Katı atık depolama sahası sızıntı suyundaki uçucu ve yarı uçucu mikrokirleticilerin analizi ve sızıntı suyu arıtma tesislerindeki giderim performanslarının incelenmesi

Abstract

Katı atık depolama, belediye katı atık yönetiminde kullanılan en önemli imha yöntemlerinden biridir. Katı atıkların bünyesinde bulunan organik maddelerin stabilizasyonu sonucu sızıntı suyu meydana gelmektedir. Tehlikeli bileşenler uygun olmayan depolama ve arıtma sonrasında sızıntı suyundan çevreye salınabilmektedir. Yüksek kirlilik yükü ve çeşitliliğine sahip sızıntı sularının deşarj standartlarına ulaşabilmesi için ileri teknoloji arıtma proseslerinin uygun kombinasyonları birlikte uygulanmaktadır. Dünyada ve ülkemizde hâlihazırdaki gerçek ölçekli sızıntı suyu arıtma tesisleri çoğunlukla klasik parametrelerin giderimi üzerine yoğunlaşmış fakat mikrokirleticilerin giderimi hedeflenmemiştir. Avrupa Birliği Su Çerçeve Direktifi gibi ülkeleri bağlayıcı mevzuatlarla bazı mikrokirleticilerin izlenmesi önemli bir gereklilik haline gelmiştir. Bu tez çalışmasında ülkemizin değişik bölgelerinde kurulu üç adet sızıntı suyu arıtma tesisinin farklı kademelerinde mikrokirleticilerin akıbetleri ve bu tesislerin mikrokirletici giderim performansları incelenmiştir. Sızıntı suyu arıtma tesislerinden (SAT) alınan numunelerde bazı geleneksel parametreler ile birlikte uçucu organik karbon bileşikleri (VOC'ler), polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar), ftalat esterler, pestisitler ve metalleri içeren mikrokirleticiler (MK) analiz edilmiştir. Ham sızıntı suyunda MK konsantrasyonları ağır metaller için 2.4-8.0 mg/L, VOC'ler için 38-94 µg/L, ftalat esterler için 7.6-27 µg/L, pestisitler için 0.62-1.3 µg/L ve PAH'lar için 0.6-1.9 µg/L aralığında tespit edilmiştir. Arıtma tesislerinin KOİ giderim verimleri genellikle %70'in üzerinde gerçekleşirken, İSTAÇ Kömürcüoda SAT'da NF çıkışında %98 ile en yüksek verim elde edilmiştir. Toplam VOC'ler %93'ün üzerinde giderim verimi sağlanarak İSTAÇ SAT'da 0.7 µg/L, İZAYDAŞ SAT'da 1.2 µg/L ve Bursa Hamitler SAT'da 2 µg/L konsantrasyonuna kadar azalmıştır. İSTAÇ Kömürcüoda, İZAYDAŞ ve Bursa Hamitler SAT için PAH giderim verimleri sırası ile %89, %84 ve %77, ftalat ester giderim verimleri %60, %87 ve %81 ve pestisit giderim verimleri %84, %80 ve %79 olarak gerçekleşmiştir. Her üç SAT'da en fazla tespit edilen ağır metaller Cr, Ni ve Cu iyonları olmuş, konsantrasyonları sırası ile 0.95-1.8 mg/L, 1.6-2.2 mg/L ve 0.2-4.2 mg/L aralığında tespit edilmiş ve giderim verimleri %3 ile % 91 aralığında değişmiştir.

Landfill is one of the most important disposal methods used in municipal sold waste management. Leachate occurs as a result of stabilization of organic materials in solid wastes. Hazardous components could be released into the environment from leachate as a result of improper disposal and treatment. Appropriate combinations of advanced technology treatment processes are applied together in order to reach the discharge standards of leachate with high pollution load and diversity. Reale-scale leachate treatment plants in the world and our country mostly focused on the removal of classical parameters, but the removal of micropollutants was not targeted. Monitoring of micropollutants has become a requirement due to binding legislations such as the European Union water framework directive. So, in this thesis, the fate of micropollutants in different processes of three leachate treatment plants established in different regions of Turkey and the micropollutant removal performances of these plants were investigated. A wide renge micropollutans (MPs) including volatile organic carbons (VOCs), polycylic hydrocarbons (PAHs), phthalate esters, peticides and metals were analysed through out of the leachate treatment plants (LTP). MPs in raw leachate were detected in the range of 2.4-8.0 mg/L for metals, 38-94 µg/L for VOCs, 7.6-27 µg/L for phthalate esrters, 0.6-1.3 µg/L for pesticides and 0.6-1.9 µg/L for PAHs. The maximum removal efficiency of COD was obtained as 98% for NF effluent of the İSTAÇ Kömürcüoda LTP while COD removal efficiencies of the thre LTPs were generally performed over 70%. Total VOCs were decreased to 0.7 µg/L for İSTAÇ LTP, 1.2 µg/L for İZAYDAŞ LTP and 2 µg/L for Bursa Hamitler LTP with the removal efficiency of over 93%. The removal efficiencies of semi volatile MPs for İSTAÇ LTP, İZAYDAŞ LTP and Bursa Hamitler LTP were determined as 89%, 84% and 77% for PAHs, 60%, 87% and 81% for phthalate esters, 84%, 80% and 79% for pesticides, respectively. The most detected heavy metals were Cr, Ni and Cu cations, their concentrations detected in the ranges of 0.95-1.8 mg/L, 1.6-2.2 mg/L and 0.2-4.2 mg/L, respectively, and removal efficiencies ranged between 3% and 91%.