SENTETİK SIZDIRMAKLARIN SEÇİMİ VE TASARIMINDA GENEL ESASLAR

Transkript

1 SENTETİK SIZDIRMAKLARIN SEÇİMİ VE TASARIMINDA GENEL ESASLAR Doç.Dr. M. Talha GÖNÜLLÜ Yıldız Teknik Ü., Çevre Müh.Böl., İSTANBUL Çevre Dergisi ÖZET İlerlemiş ülkelerde, daha doğrusu çevre problemi çok büyük olan ülkelerde, katı atık depolanması dizaynındaki düşünceler hızla değişerek gelişmektedir. Özellikle zararlı atıkların çevreyi tehdit etmeksizin depolanması için karmaşık tasarımlar gerekmektedir. Hatta, bazen evsel katı atık depo dizaynında bile zararlı atık depo yerleri dizayn düşüncelerine benzer düşünceler söz konusu olmaktadır. Bu yayında, Sentetik sızdırmazlarm seçimi, depo yerindeki tasarımı ve inşası ele alınmakta. Sentetik sızdırmazlar, polimerik membranlar ve asfalt katkılı sızdırmazlar şeklinde sınıflandırılırlar. Bu çalışmada çoğunlukla; polimerik sızdırmazlar üzerinde durulacaktır. 1. GİRİŞ Katı atık depo yerlerinden sızan suların çevreyi tehdit etmeden uzaklaştırılması, depo yerlerinde taban ve son örtü için sızdırmaz kullanmayı zorunlu hate getirmiştir. Önceleri evsel katı atıklar için sıkıştırılmış kil sızdırmaz kullanılmaktaydı. Fakat, zamanla gelişen analitik ölçme teknikleri evsel atıklardan sızan sularda insan sağlığı için son derece zararlı kansorejen bileşiklerin bulunduğunun belirlenmesine neden oldular. Bu bileşikler son derece eser konsantrasyonlarında bile insan sağlığı üzerinde tehlike doğurma riskine sahiptirler. Bu nedenle, gelişmiş ülkelerde bugün zararlı atıkların depolanması için gerekli olan çoklu sızdırmaz tabakaları uygulaması, evsel atıkların depolanmasında da uygulanmaya başlanmıştır. Bunun için, genelde iki sızdırmaz tabaka uygulaması yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Oluşacak yeraltı suyu kirlenmesini izlemek için izleme kuyularının açılması, sürekli su örnekleri alma ve bunların sayısı belirsiz bileşiklerce analizlerini yapmak için çok büyük harcamalar sözkonusudur. Ayrıca, kirlenmiş ortamın tekrar kirletici maddelerden arındırılması da çok büyük masraflar gerektirmektedir. Bu nedenle, en az iki sızdırmaz tabakanın inşası, iki ayrı toplama sisteminin kurulmasına imkan vermektedir. Üstteki toplama sistemi depo yerinde oluşan sızıntı sularının arıtılmak üzere toplanmasına yararken, ilk sızdırmaz tabakanın altındaki ikinci toplama sistemi ise ilk sızdırmaz tabakasının görevini yapıp yapmadığını kontrol etmek için olanak sağladığından ayrıca masrafı son derece büyük olan bir izleme sisteminin kurulmasına gerek bırakmamaktadır. Buradan ilk sızdırmaz tabakanın önemi ortaya çıkmaktadır. Kil sızdırmazların permeabilitesi genelde 1~ 7 cm/sn civarında elde edilmektedir. Katı atık depo yerlerinin çevre için tehlike oluşturma ömürleri 1 yıl olarak kabul edildiğinden, kil sızdırmazların en az 3.5 m kalınlığında olması gerekmektedir. Üstelik kirleticilerin kurulmuş depolarda kil sızdırmazlardan beklendiğinden daha önce geçtikleri, diffüzyonun adveksiyondan daha etkin olduğu saptanmıştır. Bu durum, kalınlığın daha da fazla olmasını gerektirmektedir. Bu kadar kalınlıkta kil tabakası oluşturmanın zorluğu ortadadır. Bu nedenle, hidrolik iletkenliği l O' 11 cm/sn'den az olan sentetik sızdırmazlar kullanılmaktadır. İki tabakalı sızdırmaz sisteminde genelde ilk sızdırmaz tabaka sentetik sızdırmaz türlerinden biriyle oluşturulmaktadır. İkinci tabaka ise kil veya yine sentetik sızdırmaz olarak seçilmektedir. Fakat, sentetik sızdırmazların maliyetinin yüksek oluşu nedeniyle ikinci sızdırmaz tabaka inşası için kil sızdırmazlar tercih edilmektedir. Yukarıda anlatılan durum ve tercihler A.B.D. içindir (1,2). Almanya, Hollanda, İtalya, Tayvan, Avusturya ve Suudi Arabistan gibi ülkelerde ise tek tabaka sentetik sızdırmaz tabaka kullanılmaktadır (3). Kanada da ise kullanılması giderek benimsenmekte, ancak yine de depo yerine özel dizaynlar genel yaklaşım olarak kabul edilmektedir (4). Asfalt veya asfalt katkılı toprak sızdırmaz tabaka inşası da sentetik sızdırmazlar kapsamına girmekte ise de bu konudaki uygulama azlığı nedeniyle bu çalışmada daha çok esnek-plastiklevha sızdırmazlar üzerinde durulacaktır.

2 Ekoloji 2. SENTETİK SIZDIRMAZLAR Sentetik sızdırmaz üretimi için çok çeşitli termo-plastik türü polimerler kullanılmaktadır. Sentetik sızdırmazlar, çoğunlukla "Jeomembran" olarak da isimlendirilirler. Polimerlerin fiziksel özelliklerine etki eden belli başlı faktörler; moleküllerin boyutu, polimer içindeki farklı molekül boyutlarının dağılımı ve her molekülün şekli ve yapısı. Polimerlere son ürünün istenen gayelere daha uygun olması için çeşitli katkı maddeleri ilave edilmektedir. Sayısız polimerler ve katkı maddeleri ile binlerce formülasyon gerçekleştirmek olasıdır. Buna karşı, uygulamada sadece formülasyonların birkaçı kullanılmakta ve bunlar kendilerini oluşturan polimer türleri ile isim almaktadırlar. Aşağıda en çok kullanılan polimer türleri sıralanmıştır. 1. Butil lastiği 2. Klorlu polietilen (CPE) 3. Kloro-sülfonath polietilen (CSPE) 4. Etilen-propilen lastiği (EPDM) 5. Düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) 6. Yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) 7. Polivinilklorür (PVC) Bu polimerlerin olumlu ve olumsuz yönleri aşağıda sırasıyla belirtilmiştir: Butil Lastiği: - UV ışınına, ozona ve havayla yıpranmaya - Yüksek ve düşük sıcaklıklarda kullanılabilme, - Suyla kabarma olasılığı az, - Fiziksel zorlamalara - Hidrokarbonlara karşı dayanıklılığı az, - Dikilmeleri zor. Klorlu Polietilen (CPE): - UV ışınına, ozona ve havayla yıpranmaya - Yüksek ve düşük sıcaklıklarda kullanılabilme, - Dikilmeleri kolay, - Kimyasal maddelere, asitlere ve yağlara dayanıklılığı az, - Kötü dikiş kalitesi, Klorosülfonath Polietilen (CSPE) - UV ışınına, ozona ve havayla yıpranmaya - Düşük sıcaklıklarda kullanılabilme özelliği, -Kimyasal maddelere, asitlere ve yağlara - Bakterilere karşı - Fiziksel zorlamalara karşı dayanıksız, - Dikilme zorluğu. Etilen-Propilen Lastiği (EPDM): - UV ışınına, ozona ve havayla yıpranmaya - Fiziksel zorlamalara - Su ile şişmeme yani su tutmama özelliği, - Yağlara, hidrokarbonlara ve solventlere karşı dayanıksız, - Zayıf dikiş kalitesi. Düşük ve Yüksek Yoğunluklu Polietilen (LDPE ve HDPE): - Genelde kimyasallara karşı - Fiziksel zorlamlara ve dikişe - Düşük sıcaklıklarda kullanılabilme, - Delinme olasılığı. Polivinil Klorür (PVC): - İyi işlenme, kullanma kolaylığı, - Fiziksel zorlamalara - Dikilmesi kolay, - UV, ozon, sülfür ve havayla yıpranmaya dayanıksız, - Yüksek ve düşük sıcaklıklarda kullanma zorluğu. 3. SENTETİK SIZDIRMAZ (MEMBRAN) SEÇİMİ Aynı sınıftaki tüm membranlar aynı bileşime sahip değillerdir. Bu yüzden, her sentetik membranın, sızdırmasızın tek tek testi, belli standart özellikleri sağlayıp sağlamamasına dayanmaktadır. Bir membranın seçiminde rol alan etkenler sırası ile aşağıda ele alınmıştır Bakteri, Kurt ve Bitkilerin Doğurduğu Zararlar Genelde, membranlardaki reçineler mikrobiyolojik atığa karşı dayanıklıdırlar. Fakat, katkı maddeleri dayanıklı değildir. Bazı atık türleri TEMMUZ-AGUSTOS-EYLUL 1994 SAYI: 12

3 Çevre Dergisi için mikrobiyal ilgi beklendiği için uygun katkı maddesi seçiminde çok dikkatli olunmalıdır. Mikrobiyal bozulma olasılığı için bazı testler mevcut ise de bunlar uzun süreli testler değillerdir (5). Böcek ve kurtlar plastiklere çok zarar verebilmektedirler. PVC, polietilene göre farelerce daha fazla ilgi görmekte ve zarara uğratılmaktadır. Belli çim türleri, sentetik membran boyunca filizlenebilir ve nüfuz edebilir. Bu tür bir zararı önlemek için, sentetik sızdırmazların yerleştirilmesinden önce herbisit kullanılması önerilmektedir. Buna karşın, sentetik sızdırmazlarla sızdırmaz yapılan kanallarda bitki köklerinin membranlara nüfuz etmediği görülmüştür Kullanılabilirlik Yerleştirme fiyatı, sızdırmazın kullanılabilirliğindeki kolaylığa bağlıdır. Kalın sızdırmazlar (1.5 mm ve yukarısı) daha iyi kullanma toleranslarına sahip olma avantajına sahiptir. Kalın sızdırmazlarm dikilmeleri sırasında daha az yırtılma problemi çıkar. Kalın sızdırmazın olumsuz yanı ise ağır olması ve taşınması için özel ekipman gerekmesidir. Sentetik membran sızdırmazlar, gerek yerleştirme öncesinde ve gerek yerleştirirken, gün boyunca meydana gelen hava sıcaklığındaki değişimlerden etkilenmemelidir. Dikme kolaylığı da önemli bir etkendir. Genelde, dikilmesi daha zor olan sızdırmaz membranlar kimyasal olarak daha dayanıklıdırlar. Dikişin uzun süredeki dayanıklılığı düşünülmelidir. Atığa uzun süre maruz kalmış membran dikişlerinin durumu da düşünülmelidir. Eski depo yeri yanına yeni bir depo ilavesi durumunda eski membrana dikiş yapılabilmelidir. Membranın yaşlanması, daha sonraki tamir gibi ilave işlemlere engel olmamalıdır. Örneğin, hypalon'un toprak tabakası ile korunmuş olsa bile l yıl sonra tekrar dikilebilirle özelliğini kaybettiği bilinmektedir Atıkla Uygunluğu Atıktan sızan su ile sızdırmazın kimyasal uygunluğu belirlenmelidir. Bunların denenmesi, bir plakanın atık sızıntı suyu veya atığın sulu karışımına daldırılması suretiyle yapılmaktadır. Sızdırmaz membran örneklerinin tek veya çift tarafı sızıntı sularına 12 gün temas ettirilir ve sonra çeşitli fiziksel özellikler araştırılır. Buna ilaveten membranda sızıntı suyunun difüzyonuna dayanan testler de mevcuttur. Fakat, genelde sızıntı suyuna daldırma testi kullanılmaktadır. Sentetik sızdırmazların sızıntı suyu ile uygunluğuna ilave olarak yerel toprak yapısı ile de uygun olup olmadığı test edilmelidir. Doğal olarak oluşan metal oksitleri, klorürler, kükürt bileşikleri ve bazı organik bileşikler membranla tepkimeye girebilirler. Yüksek veya düşük ph'lı toprak da membranı parçalayabilir. Sentetik sızdırmaz türlerinin çeşitli zararlı atık türleri ile uygunluğu Tablo l. de gösterilmiştir. Sızdırmaz Kostik Petrol Çamuru Asidik Çelik Üretim. Çamuru Elektro Kaplama Çamuru Toksik Pestısitli Atık Karışımı Petrol Rafinerisi Çamuru ilaç. Endüstrisi Alıkları Laslik ve Plastik Atığı Bulil Lastiği t - Klorlu Polietilen _ -t- Klorosülfonatlı Polietilen 4 _ -f Etilenpropilen Lastiği -t- _ Düşük Yoğunluklu Polietilen C Û -t- -t- Polivinilklorür -f -f f Tablo-1: Sentetik membran türlerinin zararlı atıklarla uygulanması (=Uygun, -=Uygun değil, =UygulanabiIir) TEMMUZ-AGUSTOS-EYLUL 1994 SAYI: 12

4 Ekoloji 3.4. Mekanik Özellikler Mekanik özellikleri belirlemek için yapılan testler: a) Çekme gerilmesi b) Yırtılma direnci c) Genleşme direnci d) Düşük sıcaklık kırılganlığı e) Çevresel fiziksel zorlama direnci f) Permeabilite g) Yoğunluk h) Eriyik akma indeksi ı) Karbon siyahı dispersiyonu i) Sıcaklıkla yaşlandırma gibidir. Ayrıca, sızıntı suyu ile temas oluşan mikrobiyolojik bozundurmanın etkisinin tespiti de sözkonusudur. Buradaki testlerin çoğu sızdırmazın yerleştirilmesi ile ilgilidir. 4. EN ÇOK KULLANILAN SENTETİK MEMBRAN TÜRÜ: POLİETİLEN Birçok polimer türleri geçmiş pratiklerde kullanılmış iseler de öyle gözükmektedirki HDPE ve LDPE birçok örneklerde tercih edilmişlerdir. Bunlara alternatif olabilecek yeni polimerler geliştirme çabaları vardır. Polietilen birçok polimer reçinelerinin genel ismidir. Polietilen reçinenin uygun olarak seçilmesi çok önemlidir. Boru üretiminde kullanılan reçineler kaliteli sızdırmaz üretimi için idealdir. Polietilen kristalize bir polimerdir. Genelde düzenli tabakalar şeklinde oluşurlar. Bu tabakalar da düzensiz olarak küresel şekiller oluştururlar. Polietilenin fiziksel özellikleri, bu küresel düzenlenişin boyutu, şekli ve düzenlenişlerine bağlıdır. Daha küçük çaplı küresel düzenlenişle kırılmaya karşı daha yüksek direnç sözkonusudur. Polietilendeki kırılganlık bu küresel düzenlenişin boyutundaki artma ile artar. Keza, molekül ağırlığı dağılımı da kırılganlıkta önemli rol oynar. Düşük moleküllü türler, yüksek moleküllerin arasını doldurarak kırılganlığı önlerler. Bir polimerde kristal ve amorf yapıların her ikisi birden bulunur. Kırılma olayı genelde daha çok amorf yapının hakim olduğu kısımlarda meydana gelir. Polimerde 3 amorf yapı öğesi mevcuttur: l- bağ molekülleri, 2- lamelli yapıdan çıkmış, porsumuş ipçikler, 3- ip uçları. Bağ moleküllerinin varlığı polietilene bir esneklik de vermektedir. Bu nedenle belli oranda bağ moleküllerinin bulunması da istenir. Bağ moleküllerinin sayısını kontrol edecek 3 parametre l- molekül ağırlığı, 2- komonomer içeriği, 3- yoğunluktur. 5. TİCARİ SENTETİK SIZDIRMAZ TÜRLERİ 3 tip ticari sentetik sızdırmaz (membran) mevcuttur: 1- Takviyesiz: Bunlar fabrikada haddeleme (extrusion) veya perdahlama (callendering) gibi metotlarla üretilirler. Haddelenmiş sızdırmazların genişliği m ve kalınlığı.25-4 mm arasında değişir. Perdahlanmış sızdırmazm genişliği ise l m ve kalınlığı.25-2 mm arasında değişmektedir. 2- Takviyeli: Dokuma veya dokuma olmayan jeofabrikler, polimerik bileşiklerle kaplanır. Genelde kalınlıkları mm arasındadır. Membran genişliği jeofabriğin genişliğine bağlıdır. 3- Lamineli: Dokumasız bir jeofabrik, sentetik bir membran (genelde takviyesiz) laminelenerek perdahlanır. Kalınlık ve genişliği jeofabriğin ve sentetik membranın kalınlık ve genişliğine bağlı olarak değişir. 6. MALİYET Sentetik membranlarm fiyatı kalınlıkları ile orantılı olarak, fabrikada üretim, taşıma, depo yerine yerleştirme ve dikme giderlerini içerecek şekilde 1988 yılı itibariyle döşenen her m 2 sızdırmaz için 3-14 Amerikan doları arasında değişmektedir. Bu maliyet, sızdırmaz altının düzeltilmesi, toplama sisteminin kurulması v.b. çalışmaları kapsamaz. Sızdırmazların depo yerlerine döşenmesi maliyetleri yüksektir. Fakat, kirlenmiş yeraltı sularının tekrar temizlenmesi için harcanan zaman, emek ve masraflar çok daha fazladır. Ayrıca, kirlenmiş olan yeraltı sularının 1-2 yıllık temizleme süreci boyunca kullanılamaması da önemli bir mahzurdur.

5 Çevre Dergisi 1. SENTETİK MEMBRAN SIZDIRMAZLARIN TASARIMI Sentetik sızdırmazların depo yerine yerleştirilmesi için çeşitli tasarım düşünceleri söz konusudur (7,8,9). Bunlardan en önemlisi şev boyunca yerleştirilecek sızdırmazın kaymasını ve toplanmasını önlemek için uygun şekilde tutucu desteklere gereksinme vardır. Bu nedenle kullanılan tasarım alternatifleri Şekil la-le'de gösterilmiştir. Bu alternatiflerin bir kısmı vidalama ve bir kısmı da hendeklerle tutturma şeklindedir. Genelde sızdırmazın zedelenmesi istenmediği için hendekle tutturma tercih edilmektedir. Bu çalışmada hendekle tutturma tasarımı incelenecektir. 9UEÖİM, ÇEÜKVIDA BETON Şekil-ld: Sızdırmaz tutturulması: 4. Alternatif ÇELİK VİDA PLASTİK CONTA SIZDIRMAZ % l EĞİM A-15 CM BETON PLASTİK CONTA.."" SIZDIRMAZ 6 CM DERİNLİKTE BETON- L MİNİMUM 3 CM YARIÇAP Şekil-la: Sızdırmaz tutturulması: 1. Alternatif SIZDIRMAZ Şekil-le: Sızdırmaz tutturulması: 5. Alternatif 7.1. Tutma Hendeği Tasarımı Membranların kaymasını önlemek için açılacak hendeklerin boyutlarını belirlemek gerekmektedir (9). Şekil 2'de sentetik membran tasarım değişkenleri verilmiştir. A noktasındaki göz yumulacak en yüksek çekme [Fp], denklem l ile belirtilmiştir: SfZDIRMAZ Şekil-lb: Sızdırmaz tutturulması: 2. Alternatif HENDEK D = 3-4 CM % l EĞİM SIZDIRMAZ D ' MİNİMUM 3 CM YARIÇAP Şekil-Ic: Sızdırmaz tutturulması: 3. Alternatif Fp = Q y t (1) Burada; Qy= Sentetik membran arızalanma gerilimi t= Sentetik membran kalınlığıdır. Arızalanmaya direnç gösteren toplam kuvvet [FR], toprak örtü ile kaplanmış olarak: FR= Ts h b tan5 w LA tan5 (2) Y s = Toprak birim ağırlığı b= Hendek genişliği h= Hendek derinliği 5= Membran ile toprak arasındaki sürtünme açısı w= Sentetik membranın birim alanı başına düşen ağırlık

6 Ekoloji Örtü Toprak \ Sızdırmaz W= Şevdeki toprak ağırlığı (=Y S h'd/sinp) p= Şevin zeminle yaptığı açı EF= Emniyet faktörü 7.3. Örtü Toprağı Kaymasının Kontrolü Örtü toprak, eğer membranla yeterince sürtünme sağlayamazsa aşağıya doğru kayacaktır. Bu amaçla bazen membran altına ve üstüne jeotekstiller konulmaktadır. Böyle hallerde, jeotekstil ile membran arasındaki sürtünme açısı son derece düşük olmaktadır. Bu tür temas yüzeylerinde genelde söz konusu olan sürtünme açıları: - toprak-sentetik membran arayüzeyi: toprak-jeotekstil arayüzeyi: 3-23 Sentetik membran-jeotekstil arayüzeyi: 23-6 şeklindedir. HDPE endüşük sürtünme açısına sahiptir. Deneysel datanın olmadığı durumlar için, kumlu örtü toprağı ile HDPE sızdırmazları için aşağıdaki değerler kullanılabilir: - toprakla sentetik membran: 17 - toprakla jeotekstil: sentetik membranla jeotekstil: 6-8 Toprak kaymasına karşı emniyet faktörü (9): Şekil-2: Sentetik Membran Tasarım Değişkenleri Atık konulmamış boş depolardaki sızdırmaz ve örtü toprağının kaymaması için gerekli toplam kuvvet [Frc]: F rc = T s (hh') b tanö (wt s ) LA tan5 (3) w,t s ile kıyas edildiğinde çok küçük olduğu görülür. Frc hesabında 1.2 ile 1.5 arasında değişen emniyet faktörü alınır İzin Verilecek Araç Ağırlığı Membran kaymasına, yırtılmasına veya incelmesine neden olacak ağır araçların sentetik sızdırmaz üzerinde dolaşmasına izin verilmez. İzin verilir maksimum araç ağırlığı [T] aşağıdaki denklem ile hesaplanır. Herhangi bir araç, membranın üzeri toprakla örtülmezden önce depo yerine alınmamalıdır (9). W sinp = W cosp tan8 F rc Qyt/EF (4) EF = W cosp x tanö / (W sinp) = tanövtanp (5) 8. SENTETİK SIZDIRMAZ İNŞASI Sentetik sızdırmazlar killere göre daha az kullanılmaktadır. Sentetik sızdırmazların inşasında daha az iş söz konusudur. Fakat, daha fazla dikkat gerektirirler. Depo tabanının, sentetik sızdırmaz (membran) yerleştirmezden önce hazırlanması gerekir. Taban dizayn gereklerine göre uygun toprak türleri ile hazırlanmalı cm'den iri herhangi bir danecik içermemelidir. Yerleştirmeden sonra sıkıştırılmalıdır. Bitki üremesini önlemek için herbisit ilavesi yapılmalıdır. Araçların geçeceği yerlerin planı önceden hazırlanmalıdır. Hiçbir zaman araçlar tamamlanmış sızdırmazların üzerinde gezdirilmemeli ve bırakılmamalıdır. Sadece dikme ekipmanı, dikiş test etme ekipmanı ve gerekli personelin enaz sayısının membran üzerinde olmasına izin verilmelidir. Mümkünse dikiş yerleri sızıntı suyu toplama hatlarından enaz l m uzakta olmalıdır. Bu, önceden yapılacak bir planlama ile sağlanabilir. Tabanın üstüne sızdırmazı yerleştirmeden önce ayak izi veya diğer baskı yapıcı şeylerin izlerinin kalıp kalmadığı kontrol edilmelidir. Dikişler dikilecek iki membran ucu altına ince şerit halinde bir sızdırmazın yerleştirilip dikilmesi ile yapılmaktadır. Personelin ağır cihaz taşımamaları, ağır bot giymemeleri ve hatta karda batmadan yürümeyi sağlayan tenis türü ayakkabı giyilmesi için mürettebat donatılmalıdır. Membranın yerleştirildiği sırada 24 km/saat'ten daha hızlı rüzgar esmemesine dikkat edilmelidir. Dikme işi membran üreticisinin önerdiği hava sıcaklıklarında yapılmalıdır. Siyah oldukları için sentetik sızdırmazlar güneşli günlerde çok fazla ısınırlar. Yüksek sıcaklığın uygun olduğu sızdırmazlar için uygun olan sıcaklık aralığı 4-27 C'dir. Düşük sıcaklık gerektiren sızdırmazlar için ise sıcaklığın 3 C'den yüksek olmaması gerekmektedir. Gün boyunca meydana gelen sıcaklık farkı nedeniyle, gün boyunca yapılan dikme sonucunda dikiş

7 Çevre Dergisi yerlerinde büzülmeler, kırışıklıklar meydana gelmektedir. Genelde, dikme işi sabahleyin güneş ışınlarının yükselip sızdırmazlar üzerindeki çiğleri buharlaştırmasından sonra yapılır (özellikle haddelenmiş sızdırmazlarda buna dikkat edilir). Eğer sızdırmazlar yağmur sonrası halen ıslak durumda ise kaynak işlemi yapılamamaktadır. Bu nedenle dikiş işleminden önce sızdırmazların kaynatılacak yerleri kurutulmalıdır. Eğer dikme işinin bitmesine birkaç dakika kalmış ise dikilecek yerler koruyucu portatif bir çadır altında dikilmeye devam edilebilir. Dikilecek çok yer varsa yağmur durduktan sonra kurutma yapılarak işe devam edilir. Çökme ölçüm kolonları, özellikle çamur depoları olmak üzere depolarda 3 m aralıklarla zamanla meydana gelecek çökmelerin miktarını belirlemek için yerleştirilmektedir. Bunların sızdırmazlar üzerindeki yerleştirilmeleri Şekil- 3'deki gibi tasarlanır. Ayrıca, oluşan gazların ventilasyonu için depo üstündeki son örtüde kullanılan sızdırmaz için uygulanacak tasarım Şekil-4'te gösterilmiştir. PVC llanş t * 3 cm 1..,.., PVC levha \ \ \ 5cm çapında -- PVC botu Şekil-3: Çökme Ölçüm Kolonu Dizaynı PVC kapak Şekil-4: Depo Gazı Ventilasyonu-Son Örtü Membranı Bağlantı Dizaynı Her15cm'da 1 25cm çapında 4 delik ' Jaotekstil rson Örtü Ustu / Sızdırmaz Üstündeki Örtü 3t=/ z / 1cm çapında PVC Gaz Bacası Senlalik MemDran Üst Örtü yıkanmış çakıl (2.5 ila 4cm çapında aanelar) 4- Kum Tabaka Sızdırmaz taşınması her aşamada çok dikkatli yapılmalıdır. Depo yerinde sızdırmazların fazla indirilip kaldırılmaması için cm kalınlığında sızdırmaz öbekleri bir plana göre depo yeri inşaatında dağıtılmalıdır. Sentetik sızdırmazlar UV ışınlarından etkilenmektedirler. Bunların depo yerinde örtülerek muhafaza edilmesi gerekir. Yada bir barakada kullanılana kadar bekletilmelidir. Eğer hava sıcaklığı da yüksekse baraka havalandırılmalıdır. Üreticinin depolama için önerdiği kurallara tamamen uyulmalıdır. Birçok dikme metodu mevcuttur. Genelde kullanılanları: 1) Isıl teknikler (sıcak hava, sıcak metal v.b.) 2) Çözücüler, tutkallar ve çimentolar 3) Haddeleyerek kaynatma (sadece HDPE) 4) Vulkanizasyon olarak sıralanabilir. Bu yöntemlerin seçiminde üretici firmanın dikme metodu önerisine uyulmalıdır. Dikme cihazlarının kullanılması sadece usta kişilerce yapılmalıdır. HDPE dikilmesi için sıcak metal eritmesi ve haddeli kaynatma metodları uygulanmaktadır. Sızdırmazların dikilmesi sırasında meydana gelen kusurlar gerekli araçlarla yamandıktan sonra meydana gelen bu kusurlu yerler depo planı üzerinde işaretlenmelidir. Çalışma hassasiyetini değerlendirme bakımından ölçü olarak her dekarda en fazla 2 yamanmış yer olması istenir. Yerleştirme işlemi biter bitmez sentetik membranlar toprak veya atıkla örtülmelidir. Esasen kalite kontrolü için arazi metodları mevcut ise de kesin sonuçlar laboratuvarda yapılan testlerden sonra alınır. Laboratuvar analizleri çok hızlı yapılmalıdır. Depo yanında hazır toprak yığınları bulunmalı, test biter bitmez membranların üstüne toprak serilmelidir. Bu toprakta 1.25 cm'den iri daneler olmamalıdır. Toprağın membranın üzerine hızla ve belli yerlerine bırakılmasından ve düzensiz yayılmasından kaçınılmalıdır. İlk etapta en azından 3 cm kumlu toprak yayılmalıdır. Toprak itilmesi de yavaşça yapılmalıdır. Ayrıca depo üstünde hareket edecek araçlar için patikalar yapılmalıdır. Membranın toprakla örtülmesi işi çok ciddiye alınmalı ve hassas olarak yapılmalıdır. Bunun için membran yerleştirme süresinin %5 ila %1 kadarı za- TEMMUZ-AGUSTOS-EYLUL 1994 SAYI: 12

8 Ekoloji man harcanması gözden çıkarılmalıdır. Toprak yayılması ve düzeltilmesi sırasında çok hafif araçlar kullanılmalıdır. İlk atık tabakası yayılmalı ve hafif araçlarla sıkıştırılmalıdır. İlk atık bu nedenle iri atıklardan olmamalıdır. İhale şartında garanti de olmalıdır. Bu nedenle proje fiyatı yükselecektir. Ayrıca, membran üreticisinin de garantisi olmalıdır. Yani üretici firmanın membranı taşıyıp yerleştirmesi ve gerekli arazi ve laboratuvar testlerini yapması garantisi ihale şartında bulunmalıdır. Üreticiler genelde membran dayanıklığı, membran rulolarının sahaya taşınması ve ürün kalitesi için garanti vermek istemektedirler. Proje sahipleri garantiler arasında seçim yapmalıdırlar. Üretim ve yerleştirmedeki tecrübe de ayrıca önemlidir. 9. ASFALT SIZDIRMAZLAR Asfaltın doğrudan doğruya toprakla veya beton ile karıştırılması ile de sentetik sızdırmaz oluşturulmaktadır. Her iki durumda da asfalt, %7-9 civarında karıştırılmaktadır. Fakat bu karışım normal yol asfaltından daha fazla mineral katkılı olmaktadır. Mineral katkının fazla olması ile sızdırmaz yapımı daha kolaylaşmaktadır. Asfalt karışımı bu sızdırmazm normal asfaltlama iş makinaları ile döşenebilmesi gibi bir avantaj söz konusudur. Asfalt karışımı sızdırmazlar için önerilen kalınlık 1-25 cm arasıdır. Şev eğimlerinin 1.3'ten küçük olması istenir. Asfalt-beton karışımları ile 1~ 7 cm/sn'den düşük permeabilite elde edilirken asfalt-toprak sızdırmazı ile 1-3 cm/ sn gibi yüksek permeabilite sözkonusu olmaktadır. Ayrıca, fiziksel zorlanmalara karşı dayanıklılık yönünden asfalt-toprak karışımı yaklaşık 15 kez dezavantajlıdır. Asfalt sızdırmazlann atıklarla uygunluğu üzerine Haxo ve arkadaşlarının yaptıkları çalışmada (1); asfalt katkılı sızdırmazlar evsel katı atık sızıntı suları ile çeşitli zararlı toksik atıklara 56 ay süre ile maruz bırakılmış ve özellikle yüksek organik bileşik içeriğinin ve çok düşük ph'nın sızdırmazı tahrip ettiğini belirlemişlerdir. Hatta, evsel atıkla da bazı problemlerin olabileceği belirtilmiştir. 1. SONUÇ Zararlı atıkların dünyamıza getirdiği yüklenmeler giderek artmaktadır. Bu yüklenmelerin doğurduğu çevre ve sağlık problemlerini gidermek veya enaza indirmek için yapılan çalışmalar, problemlerin artan çeşitliliği ve yükü karşısında giderek karmaşıklaşmaktadır. Örneğin, önceleri evsel katı atıkların depolanması için kil sızdırmazlar yeterli önlem olarak görülmüştür. Zararlı atıkların daha iyi izlenebilmesi için yapılan analitik teknolojisi gelişmeleri, evsel atıkların dahi çok zararlı bileşikleri içerdiği gerçeğini ortaya çıkarmıştır. Bu durum, biri sentetik sızdırmaz olmak üzere çift tabaka sızdırmaz uygulamasının gerekliliğini ortaya çıkarmıştır. Sentetik sızdırmazlann tasarımından önce atıkla uygun olup olmaması konusu yani seçimine önem verilmesi gereken bir noktadır. Ayrıca, yerel toprak örtüsü ile uygunluğu da araştırılmalıdır. Atıkla ve toprak yapısı ile uyuşumuna ek olarak, kolay işlenebilme ve atık yerleştirilmesinden sonraki fiziksel mukavemet gibi durumlar araştırılmalıdır. Genelde, istenen durumlara uygunluk bakımından polietilen türü sentetik sızdırmazlar tercih görmüşlerdir. Sentetik sızdırmazlann hava koşullarından çabuk etkilenmeleri nedeniyle sızdırmaz yerleştirilmesi olabildiğince seri olarak yapılmalı, sızdırmaz üzerinde hafif araçların kullanılmasına dikkat edilmeli ve sızdırmaz delinmemelidir. Sızdırmaz yerleştirmezden önce plan yapılmalı ve sızdırmazdaki yama yerleri bu plan üzerinde kaydedilmeli ve bu rapor saklanmalıdır. KAYNAKLAR 1. Federal Register, "Hazardous and Solid Waste Amendments of 1984", USEPA, "Minumum Technology Guidance on Double Liner Systems for Landfills and Surface Impoundment; Design, Construction and Operation", Draft EPA/53-SW-85-14, Cadwallader, M.W., "Synthetic Flexible Membrane Liners in Waste Disposal Facilities: Guidelines for Proper Selection, Specification and Copliance with Govemment Regulations", HazPro'86, National Research Council of Canada, "Geotechnical Aspects of Waste Disposal 2. Associate Committee on Geotechnical Research, Technical Memorandum, No. 135.", American Society for Testing and Materials (ASTM), "Annual Book of ASTM Standards", Martin, J.M., Johnson (Jr), J.H., "Hazardous Waste Management Engineering", Van Nostrand Reinhold Company, Haxo, H.E. et al., "Liner Materials for Hazardous and Toxic Wastes and Municipal Solid Waste Leachate", Noyes Publications, Kays, W.B., "Construction of Linings for Reservoirs, Thanks and Pollution Control Facilities", Wiley-Interscience, Bagchi, A., "Design, Construction and Monitoring of Sanitary Landfill", Wiley-Interscience, Haxo, H.E. et al., "Liner Materials Exposed to Hazardous and Toxic Wastes" EPA/6/2-84/169, 1985.