Katı Atık Depolama Sızıntı Suları ve Geçirimsiz Tabaka

çevre-mühendisi

Günümüzde artan nüfus ve tüketim sebebiyle atıkların bertarafı önemli çevre sorunlarından
biri haline gelmiştir. Bu tür bir çevre sorununun giderilmesi için tercih edilen
yöntemlerden biri de atıkların depolama alanlarında toplanmasıdır. Katı atık depolama
alanlarının tasarımında kullanılan ana malzeme, düşük geçirimlilik özelliğinden dolayı kil
şiltelerdir. Kil şilteler, katı atıkların içinden süzülen ve bir takım kimyasal, biyolojik ve
fiziksel olaylara maruz kalarak oluşan sızıntı suyundan etkilenir. Bu sebeple, killerin
geoteknik özelliklerinin belirlenmesinde saf ya da şebeke suyu kullanılması arazi şartlarını
temsilden uzaktır.
Literatürde katı atık depolarındaki şilte sistemlerinde kullanılabilecek malzemelerin
geçirimlilik özelliklerine kimyasal çözeltilerin etkisi üzerine çeşitli çalışmalar yapılmıştır.
Yapılan çalışmalar, geosentetik kil şiltelerde (Gesynthetic Clay Liner-GCL) kullanılan
bentonit kili üzerinde yoğunlaşmıştır. Petrov ve Rowe[1], NaCl tuzunun 0.01, 0.1, 0.6 ve
2M konsantrasyonlarında; Shackelford vd. [2], NaCl tuzunun 0.6M konsantrasyonunda; Jo
vd. [3], NaCl tuzunun 0.005, 0.01, 0.025, 0.1 ve 1M konsantrasyonlarında; Jo vd. [4] ise
NaCl tuzunun 0.1M konsantrasyonunda laboratuar geçirimlilik deneyleri yapmışlardır. Bu
çalışmalardan farklı olarak Rao ve Mathew [5], denizel killerin geçirimliliğine Na+
iyonunun etkisini araştırmışlardır. Yapılan bu çalışmalar sonucunda NaCl çözeltisinin kilin
yapısını bozduğu ve konsantrasyonun artmasıyla geçirimliliğin de artış eğilimi gösterdiği
belirlenmiştir.
Düşük plastisiteli killerin geoteknik özelliklerinin, kimyasal çözeltilerden nasıl etkileneceği
konusunda literatürde sınırlı sayıda çalışma bulunmaktadır. Gleason vd. [6] yaptıkları
çalışma ile Ca-Bentonitin, Na-Bentonite oranla kimyasallardan daha az etkilendiğini ifade
etmişlerdir. Arasan ve Yetimoğlu [7] ise CL kiline ait kıvam limitlerinin tuz
çözeltilerinden kısmen etkilendiğini, tuz konsantrasyonunun artmasıyla gerek likit limitin
ve gerekse plastik limitin bir miktar artırdığını ifade etmişlerdir.
Bu çalışmada, farklı plastisiteli killerin geçirimliliğine sızıntı suyunun etkisini incelemek
amacıyla laboratuarda bir seri düşen seviyeli permeabilite deneyi yapılmıştır. Yapılan
deneylerde literatürdeki sızıntı suyu bileşenleri dikkate alınarak, geçirimlilik sıvısı olarak
0.01M, 0.1M, 0.25M, 0.5M, 0.75M ve 1M konsantrasyonlarında sodyum klorür (NaCl)
tuzu kullanılmıştır. Deneyler, iki farklı adet CL sınıfı kil ile bir adet de CH sınıfı kil
üzerinde tekrarlanmış ve sonuçlar karşılaştırılarak değerlendirilmiştir.
2. SIZINTI SUYU
Katı atıklar içinden süzülen suyun bir takım kimyasal, biyolojik ve fiziksel olaylara maruz
kalması ile çöp sızıntı suyu oluşmaktadır. Sızıntı suyu oluşumunun iki önemli kaynağı
vardır. Birincisi dışarıdan depoya giren su miktarı, diğeri de depolanan atıktaki su
muhtevasıdır. Saha içerisinde organik maddelerin ayrışması sonucunda oluşan su miktarı,
bu iki kaynağa göre daha önemsizdir. Bu doğrultuda düzenli depolama sahalarında çöp
sızıntı suyu oluşumuna etki eden genel parametreler aşağıdaki gibi sıralanabilmektedir.
• Yağış (Yağmur suyu ve kar yağışı)
• Yüzeysel akış
• Örtü tabakasının geçirimliliği
• Evapotranspirasyon
• İnfiltrasyon
• Yeraltı suyu girdisi
• Sıvı halde atıklar/çamurlar
• Katı atığın su tutma kapasitesi
• Atığın bozulması
Sızıntı suyunun niteliği, çöpün miktarına, kompozisyonuna, yoğunluğuna, temas halinde
bulunduğu su miktarına ve sıcaklığına bağlıdır. Sızıntı suyu niteliğini etkileyen en temel
işlem, doğrudan suda çözünebilir bileşiklerin suya geçmesidir. Sızıntı suyu, katı atıkların
muhtevasından kaynaklanan çok sayıdaki element ve bileşiği içermektedir. Tablo 1’de
çeşitli çalışmalardan elde edilen sızıntı suyu bileşenleri verilmiştir. Bu bileşenler, organik
karbon, azot bileşikleri ile anyon ve metal alt gruplarına ayrılabilir.