Katı Atıklar

Katı atıklar (sıvı ve çözünür olmayan maddeler), üretici ve tüketiciler tarafından çöpe atılan ya da çöpe atılması gereken maddelerdir.

Katı atıklar, uygun olarak bertaraf edilmedikleri takdirde, gerek içerdikleri hastalık yapıcı veya bulaşıcı maddelerle doğrudan, gerekse fare, sinek vb. diğer canlılar için beslenme ve üreme kaynağı olması nedeniyle dolaylı olarak çevre ve insan sağlığını olumsuz etkileyebilmektedir. Doğrudan veya ara hayvanlarla bulaşabilen veba, kolera, dizanteri, tüberküloz, kuduz, sıtma gibi hastalıklar biyolojik olumsuzluklara örnek olurken, vahşi çöp depolama alanlarında oluşan sızıntı suları ve gazlar insan ve çevre sağlığına fiziksel zararlar da verebilmektedir.

Ülkemizde önemli miktarda katı atıklar, çok sağlıksız şekilde bertaraf edilmektedir. Vahşi depolama yapılan bölgelerde yeraltı ve yüzeysel suları, toprak ve hava kirlenmektedir.
Katı atıkların çevreye zarar vermeyecek şekilde bertaraf edilmesi gerekmektedir. Katı atıkların düzenli depo sahalarında bertaraf edilmesi, kompostlaştırma ve yakma gibi diğer alternatif atık bertaraf yöntemleri arasında, ekonomik avantajları dolayısıyla en yaygın olarak kullanılan yöntemdir. Düzenli depolama maliyetinin diğer bertaraf metotlarına göre düşüktür. Düzenli depolama sahalarında organik atıklar kontrollü şartlar altında stabilize olmuş maddelere dönüşürler. Katı atıkların düzenli depolama alanlarında stabilizasyonu uzun yıllar
almaktadır.

Katı atık içinde bulunan biyolojik olarak ayrışabilir organik maddeler mikroorganizmaların yardımı ile biyokimyasal olarak ayrışırlar. Ayrışma proseslerinin başlangıcında, aerobik bakteriler organik maddeleri organik asitlere ve diğer kimyasal bileşiklere dönüştürürler. Çöp depolama alanı üzeri günlük olarak örtüldükten sonra, ortamda bulunan oksijen, ortamdaki mikroorganizmalar tarafından hızla tüketilir. Bundan sonra meydana gelen biyolojik ayrışma prosesleri anaerobik mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilir. Bu mikroorganizmaların faaliyetleri sonucu ortaya çıkan temel ürünler deponi gazları, yüksek kirletici konsantrasyonlarına sahip sızıntı suları ve stabilize olmuş atıklardır.

Depo gazları, hemen hemen eşit oranda metan ve karbondioksit ile çok sayıda eser miktarda uçucu organik bileşikten meydana gelmektedir. Katı atık depo sahalarından kaynaklanan metan ve karbondioksit global ısınmaya neden olan en önemli gazlardır. Metan (CH4) gazı karbondioksite (CO2) göre güneş ışığını 21 kat daha fazla absorbe etme kabiliyetine sahiptir.

Depo gazının en önemli bileşenlerinden biri olan CH4’ın yüksek bir enerji kapasitesine sahip olması sebebiyle, bu gazın bir enerji kaynağı olarak kullanılması yolundaki çalışmalar son yıllarda artmıştır. Bu maksatla depo gazının son yıllarda elektrik üretiminde kullanılması, araç yakıtı olarak kullanılması, doğal gaza dönüştürülmesi gibi çeşitli alternatifler geliştirilmektedir.

Depolama sahasında oluşabilecek depo gazı miktarı atığın organik madde muhtevasına bağlıdır. Diğer taraftan, atık stabilizasyonu ve CH4 oluşumu; oksijen, hidrojen, pH, alkalinite, besi maddeleri (nutrientler), inhibitörler, sıcaklık ve su muhtevası gibi abiyotik faktörler ile atık bertarafında kullanılan farklı tekniklerden oldukça fazla etkilenmektedir.

CH4 bakterileri pH 6-8 aralığında faaliyet gösterirler. Optimum CH4 oluşumu pH 6.5.0-8.0 aralığında görülmektedir. pH değerinin 6 nın altına düşmesi, CH4 bakterileri üzerinde toksik etki gösterebilir. Yapılan çalışmalarda pH değerlerinin nötr olması durumunda atık ayrışma proseslerinin daha hızlı gerçekleştiği gözlenmiştir.

Ağır metal içeren tehlikeli katı veya sıvı atıkların düzenli depolama alanlarında depolanmasından kaçınılmalıdır. Ağır metaller bakterileri olumsuz olarak etkileyerek biyokimyasal reaksiyonları durdururlar. Bu da depolama tesisinde bulunan organik maddelerin bozunmasını engellerler. Katı atık içinde mineral yağ ve tıbbi atık içeren atıklarında depolanması yapılmamalıdır. Bu tür maddelerde depolama içindeki biyokimyasal reaksiyonları olumsuz etkiler.

Düzenli depolama alanı içindeki nem muhtevası, besi maddesi miktarıyla birlikte depo gazı oluşumunu kontrol eden en önemli faktörlerden biridir.

Katı atıklar depo sahalarına ilk depolandıklarında % 30-40 arasında nem muhtevasına sahiptirler. Suya doygun olmayan atıklardan daha çok H2 üretilirken, suya doygun atıklar daha çok CH4 ve CO2 oluştururlar. Depolama alanında biyokimyasal reaksiyon artıkça depolanacak katı atık miktarının da artacağı unutulmamalıdır. Depolama sahası içinde sızıntı suyunun sağlıklı dağılmasını plastikler önler. Sızıntı suyunun depolama sahası içine nüfus edebilmesi için atıkların ön parçalama işleminden geçirilmesinde yarar vardır. Depolama sahasına gelen atıkların parçalama işlemine tabii tutulduktan sonra depolanması sızıntı suyunun depo içine daha kolay sızmasına yardımcı olur.

Katı atık düzenli depo sahalarından oluşan gazların büyük çoğunluğunu metan (CH4) ve karbon dioksit (CO2) oluştursa da, yapılan çalışmalarda gaz içerisinde 170 den fazla bileşiğin olduğu belirlenmiştir. Çoğu eser miktarda olan bu gazlar kontrol edilmezse, insan ve çevre sağlığı açısından önemli problemler ortaya çıkarabilir. Bu nedenle, depo gazlarının kontrol edilmesi ve eğer mümkünse değerlendirilmesi gerekmektedir.

Depo Gazlarının Çevresel Etkileri

Katı atık düzenli depolama sahaları, açık havada yakma, açık sahalarda depolama gibi alternatif bertaraf yöntemlerinin çevre ve insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerini ortadan kaldırma ihtiyacından dolayı geliştirilmiştir. Depo sahaları eski uygulamaların bazı dezavantajlarını ortadan kaldırmış olsa da, depo gazı oluşumu gibi yeni bir problemle karşılaşılmıştır. Depo gazlarının sebep olduğu potansiyel tehlikeler bu gazların patlayıcılık, yanıcılık, toksik ve kanserojenik özelliklerinden kaynaklanmaktadır.

Çöp sahalarında yangın sorunu, çöp sahaları var olduğundan bu yana vardır. Yanan çöpler, ister depo gazı kontrollü bir şekilde yakılsın, ister bir çöp sahasında istem dışı ve kontrolsüz bir şekilde yansın, pek çoğuna göre bir çevre kirliliğidir. Ancak ön işlemden geçmiş, yanmaz nitelikteki atıkların çöp sahalarında depolanması ve enerji amaçlı kullanılmasından sonra, yangın tehlikesi azalmıştır. Ancak yine evsel atık depolama sahalarında bu tehlike mevcuttur.

Depolama alanlarında yangın genel olarak yüksek sıcaklığın olduğu ilkbahar ve yaz aylarında daha sık aralıklarla meydana gelir. Depolama alanına kolay tutuşan atıkların dökülmesi ve depolama alanı yakınında açıkta çöp yakılması de yangına neden olur.

Depo Gazlarının Çevreye Etkileri

Depolama sahaları kapatıldıktan sonra; park, golf sahası, kültürel alanlar ve bazen de ticari alanlar olarak kullanılır. Depolama sahasında depo gazı kontrolünün olmadığı durumlarda, depo gazı konsantrasyon ve basınç farklılıklarına bağlı olarak yukarı doğru hareket ederek atmosfere ulaşabilir. Bu olaylar sırasında O2 yer değiştirir ve bitki kökleri, yüksek konsantrasyonlarda CH4 ve CO2’e maruz kalırlar.

Direkt olarak CH4’a maruz kalma bitki büyümesini etkilemeyebilir. Ancak CH4’ın oksidasyonu sırasında, topraktaki O2’ini azalması ve açığa çıkan ısının toprak sıcaklığını arttırması bitki kökünü havasız kalmasına sebep olur. Depo gazı ve CH4’ın oksidasyonundan açığa çıkan CO2 de yüksek konsantrasyonlarda (%30-45) bitkinin gelişimine zarar verebilir.
Depo gazı içerisinde bulunan eser bileşikler bitki örtüsüne toksik etkide bulunabilir. Amonyak, karbon monoksit ve hidrojen sülfür (H2S) gibi inorganik bileşiklerin bitkilere zarar verdiği bilinmektedir. Uçucu organik asitler, halo-organik bileşikler, hidrokarbonlar ve siklik hidrokarbonlar bitkiler için çok tehlikelidir.

Depolama alanı kapatıldıktan ve aktif veya pasif gaz toplama sistemi ile gazlar toplanmaya başladıktan sonra üzeri yeterli kalınlıkta bitkisel toprakla örtülür. Bitkisel toprakla kapatılan depolama alanı üzerine kökleri derine gitmeyen çalı türü bitkilerle yeşillendirme yapılabilir.

Kötü Koku

Kokular, genellikle atmosfere yayılan depo gazı içerisinde, düşük konsantrasyonlarda kokuya yol açan bileşenlerin (esterler, hidrojen sülfit, organosülfürler, alkilbenzenler, limonen ve diğer hidrokarbonlar) bulunmasından kaynaklanmaktadır. Atık kompozisyonu, depo yaşı, ayrışma safhası, gaz oluşum hızı ve depo sahasındaki mikrobiyal popülasyonların yapısı gibi faktörlere bağlı olarak depo gazlarından kaynaklanan kokunun derecesi değişmektedir.
Kokuya sebep olan eser miktardaki bileşenlerin çoğu toksik olabilir.

Yeraltı Sularına Etkileri

Yüksek konsantrasyonlarda CO2 içeren depo gazları, bu gazın yüksek çözünürlüğe sahip olmasından dolayı yeraltı suyunu önemli derecede asidik yapma potansiyeline sahiptir. Ayrıca depo gazındaki eser miktardaki toksik gazların da hava ve yeraltı suyu kaynaklarına ciddi zararlar verebileceği belirlenmiştir. Ayrıca katı atık içinde bulunan ağır metallerde zamanla çözünerek yeterli sızdırmazlığı sağlanmayan depolama alanlarında yer altı suyuna karışır.

Hava Kirliliği

CH4 ve CO2, depo sahalarında oluşan gazların en büyük iki bileşeni olmasına rağmen, depo gazları insan ve çevre sağlığına olumsuz etki yapabilecek eser miktarda bileşenler ihtiva ettiği değişik çalışmalarda ifade edilmiştir. Depo sahalarından çıkan uçucu organik bileşiklerin (VOC) emisyonları 4*10-4-1*10-3kg/m2/gün arasında değişebilir. Depo gazında bu kimyasal maddelerin de bulunması evsel katı atıklarla birlikte endüstriyel atıkların da depolanması veya kaçak depolama sonucu meydana gelmektedir. Eser gaz emisyonlarından kaynaklanan en önemli tehlikeler hava kirliliği ve halk sağlığı üzerine etkileridir.

Küresel Isınma

Depo sahalarından çıkan CH4 ve CO2 emisyonları global ısınmaya veya sera etkisine katkıda bulunurlar. CH4 moleküler ölçekte global ısınmaya karbon dioksitten 21 kat daha fazla etki yapmakta ve diğer gazlara nazaran atmosferde kalma süresi daha uzun olmaktadır. CO2 ve su buharından sonra infrared ışınlarını tutan üçüncü önemli gaz CH4’dır. CH4’ın sera etkisi CO2’nin sebep olduğu sera etkisinin ¼’ü kadardır. Atmosferde yıllara göre sera gazları değişimi Şekil 8’de verilmiştir.

Atmosferdeki CH4 konsantrasyonlarının son yıllardaki artışı, global CH4 kaynaklarının karakterizasyon çalışmalarının daha kapsamlı yapılması zorunluluğunu ortaya çıkarmıştır. Atmosferik CH4 konsantrasyonlarının yılda ortalama % 1-2 oranında arttığı belirlenmiştir.