• Sonuç bulunamadı

Katı Atık Bertarafında Biyolojik Yöntemler. Kompostlaştırma-1

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "Katı Atık Bertarafında Biyolojik Yöntemler. Kompostlaştırma-1"

Copied!
32
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)

Katı Atık Bertarafında

Biyolojik Yöntemler

Kompostlaştırma-1

(2)

Kompostlaştırma

Kompost, biyokimyasal olarak ayrışabilir çok çeşitli organik maddelerin organizmalar tarafından biyolojik olarak ayrışması sonucu oluşan faydalı bir geri kazanım ürünüdür.

Kompostlaştırma; organik maddenin kontrollü şartlar altında humus veya benzeri nitelikteki ürüne dönüştürüldüğü biyokimyasal bir süreçtir. Düzenli depolamada görülen ayrışmadan farkı, kontrollü şartlar altında gerçekleşmesidir.

(3)

Kompostlaştırma ile aşağıdaki hedeflere ulaşılması beklenir:

Biyolojik olarak ayrışabilen organik maddelerin, kararlı bir ürüne dönüştürülmesi ve atık hacminin azaltılması

Katı atık içerisinde bulunabilecek patojen, sinek larvaları vb. istenmeyen organizmaların yok edilmesi

Mevcut veya daha sonradan oluşabilecek koku probleminin ortadan kaldırılması

Yüksek oranda makro ve mikro besin elementleri içeriğinin korunması.

Toprak şartlandırıcısı olarak kullanılabilecek bir ürün elde edilmesi.

(4)

Biyolojik parçalanmanın en temel sonucu; atık içerisindeki organik maddelerin kararlı son ürünlere dönüştürülmesidir.

Evsel katı atıkların organik kısımları, biyolojik parçalanma için gerekli olan nutrientleri içerirler. Bazı ticari atıklarda yeteri kadar besin elementleri bulunamayabilir. Bu durumda ilave besin maddesi eklemek gerekebilir.

Kompostlaştırma

(5)

Kompostlaştırmada atık maddeler tam olarak stabil hale getirilmez, kısmen kararlı halde tutulurlar. Başka bir deyişle organik maddelerin tamamen ayrışıp mineralleşmesine izin verilmez ve kompostun daha sonra kullanılacağı toprakta bir besin kaynağı olması sağlanır.

Kompostlaştırma ile organik katı atıklar toprak şartlandırıcısı olarak kullanılan ve humusa benzeyen kararlı bir ürüne dönüştürülürler.

Kompostlaştırma

(6)
(7)

Kompostlaştırma yüzyıllardan beri hem ülkemizde hem de doğu kültürlerinde çiftçilerin kendi başlarına uyguladıkları bir yöntemdir.

Saman artıkları, çöpler, bahçelerden ve tarlalardan toplanan otlar karıştırılıp nemlendirilerek kompostlaştırmaya tabi tutulur.

Modern kompostlaştırma tesislerinde ise açık havada uzun sürede gerçekleşen süreç hızlandırılarak, daha kısa sürede taze kompostu veren metodlar geliştirilmiştir.

Kompostlaştırma

(8)

Kompostlaştırma mezofilik (10-40 0C) ve termofilik (40-70 0C) sıcaklıklarda gelişen bir olaydır. Bu nedenle kompostlaştırma süresince katı atıkta bulunan patojen mikroorganizmalar ortadan kalkmış olur. Olgun ve kullanılmaya hazır kompostta patojen mikroorganizmaların ölümü sıcaklığın 65 dereceye kadar yükselmesi ile sağlanmış olur.

Mikrobiyal Özellikler

(9)

Kompostlaştırmada etkili olan canlılar; bakteri, mantar, aktinomiset ve peotozoer gibi mikroorganizmalardır. Mikroorganizmlar ile birlikte;

kompostun içinde ve çevresinde solucan, sinek vb. Çok hücreli canlılarda bulunabilir.

Mikrobiyal Özellikler

(10)

Kompostlaştırma

Kompostlaştırma aerob veya anaerob ortamda gerçekleşebilir. Aerob kompostlaştırma kokusuz ve çevreyi rahatsız etmeyen bir prosestir. Bu nedenle aerobik kompostlaştırma daha yaygın olarak kullanılmaktadır.

Aerobik kompostlaştırmada;

Kötü kokular çıkmaz.

Fermantasyon süresi kısadır.

Patojen mikroorganizmalar ölür.

Avantajlarının yanında; aerobik sistemlerde sürekli oksijen temini ve nem kontrolü gibi, işlemler gerekir.

(11)

Anaerobik yöntemlerle kompost üretiminde, çevreye kötü kokular yayılır, proses çok uzun zamanda tamamlanır ve dışarıdan ısı verilmesi gerekebilir.

Anaerobik sistemlerde, sıcaklık 50-70 derecelere kadar çıkamaz.

Dolayısıyla, patojen mikroorganizmaların ölümü için gerekli sıcaklıklara ulaşılamayacağı için, anaerobik sistemler çok fazla tercih edilmez.

Kompostlaştırma

(12)

Kompostlaştırma

Kompostlaştırma işlemlerinde biyolojik reaksiyonlar 3 kademede gerçekleşir.

Bakteriler; şeker, glikoz, nişasta gibi çabuk ayrışan organik maddeleri kısa sürede parçalarlar ve ortamda ısı çıkışı gözlemlenir.

Mantar, maya ve aktinomisetler; sellüloz, yağ ve reçine gibi bileşikleri daha uzun sürede parçalarlar.

Mineralizasyon, son kademe olup kompostlaştırmada istenmez. Çünkü mineral hale gelen organik maddeler besin değerlerini kaybederler.

(13)

 Tane çapı

Atık içinde bulunan tanelerin çapı 8 mm den az olduğu zaman kompost kalitesinin düştüğü gözlemlenmiştir. Küçük taneler daha fazla havalandırma, daha iyi karıştırma ve kontrol gerektirmektedir. Küçük taneler oksijenin atık içine girişini engelleyeceğinden ortam anaerobik hale dönüşebilir. Tane boyutu çok küçük ise kompost sık sık aktarılarak havalandırılmalıdır.

Kompostlaştırmaya etki eden faktörler

(14)

Mikrobiyolojik Özellikler

Mikroorganizma sayısının fazlalığı kompostlaştırma işlemini hızlandırır. Evsel nitelikli çöplerde bol miktarda bakteri bulunur bu nedenle dışarıdan bakteri verilmesine gerek yoktur.

Kompostlaştırmanın başlangıç aşamalarında bakteriler faaliyette iken mantarların 7-10 gün sonra görüldükleri belirlenmiştir.

Aktinomisetler ise son safhalarda belirgin olurlar. Bakterilere kompost tabakasının her aşamasında rastlanırken, mantarlar ve aktinomisetler kompost yüzeyinin hemen altında yer alırlar.

Kompostlaştırmaya etki eden faktörler

(15)

Su İçeriği

Mikroorganizmalar çoğalmaları için gerekli besini suda çözünmüş olarak almaktadırlar. Bu sebeple su kompostlaştırma için oldukça önemlidir. Ancak suyun fazlası havalandırmayı engellemekte ve ortamı anaerobik hale getirmektedir. Optimum su ihtiyacı % 45- 55 , minimum su ihtiyacı %30 dur.

Kompostlaştırmaya etki eden faktörler

(16)

C/N oranı

P, C, O, N, S ve H gibi elementler kompostlaştırmaya etki derler, N hariç diğerleri çöpte uygun oranlarda bulunurlar.

Genel olarak C/N oranı kompostlaştırma işlemi için azotun yeterliliğini göstermektedir. Mikroorganizmaların yeni hücre üretebilmeleri için azota ihtiyaçları vardır. Karbonu enerji elde etmede kullanırlar.

Kompostlaştırmaya etki eden faktörler

(17)

Katı atıkların optimum C/N oranı %25’tir. C/N > 35 ise, yani atıktaki azot miktarı optimum şartlardan küçükse, kompost oluşabilmesi için reaktöre azot ilavesi gereklidir. Kompostlanacak katı atıktaki azot miktarının artırılması için en çok kullanılan yöntem atıksu arıtma çamurlarının atığa eklenmesidir. Kompostun tarımda kullanılması söz konusu ise toprağın doğal azot dengesini bozmayacak bir bileşimde olması istenir.

Kompostlaştırmaya etki eden faktörler

(18)

C/N oranı büyük olan bir kompost toprağa verilirse, ürün bünyesindeki mikroorganizmalar çoğalmaları için gerekli azotu topraktan almakta ve toprağı azot yönünden fakirleştirmektedir.

C/N oranı düşük ise; komposttaki fazla azot, amonyak gazı olarak kaybolduğundan toprakta yine azot yönünden bir fakirleşme görülmektedir.

C/N oranı yüksekse  atıklara azotlu atıklar ilave edilerek bu oran düşürülebilir C/N oranı düşükse  atıklara karbonlu atıkların ilavesi ile bu oran arttırılabilir

(19)

Sıcaklık

Kompostlaştırma işlemi sırasında, rol oynayan bütün mikroorganizma grupları için uygun sıcaklıklar mevcuttur. Ancak kompostlaştırma mezofilik ve termofilik ortamda gerçekleşmektedir. Sıcaklığın 55-60 derece civarlarında olması patojenlerin ve bitki tohumlarının da ölmesine neden olur.

Kompostlaştırmaya etki eden faktörler

(20)

pH

Bakteriler için en uygun pH değeri 6-7,5 iken mantarlar için 5,5- 8 arasındadır. Uygun olmayan pH’larda mikroorganizmalar enzim salgılayamamakta ve mikrobiyal aktivite olumsuz etkilenmektedir.

Genelde şehir çöplerinin pH sı 7 civarındadır. Evsel katı atıkların kompostlaştırılmasında genellikle pH düzenlemesine gerek duyulmaz. pH ayarlaması gerektiğinde ise; kireç sodyum bikarbonat, kostik soda veya uygun bir seyreltik asit ile ayarlama yapılabilir.

Kompostlaştırmaya etki eden faktörler

(21)

Oksijen

Kompostlaştırmada oksijenin varlığı en önemli çevresel etkendir.

Kompostlaştırmanın hızlanması için atığa yeterli miktarda oksijen verilmesi gereklidir. Aksi halde ortam anaerobik olur, sıcaklık düşer, patojenler ölmez, çürüme sonucu kötü kokular oluşur ve süre uzar.

Zehirli ve Kimyasal Maddeler

Ağır metaller gibi mikrobiyal aktiviteyi engelleyen maddelerin atık içerisinde olması istenmez. Ayrıca bu maddeler kompostun tarım toprağı olarak kullanılması durumunda tarım arazilerine de olumsuz etkiler yapmaktadır

Kompostlaştırmaya etki eden faktörler

(22)

Kompostlaştırma Prosesinin Aşamaları

Ayırma

cam, metal, seramik, plastik, taş kül ve curuf gibi bileşenler kompost olamayacaklarından ayrılmalıdır.

Parçalama (Öğütme)

öğütmenin temel amacı heterojen olan atığı mümkün olduğunca homojen hale getirmektir. Parçalama sonucu tane boyutu 2-5 cm arasında olmalıdır.

(23)

Fermantasyon

Fermantasyon kompostlaşacak atıkların; bir yığında ya da çürütücü bir reaktörde bakteriler tarafından parçalanması olayıdır. Fermantasyon işleminin net sonucu atık içerisindeki organik maddelerin kararlı hale gelmesidir. Bu aşamada stabilizasyonun derecesi önemlidir. Organik maddeler tamamen kararlı (stabil) hale getirilmemelidir. Son aşamaya kadar stabilizasyon halinde nihai ürünler CO2 ve H2O olacaktır. Oysa kompostlaştırma ile istenen durum, organik madde içeren mikroorganizma yönünden aktif, toprağa humus kazandıracak bir maddedir.

Stabilizasyonun derecesini anlamanın çeşitli yolları vardır. Bunlar; nemli dahi olsa depolanması halinde istenmeyen durumların ve ayrışma ürünlerinin meydana çıkmaması, kendine has topraksı bir koku ve görünüme sahip olması ve sıcaklıktaki düşüştür.

Kompostlaştırma Prosesinin Aşamaları

(24)

Olgunlaştırma İçin Depolama

Taze kompost depolama için yeterli olacak kadar kararlı hale geldiği kanaatini veriyorsa; tarımda arazi ıslahında, park- bahçe topraklarını ıslahında ve düzenli depolamada örtü toprağı olarak kullanılabilmektedir. Uygun şekilde kompost olmuş ve yeterli stabilizasyon aşamasına gelmiş katı atıklar uzun süre depolanabilmektedir.

Kompostlaştırma Prosesinin Aşamaları

(25)

Kompost Ürününün Kalitesi ve Stabilitesi

Stabilite, organik madde içeriği, pH, su tutma kapasitesi ve besi maddesi içeriği kompost ürünün kalite parametreleridir.

Kompost içerisinde bulunan; çözünebilen tuzlar, uçucu organik asitler ve ağır metaller gibi bitki büyümesine ve gelişimine zarar verici maddelerin bulunması kompostun kalitesini ve kullanılabilirliğini engeller.

Kompostun tarımda ve düzenli depo alanlarında örtü malzemesi olarak kullanılabilmesi için kararlı (stabil) bir ürün olduğunun belgelenmesi gerekir. Stabilite kompostun ayrışma sürecinin hangi aşamada olduğunun bir göstergesidir ve biyolojik aktivitenin bir fonksiyonudur. Stabilite oksijen tüketim hızı veya karbondioksit üretim hızı gibi biyolojik aktiviteye dayalı yöntemler kullanılarak belirlenebilir.

(26)

Kompostun stabilitesini ölçmekte kullanılan önemli bir yöntem Dewar İndisidir.

Dewar testi; biyolojik aktivitenin bir göstergesi olarak, kompost ürününün kendiliğinden ısınmasını ölçen standart bir yöntemdir. Kompost numunesinin izole dewar kaplarında 10 gün boyunca inkübasyonu süresince ürettiği en yüksek sıcaklık farkının ölçülmesi esasına dayanır. Test sonuçlarının yorumlanması kompost sıcaklıklarının her 10 oC’lik artışına karşılık gelen beş seviyeye ayrılarak yapılmaktadur.

(27)

Dewar testi stabilite sınıflandırması

Ortam ile Dewar kabı arasındaki sıcaklık farkı

Stabilite sınıfı Olgunluk tanımı

< 10 oC V Bitmiş kompost, çok stabil

10 – 20 oC IV Olgunlaşan kompost, orta stabil

20 – 30 oC III Aktif kompost, ayrışan ve stabil olmayan

30 – 40 oC II Olgunlaşmamış kompost, çok aktif kompost

> 40 oC I Ham atık, taze kompost

Dewar sınıflandırmasına göre kompostun kullanım alanları

Stabilite sınıfı Olgunluk tanımı

V Saksı karışımlarında

IV Bahçecilik ve seracılıkta

III Üzüm ve elma gibi meyve yetiştiriciliğinde

II Belirli bir bekleme periyodundan sonra kısıtlı kullanım (örn; mısır yetiştiriciliği)

I Sadece kompost ham ürünü

(28)

Kompostlaştırma yöntemleri ikiye ayrılır:

Statik kompostlaştırma

Dinamik kompostlaştırma

Kompostlaştırma Metotları

(29)

Statik kompostlaştırmada uygulanan en basit yöntem atıkların asfalt bir zemin üzerine, 1,5- 2 m lik yığınlar halinde bırakılması ve kompostlaştırmanın sağlanmasıdır.

Bu yöntemin biraz daha geliştirilmiş halinde, kompost kümelerinin havalandırma kanalları üzerine yığılarak kümelerin alttan havalandırılmasıdır. Kompost kümeleri ayrıca aktarılarak da havalandırılmaktadır.

Kompostlaştırma Metotları

(30)
(31)

Dinamik kompostlaştırmada değişik patentlere dayanan uygulamalar mevcuttur. Katı atıklar kapalı hücre veya reaktör içerisinde tutularak karıştırılmakta, havalandırılmakta, su püskürtülmekte veya arıtma çamuru ilave edilmektedir. Böylece fermantasyon süresinin azaldığı belirtilmektedir.

Kompostlaştırma Metotları

(32)

Referanslar

Benzer Belgeler

ŞAKİR PAŞA AİLESİ: Ayaktakiler: Soldan sağa Hakkiye Koral, Asım Kabaağaçlı, Şakir Paşa, eşi Sara İsmet, Cevad Şakir; ortada oturan Ayşe Erner;

Kalite skorunu 1 olarak belirlediğimizde elde edilen frekansın yüksek, kalite skorunu 0 olarak belirlediğimizde ise frekansın düşük olmasını bekleriz çünkü bu şekilde

In the case of diurnal variability greater than 20% at weekends there were no difference between students and controls (9.3% and 9.6%, respectively). We pointed out that the

Tarımsal politikalardaki çarpıklığa rağmen, Türkiye’deki tarım arazilerinin büyüklüğü, geçtiğimiz 50 yıl içinde sulanabilir arazi miktarının artması ve son

Genetiğin babası sayılan Gregor Mendel (1822-1884) bu eseri dik- kate almış ve Bruno’daki manastırın bahçesinde yetişen bezelyelerde gözlemlediği farklı özelliklerin

Yapılan çalışmalar sonucunda Sakarya Büyükşehir Belediyesi katı atık düzenli depolama sahasından kaynaklanan sızıntı suyunda BOİ 5 tahmini için A9

Sakarya Büyükşehir Belediyesi tarafından hazırlanan ve 2015 yılını kapsayan atık karekterizasyon çalışmasında Sakarya Büyükşehir Belediyesinden gelen

– Katı atık düzenli depolama alanlarının tabanında oluşan katı atık sızıntı suyunun toplanması için yapılan drenaj sistemleri ve katı atıklardan oluşacak depo