T.C. PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

T.C.

PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

DÜZENLİ DEPOLAMA SAHALARI SIZINTI SULARI

KONTROL VE

BERTARAF YÖNTEMLERİ VE BİR UYGULAMA

Tezsiz Yüksek Lisans Dönem Projesi

İBRAHİM ENGİN DEMİRCİ

T.C.

PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ

FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

DÜZENLİ DEPOLAMA SAHALARI SIZINTI SULARI

KONTROL VE

BERTARAF YÖNTEMLERİ VE BİR

UYGULAMA

Tezsiz Yüksek Lisans Dönem Projesi

İBRAHİM ENGİN DEMİRCİ

Danışman: Prof. Dr. Osman Nuri AĞDAĞ

iii

İbrahim Engin DEMİRCİ tarafından hazırlanan “DÜZENLİ DEPOLAMA SAHALARI SIZINTI SULARI KONTROL VE BERTARAF YÖNTEMLERİ VE BİR UYGULAMA” başlıklı dönem projesi tarafımdan

okunmuş, kapsamı ve niteliği açısından bir yüksek lisans dönem projesi olarak kabul edilmiştir.

Prof. Dr.Osman Nuri AĞDAĞ Danışman

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

Prof. Dr. Uğur YÜCEL Fen Bilimleri Enstitüsü Müdürü

iv

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:

v

ÖZET

DÜZENLİ DEPOLAMA SAHALARI SIZINTI SULARI

KONTROL VE BERTARAF YÖNTEMLERİ VE BİR

UYGULAMA

Katı atık depolama sahalarında; çöpün içinde bulunan nem ve sahaya dışarıdan giren sulardan kaynaklı olarak, yüksek oranda organik ve inorganik kirletici özelliğe sahip sızıntı suyu olarak adlandırılan sular oluşmaktadır. Depolama sahasında oluşan sızıntı sularının miktarını ve karakteristiğini belirlemek oldukça zor olmaktadır. Sızıntı suyu miktarı atığın bilesimi, işletim sekli, mevsimsel değişim, atığın nem tutma kapasitesi ve depolama sahasının özelliklerine bağlıdır. Sızıntı suyu karakteristiği ise atığın bilesimi, işlenmesi, depo sahasının yaşı ve fiziksel-kimyasal reaksiyonlara bağlıdır. Yaptığımız çalışmada; düzenli depolama sahalarının genel yapısı ve bu sahalarda meydana gelen olaylar anlatılmıştır. Sızıntı suyu miktarının tespiti ve buna etki eden faktörlere değinilmiştir. Sızıntı suyu karakterizasyonu ortaya konmaya çalışılırken, bunun üzerine etki eden parametreler incelenmiştir. Depo sahasının sızıntı suyunun karakteristiğinin yaşıyla değişimi vurgulanmaya çalışılmış, uygulanabilir sızıntı suyu bertaraf yöntemlerinden bahsedilmiştir.

Ayrıca 2003 yılında işletmeye alınmış olan Denizli Büyükşehir Belediyesi Katı Atık düzenli depolama sahasında uygulama yapılmıştır. Bu çalışmalarda oluşan sızıntı suyu miktarı, atık miktarı ve yağışın etkisi incelenmiştir. Sızıntı suyu miktarının kışaylarında arttığı gözlenmiştir. Ayrıca Denizli Büyükşehir Belediyesi Katı Atık düzenli depolama sahasında oluşan sızıntı suyu için en uygun sızıntı suyu arıtma tesisinin tasarlanması yapılmıştır.

vi

ABSTRACT

CONTROL AND DISPOSAL OF LEACHATE IN LANDFILLS

METHODS AND PRACTICES

In solid waste landfill areas, leachate occurs as high organic and inorganic feature of pollutant due to moisture contained in the garbage and water which is entering from the outside. It is very difficult to determine the amount and characterize leachate water in landfill areas. The amount of leachate depends on the composition of the waste, operating sequence, seasonal variation, moisture retention capacity of the waste and landfill areas.The characteristics of the leachate depend on the composition of the waste, its processing, the age of the landfill area and the physical-chemical reactions. This work is presenting the general structure of the landfills and the events that occurred in these areas.It has been mentioned about determination of the amount of leachate and the factors affecting on it.What is more, the papers characterized the parameters which influence on leachate.Thispaperpresentseffectiveness leachate disposal methods which have been attempted to emphasize changes in the character of the landfill area with the age of the leachate.

The application has been made in Denizli Metropolitan Municipality Solid Waste Landfill Facility and took place in 2003. The papers took into the investigation the amount of leachate, effect of precipitation and amount of waste.The observations shows that the amount of leachate increase during the winter months.Furthermore, the most suitable leachate treatment plant was designed for occurring leachate in Denizli Metropolitan Municipality Solid Waste.

vii

İÇİNDEKİLER

SİMGELER VE KISALTMALAR ... xii

ÖNSÖZ ... xiii

1. GİRİŞ ...1

2. KATI ATIK VE DÜZENLİ DEPOLAMA ... 2

2.1. Katı Atıklar ... 2

2.2. Katı Atıkların Düzenli Depolanması ... 4

2.3. Düzenli Depolama Sahasında Oluşan Olaylar ... 5

2.3.1. Düzenli Depolama Sahasında Oluşan Biyolojik Faaliyetler... 6

2.3.2. Biyolojik Parçalanmayı Etkileyen Etkenler ... 10

3. DEPO SAHASINDA SIZINTI SUYU OLUŞUMU VE MİKTARI ... 14

3.1. Sızıntı Suyu Oluşumu ve Miktarını Etkileyen Faktörler ... 16

3.2. Sızıntı Suyu Oluşumunda Depo Sahası Hidrolojisi ... 17

3.3. Sızıntı Suyu Toplama Sistemleri ... 18

4. SIZINTI SUYU KARAKTERİZASYONU ... 21

4.1. Sızıntı Suyu Özelliklerini Yansıtan Ana Parametreler ... 21

4.1.1. Organik Karbonlu Bileşikler ... 21

4.1.2. Azot Bileşikleri ... 22

4.2. Sızıntı Suyu Özellikleri ... 23

4.3. Sızıntı Suyu Özelliklerini Belirleyen Faktörler ... 25

4.3.1. Atığın İçeriği ... 25

4.3.2. Atığın İşlenmesi ... 26

4.3.3. Depo Sahasının İşletme Şekli ... 26

4.3.4. Depo Alanının Yaşı ... 26

5. SIZINTI SUYU YÖNETİMİ ... 29

viii

5.2. Evsel Atıksularla Birlikte Arıtılması ... 31

5.3. Sızıntı Suları ile İlgili Deşarj Standartları ... 31

5.4. Sızıntı Sularının Arıtılması ... 34

5.4.1. Biyolojik Arıtma ... 35

5.4.2. Fiziko-Kimyasal Arıtma ... 43

6. DENİZLİ BÜYÜKŞEHİR BELEDİYESİ KATI ATIK ÇÖP SIZINTI SULARININ DEĞERLENDİRİLMESİ ... 45

6.1. Sahada Oluşan Sızıntı Suyu Miktarları ... 49

6.2. Sızıntı Suyu Analiz Sonuçları ... 50

6.3. Planlanan Arıtma Tesisi ... 52

7. SONUÇLAR VE ÖNERİLER ... 56

KAYNAKLAR ... 62

ix

ŞEKİLLERİN LİSTESİ

Şekil

Şekil 2.1. Düzenli Depolama Alanı İle İlgili Birimler ... 5

Sayfa Şekil 2.2. Katı Atık Düzenli Depolama Alanı Girdi ve Çıktıları ... 6

Şekil 2.3. Düzenli Depolama Alanlarındaki Katı Atık Bozunma Evreleri ... 7

Şekil 2.4. Metan Oluşumunu Etkileyen Temel Faktörler ... 10

Şekil 2.5. Nem İçeriği Fonksiyonu Olarak Gaz Oluşum Oranı ... 13

Şekil 3.1. Sızıntı Suyu Toplama Sistemi ... 18

Şekil 4.1. Sızıntı Suyunun Kompozisyonunun Zamanla Değişimi ... 25

Şekil 4.2. Depo Yaşına Göre Sızıntı Suyundaki KOI, BOI, NH4-N Değişimleri ... 29

Şekil 5.1. Sızıntı Sularının Arıtımı İçin Aerobik Arıtma Sistemi Örneği ... 37

Şekil 6.1. Denizli Büyükşehir Belediyesi Düzenli Depolama Sahası ... 46

Şekil 6.1. Planlanan Sızıntı Suyu Arıtma Tesisi Yerleşim Planı ... 53

x

Ç

İZELGELERİN LİSTESİ

Çizelge

Çizelge 2.1. Kentsel Katı Atıkların Tipik Bileşimleri ... 2

Sayfa Çizelge 2.2. Kentsel Katı Atıkların Nem İçeriği ... 3

Çizelge 2.3. Asit Basamağında Oluşan Sızıntı Suyu Bileşimi ... 9

Çizelge 2.4. Depo Sahalarında Ayrışmayı Etkileyen Etkenler ... 11

Çizelge 3.1. Avrupa Ülkelerinde Kaydedilmiş Sızıntı Suları ... 15

Çizelge 3.2. Almanya’daki Bazı Katı Atık Depolama Tesislerinde Açığa Çıkan Sızıntı Suyu Miktarları ... 15

Çizelge 3.3. Sızıntı Suyu Miktarları ... 17

Çizelge 4.1. EvselKatı Atık Sızıntı Suyu Bileşimi ... 23

Çizelge 4.2. Tipik Sızıntı Suyu Kirlilik Parametreleri ... 24

Çizelge 4.3. Sızıntı Suyu Özelliklerinin Depo Yaşı İle Değişimi ... 27

Çizelge 4.4. Genç ve Olgun Çöp Sızıntı Suyu Karakteri ... 28

Çizelge 5.1. Sızıntı Suyu Deşarj Limitleri ... 32

Çizelge 5.2. Sızıntı Suyu Arıtımında Muhtelif Kirleticilerin % Giderilme Oranları ... 34 Çizelge 5.3. Aerobik Sızıntı Suyu Arıtma Proseslerinin Tasarım Kriterleri ... 36

Çizelge 5.4. Aerobik Arıtım Proseslerinin Performansları ... 38

Çizelge 5.5. Sızıntı Suyu Arıtım Değerleri ... 40

Çizelge 6.1. Denizli Kenti Yaz Dönemi Katı Atık Karakterizasyonu ... 47

Çizelge 6.2. Denizli Kenti Kış Dönemi Katı Atık Karakterizasyonu ... 48

Çizelge 6.3. 2011 Yılına Ait Analiz Sonuçları ... 51

Çizelge 6.4. 2017 Yılına Ait Analiz Sonuçları ... 51

Çizelge 6.5. Ekim 2017 Yılına Ait Analiz Sonuçları ... 52

Çizelge 6.6. Kasım 2017 Yılına Ait Analiz Sonuçları ... 52

Çizelge 7.1. SKKY Tablo 25 Atıksu Altyapı Tesislerine Deşarjında Öngörülen Atıksu Standartları ... 58

xi

RESİMLERİN LİSTESİ

Resim

Resim 6.1 Denizli Büyükşehir BelediyesiDüzenli Depolama Sahası Sızıntı Suyu Havuzu-1 ... 48

Sayfa

Resim 6.2 Denizli Büyükşehir BelediyesiDüzenli Depolama Sahası Sızıntı Suyu Havuzu-2 ... 49 Resim 7.1 Denizli Büyükşehir Belediyesi Düzenli Depolama Sahası Sızıntı

Suyu 2 Numaralı Havuzun Aerobik Lagüne Dönüştürülmüş Hali ... 59 Resim 7.2 Denizli Büyükşehir Belediyesi Düzenli Depolama Sahası Sızıntı

xii

SİMGELER VE KISALTMALAR

Bu çalışmada kullanılmış bazı simgeler ve kısaltmalar, açıklamaları ile birlikteaşağıda sunulmuştur.

Kısaltmalar Açıklama AKM Askıda Katı Madde AOX Zehirli Organikler BOİBiyolojik Oksijen İhtiyacı F/M Substrat/Mikroorganizma

HDPE Yüksek Yoğunluklu Polietilen KOİKimyasal Oksijen İhtiyacı

ORP Oksidasyon-Redüksiyon Potansiyeli TOCToplam Organik Karbon

TKN Toplam Kjeldahl Azotu UKM Aktif Biyokütle

UF Ultra Filtrasyon VFA Uçucu Yağ Asitleri

SKKY Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği TÜİK Türkiye İstatistik Kurumu

xiii

ÖNSÖZ

Çalışmalarım boyunca değerli yardım ve katkılarıyla beni yönlendiren Hocam Prof.Dr. Osman Nuri AĞDAĞ’a, dönem projemin yazımında bana yardımcı olan eşim Nilgün DEMİRCİ ’ye,çalışmalarım boyunca anlayışlarını eksik etmeyen Denizli Büyükşehir Belediyesi Katı Atık Bertaraf Tesisi personeline teşekkürü bir borç bilirim.