ATIK MADENİ YAĞLARIN OLASI ÇEVRE RİSKLERİ. Prof Dr. Cem B. Avcı Boğaziçi Üniversitesi İnşaat Müh. Bölümü

Transkript

1 ATIK MADENİ YAĞLARIN OLASI ÇEVRE RİSKLERİ Prof Dr. Cem B. Avcı Boğaziçi Üniversitesi İnşaat Müh. Bölümü

2 AB ATIK YAĞ YÖNETİMİ MEVCUT DURUM (2000) Toplam Baz Yağ kton Otomotiv yağı (%65) Endüstriyel yağ (%35) kton kton Potansiyel Toplanabilen Atık Yağ kton İşlemde kayboluyor %50 Potansiyel yağ % kton kton Toplanan Atık Yağ kton Potansiyel yağ ın %70-75 Yasal Olmayan bertaraf % kton 675 kton

3 AB ATIK YAĞ YÖNETİMİ MEVCUT DURUM (2000) Yağ Miktarları (kton) BAY POTAY TAY

4 AB DE ATIK YAĞLAR 1 Ton Yenilenebilir Atık Yağın Analizi (*) Ana bileşenler: 0,72 ton baz yağ (XHVI, PAO, Esterler gibi sentetik elemanlar dahil) 0,15 ton hafif veya ağır hidrokarbonlar (yapısı bozulmuş cracked yakıt elemanları) 0,08 ton katkı maddesi, oksidasyon ürünü, çeşitli kirlilik partikülleri 0,07 ton su Rejenerasyonun Faydaları 0,57 ton baz yağ 0,19 ton fuel oil (endüstriel yakma için) 0,05 ton iç enerji kullanımına uygun atık 0,12 ton atık (dış enerji kullanımı için) 0,07 ton atık su Enerji Dönüşümünün Faydaları Kontrollü yakma ile kullanılabilecek 39 GJ kalorifik değere sahip 1 ton sıvı yakıt * 1995, In Mineralöl Raffinerie Dollbergen GmbH, Ökopol GmbH tasked by Lower Saxon Ministry

5 ATIK YAĞLARIN AKİBETİ Geri Dönüşüm Tesisi Geri Dönüşüm Baz Yağ 1 2 Ucuz Yakıt Enerji Tasarrufu 3 $ $ Diğer? Isınma (yasal olmayan) Yakıta Karıştırma (yasal olmayan) Asfalt Üretimi için Kullanım Kaçak bertaraf Doğaya deşarj? Spesifikasyon Kalite Kontrolü Maliyet Enerjiye Dönüşüm Çimento Fabrikaları Enerjiye Dönüşüm İnsineratörler Kireç Ocakları Haddehaneler Enerjiye Dönüşüm Kontrollü Yakarak Isınma

6 OLASI OLUMSUZ ETKİ ALANLARI 1 litre motor yağının 100,000 m3 içme suyunu kirletebilir Hava Kirliliği Toprak Kirliliği: Araçlardan direkt kaçak oluşumu Toz kontrolü için toprak yollara püskürtülmesi Asfaltlama çalışması Depolama alanlarından kaçaklar

7 OLASI OLUMSUZ ETKİ ALANLARI Su kaynaklarının Kirliliği olarak: Denizler Barajlar Göller Nehirler Yeraltı su kaynakları Sulu ortamlara Karışması Yağmur suları ile taşınması bilhassa yerleşim alanlarındaki trafik ulaşım sisteminden deniz, göl ve nehirlere Slogan: 1 litre motor yağının 100,000 m3 içme suyunu kirletebilir Boyutlandırma örneği: Bir arabadan çıkan atık motor yağı 10,000 tanker içme suyunu kirletebilir

8 ATIK YAĞLARIN KİMYASAL İÇERİKLERİ METALLER KLORLU HİDROKARBON DİĞER ORGANİKLER Alüminyum Diklorodifluorometan Benzen Antimon Triklorotrifluoretan Toluen Arsenik 1,1,1-Trikloroetan Ksilen Baryum Trikloroetilen Benz(a)anthracene Kadmiyum Tetrakloroetilen Benzo(a)pyrene Kalsiyum Toplam Klor Nafthalen Krom PCB Diğer PAHs Kobalt Bakır Kurşun Magnezyum Mangan Cıva Nikel Fosfor Silikon Sülfür Atık yağların büyük içeriği hidrokarbonlardır fakat aynı zamanda etkinliğini artırmak üzere katkı malzemeleri de mevcuttur. Genel ağırlık (%75 ve üzeri) alifatik bileşimler sonra monofatik aromatikler Katkı maddelerinin miktarı yağın kullanımına göre değişir. Hidrolik yağlar çok az miktarda katkı maddeleri vardır. Motor yağları is hacım bazında %10-20 kadar katkı malzemesi içerebilir Bazı katkı maddeleri insan sağlığına olumsuz etki edebilir Atık yağların kimyasal içerikleri çok değişkendir. Kaynak: US Department of Energy, Waste Oil: Technology, Economics and Environment, Health and Safety Considerations, January 1987.

9 ATIK YAĞLARIN KİMYASAL İÇERİKLERİ Araçların çalışma sonucunda motor yağının kimyasal kompozisyonu değişime uğrar. Polimerlerin kırılması, oksidasyon, organometalik bileşenlerin ayrışması söz konusudur Bu değişimler yüksek mekanik stresler ve yüksek ısılardan olayı oluşur Aynı zamanda diğer kirleticiler, benzin veya petrol, su antifriz ve çözülmeyen partiküller motor yağının içinde oluşur Su muhtevası 9%, yakıtlar %10 ve katı maddeler %8 e kadar varabilen miktarda olabilir Kullanılmış motor yağında: % nitrojen, % sülfür, mikrogram/g fosfor, 3500 mikrogram/g klor içeriği literatürde belirtilmiştir

10 ATIK YAĞLARIN KİMYASAL İÇERİKLERİ Ağır metal içeriği yakıt ve motor aşınmasında dolayı oluşur yüksek oradan Pb, Zn, Ca, Ba ve Mg, daha düşük oranlarda ise Fe, Na, Cu, A1, Cr, Mn, K, Ni, Sn, Si, B and Mo bulunur Ağır metal içerikleri mikrogram/g bazında: Pb: 13000; Zn: 2500; Cu: 50; Cr: 20; Ni: 5 ve Cd: 0.1 seviyelerinden fazla olabilir. Diğer metaller ise, Ca: 4000; Mg:1000 ve Na: 600 seviyelerinden fazla olabilir Atık motor yağının içindeki PAH miktarı orijinal motor yağına göre 670 kez fazlalaşabilir

11 İNSAN SAĞLIĞI ÜZERİNE ETKİLERİ Atık yağların içinde bulunan kimyasalları insan sağlığı açısından bir çok hastalığa neden olabilir. Atık yağ kansere neden olabilir. Deri ve karaciğer kanserine yol açabilir. Yağın içinde bulunan PAH ve aynı zamanda yağın içinde bulunan benzen, toluen ve klorlu solvent ler toksik etkileri artırıcı maddelerdir Yedi PAH (benzo e pyrene) olası kanserojen malzeme olarak tespit edilmiştir. PAH lar soluma, yutma ve deri teması ile insan vücuduna girme olasılığı mevcuttur. Ağır metaller ise çevre ortamında tutulmaktadır (bitki, hayvan ve suda yaşayan canlılar) ve bu sayede insanlar ile temas yolu oluşur Atık yağların yakılması sonucu ortaya çıkan partiküller solunum problemlerine yol açabilir. Karbon ve klorlu bileşenleri içeren yağların yakılması çok sayıda organo klorlu bileşenlere neden olabilir (17 adet diyoksin ve furan oluşabilir ki bunlar insan ve çevre sağlığı için büyük risk oluşturur)

12 EKOTOKSİK ETKİLERİ Sucul ortamdaki organizmalar arsenik, kadmiyum, kromdan dolayı akut toksisite ve Balıklarda akut etki oluşturduğu tespit edilmiştir Balıklarda PAH lardan dolayı tümör gelişimi tespit edilmiştir Bazı bileşenlerin (cıva gibi) kısa dönem etkinliği değil uzun vadeli bio akümülasyon sonucu etkilerinin oluşması söz konusudur Bitkileri zehirleme etkilerinin oluşması söz konusudur. Bazı ağır metallerin (kadmiyum, arsenik ve krom) bitkilere direkt toksik etkisi olduğu saptanmıştır. Aynı zamanda bitki örtüsünün nitrojen diyoksit ve sülfür diyoksitlerden dolayı olumsuz etkilendiği görülmüştür Suyun üzerinde yüzen yağ tabakası oksijen girişini önleyip sucul yaşamı olumsuz etkileyebilir.

13 SU KAYNAKLARI ÜZERİNDE ETKİLERİ Denizlere atık yağlar bir çok şekilde deşarj olma olasılığı mevcuttur. Ama en önemli neden yerleşim alanlarının yağmur sularının deşarjları, tesislerden arıtılmadan boşaltımıdır. Her sene yaklaşık 2 milyon m3 atık yağ boşatıldığı tahmin edilmektedir. Bunun yarısı noktasal ve noktasal olmayan yüzey su drenajındandır

14 SU KAYNAKLARI ÜZERİNDE ETKİLERİ Atık yağlar su ortamı için tehlike arz etmektedir. Suda çözülebilen birçok kimyasalı içermektedir. Bu da bu kirleticileri hem bitki hem canlılar tarafından alınmasında neden olur Arsenik, kadmiyum ve krom gibi metaller sediman tabaksına çöker ve çevrede çok uzun süre kalabilir Yağ görsel bir kirliliktir su yüzeyinde olduğu zaman ve içme suyunun tadı kısa zamanda bozulabilir

15 ÇEVRE YÖNETMELİKLERİ Çevre Kanunu Endüstriyel Tesislerinden Kaynaklanan Hava Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği Yeraltı Suları Kanunu Çevresel Etki Değerlendirmesi (ÇED) Yönetmeliği Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği Tehlikeli Kimyasallar Yönetmeliği Toprak Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği Çevre Denetimi Yönetmeliği Atık Yağların Kontrolü Yönetmeliği Hafriyat Toprağı, İnşaat ve Yıkıntı Atıklarının Kontrolü Yönetmeliği Poliklorlu Bifenil ve Poliklorlu Terfenillerin Kontrolü Hakkında Yönetmelik

16 İŞÇİ SAĞLIĞI-İŞ GÜVENLİĞİ YÖNETMELİKLERİ Çalışanların İş Sağlığı ve Güvenliği Eğitimlerinin Usul ve Esasları Hakkında Yönetmelik, Kişisel Koruyucu Donanımların İşyerlerinde Kullanılması Hakkında Yönetmelik İş Ekipmanlarının Kullanımında Sağlık ve Güvenlik Şartları Yönetmeliği, İş Sağlığı ve İş Güvenliği Tüzüğü Kimyasal Maddelerle Çalışmalarda Sağlık ve Güvenlik Önlemleri Hakkında Yönetmelik Biyolojik Etkenlere Maruziyet Risklerinin Önlenmesi Hakkında Yönetmelik, Kanserojen ve Mutajen Maddelerle Çalışmalarda Sağlık ve Güvenlik Önlemleri Hakkında Yönetmelik İş Kanunu İlkyardım Yönetmeliği Kişisel Koruyucu Donanımların İşyerlerinde Kullanılması Hakkında Yönetmelik Umumi Hıfzıssıhha Kanunu

17 WAYNE WASTE OIL VAKASI (A.B.D. EPA Indiana Eyaleti NPL Sahası) Wayne Waste Oil, (Wayne Atık Yağ) yaklaşık olarak 200,000 lt yağ bazlı sıvı atıkları ve 1250 ton tehlikeli atık çamurunu 1975 ile 1980 arasında 175 dönümlük arazide yasal olmayan şekilde bertaraf etti. Şirketin atık yağları geri kazanım ve bertaraf etme lisansı vardı Şirketin çalışma döneminde, yağlı atıkları yüzey işlemler yapılarak (tabanı geçirgen havuzlara) ve hendeklere verilerek doğaya verilmiştir. Saha 1980 senesinde yetkililer tarafından incelemeye alındığında çok sayıda gömülülü atık fıçıları tespit edilmiştir. Sahanın etrafındaki arazi kullanımı ticari, endüstriyel ve konut alanı olarak kullanılmaktadır. Tesis Columbia Şehrinin imar sınırları içinde bulunuyor (nüfus 5,100) Kirlenmiş alanın incelemesine 1980 senesinde başlandı sonra iyileştirme ve gözetim çalışmaları 2009 senesine kadar devam etti Yeraltı su iyileştirme çalışmalarının daha devam etmesi beklenmekte. Risk bazlı iyileştirme seviyelerinin üzerinde kirlilik mevcudiyetini koruduğu gözlendi

18

19 SAHA İYİLEŞTİRME SÜRECİ Temmuz 1980 Indiana Eyaletinin sahayı incelemeye alması Aralık 1982 Sahanın NPL (Öncelikli Ulusal Kirlenmiş Saha) listesine girmesi için başvuru yapıldı Eylül 1983 NPL listesine kabulü Temmuz 1986 İlk atıklar saha dışına alındı Ağustos 1987 Taslak İyileştirme Fizibilite etüdü başlatıldı Mart 1989 İkinci atık taşıma işlemlerinin gerçekleştirilmesi Ocak 1990 Nihai İyileştirme Fizibilite Etüdü kabul edildi. Mart 1990 ROD (Ulusal bazdaki kirlenmiş sahaların devlet tarafından iyileştirme kararının alınması) için imza atıldı Mayıs 1994 İyileştirme Çalışmaları Başlatıldı Haziran 1995 İyileştirme Sistemi İnşaatı tamamlandı Ağustos 1999 İlk beş senelik iyileştirme performansı değerlendirildi Aralık 2002 Ek toprak gazı kuyularının sahada yerleştirilmesi 2004 ve 2009 İkinci ve Üçüncü beş senelik performans değerlendirmesi

20 Petrol Türevli Sıvı Atıkların Kavramsal Toprak Kirletme Mekanizmaları

21 WAYNE WASTE OIL VAKASI Yeraltı suyunda Uçucu Organik Bileşimler (VOC) tespit edildi. Kirleticilerin arasında benzen, trikloroetilen, vinil klorür ve toluen mevcuttu. Toprak bünyesinde VOC lere rastlanmış olup, bunların aynı zamanda yeraltı su kirlilik kaynağı olma olasılığı söz konusu idi. Columbia Şehrinin içme suyu kuyuları sahanın kuzey sınırının ötesinde yer alıp kirli olmadığı tesit edilmişti. Şehirdeki yerleşim birimlerinin hepsi belediye su hatlarına bağlı idi. Sahanın Doğu ve Güneyinde Blue Nehri sınırındadır. Yeraltı su iyileştirme sistemleri Nehrin kirlenmemesi için gerekli görülmüştür. Tabii olarak yeraltı su akımı nehre doğrudur Arazı kısmi olarak nehrin 100 senelik taşkın sahasının içinde yer almaktadır

22 SAHA İYİLEŞTİRME KAPSAMI Temmuz 1986 ve Şubat 1988 arasında 13,000 ton atık malzeme sahadan direkt olarak taşındı Mevcut variller taşınması, sıvı atıkların hafredilmesi ve bertaraf edilmesi, işletme esnasında kullanılan tanklardaki atıkların ve malzemelerin bertaraf edilmesi söz konusu oldu. Toprak bünyesinde bulunan ve yeraltı su kirliliği kaynağı olarak oluşabilecek kirleticilerin temizlenmesi için sahada geniş kapsamlı bir toprak gazı toplama ve bertaraf sistemi kuruldu. Aynı zamanda yine sahada yeraltı suyu toplama ve iyileştirme sistemi kuruldu. Bunlara ek olarak kirletenmiş alanların üzerine geçirimsiz bir örtü yerleştirildi İyileştirme maliyetlerini karşılamak için Federal Hükümet kirleticilere 1997 senesinde dava açtı. Fizibilite etüdü bulguları arasında sahanın güney batı kısmındaki geçirimsizlik perdesinin inşaat edilmesi vardı ve iyileştirme kapsamına alındır.

23 TOPRAK GAZI TOPLAMA SİSTEMİ

24 SAHA İYİLEŞTİRME KAPSAMI İnsan vücuduna solunum, temas, direkt veya direkt olmayan yollarla kirlenmiş suların girmesini önlenmesi için, sahanın özelliklerine ve algılayıcıların boyutlarına göre iyileştirme seviyeleri tespit edilmiştir ve çalışmalar buna göre yapılmıştır. Gaz ve yeraltı suyu toplama ve iyileştirme sistemi 1995 senesinde tamamlanmıştır. İlk 5 senelik çalışma kapsamı 1999 senesinde değerlendirip, insan sağlığını tehdit edici unsurlar bulunmamıştır 2002 senesinde toprak gazı iyileştirme sistemini daha etkin çalışması için gerekli değişikler yapılmıştır. Sistemin etkinliği 2005 ve 2009 senelerinde incelenmiştir Yeraltı su iyileştirme çalışmalarının daha devam etmesi beklenmektedir. Risk bazlı iyileştirme seviyelerinin üzerinde kirlilik mevcudiyetini koruduğu gözlenmiştir Buna göre 2008 senesine kadar toplam 5000 kg VOC toprak havalandırma sistemi ile toplanmıştır. Aynı zamanda 1,700,000 m3 kirli su arıtılmıştır