PCB kullanımının dağılımı. PCBlerin Bertarafı. PCB kaynakları. PCBlerin Bertarafı. PCB kaynakları Öncelikli Aktiviteler.

Transkript

1 PCBlerin kaynakları Kullanım alanlarıve uygulamalarıdaha önce detaylandırılan kimyasal özelliklerini güçlü biçimde yansıtmaktadır. PCB uygulamaları, kapalı, yarıkapalı ve açık olarak Doç.Dr. İpek İmamoğlu Orta Doğu Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü sınıflandırılabilir. PCBlerin kaynakları Kapalı uygulamalar PCB nin kapalıekipmanlarda olduğu sistemlerdir. Yarı kapalısistemler PCB nin çevreyle doğrudan etkileşimde olmadığı, ancak kullanım sırasında çevreyi etkileme olasılığı bulunan sistemlerdir. Açık sistemler PCB nin çevre ile doğrudan etkileşimde olduğu sistemlerdir. PCBlerin kaynakları Kapalı uygulamalar: Elektrik transformatörleri Elektrikkapasitörleri: Elektrik dağıtım sistemlerinde güç faktörlü kapasitörler Işık balastları Buzdolaplarında motor başlangıç vs. Televizyon dahil elektirik ekipman kapasitörleri Elektrikmotorları (küçük çapta) Elektrikmıknatısları (küçük çapta) TRANSFORMATÖR İÇERİĞİ Ağırlık Olarak PCBlerin kaynakları Yarı kapalı uygulamalar: Isı transfer sıvıları Hidrolik sıvıları Vakum pompa yağları Anahtarlar, voltaj düzenleyiciler, elektrik kablolarında yalıtım ve devre bozucular (hepsi kontamine yağ içermekte olabilir) Açık uygulamalar: Yağlar (lubrikantlar) Kalıp mumlar Yüzey kaplamaları Yapıştırıcılar Plastikleştiriciler Boya ve mürekkepler...diğer

2 PCB kullanımının dağılımı Açık yarı kapalı Uygulamalar ~ %23 Kapalı Uygulamalar ~ %77 % 4 % 4 % 6 % 9 % 27 % 50 Değerler arasında A.B.D. de PCB kullanımının dağılımını göstermektedir. PCBlerin Bertarafı PCBlerin genişçaplı uygulamalarda kullanılmış olmaları, envanter çalışmalarını zorlaştırmaktadır. Ne yapmalı? Öncelikler sırasıoluşturulmalı Yüksek miktarda PCB içeren kullanımlara yönelmeli PCBlerin bertarafında yol katetmiş ülkelerin tecrübelerinden faydalanmalı Sistem yerleştirildiğinde tüm PCB içeren ekipmanlar bertaraf edilmeli ve kirlenmişsahalar belirlenerek iyileştirilmeli PCBlerin Bertarafı Orijinal veya yeniden yağ dolumu yapılmış ekipmanlar Uygunsuz yakma dioksin ve furan oluşumuna sebep olabilir PCB kaynakları PCB oluşumuna sebep olan aktivitelere örnekler: PCB içeren ekipmanların bakım amacıyla açılması, sızdırması veya devreden alınıp uygun olmayan koşullarda depolanması PCBler ile kirlenmiş sedimanlar (suya geçerek suda yaşayan canlılarda birikme, sedimanda birikenlerin havaya karışabilmesi) Hurda stoklarından sızıntılar ve buharlaşmalar Bina yıkımları Geri dönüşüm operasyonları (ör. karbonsuz kopya kağıdı) Yakma fırınları (uygun koşullar sağlanmadığı takdirde) Kimyasal madde üretimi sırasında oluşum PCB kaynakları Birleşmiş Milletler Çevre Ajansı tarafından gelişmekte olan ülkelerde halen kullanılan PCBli transformatörlerin %60 ının kamuya ait elektrik ağlarında bulunduğu tahmin edilmektedir. Ana kaynaklar transformatör ve kapasitör birimleridir. PCB kaynakları Öncelikli Aktiviteler Elektrik üretimi/iletimi, enerji sektörü Eletronik üretimi Petrokimya tesisleri Trenyolu taşımacılığı Transformatör bakım/onarım tesisleri Madencilik sektörü Askeri kuruluşlar Düzenli/düzensiz depolama alanları

3 PCBlerin Bertarafı Önemli kriterler: % 100 e çok yakın parçalanma sağlanmalıdır Her tür yan ürünün ve/veya oluşacak atığın kontrolsüz çıkışı engellenmelidir Gelişmiş ülkelerde kullanılmayan teknolojiler kullanılmamalıdır Dünya çapında en yaygın kullanılan bertaraf teknolojisi olan yakma yukarıdaki kriterleri tam olarak sağlamamaktadır. Üretilmiş olan PCBlerin Akıbeti Toplam ton PCB üretimi gözönüne alınarak 1988 yılı tahminlerine göre verilmiştir. PCBli Atık Türleri Bertaraf Teknolojileri PCBleri içeren atıklar farklı şekillerde karşımıza çıkmaktadır. Tek bir bertaraf teknoloji seçeneği tüm atıklar için ekonomik olmamaktadır. Geliştirilecek detaylı envanter çalışmalarına dayalı ülkemize özel bertaraf planları yapılmalıdır. Varolan atıkların belirlenmesi teknoloji seçimine en önemli girdilerden biridir. Bertaraf Teknolojileri Geçmişte tipik olarak uygulanan teknolojiler PCBlerin yokedilmesinden çok, saklanması veya düzenli depolanmasına yönelikti Sürdürülebilir kalkınma prensipleri de gözönünde bulundurularak günümüzde PCBlerin tamamen yokedilmesine yönelik teknolojiler ön plana çıkmıştır.

4 Bertaraf Teknolojileri Bertaraf Teknolojilerinin Seçimi PCBlerin bertarafında ana amaçlar hacim azaltma veya faz değiştirme değil, varolan ve potansiyel toksik etkiyi en aza indirgemek için PCBlerin yapısında değişiklik yaratmaktır: Klorsuzlaştırma Bifenil yapısını bozma ve CO2, hidrokarbonlar gibi yan ürünlere çevirme Yüksek ısıda yakma Yüksek ısıda yakma Çalışma sıcaklığı > 1,100 C; Alıkoyma süresi > 2 saniye; Tamamen yanma için yeterli oksijen (> %6 v/v) Gaz fazının tamamıyla karışmasını kolaylaştırmak için türbülans PCBleri yok etme verimi > 99.99% Yakma sonrası her tür yan ürünün kontrolü yapılmalıdır: Poliklorlu dibenzodioksin ve furan oluşumu NOx, SOx, PM oluşumu Yakma çimento fırınları Kimyasal Klorsuzlaştırma Ana amacı çimento veya başka ürünler üretmek olan endüstriyel fırınların PCB içeren yağları ek yakıt olarak kullanarak aynı zamanda PCBleri parçalamak için Organik maddelerden kloru gidermek ve toksisitenin azalmasını sağlamak için uygulanan yöntemlerdir Olası kontrolsüzlüklerden dolayı yalnızca bazı ülkeler izin vermekte Tesislerin lisans alması zorunlu Klinker oluştuğundan ek atık Atık imhası (kimyasal dehalojenasyon veya kimyasal indirgeme). Klor içeriği kullanılması sözkonusu değil tesisin üretim kalitesini riske atmamalıdır inorganik tuzlara veya HCl e çevrilir PCBler klorsuzlaştırılarak hidrokarbona dönüşür (ör. Bifenil veya metan) Gaz veya sıvı fazında tepkimeler gerçekleşir. Ör. Eco Logic gaz fazında yüksek ısıda H2 ile PCBlerin metana ve HCl e dönüşmesini içermektedir. Kanada ve Avustralya da uygulanmaktadır.

5 Kimyasal Klorsuzlaştırma - 2 Tipik olarak %5 - %10 PCB içeren yağlar ve toprak için kullanılmaktadır. Ör. BCDyöntemi PCB miktarını 100,000 ppm den 2 ppm ve altına düşürebilmektedir. Ör. PCB Gone yöntemi işletmede olan transformatörlerin (<50000 ppm) yağlarının PCB den arınmasını sağlamaktadır. Avustralya, İngiltere, Kanada, Meksika ve Suudi Arabistan da uygulanmaktadır. Taşınabilir bir teknoloji olduğundan sahaya götürülebilmektedir. Dioksin oluşumu sorun değildir. Plazma Ark Düşük basınçta gaz akışına uygulanan elektrik akımı ile ısıl bir plazma arkı oluşturulur. Atıklar plazma arkın içine enjekte edilir ve bileşen atomlarına ayrılmaları için aşırı yüksek sıcaklıklara ( ºC) maruz bırakılırlar. PCB içeren sıvılar için kullanılır (ülkede yüksek miktarda bulunmaktaysa ekonomik olabilir) Yakmadan daha maliyetlidir, ancak göreceli olarak uygulanması kolay ve taşınabilir bir teknolojidir Stabilizasyon/Vitrifikasyon Çözücüyle yıkama Atık ekipman veya toprak çok yüksek ısıda eritilerek soğumaya bırakılır. PCBlerin bir kısmı ısı dolayısıyla parçalanır, bir çözücü çözücü geridönüşümü kısmı ise katılaşmış malzemeye hapsolur. Kirlenmiş ekstraksiyon ayırıcı Yağ/toprak PCBlerle konsantre olmuş çözücü (ek yöntemlerle bertaraf gerektirmekte) Temiz yağ/toprak Düzenli Depolama Diğer yöntemlerin aksine PCBlerin halen daha bir tehdit olarak kalması sözkonusudur, ancak uygun mühendislik tasarım ve kontrolleriyle çevreye zarar en aza indirilmeye çalışılmaktadır Günümüzde PCBli atıklar için tercih edilen bir yöntem değildir Evsel atıkların kabul edildiği düzenli depolama sahaları PCB içeren atıklar için uygun değildir Tehlikeli atıklar için özel olarak tasarlanmış düzenli depolama tesisleri kullanılmalıdır Yeraltı suyu izleme kuyusu Akifer Düzenli Depolama atıklar Gaz toplama ve arıtma sistemi Üst yüzey kapama özel kaplama Sızıntı suyu toplama sistemi Sızıntı suyu arıtma sistemi

6 Diğer Teknolojiler Uygulanmakta olan Bertaraf Teknolojileri Elektrokimyasal Oksidasyon Erimiş Metal Çözünen Elektron Prosesi Superkritik Su Oksidasyonu İleri Oksidasyon Süreçleri Ultrasonik Teknikler... Uygulanmakta olan Bertaraf Teknolojileri Uygulanmakta olan Bertaraf Teknolojileri Uygulanmakta olan Bertaraf Teknolojileri Geri kazanımı mümkün kılan teknolojiler

7 Kontrolsüz Bertaraf Bilinçsiz yakılan PCB ler poliklorlu dioksinler ve furanların oluşumuna sebep olur. Bunlar bilinen en toksik kimyasallardır. Bakır ve aliminyum geri kazanımıiçin transformatör ve kapasitörlerin hurdalıklara gönderilerek yapılan bertarafı yağ sızmasına, dökülmesine veya yanmasına sebep olabilir. PCB yağlarının kontrolsüz geri dönüşümü açık uygulamalarda yaygın olarak kullanılan motor yağları gibi malzemelerin kontamine olmasına sebep olabilir. Kontrolsüz Bertaraf Mevcut evsel atık bertarafı seçeneklerinin kullanımı uzun vadede su kaynaklarına ve çevreye zarar verebilir. Kontrolsüz bertaraf, bu kimyasallardan kaynaklanan çevre üzerindeki yükü artırır ve engellenmelidir. Kontrolsüz bertaraf, genel nüfusun ve yiyecek ve su kaynaklarının kontamine olma ihtimalini yükseltir. Kontrolsüz bertaraf sonuçolarak küresel çevreyi etkiler. Kontrollü Bertaraf Dünyada kullanılan teknolojiler Tesislerin lisans almalarını ve performanslarının gözlenmesini sağlar. Kullanılan teknolojiler sadece verimlilik ve güvenliklerinin bilimsel olarak test edilmesiyle belirlenir. Faaliyetleri sonucunda diğer kalıcı organik kirleticilerin oluşumuna sebep olmamalıdır. Yaklaşık Bertaraf Maliyetleri Tesisler kıta bazında PCBli yağlar $/ton Metalik PCBli ekipman $/ton Metalik olmayan PCBli ekipman $/ton Transformatörler $/ton Kapasitörler $/ton PCBlerle kirlenmiş toprak $/ton Tesis sayısı

8 Tesisler ülke bazında Tesisler atık türüne göre Tesis sayısı Tesisler - Asya Tesisler - Avrupa

9 Özet Yüksek ısıda yakma oldukça yaygın olarak kullanılmakta Tehlikeli atik yakma fırınlarında Çimento fırınlarında (bazı ülkelerde) Yakmaya alternatif ve daha iyi teknolojiler bulunmakta Bazı ülkelerde PCB içeren ekipmanların yakılması yasaklanmıştır (ör. Avustralya) PCBler, yağdan göreceli olarak daha kolay arındırılabilirken, transformatör ve kapasitörlerden, içlerindeki poroz, organik maddeler dolayısıyla tamamen arındırılmaları maliyetli ve zor olmaktadır. Özet Dünya genelinde tipik olarak problem, PCBlerin veya bunları içeren ekipmanların parçalanma teknolojilerinin varlığı veya bunlara ulaşım değildir. Esas sorunlar: PCBleri içeren ekipmanların envanterinin çıkartılması Belirlenen ekipmanların bertarafı için planlama ve finansal kaynakların bulunması Sözkonusu ekipmanların sınır ötesi taşınımıbazen en iyi çevresel çözüm olabilmektedir. Özet PCBli atıkların taşınımı bertaraf masrafının önemli bir kısmını oluşturmaktadır. Türkiye de PCBli atıkların bertarafı için tesis kurulması planlanmasında: PCBli atık envanteri ve toplam atık miktarı Yatırım ve işletim maliyetleri Çıkacak olan olası atıklar için bertaraf ve/veya dekontaminasyon gerekliliği Olası yan ürünler (klorsuzlaştırılmış yağ, metal) için pazar durumu değerlendirilmesi gereken önemli kriterler arasındadır. Kaynaklar DESTRUCTION AND DECONTAMINATION TECHNOLOGIES FRO PCBs AND OTHER POPs WASTES UNDER THE BASEL CONVENTION -A Training Manual for Hazardous Waste Project Managers, Volume A and B, Secretariat of the Basel Convention UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME -Inventory of World-wide PCB Destruction Capacity, Second Issue, December 2004, Prepared by UNEP Chemicals