarında kullanılan dispersiyon modelleri, matematiksel modellerin bilgisayar yazılımları ile gerçekleştirilir. Endüstriyel Kaynak Kompleks Dağılım Modelleri (Industrial Source Complex Dispersion Models-ISC modelleri), Bölgesel Dağılım Modelleri (All

Terrain Dispersion Models-ATDM), Rüzgar Dalga Modelleri (Breozewake Models) ve Rüzgar Esaslı Hava Grafik Modelleri (Breeze Air Graphics Models) EPA (2001) tarafından geliştirilmiş ve çok yaygın olarak kullanılan bilgisayar modelleridir (Değerli ve Ünver, 2002). Uygulamadaki kolaylığı nedeniyle en yaygın olarak kullanılan model Gauss Dispersiyon Modeli’dir (Demirci, 1998; Güllü, 2001).

ISCST3 modelinin alansal kaynak model sürümü taş ocaklarındaki toz dispersiyonun belirlenmesi amacıyla kullanılmaktadır. Gauss noktasal kaynak dispersiyon eşitliğinin rüzgar doğrultusunda ve rüzgara karşı sayısal entegrasyonu yapılarak ISCST3 alansal kaynak modeli oluşturulmuştur (Demirci, 1998;

Kalafatoğlu vd., 1995; Turanoğlu, 2000).

Hakim rüzgar yönü, rüzgar hızı ve esme sayısı toz dağılımından etkilenebilecek olan bölgenin belirlenmesi için en önemli faktörlerdendir. Toz dağılımı rüzgârın estiği yönde gerçekleşmektedir.

Yaygın olarak kullanılmakla birlikte ISC modellerinin Türkiye’de uygulanmasında meteorolojik verilerin doğrudan kullanılması konusunda bazı sorunlar ortaya çıkmaktadır. Bu sorunun temel kaynağı ISC modelleri geliştirilirken Amerika'daki meteorolojik ölçümlere göre elde edilen verilerin kullanılmasıdır. Örneğin; modellerde kullanılan "Atmosferik Karışım Yüksekliği" verisi Türkiye’nin tamamı için mevcut değildir. Rüzgar hızı ölçümlerinin Amerika’da 32, Türkiye’de ise 16 yönlü yapılması diğer bir farklılıktır. Bu durum mevcut meteorolojik verilerin ISC modellerine uyumlu bir hale getirilmesini gerektirmektedir.

3. MATERYAL ve YÖNTEM

Bu çalışma kapsamında taş ocaklarının faaliyetleri sırasında ortaya çıkabilecek partikül maddelerin miktar ve dağılımlarının belirlenmesi amacıyla Denizli’de bulunan taş ocaklarının özelliklerini ortalama olarak yansıtan pilot bir tesis kabul edilmiş ve ISCST3 modeli kullanılmıştır.

3.1. Kullanılan Hava Kalitesi Modeli

Taş ocaklarından kaynaklanan partikül maddelerin belirlenmesi amacıyla kullanılan model Sanayi Kaynaklı Hava Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği’nde yer alan eşitlik, katsayı ve kabulleri kapsamaktadır. Partikül madde çaplarını

sınıflandırmak için yönetmelikte yer alan tablo kullanılmıştır (Tablo 3.1). Bu

sınıflandırmaya göre 4 farklı sınıf bulunmakta ve toz çapı büyüdükçe alçalma hızının arttığı görülmektedir.

Tablo 3.1. Havada asılı tozların çaplarına göre alçalma hızları. Sınıf Tane Büyüklüğü (mm) Alçalma Hızı (Vdi) (m/s)

i = 1 5’ten küçük 0,001

i = 2 5-10 0,01

i = 3 10-50 0,05

i = 4 50’den büyük 0,1

Kirletici kütlesel debisi her tane büyüklüğü sınıfı için verilir. Hava kirlenmesine katkı hesaplanırken dağınık kaynaklar noktasal kaynak olarak kabul edilir. Havada asılı taneciklerin hava kirlenmesine katkı değeri (HKKD) i=1-i=4 sınıfındaki her tepe noktası için Gauss Modeli’nde ve Yönetmeliğin “Hava Kirliliği Seviyesinin Ölçümü ve Tespiti” için kullanılan Formül II olarak verilen eşitlik ile hesaplanmaktadır:

106 _Q

i y2 (z- h)2 -(z+h)2

Ci (x,y,z) = ¾¾¾¾ . ¾¾¾¾¾ . exp - ¾¾¾ . exp ¾¾¾ + ¾¾¾

3600 . 2π Uh .sy .sz 2. s2y 2 .sz2 2 .sz2

2 Vdi x I - h2

exp - Ö ¾ . ¾¾ . ò ¾¾¾ . exp ¾¾¾ dx (Çevre Mevzuatı Formül II) ( 1 )

π Uh 0 sz ( x) 2 sz2 (x)

Her bir sınıfta bulunan hava kirlenmesine katkı değerleri toplanarak toplam katkı değeri bulunur. Tane büyüklüğü 50 mm’den küçük olan ancak dağılımı belli olmayan tozlar için hesaplama yapılırken alçalma hızı (Vdi) =0,07 m/s kabul edilir.

Tane büyüklüğü belli değilse alçalma hızı olarak Vdi=0,7 m/s alınır.

Çöken tozların hava kirlenmesine katkı değerleri için ise Yönetmelik’te Formül III olarak verilen eşitlik kullanılmaktadır:

4

d(x,y)= 86400 å Vdi.Ci(x,y,z ) (Çevre Mevzuatı Formül III) ( 2 )

i=1

Burada

Ci (x,y,z) Tepe noktasında, her bir yöndeki kararlılık durumu için HKKD (mg/m3)

x x yönünde integrasyon değişkeni x,y,z Tepe noktasında kartezyen koordinatları d (x,y) Çöken toz miktarı (mg/m2_.gün)

Z Tepe yüksekliğinin zeminden yüksekliği (m) Q Kaynaktan çıkan kirleticilerin kütlesel debisi (kg/sa) sysz Yatay ve dikey yayılım katsayıları (m)

Uh Tozun zeminden yükseldikten itibaren dağılmaya başladığı mesafedeki

rüzgar hızı (m/s)

h Tozun zeminden itibaren dağılmaya başladığı yükseklik (m) Vdi Havada asılı taneciklerin alçalma hızı (m/s)

şeklinde tanımlanmaktadır.

Gauss Modeli’nde ve Yönetmelikte, açık ocaklarda tozun dağılmaya başladığı yükseklik h ve bu yükseklikteki rüzgar hızı Uh olarak kabul edilerek kullanılmaktadır.

Esme sayılarına göre hazırlanan rüzgar gülü kullanılarak hakim rüzgar açısı belirlenir. Grafik çizimi hakim rüzgar yönüne göre yapılır. Meydana gelecek olan tozlardan etkilenecek alanların belirlenmesi amacıyla hakim rüzgar yönü verisinin yanı sıra rüzgar yönü ve her yöndeki esme sayısının da bilinmesi gerekir.

ISC modellerinde, esme sayılarına göre hazırlanan rüzgar gülünden hakim rüzgar açısı tespit edilerek hakim rüzgar yönüne göre grafik çizimi yapılmaktadır. Oluşabilecek toz sorunundan etkilenebilecek alanların saptanması için hakim rüzgar hızlarına ek olarak rüzgar yönünün ve buna bağlı olarak her yöndeki esme sayısının da belirlenmesi gerekmektedir. Bu nedenle rüzgâr yönü ve hızları dikkate alınarak yapılan dağılım yazılımı sonuçları farklı yönlerdeki esme sayıları ile ağırlık olarak değerlendirilmektedir. Toz dağılımının esme sayılarına göre farklı yönlerdeki

dağılımları eşitlik 3 ve 4’ün bilgisayar yazılımına dahil edilmesi ile belirlenmektedir. UE – UEOR UE - UEOR

CE = C + C ¾¾¾¾¾ ( 3 ) dE = d + d ¾¾¾¾ ( 4 )

UEOR UEOR

C Rüzgar hızına göre hesaplanan her bir yöndeki kararlılık durumu için HKKD (mg/m3₎

CE Esme sayısına göre her bir yöndeki kararlılık durumu için HKKD (mg/m3)

d Rüzgar hızına göre hesaplanan çöken tozların miktarı (mg/m2_.gün)

dE Esme sayısına göre çöken tozların miktarı (mg/m2.gün)

UE Yöndeki esme sayısı

UEOR Tüm yönlerdeki esme sayılarının aritmetik ortalaması

Atmosferik Kararlılık Sınıfları:

Her tam saatlik rüzgar hızı, bulutluluk oranı, gündüz-gece saatleri ve meteorolojik veriler ele alınarak Yönetmelikte verilen sınıflamaya göre atmosferik kararlılık sınıfları belirlenir (Tablo 3.2).

Rüzgar Hızları ve Esme Sayıları:

Anemometre seviyesinde ölçülen rüzgar hızlarına göre belli aralıklarda yer alan rüzgar hızları Ua, o aralığı temsil eden rüzgar hızı UR ile ifade edilmektedir.

Tablo 3.2. Kararlılık sınıflarının belirlenmesi. Yer Rüzgarlar ı Hızı (Ua) (m/s)

Sekiz Saatlik Toplam Bulutluluk Oranları

Gece Saatleri Gündüz Saatleri

(Güneş Işıması Altında) 0/8-6/8*

Bulutlu 7/8-8/8*Bulutlu 0/8-2/8*Bulutlu 3/8-5/8*Bulutlu 6/8-8/8*Bulutlu 1 ve daha

küçük E D B B B

1,5-2,0 E D B B C/I

2,5-3,0 D C/II B B C/I

3,5-4,0 C/II C/II B B C/I

4,5 ve daha büyük

C/II C/II C/I C/II C/II

*: Bulutluluk oranı

Tablo 3.3. Temsili rüzgar hızı (UR) değerinin belirlenmesi.

Ua (m/s) UR (m/s) 1,4 den küçük 1 1,4-1,8 1,5 1,9-2,3 2 2,4-3,8 3 3,9-5,4 4,5 5,5-6,9 6 7,0-8,4 7,5 8,5-10,0 9 10,0’dan büyük 12

Ua Anemometre yüksekliğindeki rüzgar hızı (m/s)

UR Yer seviyesindeki (Ua) rüzgar hızının atmosferin kararlılık sınıfına göre

belirlenmiş olan rüzgar hızı (m/s)

Tozun zeminden yükseldikten itibaren dağılmaya başladığı mesafedeki rüzgar hızı, Uh,Eşitlik 5’te verilen formül ile hesaplanmaktadır:

h m

Uh = UR ¾¾¾ ( 5 )

Za

Za h

Anemometrenin zeminden yüksekliği (m) Etkin baca yüksekliği (m)

Eşitlik 5’te kullanılan m katsayısı kararlılık sınıflarına göre Tablo 3.4’te belirtilen değerleri almaktadır.

Tablo 3.4. m katsayısı için kullanılan değerler. Kararlılık Sınıfı m A (Çok Kararsız) 0,09 B (Kararsız) 0,15 C/I (Nötral) 0,22 C/II (Nötral) 0,28 D (Kararlı) 0,37 E (Çok Kararlı) 0,42

Her yönde aylık ya da yıllık esme sayılarının toplamı rüzgar esme sayısı olarak kabul edilmektedir. Rüzgar esme sayısı iki şekilde belirlenebilir. Bunlardan ilki faaliyetin gerçekleştirileceği alanda ay ya da yıl bazında ölçümler yapmak şeklindedir. Bir diğer yöntem ise en az on yıllık ölçüm sonucu elde edilen toplam esme sayısı değerlerinin toplamlarının alınmasıdır.

Kararlılık Katsayılarının Belirlenmesi:

Madencilik faaliyetlerinin atmosferik kararlılık sınıflarına göre F ve G kararlılık katsayıları ile f ve g üstel değerleri Tablo 3.5’te verilmiştir. Taş ocaklarında etkin baca yüksekliği (h) 50 m’nin altında kabul edilmektedir.

Tablo 3.5. Madencilik işlemleri ve etkin baca yüksekliği 50 m’nin altında olan işletmeler için kullanılan kararlılık katsayıları.

Kararlılık Sınıfı F f G g A (Çok Kararsız) 1,503 0,833 0,151 1,219 B (Kararsız) 0,876 0,823 0,127 1,108 C/I (Nötral) 0,659 0,807 0,165 0,996 C/II (Nötral) 0,640 0,784 0,215 0,885 D (Kararlı) 0,801 0,754 0,264 0,774 E (Çok Kararlı) 1,294 0,718 0,241 0,662

Havada Asılı Taneciklerin ve Çöken Tozların Alçalma Hız Değerlerinin Belirlenmesi:

Havada asılı taneciklerin dağılım hesaplaması yapılırken tanecik hızı için (Vhız) 0,01 m/s; çöken tozların alçalma hızı (Vdi) için ise 0,7 m/s kabul edilir.

Tozun Yerden Yükselip Dağılmaya Başladığı Mesafenin Belirlenmesi: Tozun yerden yükselip dağılmaya başladığı mesafe madencilik faaliyetlerinde 10 m alınır. Bu yükseklik araçlardan kaynaklanabilecek olan tozun yükselebileceği en yüksek seviye olarak kabul edilir.

Ayırıcı Veri Değerinin Belirlenmesi:

Taş ocaklarında çöken tozların dağılım modellemesinde ayırıcı veri z=0 m; asılı taneciklerin modellemesinde ise z=2 m olarak kullanılır. İki m insanın

soluyabileceği yerden olan en üst yüksekliği ifade eder. 3.2. Pilot Tesis Hava Kalitesi Modelleme Çalışması

Çalışma kapsamında Denizli’de bulunan taş ocaklarının özelliklerini ortalama olarak yansıtan pilot bir tesis kabul edilmiş ve taş ocaklarının çalışmaları sırasında ortaya çıkabilecek partikül maddelerin miktar ve dağılımları belirlenmeye

çalışılmıştır.

Faaliyet sırasında meydana gelecek toz emisyon miktarının hesaplanması amacıyla

Emisyon miktarı = Üretim miktarı x Emisyon faktörü ( 6 ) (kg/saat) (ton/saat) (kg/ton)

formülü kullanılmıştır.

Toz emisyonu kütlesel debi hesaplamalarında Sanayi Kaynaklı Hava Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği esas alınmıştır. Yönetmeliğin “İzne Tabi

Tesislerde Baca Dışı Kaynaklı Emisyonunun Kütlesel Debisinin Tespiti” başlıklı 12. ekinin d bendine göre Tablo 12.6’da verilen kontrolsüz ve kontrollü durum emisyon faktörlerinin kullanılması öngörülmektedir (Tablo 3.6).

Kontrollü durum emisyon faktörleri; sökme, yükleme, nakliye, boşaltma, depolama işlemlerinde sulama, kapalı taşıma sistemlerinin kullanılması, malzemenin nemli tutulması, savrulma yapılmadan yükleme boşaltma yapılması vb. önlemlerin alınması durumunda geçerli olan emisyon faktörlerini kapsamaktadır.

Tablo 3.6. Toz emisyonu kütlesel debi hesaplamalarında kullanılan emisyon faktörleri.

Kaynaklar Emisyon Faktörleri

Kontrolsüz Kontrollü Birim

Patlatma 0,080 - kg/ton Sökme 0,025 0,0125 Yükleme 0,010 0,005 Boşaltma 0,010 0,005 Birincil Kırıcı 0,243 0,0243 İkincil Kırıcı 0,585 0,0585 Üçüncül Kırıcı 0,585 0,0585

Nakliye (gidiş-dönüş toplam mesafesi) 0,7 0,35 kg/km-araç

4. SONUÇ ve ÖNERİLER

Çalışma kapsamında Denizli’de bulunan taş ocaklarının özelliklerini ortalama olarak yansıtan pilot bir tesiste ISCST3 modeli kullanılarak faaliyet sırasında

meydana gelebilecek havada asılı partikül ve çöken tozların miktarları hesaplanmıştır. Bu amaçla ilgili emisyon faktörleri ve meteorolojik veri kullanılmıştır.

Pilot tesis alanında kalker üretimi basamaklar oluşturularak açık işletme yöntemi ile yapılacaktır. Yaklaşık 10 hektarlık üretim alanından yıllık 300.000 ton (120.000 m3_{) kalker üretilmesi planlanmaktadır. Pilot tesisteki iş akım şemasının şu}

şekilde olması planlanmıştır (Şekil 4.1):

1

Pilot tesis alanında üretim yapılacak ocak yerinin belirlenmesi

2 Kalker üzerinde toprak örtüsüolmadığı için yüzey sıyırma işleminin pas geçilmesi

3

Kalkerin serbest hale gelmesi için patlatma işleminin gerçekleştirilmesi

4 Serbest hale gelen getirilen çeşitli tane iriliğindeki kalkerin nakliye araçlarına yüklenmesi

5 Nakliye araçlarına yüklenen kalkerin baraj alanına götürülmesi

Üretim Sırasında Yapılacak Patlatmanın Tekniği ve Detayları:

Çalışma alanında yapılacak üretim çalışmalarında çatlak sistemi, yataklanma durumu, basma dayanımı gibi özellikler belirlenecek olup bu veriler kullanılarak delme-patlatma planlaması yapılacaktır. Planlamada en önemli diğer özellik ise atım boyu uzunluğunun seçimi yani dilim kalınlığının seçimidir. Dilim kalınlığı, ateşleme sonucu ana kayadan çözülen kayaç miktarı olarak tanımlanabilir. Bunun maksimum uzunluğu, kazı ilerleme hızı ve kazı maliyeti ile doğrudan ilgilidir. Fakat yapılan birçok araştırmada ortalama olarak kabul edilebilecek bir atım boyu bulunamamıştır. Bu nedenle delme-patlatma tasarımı için farklı yaklaşımlar geliştirilmiştir. Çalışma alanında üretim iş makinesi ve patlayıcı madde ile yapılacaktır.

Pilot tesiste 25 günde bir olmak üzere ayda 1-2 defa patlatma yapılması planlanmıştır. Bu amaçla patlayıcı madde kullanılması, korunması, taşınması konuları Tekel Dışı Bırakılan Patlayıcı Maddelerle Av Malzemesi ve Benzerlerinin Üretimi, İthali, Taşınması, Saklanması, Depolanması, Satışı, Kullanılması, Yok Edilmesi, Denetlenmesi Usul ve Esasları’na ilişkin 29 Eylül 1987 tarih ve 19589 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanan tüzüğe uygun olarak gerçekleştirilecektir.

Kalker Üretiminde Yapılacak Patlatma Sırasında Oluşacak Partiküllerin Hesaplanması:

Pilot Tesis İş Akım Şeması’ndaki patlatma şekli ile patlatma sonucu üretilecek kalker miktarı 22.500 ton olarak belirlenmiştir.

Patlatma gevşetme amaçlı olarak yapılacağından 22.500 ton serbest kalan kalkerin yanı sıra gevşetilen kalker de bulunacaktır. Sadece serbest kalan kalker miktarı göz önüne alınırsa patlatma 25 günde bir yapılacaktır. Patlatma süresi saniyeler ile ölçülmektedir.

Patlatma sonucu oluşan toz anlık toz olarak tanımlanmaktadır. Patlatma işlemi sürekli bir proses değildir. Yapılacak patlatmalar sonucu oluşacak toz emisyonu şu şekilde hesaplanmıştır:

Proses Miktar (ton) Emisyon Faktörü (kg/ton) Emisyon Miktarı (kg)

Bir patlatmada elde edilen serbest hale gelmiş kalker üretimi

22.500 0,080 1.800

(22.500x0,080=1.800)

Taş ocaklarında kalker üretimi sırasında aşağıda belirtilen işlemler sırasında da toz oluşmakta ve hesaplamada bu miktarlar da göz önüne alınmaktadır:

a) Gevşeyen Kalkerin Yerinden Sökülmesi Sırasında Oluşacak Tozun Hesabı b) Kalkerin Yüklenmesi Sırasında Oluşacak Tozun Hesabı

c) Kalkerin Taşınmasında Oluşacak Tozumanın Hesabı

Gevşeyen kalkerin yerinden sökülmesi, kalkerin yüklenmesi ve taşınması sırasında ortaya çıkacak kontrolsüz durum toz miktarları hesaplanmıştır (Tablo 4.1).

Tablo 4.1. Kalker sökülmesi ve yüklenmesi sırasında oluşacak kontrolsüz durum toz emisyonları.

Kontrolsüz Durum Proses Miktar (ton/saat) Emisyon Faktörü (kg/ton) Emisyon Miktarı (kg/saat)

Gevşeyen kalkerin yerinden sökülmesi 62,5 0,025 1,563

Kalkerin yüklenmesi 62,5 0,010 0,625

Kalkerin taşınması sırasında oluşacak kontrolsüz durum toz emisyonları şu şekilde hesaplanmıştır Ocak yolu ile nakliye yolu arası 200 metre civarında olacaktır: Günlük sefer sayısı: 1000 (ton/gün)/25 (ton/sefer) = 40 sefer/gün

Çalışma saati: 16 saat

40 sefer / 16 saat = 2,5 sefer/saat ≈= 3 sefer/saat

Emisyon faktörü x Kamyon adedi x Geliş-gidiş x Sefer sayısı x Yol uzunluğu (km) ()

Kontrolsüz durum için

0,7 x 1 x 6 x 3 x 0,20 = 2,52 kg/saat

Gevşeyen kalkerin yerinden sökülmesi, kalkerin yüklenmesi ve taşınması sırasında ortaya çıkacak kontrolsüz durum toplam toz emisyonu Tablo 4.2’de verilmiştir.

Tablo 4.2. Kalker üretimi sırasında oluşacak kontrolsüz durum toz emisyonları. Proses Emisyon Miktarı

(kg/saat)

Gevşeyen kalkerin sökülmesi sırasında oluşacak toz miktarı 1,563 Kalkerin yüklenmesi sırasında oluşacak toz miktarı 0,625 Kalkerin taşınması sırasında oluşacak toz miktarı 2,520

Toplam toz debisi 4,708

Tablo 4.3 gevşeyen kalkerin yerinden sökülmesi, kalkerin yüklenmesi ve taşınması sırasında ortaya çıkacak kontrollü durum toz miktarlarını göstermektedir (Tablo 4.3).

Tablo 4.3. Kalker sökülmesi ve yüklenmesi sırasında oluşacak kontrollü durum toz emisyonları.

Kontrollü Durum Proses Miktar (ton/saat) Emisyon Faktörü (kg/ton) Emisyon Miktarı (kg/saat)

Gevşeyen kalkerin yerinden sökülmesi 62,5 0,0125 0,781

Kalkerin yüklenmesi 62,5 0,0050 0,313

Kalkerin taşınması sırasında oluşacak kontrollü durum toz emisyonları şu şekilde hesaplanmıştır:

Günlük sefer sayısı: 1000 (ton/gün)/25 (ton/sefer) = 40 sefer/gün Çalışma saati: 16 saat

40 sefer / 16 saat = 2,5 sefer/saat ≈= 3 sefer/saat

Emisyon faktörü x Kamyon adedi x Geliş-gidiş x Sefer sayısı x Yol uzunluğu (km)

Kontrollü durum için

Gevşeyen kalkerin yerinden sökülmesi, kalkerin yüklenmesi ve taşınması sırasında ortaya çıkacak kontrollü durum toplam toz emisyonu Tablo 4.4’te verilmiştir.

Tablo 4.4. Kalker üretimi sırasında oluşacak kontrollü durum toz emisyonları. Proses Emisyon Miktarı

(kg/saat)

Gevşeyen kalkerin sökülmesi sırasında oluşacak toz miktarı 0,781 Kalkerin yüklenmesi sırasında oluşacak toz miktarı 0,313 Kalkerin taşınması sırasında oluşacak toz miktarı 1,260

Toplam toz debisi 2,354

Kontrolsüz ve kontrollü durum emisyon faktörleri kullanılarak yapılan hesaplamalar sonucunda gerekli önlemlerin alınması durumunda toplam toz emisyon miktarlarında % 50’lik bir azalma sağlanabileceği görülmektedir (Şekil 4.2).

Şekil 4.2. Kontrolsüz ve kontrollü durum toz emisyon miktarlarındaki değişim. Pilot tesis alanı için hesaplanan kontrollü ve kontrolsüz toplam toz

emisyonları 1,0 kg/saat’ten fazla çıkmıştır. Toz emisyonları 1,0 kg/saat değerinden fazla olduğundan Sanayi Kaynaklı Hava Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği gereğince modelleme yapılması gerektiği anlaşılmaktadır. 29.04.2009 tarih ve 27214 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanarak yürürlüğe giren Çevre Kanunu’nca Alınması Gereken İzin ve Lisanslar Hakkında Yönetmelik gereği çevre izni alınması gerekmektedir.

Yapılan modelleme çalışması kapsamında son 10 yılın esme sayılarına göre rüzgar verileri Tablo 4.5’te verilmiştir. Denizli’de iklim yapısını ölçen 8 istasyon bulunmaktadır. Esme sayılarına göre çizilen rüzgar grafiği Şekil 4.3’te

gösterilmektedir. Rüzgar esme sayılarının kuzey-kuzeybatı ağırlıklı olduğu görülmektedir.

Tablo 4.5. Esme sayılarına göre rüzgar verileri.

AYLAR N NN N_E EN_E E ES_E SE SS_E S SS_{W W}S W S W WN NW NN_W E W W OCAK 63 103 41 27 23 24 10 23 26 13 22 85 62 109 104 104 ŞUBAT 52 91 29 29 12 17 13 21 31 15 26 70 50 114 82 115 MART 68 115 48 44 25 22 12 21 31 25 32 74 44 85 77 114 NİSAN 62 144 45 52 23 35 18 16 15 25 34 53 25 67 62 108 MAYIS 66 121 73 47 16 15 7 12 12 17 34 59 40 90 89 151 HAZİRA N 69 136 75 42 10 13 2 9 9 11 18 48 37 101 103 179 TEMMU Z 95 139 55 15 7 13 1 4 4 8 17 37 32 137 115 196 AĞUSTO S 88 131 57 25 8 7 1 3 4 6 19 37 44 148 101 192 EYLÜL 74 113 55 38 17 19 3 7 11 16 18 63 43 81 73 154 EKİM 67 87 27 33 12 14 11 12 17 19 32 99 51 107 84 147 KASIM 61 57 32 18 9 18 15 29 27 9 34 11₉ 70 84 73 114 ARALIK 43 107 41 35 27 27 24 25 24 18 26 67 61 101 92 95 ORT. 67 112 48 34 16 19 10 15 18 15 26 68 47 102 88 139 Yıllık 80₈ 134₄ 57₈ 410 18₉ 229 11₇ 182 21₁ 182 31₂ 81₁ 55₉ 122₄ 106₀ 1669 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW 0 100 200

Şekil 4.3. Esme sayılarına göre rüzgar grafiği.

Son 10 yılın esme hızlarına göre rüzgar verileri Tablo 4.6’da ve esme hızlarına göre çizilen rüzgar grafiği Şekil 4.4’te verilmiştir. Rüzgar esme hızlarının güney yönünde ağırlıklı olduğu görülmektedir.

Tablo 4.6. Esme hızlarına göre rüzgar verileri (m/s)

AYLAR N NN N_E EN_E E ES_{E E}S SS_E S SS_{W W}S WS W WN _WN NN_W E W W OCAK 0,₉ 0,8 0,9 1,0 1,₆ 1,7 1,6 3,4 4,₁ 1,8 1,2 1,0 1,₀ 1,3 1,4 1,0 ŞUBAT 1,₀ 1,0 0,8 1,1 1,₄ 1,9 2,6 2,8 4,₈ 3,1 1,5 1,1 1,₁ 1,4 1,6 1,2 MART 1,₆ 1,2 1,2 1,1 1,₂ 1,9 2,0 2,2 3,₅ 1,9 1,6 1,2 1,₁ 1,7 1,6 1,3 NİSAN 1,₄ 1,1 1,2 1,1 0,₉ 1,5 1,9 2,2 3,₃ 2,5 1,6 1,4 1,₄ 1,2 1,6 1,2 MAYIS 1,₃ 1,1 1,0 1,1 1,₁ 1,5 2,5 1,4 2,₆ 1,8 1,6 1,3 1,₅ 1,7 1,5 1,3 HAZİRA N 1, 3 1,3 1,1 0,9 0, 9 1,2 1,7 2,5 1, 3 1,5 1,5 1,4 1, 1 1,8 1,8 1,6 TEMMUZ 1,₄ 1,2 1,0 1,1 0,₈ 1,2 1,6 1,7 3,₆ 1,8 1,4 1,2 1,₄ 2,0 1,8 1,5 AĞUSTO S 1,2 1,2 1,0 0,9 0,9 1,3 0,7 1,3 0,7 1,3 1,4 1,1 1,2 1,7 1,6 1,3 EYLÜL 1,₁ 1,2 1,0 0,9 1,₀ 1,2 1,4 1,5 2,₇ 1,8 1,5 1,0 1,₁ 1,6 1,1 1,1 EKİM 0,₉ 0,8 0,7 0,9 1,₁ 1,1 1,9 2,0 2,₁ 2,8 1,2 0,9 1,₀ 1,3 1,1 1,0 KASIM 0,₈ 0,8 1,0 0,7 1,₄ 1,3 2,2 2,6 3,₉ 1,5 1,1 1,0 1,₀ 1,2 1,3 1,0 ARALIK 0,₈ 0,9 0,8 1,5 1,₈ 2,0 2,3 2,9 3,₇ 1,8 1,4 1,0 0,₉ 1,4 1,1 1,1 Yıllık Ortalama 1,2 1,1 1,0 1,1 1,2 1,5 2,1 2,5 3,5 2,1 1,4 1,1 1,1 1,5 1,5 1,2

N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW 0 2 4

Şekil 4.4. Esme hızlarına göre rüzgar grafiği.

Tozun dağılmaya başlayacağı yükseklikteki rüzgar hızları tüm yönler için hesaplanmıştır (Tablo 4.7).

Uh = UR ( h / Za )m

Za = Anemometrenin yerden yüksekliği (10 m)

h = Üretim sırasında tozun çıkabileceği yükseklik (30 m) Kararlılık sınıfı B için m=0,15

Tablo 4.7. Tozun dağılmaya başlayacağı yükseklikteki rüzgar hızı.

Yön Kararlılık Ua (m/s) UR (m/s) Uh (m /s) N B 1.2 1 1.0 NNE B 1.1 1 1.0 NE B 1.0 1 1.0 ENE B 1.1 1 1.0 E B 1.2 1 1.0 ESE B 1.5 1.5 1.5 SE B 2.1 2 2.0 SSE B 2.5 3 3.0 S B 3.5 3 3.0 SSW B 2.1 2 2.0 SW B 1.4 1.5 1.5 WSW B 1.1 1 1.0 W B 1.1 1 1.0

WNW B 1.5 1.5 1.5

NW B 1.5 1.5 1.5

NNW B 1.2 1 1.0

Yönlere göre kararlılık sınıfı B, kapalılık miktarı 2/8 oranına göre bulunmuştur. Pilot tesis alanında kalker sökme-yükleme sırasında gerekli

önlemlerin alınması durumunda oluşacak kontrollü toz emisyon miktarı ile taşıma sırasında oluşacak kontrolsüz toz debisi hesaba alınmış ve toplam toz debisi 4,708 kg/saat olarak hesaplanmıştır. Üretim sırasında ortaya çıkacak toz debisindeki partiküllerin % 20’sinin (genelleme olup hesaplamalarda bu şekilde kabul görmektedir) 10 mm’den küçük olduğu kabul edilmektedir. Buna göre;

a) Havada asılı partiküller için; 3,614 x % 20 = 0,7228

Q= 0,7228 kg (10mm’den küçük partikül miktarı) h= 20 m z= 2 m Vdi= 0,01 m/s

Havada asılı partiküllerin hakim rüzgar yönünde, mesafeye göre dağılımını bulmak için (1) nolu formülde verilen değerler yerine konularak hesaplamalar yapılmış ve Tablo 4.8’de gösterilen değerler elde edilmiştir.

Hakim rüzgar yönünde havada asılı partiküllerin dağılımları sayısal ve grafiksel olarak gösterilmiştir (Tablo 4.8 ve Şekil 4.5). 100 m için minimum partikül madde konsantrasyonu 0,024 mg/m3_{, maksimum partikül madde miktarı}

ise 0,071 mg/m3 _{olarak belirlenmiştir.}

Şekil 4.5. Havada asılı partiküllerin hakim rüzgar yönünde dağılımları (mg/m3₎

b) Çöken tozlar için; Q= 3,614-0,7228

Q= 2,8912 kg (10 mm’den büyük partikül miktarı) h= 20 m z= 0 m Vdi=0,07 m/sn Kararlılık Uh Yön C=100 m C=200 m C=300 m C=400 m C=500 m B 1.0 N 0,070661652 0,018478151 0,008469382 0,004859552 0,003158379 B 1.0 NNE 0,070661652 0,018478151 0,008469382 0,004859552 0,003158379 B 1.0 NE 0,070661652 0,018478151 0,008469382 0,004859552 0,003158379 B 1.0 ENE 0,070661652 0,018478151 0,008469382 0,004859552 0,003158379 B 1.0 E 0,070661652 0,018478151 0,008469382 0,004859552 0,003158379 B 1.5 ESE 0,047141516 0,012351328 0,004298609 0,003104919 0,002105444 B 2.0 SE 0,035330049 0,009656098 0,004254457 0,024411183 0,001586733 B 3.0 SSE 0,023663326 0,006176806 0,002823126 0,001619849 0,000840211 B 3.0 S 0,023663326 0,006176806 0,002823126 0,001619849 0,000840211 B 2.0 SSW 0,035330049 0,009656098 0,004254457 0,024411183 0,001586733 B 1.5 SW 0,047141516 0,012351328 0,004298609 0,003104919 0,002105444 B 1.0 WSW 0,070661652 0,018478151 0,008469382 0,004859552 0,003158379 B 1.0 W 0,070661652 0,018478151 0,008469382 0,004859552 0,003158379 B 1.5 WNW 0,047141516 0,012351328 0,004298609 0,003104919 0,002105444 B 1.5 NW 0,047141516 0,012351328 0,004298609 0,003104919 0,002105444 B 1.0 NNW 0,070661652 0,018478151 0,008469382 0,004859552 0,003158379

Çöken tozların hakim rüzgar yönünde mesafeye göre dağılımları ise (2) nolu formül ve sabit değerler göz önüne alınarak hesaplanmıştır. Hakim rüzgar yönünde çöken tozların mesafeye göre dağılımları sayısal ve grafiksel olarak gösterilmiştir (Tablo 4.9 ve Şekil 4.6). 100 m için minimum çöken toz değeri 30,9 mg/m2_{.gün olarak güney yönünde, maksimum çöken toz miktarı ise 92,6}

mg/m2_{.gün olarak kuzey yönünde belirlenmiştir.}

Tablo 4.9. Çöken tozların hakim rüzgar yönünde mesafeye göre dağılımları (mg/m2_.gün)

Kararlılı k _B U_1,0h Yön_{N 92,549444507 24,270831530 11,093079381 6,3649496651 4,1367733732}C=100 m C=200 m C=300 m C=400 m C=500 m B 1,0 NNE 92,549444507 24,270831530 11,093079381 6,3649496651 4,1367733732 B 1,0 NE 92,549444507 24,270831530 11,093079381 6,3649496651 4,1367733732 B 1,0 ENE 92,549444507 24,270831530 11,093079381 6,3649496651 4,1367733732 B 1,0 E 92,549444507 24,270831530 11,093079381 6,3649496651 4,1367733732 B 1,5 ESE 61,699621362 16,180554344 7,3953862536 7,395386253 2,7578489174 B 2,0 SE 46,274715484 12,136084294 5,5465396906 4,2927207598 2,068386686 B 3,0 SSE 30,849810681 8,0908000929 3,6976931268 3,509699432 1,378924455 B 3,0 S 30,849810681 8,0908000929 3,6976931268 3,509699432 1,378924455 B 2,0 SSW 46,274715484 12,136084294 5,5465396906 4,2927207598 2,068386686 B 1,5 SW 61,699621362 16,180554344 7,3953862536 7,395386253 2,7578489174 B 1,0 WSW 92,549444507 24,270831530 11,093079381 6,3649496651 4,1367733732 B 1,0 W 92,549444507 24,270831530 11,093079381 6,3649496651 4,1367733732 B 1,5 WNW 61,699621362 16,180554344 7,3953862536 7,395386253 2,7578489174 B 1,5 NW 61,699621362 16,180554344 7,3953862536 7,395386253 2,7578489174 B 1,0 NNW 92,549444507 24,270831530 11,093079381 6,3649496651 4,1367733732

Şekil 4.6. Çöken tozların mesafe yönünde dağılımları (mg/m2_.gün)

Uzun vadeli sınır değerler (UVS) ve kısa vadeli sınır değerler (KVS) Tablo 4.10’da verilmiştir. Modelleme sonucunda elde edilen veriye göre havada asılı partiküller ile yere çöken tozların miktarları kaynaktan itibaren 100 metre içerisinde sınır değerlerin altında kalmaktadır.

Tablo 4.10. Uzun ve kısa vadeli sınır değerleri.

UVS KVS

Havada asılı partiküller (μg/m3₎ a. Genel 150 300 b. Endüstriyel Bölgeler 150 400 Çöken tozlar (mg/m2_.gün) a. Genel 350 650 b. Endüstriyel Bölgeler 450 800

KAYNAKLAR

Akpınar, N., 1994, Açık kömür ocaklarında çevresel etkilerin değerlendirilmesi ve doğa onarım çalışmalarının Milas-Sekköy açık kömür ocağı örneğinde incelenmesi, Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi, Ankara.

Chaulya, S.K., Chakraborty, M.K. and Singh, R.S., 2001, Air pollution modelling for a proposed limestone quarry, Water Air and Soil Pollution, 126, 171-191.

Demirci, E., 1998, Samsun’da hava kirliliğinin matematiksel modellerle incelenmesi ve modellerin karşılaştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Samsun.

Değerli, E. ve Ünver, B., 2002, Açık ocaklarda toz dağılımının bir bilgisayar yazılımı ile değerlendirilmesi, Madencilik, 41/3, 3-17.

EPA, 2001, Environmental Protection Agency, http://www.epa.gov 02.04.2001. Güllü, G., 2001, ÇED çalışmalarında hava kalitesi modellemesi, Eğitim Seminerleri-1, Çevre Mühendisliğinde Bilişim Teknolojileri, Çevre Mühendisleri Odası, Ankara.

İncecik, S., 1994, Hava kirliliği, İstanbul Teknik Üniversitesi Matbaası, İstanbul. Jim, C.Y., 2001, Ecological and landscape rehabilitation of a quarry site in Hong Kong, Restoration Ecology, 9, 85-94.

Kalafatoğlu, E., Tırıs, M, Örs, N., Gözmen, T., Erencek, E. ve Şirek, A., 1995, SPU 04-Hava modellemesi ve hava kalitesi modellemesi kurs notları, Çimento ve Toprak Sanayi Genel Müdürlüğü, Ankara.

Kuzu, C. and Ergin, H., 2005, An assessment of environmental impacts of quarry-blasting operation: a case study in Istanbul, Turkey, Environmental Geology, 48, 211-217.

Müezzinoğlu, A., 1987, Hava Kirliliği ve Kontrolünün Esasları, Dokuz Eylül Üniversitesi Yayınları, No:0908.87.DK.006.042, İzmir.

Sanayi Kaynaklı Hava Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği, 2009, Çevre Bakanlığı, Ankara.

Sharma, K.D., Kumar, S. and Gough, P., 2000, Rehabilitation of lands mined for limestone in the Indian Desert, Land Degradation and Development, 11, 563-574. Turanoğlu, N., 2000, ISCLT-3 hava kirliliği modellemesi çalışmaları, Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Programı, Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Bursa.

Tünay, O. ve Alp, K., 1995, Endüstriyel tesislerin emisyonlarının tayini bazında önceliklerinin belirlenmesinde yaklaşımlar, Yanma ve Hava Kirliliği Kontrolü II. Ulusal Sempozyumu, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara, Bildiriler Kitabı, 211-218.

Adı Soyadı: SEVGİ ÖZMEN

Doğum Yeri ve Tarihi: AFYONKARAHİSAR- 05.08.1974

Adres: KARAHASANLI MAH. 800. YIL KONUTLARI 2008 SK. NO:18AD DENİZLİ

Lisans: MADEN MÜHENDİSLİĞİ Çalışma Alanı: MADEN SEKTÖRÜ