I.GİRİŞ Dünyada ve ülkemizde hızla artan sanayileşmeye paralel olarak, oluşan atık miktarı da gün geçtikçe artmaktadır. Oluşan atıkların uzaklaştırılması, atığı oluşturan sanayiciyi olduğu kadar, idarecileri de zor durumda bırakan bir problem olarak karşımıza çıkmaktadır. Atık yönetimi konusunda bilgi eksikliği dolayısıyla yanlış uygulamalarda bulunulmuş ve bunların sonucunda doğa insanoğlundan intikamını almakta gecikmemiş, dünyada ve ülkemizde çeşitli çevre felaketleri meydana gelmiştir. Kamboçya da 1998 Aralığı nda meydana gelen olayda 3000 ton civalı atık çevreye yayılmış, bu olay ölümlere yol açmıştır. 1998 Nisan ında İspanya da bir maden ocağındaki atık havuzunun yarılması sonucu Guadiamar Nehrine günde 84000 litre toksik arıtma çamuru sızarak, geniş bir alanı etkilemiştir. Mombosa, Nijerya, Meksika- Bhopal, Chelyabinsk-Sibirya, Güney Hindistan, Love Canal-ABD de de benzer felaketler yaşanmıştır. Bu felaketlerden kimi ülkeler dersler çıkararak, önlemler almışlar ve yeni atık uzaklaştırma yöntemleri geliştirmişler, kimileri de yaşananları ve yaşanabilecekleri görmezden gelip, aynı yanlış uygulamalara devam etmişlerdir. Ülkemizde atıklarla ilgili Katı Atıkların Kontrolü Yönetmeliği, Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği, Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği gibi yönetmelikler olsa dahi, bu yönetmeliklerdeki atık tanımı ve sınıflandırılmasındaki boşluklardan ve yürütme ile ilgili yanlışlıklardan dolayı atık yönetimi doğru bir şekilde yapılamamaktadır. Atıkların, özellikle de tehlikeli atık kapsamına giren atıkların uygun yöntemler uygulanarak uzaklaştırılması esastır. Oysa ki ülkemizde evsel atıklar dahi uygun bir şekilde uzaklaştırılamamaktadır. Tehlikeli atıklarla ilgili durum ise daha karmaşıktır. Ülkemizde oldukça fazla miktarda tehlikeli atık oluşmasına rağmen, bu atıkların sadece bir kısmı legal yollardan uzaklaştırılmaktadır. Geri kalan kısmının ise ne olduğu, ne şekilde bertaraf edildiği bilinmemektedir. Arıtma çamuru kavramı ise, atık kavramı içerisinde ayrı bir yere sahiptir. Zira arıtma çamuru, muhtevasına bağlı olarak katı atık veya tehlikeli atık kapsamına girebilecek bir yapıya sahiptir. Tehlikeli atık kapsamı dışındaki arıtma çamurları düzenli depolama, araziye serme, çamur lagünleri oluşturma gibi metodlarla veya arazi
iyileştirmede (reklamasyon) kullanılarak, tarımda değerlendirilerek uzaklaştırılabilirken, tehlikeli nitelikteki arıtma çamurları için uygulanabilecek yöntemler farklıdır (Yakma, Stabilizasyon / solidifikasyon). Ülkemizde evsel veya endüstriyel atıksuların arıtılması sonucu oluşan arıtma çamurlarının nihai bertarafında gereken özen gösterilmemekte, arıtma çamurları genellikle, yoğunlaştırma ve kurutma işlemlerinden sonra veya hiçbir işlem uygulanmadan, sulu halde, belediyelerin döküm sahalarında bertaraf edilmekte veya yerleşim bölgeleri dışında boş arazilere illegal yollardan gelişigüzel dökülmektedir. Hiçbir önlemin alınmadığı bu alanlardan toprağa ve su kaynaklarına sızıntı olması kaçınılmazdır. Tehlikeli atık niteliğindeki arıtma çamurlarının, hiçbir arıtma yöntemi uygulanmadan ve hiçbir önlem alınmadan uzaklaştırılması çevresel açıdan büyük sakıncalar yaratmaktadır. İnsan sağlığını doğrudan ya da dolaylı olarak tehdit eden bu tür atıkların özel işlemlerden geçirildikten ve tehlikeli kirleticiler minimum düzeye indirildikten sonra uzaklaştırılması gerekmektedir. Tehlikeli nitelikteki arıtma çamurları için uygulanabilecek yöntemlerden yakma düşünüldüğünde, bu yöntem yüksek maliyet gerektirmekte, hem de çevre koruma açısından uygun olmamaktadır. Yanma sonucu yine çeşitli tehlikeli emisyonlar oluşacağından bunların kontrolü ile ilgili problemler yaşanmaktadır. Düzenli depolama alternatifi düşünüldüğünde ise, zararlı maddelerin sızıntı suyuna geçişi ve bu sızıntının yer altı ve yerüstü kaynaklarına ulaşarak kirlilik yaratması tehlikesi söz konusudur. Dolayısıyla düzenli depolama öncesinde Stabilizasyon/solidifikasyon uygulaması yerinde bir uygulama olacaktır. Kısacası, Stabilizasyon/solidifikasyon teknolojisi yakma ve düzenli depolama yöntemleri düşünülse bile, yakmadan çıkan küllerin uzaklaştırılmasında ve düzenli depolama öncesinde zararlı madde sızıntısını önlemede kullanılmakta ve arıtma çamurlarının uzaklaştırılmasında alternatif yöntemler arasında makul ve mantıklı bir çözüm olarak öne çıkmakta ve yaygın bir şekilde kullanım alanı bulmaktadır. Bu teknoloji zararlı atık alanlarının iyileştirilmesi, arıtma proses atıklarının arıtımı (örneğin: yakma prosesinden çıkan küllerin arıtımı için) ve kirlenmiş toprakların iyileştirilmesinde de kullanılır. S/S Yönteminde atığa çeşitli bağlayıcılar ilave edilerek, atık bünyesindeki kirleticiler sabitlenir ve bu şekilde atıkların doğaya verebilecekleri zarar uzaklaştırma öncesinde engellenmiş olur. S/S teknolojisinin tercih nedenlerinden biri de uygulandığı çamurda dayanıklılığı ve sızdırmazlığı arttırması, permeabiliteyi ise
düşürmesidir. Bu anlamda S/S, ürünün fiziksel ve kimyasal özelliklerini geliştirerek, düzenli depolama için bir ön hazırlık sağlamış olur veya elde edilen stabil malzeme belli bir dayanıma sahip ise, yapı malzemesi olarak kullanılabilir. S/S ürünü, düzenli depolama sahalarında örtü materyali, yol inşaatlarında dolgu materyali olarak, tuğla yapımında veya arazi rekreasyonunda kullanılabilir. Her nedense dünyada olduğu gibi ülkemizde, arıtma çamurlarının bertarafı konusu, su ve atıksu arıtımı kadar ilgi görmemiş, bu konuda su ve atıksu arıtımı kadar çalışma yapılmamıştır. Dolayısıyla arıtma çamurlarının yönetimi ve uzaklaştırılması konusunda ileri teknolojiler geliştirilememiştir ve bunun sonucunda bertaraf konusunda güçlüklerle karşılaşılmaktadır. Oysa ki arıtma çamuru, su arıtımının kaçınılmaz bir sonucudur ve su içindeki kirleticileri konsantre bir şekilde bünyesinde taşımaktadır. Arıtma çamurlarının da atık yönetimi kapsamında ele alınması ve minimizasyon ve geri kazanıma yer verilmesi esastır. Tam da bu noktada S/S teknolojisi, atık minimizasyonu ve geri kazanım alternatifi sağlayan önemli bir metod olarak karşımıza çıkmaktadır ve bu konuda detaylı araştırmaların yapılması gerekliliğini doğurmaktadır. Bu çalışmanın amacı, atıksu arıtma maliyetinin yaklaşık % 50 sini oluşturan arıtma çamuru yönetimi konusunda bir alternatif yönetim biçimi olan S/S teknolojisinin ele alınan arıtma çamuruna uygulanabilirliğinin araştırılmasıdır. Çalışma kapsamında arıtma çamurlarının kaynakları ve uzaklaştırma teknolojileri incelenerek, uzaklaştırma teknolojilerinden S/S yöntemi, elektronik ürün üretiminden kaynaklanan endüstriyel arıtma çamurlarına uygulanmıştır. Bu uygulama ile atığın zararlı özelliği giderilmiş olup, atık minimizasyonu ve geri kazanıma imkan veren bir ürün elde edilmiştir. Oluşturulan S/S ürününün kalitesini belirlemek için çeşitli deneysel çalışmalar yapılmıştır. Bu testler ürünün fiziksel ve kimyasal özelliklerini değerlendirmeye yönelik olup, test sonuçları standartlarla karşılaştırılarak S/S yönteminin başarısı değerlendirilmiştir. Çalışmada kullanılan arıtma çamuru tehlikeli atık kapsamında olup, ilk aşamada, arıtma çamurunun karakterizasyonu yapılarak içeriği belirtilmiştir. Bu değerlendirmeye göre, Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği ne göre elektrikelektronik ürün üretiminden kaynaklanan endüstriyel arıtma çamuru, tehlikeli atık kapsamındadır ve Y18 kategorisinde, TY 1805 kodu ile yeralmaktadır. Daha sonra bu
arıtma çamuru, çimento ve uçucu kül kullanılarak katılaştırılmıştır. Katılaştırma işleminde çimento, uçucu kül ve çimento ve uçucu kül birlikte uygulanarak denemeler yapılmıştır. Yapılan denemelerde oluşturulan ürünlerin dayanımını belirlemek üzere basınç dayanım testleri uygulanmıştır. Son olarak hazırlanan katılaştırılmış ürünlerin çevreye olabilecek olumsuz etkilerini ortaya koyabilmek amacıyla sızıntı testleri uygulanmıştır. Sızıntı özelliklerini belirlemek amacıyla BS 6920 standardı kullanılmıştır. Ayrıca katılaştırılmış üründe ve ürünlerin bekletildiği suda Cu, Cr, Ni, Pb, Zn ve Cd konsantrasyonları tespit edilmiştir. Sonuçlar standartlarla karşılaştırılarak uygulamanın başarılı olup olmadığı araştırılmıştır.
2. ARITMA ÇAMURLARI VE BERTARAFI İLE İLGİLİ GENEL BİLGİLER 2.1. Arıtma Çamuru, Kaynakları ve Bertaraf Yöntemleri Atıksu arıtımı sonucu oluşan, sıvı ya da yarı katı halde, kokulu, uygulanan arıtma işlemine bağlı olarak ağırlıkça % 0.25 ile % 12 katı madde içeren atıklar arıtma çamuru olarak isimlendirilir. Arıtma ile giderilen maddelere bağlı olarak büyük hacimlerde çamur oluşumunun yanı sıra, çamurun işlenmesi ve bertarafı konusu, atıksu arıtımı ile uğraşan mühendisin karşılaştığı en kompleks problemlerden biridir. Arıtma tipine ve amacına göre arıtma çamurlarının cinsleri farklılık gösterir. Çökebilen katı maddelerin oluşturduğu ön çökeltim çamurları, kimyasal arıtma ve koagülasyon sonucu oluşan kimyasal çamurlar, biyolojik arıtma işlemleri sonucu oluşan biyolojik çamurlar ve içme suyu arıtma işlemleri sonucu oluşan çamurlar gibi. Atık bünyesinde kirlilik oluşturan maddeler üç grup altında toplanabilir: * Çökebilen katı maddeler * Askıda katı maddeler * Çözünmüş katı maddeler Çökebilen katı maddeler ızgara, kum tutucu ve ön çökeltim havuzlarında tutulurlar. Mekanik arıtma ile giderilemeyen askıda ve çözünmüş haldeki katı maddeler, ya kimyasal yumaklaştırma işlemleri ile veya biyolojik arıtma işlemlerinde oluşturulan yumaklar yardımıyla çökeltilerek veya yüzdürülerek su ortamından uzaklaştırılırlar. Çözünmüş organik maddeler ise biyolojik arıtmada bakteri bünyesinde tutularak canlı hücrelere yani biyomasa dönüştürülür. Oluşan biyolojik çamur son çökeltim havuzlarında çökeltilerek sudan ayrılır. Mekanik ve biyolojik yöntemlerle giderilemeyen çözünmüş haldeki organik maddeler (azot veya fosfor) veya metal tuzları kimyasal madde ilavesi ile yapılan kimyasal yumaklaştırma işlemi ile sudan ayrılır (Filibeli 1996).
2.1.1. Arıtma çamuru kaynakları Arıtma çamuru, ham atık sudaki giderilmesi gereken kirleticileri ihtiva ettiğinden, endüstriyel arıtma sisteminde oluşan çamurlar endüstrinin tipine bağlı olarak atık sudaki miktarları oranında, inorganik ve toksik maddeler içerirler. Endüstriyel atıksu arıtma çamurunun arıtılması ve bertarafı (öz. metal ve kimya end.), içerdiği fazla inorganik ve toksik madde miktarı dolayısıyla zordur. Biyolojik arıtma çamuru ise, büyük oranda organik madde içerir ve bozunma, kokuşma eğilimindedir. Bu sebepler dolayısıyla endüstriyel arıtma çamurlarının arıtılması ve bertarafı daha zordur. Çamur arıtma ve uzaklaştırma ünitelerini uygun şekilde tasarlamak için elde edilecek katı madde ve çamur miktarlarını, özelliklerini ve kaynaklarını bilmek gereklidir (Filibeli 1996). Genel olarak atıksu arıtımında 3 temel arıtma sistemi uygulanmaktadır: Ön Arıtma İkincil Arıtma Fiziksel- kimyasal Arıtma * Ön arıtma: Ön arıtmanın temel prensibi çökebilir haldeki katı maddelerin atıksudan uzaklaştırılmasıdır. Kendiliğinden çökebilir nitelikli ve esas olarak inorganik karakterdeki katı maddeler kum tutucularda tutulurlar. Daha sonra ön çökeltim havuzuna geçen atıksuyun içeriğindeki kalan katı maddelerden, kendiliğinden çökebilecek niteliğe sahip olanlar havuz dibinde çökelir ve toplanarak sudan ayrılır. (Filibeli 1996). * İkincil arıtma: İkincil arıtmada esas, çözünebilir nitelikteki organik maddelerin biyokimyasal oksidasyonu, yani BOI giderimidir. BOI, biyokimyasal yollarla giderilir, fakat fiziksel
ve kimyasal arıtma işlemleri de giderime yardımcı olur. En yaygın kullanılan ikincil arıtma sistemleri, aktif çamur sistemleridir. Aktif çamur sisteminde oluşan mikroorganizma miktarı sistem için gerekli olan miktarı aşarsa, bu durumda fazla katı maddelerin sistemden atılması gerekir. Bu atık biyolojik materyal atık aktif çamur olarak bilinir ve arıtma tesisi için gerçek problemlerden birisidir. Damlatmalı filtreler de yaygın olarak kullanılan biyolojik arıtma yöntemidir. Filtre yataklarından kopan katı partiküller son çökeltim havuzunda arıtılmış sudan ayrılır. Bu çamur filtre humusu olarak bilinir ve miktarı azdır. Filtre humusu ve atık aktif çamur genellikle ham ön çökeltim çamuru ile karıştırılır ve anaerobik çürütücülerde çürütülür. Sonuç materyal karışık çürük çamur olarak isimlendirilir. Anaerobik çürütücüye alternatif olarak, atık aktif çamur aerobik olarak çürütülür. Atık aktif çamur ayrı bir tank içine alınır ve birkaç gün süre ile havalandırılır. Böylece çamur içindeki uçucu katı maddeler biyolojik olarak stabilize olur. Sonuçta oluşan çamur aerobik çürük çamur adını alır (Filibeli 1996). * Fiziksel-Kimyasal Arıtma Oksijen tüketen materyalin giderilmesi önemli olduğu kadar, azot ve fosfor giderimi de önemlidir. Bu noktada fiziksel-kimyasal arıtma işlemleri önem kazanır. Ön çökeltim havuzuna demir ve alüminyum tuzları ilavesi sonucu, ikincil arıtmadaki biyolojik çamurlara benzer özellikte çamurlar oluşur. İkincil arıtma çıkış suyuna kimyasal madde ilavesi ile içme suyu arıtma tesislerindekine benzer özellikte çamurlar oluşur. Her iki durumda da bu çamurların suyunun alınması ve işlenmesi zordur. Başka bir çamur kaynağı da içme suyu arıtma tesisi çamurlarıdır. Arıtma tesisinde pıhtılaştırma ve yumaklaştırma için yaygın olarak kullanılan alüminyum sülfat (alum) atık alum çamuru olarak bilinen çamuru oluşturur.
Arıtma çamurlarının işlenmesi ve bertarafında en önemli konu arıtma işlemleri sonucu oluşan çamurun karakterinin bilinmesidir. Çamurun özellikleri, çamur ve katı maddenin kaynağına ve uygulanan arıtma işlemine bağlı olarak değişir (Filibeli 1996). 2.1.2. Arıtma çamurlarının bertarafı Çamurun kaynağına bağlı olarak, uygulanan arıtma işlemi ve seçilen nihai bertaraf yöntemi de farklılık göstermektedir. Nihai bertaraf öncesinde arıtma çamurları içeriğindeki fazla suyun uzaklaştırılması gerekmektedir. Yoğunlaştırma, şartlandırma, suyunu alma ve kurutma, çamurdaki suyun giderilmesi için uygulanan yöntemlerdir. Çürütme, kompostlama, yakma ve yaş yakma; çamur içindeki organik maddelerin stabilize edilmesi için kullanılır (Filibeli 1996). Arıtma çamurlarının işlenmesi ve bertarafı için genelleştirilmiş akım şeması Şekil 2.1 de verilmiştir. Şekilden de görüldüğü gibi çamur işlenmesi ve bertarafı için sonsuz sayıda kombinasyon oluşturmak mümkündür. İnorganik ve toksik içeriği fazla olan arıtma çamurlarının biyolojik olmayan arıtma sistemleri ile arıtılması doğru bir uygulama olurken, organik madde içeriği yüksek arıtma çamurları için biyolojik yöntemler uygulanmalıdır. Yöntem seçimi, yerel ve ekonomik koşullara bağlı olarak değişmektedir. Endüstriyel ve diğer toksik atıkların varlığı biyolojik çamur çürütücülerin işletilmesinde problemler yarattığından bunlara diğer çamur tasfiye işlemleri uygulanmalıdır ( Filibeli 1996 ).
Döner tambur Klor ile oksidasyon Parçalama Gravite Kireç stabilizas. Kimyasal şartlandırma Karıştırma Flotasyon Isıl işlem Elutrasyon Pastörizasyon Çamur Kompostla ma Çamur depolama Santrifüj Anaerobik çürütme Isıl işlem Uzun süreli depolama Kumdan ayırma Graviteli bant Aerobik çürütme İlk İşlemler Yoğunlaştırma Stabilizasyon Şartlandırma Dezenfeksiyon Şekil 2.1. Genelleştirilmiş çamur işleme ve bertarafı akım diyagramı
Çok gözlü fırın Vakum filtre Akışkan yatak Pres filtre Flaş kurutucu Flaş yakma Arazi doldurma Yatay bant filtre Püskürtme Kompostl. (yalnız) Katı atıkla yakma Tarımda değerlendirme Santrifüj Döner kurutucu Kompostl. (katıatık) Islak hava oksidasyonu Reklamasyon Kurutma yatağı Çok gözlü fırın Yeniden Kullanım Lagün Suyunu Alma Kurutma Kompostlaştırma Termal işlem Nihai Uzaklaştırma Şekil 2.1. Genelleştirilmiş çamur işleme ve bertarafı akım diyagramı(devam)
2.1.3. Nihai bertaraf yöntemleri Arıtma çamurlarının nihai bertarafı için çeşitli alternatifler sunulabilir. Arıtma çamurlarının özellikleri ile mevcut ekonomik ve teknik imkanlara göre uygulanan nihai bertaraf yöntemleri de farklılık gösterir. Arıtma çamurlarının nihai bertarafı için kullanılan yöntemler; Çamur lagünlerinde depolama Düzenli depolama Arazi iyileştirme (reklamasyon) Arazide bertaraf Kimyasal sabitleme (stabilizasyon / solidifikasyon) Kompostlaştırma Termik yöntemler Dağıtım ve pazarlama Bunların uygulanabilirliği, arıtma çamurlarının özelliklerine, o bölgenin jeolojik, hidrojeolojik yapısı ve iklim özellikleri gibi bazı faktörlere bağlıdır. * Çamur Lagünleri: Lagünler, çamurların çürütülmesi, yoğunlaştırılması, kurutulması, depolanması ve nihai bertarafında kullanılan sistemlerdir. Büyük alanlarda kurulan lagünlerde buharlaşma ve çökelmeden dolayı çamur hacminde önemli azalma olur, çamurun katı madde içeriği artar. Çevresel etkilerinin minimum olmasından ve/veya işletme ve yapım kolaylığı ile işletme masraflarının düşük olmasından dolayı en çok tercih edilen nihai bertaraf sistemleridir. Pratikte lagünler, endüstrilerden gelen ve uygulanan kimyasal arıtma işlemlerine bağlı olarak çeşitli ağır metal hidroksitleri içeren arıtma çamurlarının suyunu almada ve zararsız olarak bertaraf edilmesinde kullanılır. Toksik karaktere sahip çamurların lagünde bertarafı sırasında dikkat edilecek husus, toksik maddelerin yeraltısuyuna sızmasının önlenmesidir.
Büyük alan gereksinimi, yeraltısuyu kirlenme riski ve koku problemine neden olma gibi bazı dezavantajları olmakla birlikte; işletme ve bakım masraflarının düşük olması ve arazinin ucuz olduğu yerlerde yatırım masraflarının düşük olması gibi avantajları bulunan nihai bertaraf sistemleridir (Filibeli 1996). * Düzenli Depolama: Diğer bir nihai bertaraf yöntemi de arıtma çamurlarının arazide düzenli depolanmasıdır. Düzenli depolama, katı atıkların ve arıtma çamurlarının halk sağlığı ve güvenliğine zarar vermeyecek şekilde depolanması ve üzerlerinin örtülmesi işlemidir. (Filibeli 1996). Dünyada kullanılan en yaygın atık bertaraf yöntemi düzenli depolamadır. Her ne kadar bu yöntem atıkları kimyasal olarak zararsız hale getirmese dahi, atıkların çevreden izole edilmesini sağlamaktadır (Zanbak 1997). Federal Almanya' da oluşan arıtma çamurlarının % 45' i depolanmakta, % 40' ı tarımsal alanlarda değerlendirilmekte, geriye kalanın büyük bir oranı yakılmakta ve az bir kısmı da kompostlaştırılmaktadır (Erdin E, internet notları). Atık arıtımı için yakma v.s. gibi yöntemler uygulansa bile, kül v.b gibi oluşan kalıntıların uzaklaştırılması için yine, nihai işlem olarak düzenli depolama kullanılacaktır. Atık depolama sahalarında depolama hücrelerinin doldurulması süresince ve hücreler doldurulduktan sonra da, yağış infiltrasyonuyla depolama sahalarında süzüntü suyu oluşur. Süzüntü suyunun toplanması ve arıtımı, atık depolama sahalarının zorunluluğudur (Lagrega 1994). * Arazi İyileştirme (Reklamasyon): Tarımsal amaçla kullanılması mümkün olmayan arazilerin arıtma çamurları ile desteklenerek tarımsal değeri olan araziler haline dönüştürülmesi mümkündür, ancak bu işlemin maliyeti yüksektir. Toksik ve ağır metal içeriği yüksek olan çamurlar arazi reklamasyonunda kullanılmazlar (Filibeli 1996).
* Arazide Bertaraf: Araziye serme yöntemi nihai bertaraf yöntemi olarak düşünülmekle birlikte, amaç arıtma çamurlarının tarımda toprak şartlandırıcı olarak değerlendirilmesidir. Çünkü arıtma çamurları, toprak özelliklerini iyileştirerek erozyonu önlediği gibi, bitkiler için yararlı besin maddeleri de içermektedir. Arıtma çamurlarının arazide değerlendirilmesi için çevresel açıdan zararsız olmaları, organik ve inorganik maddelerin madde dolanımını sağlaması gerekmektedir. Arazide bertaraf işleminden önce arıtma çamurlarına bazı ön işlemler uygulanmalı ve yeraltısuyu kalite değişimi sürekli olarak izlenmelidir. Evsel arıtma çamurlarında her tür patojen mikroorganizma bulunabileceğinden bunların doğrudan araziye verilmesi sakıncalıdır. Endüstriyel nitelikli arıtma çamurlarının ise, bünyelerinde barındırdıkları çeşitli ağır metal tuzları, çözünmüş ve toksik maddeler v.b nedeniyle yeraltısuyu ve toprak kirlenmesi risklerinden dolayı arazide doğrudan bertarafı sakıncalıdır. Arıtma çamurlarının toprağa sürekli uygulanması sonucu ağır metal ve bor, bakır, çinko gibi iz elementlerin uzun vadede toprakta birikimi de söz konusu olabilir. Sonuçta bu birikim toprak ve ürünler üzerinde zararlı etkilere neden olabilir (Filibeli 1996) * Kimyasal Sabitleme (Stabilizasyon/Solidifikasyon): Arıtma çamurlarının bertarafı için uygulanan birçok yöntem olmasına rağmen, çeşitli endüstriyel atıksu arıtma proseslerinden kaynaklanan tehlikeli nitelikteki arıtma çamurları ve proses atıklarının bertarafı için en yaygın kullanılan yöntem, teknik ve ekonomik açıdan en uygun olan düzenli depolama işlemidir. Ancak düzenli depolamaya gönderilmeden önce deponi sahasında, su, toprak ve havaya karışması halinde sakınca yaratabilecek atıkların özel bazı ön işlemlerden geçirilmesi zorunludur. Deponi sızıntı sularında çok ciddi problemlere sebep olabilecek ağır metallerle karşılaşılır ve bu durum yer altı sularını kirletme potansiyeline sahiptir. Bu metallerin çevre ve insan üzerine kanserojenik veya toksik etkileri vardır. Ayrıca bu metaller hidrolojik çevrim yoluyla halk sağlığını tehdit eder. Deponi sahasında hacim azalması sağlanması, atığın ihtiva
ettiği kirleticilerin yağmur suyu ile teması halinde yıkanarak sızıntı sularına geçişinin önlenmesi amacıyla uygulanan en yararlı yöntem stabilizasyon/solidifikasyon yöntemidir (Cheesman ve diğ. 1998, Filibeli 1996). Stabilizasyon/Solidifikasyon yöntemi, çeşitli katkılar kullanılarak atıkların daha stabil bir forma, bir başka deyişle daha az toksik forma dönüştürüldüğü teknoloijleri kapsamaktadır. S/S Teknolojisi, çimento gibi bağlayıcı özelliğe sahip katkılar kullanılarak, atıkları daha stabil, daha az toksik forma dönüştüren bir yöntemdir. Bu teknikte solidifikasyon ile zararlı atık bileşenleri katı yapıda tutulduğu için atık bünyesindeki kirleticiler sabitlenir, böylece atığın tehlikeli özelliği giderilip, bu bileşenlerin sızıntıya geçişi engellenerek doğaya zararsız bir şekilde uzaklaştırılması sağlanır. S/S teknolojisi, bu gibi özelliklerinden dolayı, tehlikeli niteliğe sahip endüstriyel çamurlar için uygun bir bertaraf tekniğidir. Bu tekniğin uygulanması sonucu, atıktan bileşenlerin sızması minimuma indirilerek atığın toksisitesi, dolayısıyla zararlı özelliği giderilmiş olur. Çamurun sıvı kısmının önemli bir bölümü katılaştırma dolayısıyla elimine edilmekte ve böylelikle çamur hacminde azalma sağlanmaktadır (LaGrega ve diğ. 1994, Conner 1990). Solidifikasyon ile çamur katılaştırıldığında, dayanıklılık ve sızdırmazlık artar, permeabilite ise düşer. Bu teknikle, ürünün fiziksel ve kimyasal özellikleri iyileştirilerek, deponi metodu için bir ön hazırlık sağlanmış olur veya tekniğin uygulanması sonucu elde edilen katılaştırılmış malzeme belli bir dayanıma sahip olduğundan yapı malzemesi olarak kullanılabilir (Lagrega ve diğ. 1994) Elde edilen malzeme, düzenli depolama sahalarında örtü materyali olarak, arazi reklamasyonunda, dolgu materyali olarak yol inşaatlarında veya tuğla yapımında bir yapı malzemesi olarak kullanılabilir. Böylece atığın çevreye zararlı olmaktan öte yararlı olabilecek yönde kullanımı da gerçekleştirilmiş olacaktır (Filibeli 1996). Yöntemin ayrıntılı anlatımı Bölüm 3 içerisinde yeralmaktadır.
* Kompostlaştırma: Kompostlaştırma, çamurun organik bileşenlerinin kontrol edilen şartlar altında biyolojik olarak ayrışarak kararlı son ürünlere dönüştürülmesi prosesidir. Elde edilen çamur, kokusuz ve humusa benzeyen yapıdadır, toprak şartlandırıcısı olarak kullanılabilir. Arıtma çamurları ile kentsel katı atıkların belirli oranlarda karıştırılarak kompostlaştırılması da söz konusu olabilir. Endüstriyel arıtma çamurları, kimyasal bileşimi, tuzluluk, toksisite, ağır metal içeriği, çözünebilir tuzlar gibi özelliklerinden dolayı mikroorganizma faaliyetini olumsuz olarak etkileyen unsurlardır. Bu nedenle endüstriyel çamurlar ile evsel nitelikli arıtma çamurlarının beraber kullanılması halinde zararlı maddelerin biyolojik parçalanmaya uğrayıp bağlandığı ve zararsız hale dönüştüğü son yıllarda yapılan araştırmalarla saptanmıştır. Kompostlaştırma işlemi aerobik ve anaerobik olarak yapılabilir. Aerobik proses ürünleri kokusuz ve zararsızdır, kısa sürer ve yükseklik 65 C' ye kadar yükseldiği için patojenler imha edilir. Anaerobik proses ürünleri hoş olmayan koku yayar. Proses uzun sürer ve ısı vermek gerekir. Patojen mikroorganizma giderimi daha düşüktür (Filibeli 1996) * Termal Yöntemler: Diğer bir nihai bertaraf yöntemi de yakmadır. Bu yöntemde esas amaç, yanabilir nitelikli atıkların kontrollü bir yakma işlemi sonucu hacim ve kütle azaltılmasıdır. Arıtma çamurlarının yakılması kullanılabilir N, P, K, iz elementler ve organik maddeleri yok edeceği gibi, içindeki % 90 civarındaki su yüzdesini düşürebilmek amacıyla uygulanan işlemler aşırı enerji tüketimine neden olur. Arıtma çamurlarının organik madde içeriğinin yüksek olması, çamurun ısıl değerinin yüksek olduğu anlamına gelir ki, bu tür çamurlar için en iyi bertaraf yöntemi bu çamurları yakıt olarak değerlendirmektir (Filibeli 1996).
Arıtma çamurunun yakılarak bertarafı kolay bir uygulama değildir. Zira su içeriği belirli bir seviyeye getirildikten sonra, % 70 SM, % 3O KM oranlarında bile yakma halinde oluşan emisyonların zararsız hale getirilmesi, masrafları oldukça artırmaktadır (Erdin, internet notları). Termal yöntemler çoğunlukla çamur uzaklaştırma imkanlarının kısıtlı olduğu çok büyük tesislerde uygulanır. Bu sistemlerin yatırım ve işletme masrafları yüksek olduğundan nihai bertaraf yöntemi olarak kullanılmaları kısıtlıdır. Diğer çamur bertaraf işlemleriyle kıyaslandığında ısıl işlemin pek çok yararları bulunmaktadır. Ancak, özellikle endüstriyel nitelikli bazı çamurlar; uçucu maddeler, klorürler, florürler, toksik bileşenler ve benzeri maddeler içermekte ve bu tür maddelerin varlığı ısıl işlemlerin işletme masraflarını artıran hava kirliliği kontrol sistemlerinin yapılmasını gerektirmektedir. * Dağıtım ve Pazarlama: Arıtma tesisinin kapasitesine bağlı olarak, oluşan çamurun % 11 ile % 19 kadarı dağıtım ve pazarlama amacıyla kullanılmaktadır. Parklar, golf sahaları ve meyve bahçelerinde yüzey toprağını iyileştirmek amacıyla kullanılabilen çamurlar, kompostlanmış çamurlardır. Kompostlanmış çamur, torbalanmış olarak veya açık olarak satılabilir. Çamurun bu amaçla uygulanması, yenebilen veya yenmeyen bitki türlerine göre sınıflandırılmıştır. Dağıtım ve pazarlama suretiyle çamurun yararlı kullanımı için Avrupa ülkeleri ve Amerika da uygulanan yönetmelikler çerçevesinde minimum standartlar getirilmiştir. Çamurun dağıtılması ve pazarlanmasında kirleticilerin kontrolü için uygulanan yönetmelikler, çamurun arazide uygulanmasında kullanılanlarla benzerlik içindedir. Yönetmeliklerde ayrıca patojen mikroorganizmaların seviyesini azaltmak için genel hususlar da belirtilmektedir (Filibeli 1996).
2.2. Arıtma Çamurlarının Bertarafı İçin Yasal Düzenlemeler Arıtma çamurları; arıtma çamurunun oluştuğu atıksu karakteristikleri, uygulanan arıtma yöntemi ve yapılan analizler neticesinde belirlenebilecek arıtma çamuru içeriğine bağlı olarak katı atık veya tehlikeli atık olarak sınıflandırılabilir. Özellikle endüstriyel arıtma çamurlarının, tehlikeli nitelikte olmasalar dahi ayrı toplanması ve bertaraf edilmesi esastır, zira endüstriyel arıtma çamurları, içeriklerindeki kirleticilerden dolayı, evsel arıtma çamurlarından farklı karakteristiklere sahiptir. Ülkemizde arıtma çamurlarının uzaklaştırılması, uygulama açısından hala belirsizliğini koruyan bir konudur. Arıtma çamurları, illegal yollardan belediyelerin düzensiz çöp depolama alanlarına atılmaktadır. Halihazırda endüstriyel arıtma çamurlarının depolanabileceği çok az uzaklaştırma tesisi olduğu ve bunların birinin de özel şirketler tarafından işletildiği düşünülürse, bu durumun suçlusunun sadece atığı üreten firmalar olmadığı kolayca anlaşılabilmektedir. Bu durumda, bu uygulamaların ilerleyen yıllarda büyük çevre felaketlerine neden olması, kirleticilerin düzensiz depolama alanlarından yer altı sularına karışması ve hatta bu sızıntıların ekili alanları etkilemesi kaçınılmazdır. Ülkemizde arıtma çamurları ve tehlikeli atıklarla ilgili düzenlemelerin bir an önce atık tanımı ve sınıflandırmayı açık bir şekilde anlatacak şekilde yeniden düzenlenmesi gerekliliği söz konusudur. 2.2.1. 2872 Sayılı Çevre Kanununda yeralan hükümler 2872 sayılı Çevre Kanunu nun 8 inci maddesine göre "Her türlü atık ve artığı çevreye zarar verecek şekilde, ilgili yönetmeliklerde belirlenen standartlara ve yöntemlere aykırı olarak doğrudan ve dolaylı biçimde alıcı ortama vermek, depolamak, taşımak, uzaklaştırmak ve benzeri faaliyetlerde bulunmak yasaktır" hükmü bulunmaktadır. 11. maddenin üçüncü fıkrasında ise "Her türlü atık ve artıkların arıtılması, uzaklaştırılması veya zararsız hale getirilmesi ile yükümlü kuruluşlar bu işlemlerin yerine getirilmesinde çevreye zarar vermeyecek önlemleri alırlar" ifadesi yeralmaktadır.
Çevre Kanununun 28 inci maddesine göre çevreyi kirletenler sebep oldukları kirlenme ve bozulmadan doğan zararlardan sorumludurlar. Bu maddeye göre çevre kirliliğinden zarar gören kişi ve kurumlar idari makamlara başvurarak bu faaliyetten şikayetçi olabilirler. Çevre Kanununun 30 uncu maddesinde "Çevreyi kirleten veya bozan bir faaliyetten zarar gören veya haberdar olan gerçek ve tüzel kişiler idari makamlara başvurarak bu faaliyetin durdurulmasını isteyebilirler" denilmektedir (Resmi Gazete 1983). 2.2.2. Katı Atıkların Kontrolü Yönetmeliği nde yeralan hükümler Yönetmeliğe göre evsel atıksu arıtma tesisi çamurları ve zararlı atık sınıfına girmeyen sanayi arıtma tesisi çamurları, Katı Atıkların Kontrolü Yönetmeliği kapsamında değerlendirilmektedir. Yönetmeliğin 8. maddesine göre, kimyasal veya radyolojik atık ve tehlikeli atıkların evsel atıklar ile birlikte bertarafı yasaklanmıştır. Tehlikeli atık üreticilerinin bu atıkları, Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği ne göre bertaraf etmesi veya ettirmesi gerekmektedir. Madde 28 de arıtma çamurunun depolanabilmesi için, içinde bulunan su oranının %65 olması gerektiği anlatılmıştır. Ancak depo yeri işletmecileri, çamurun su oranının daha fazla olması halinde, deponun stabilitesini bozmayacağı, koku problemi ortaya çıkarmayacağı kanaatine varırlarsa, su oranı %75 e kadar olan çamurlar kabul edilebilir denmektedir. Bu yönetmeliğin 38. maddesinde yakma tesisleri ile ilgili teknik hususlar verilmektedir. 38. maddenin üçüncü bendinde, Sıvı atıklar ve arıtma çamurunun da tesiste yakılması halinde, bu maddelerin kapalı kaplar içinde depolanması, üstü açık olan boşaltma yerlerinde bir hava emme tertibatı veya vakum bulundurulması gerekir denmektedir. Madde 40 da Evsel katı atık, evsel arıtma çamuru ve evsel katı atık benzeri endüstriyel atıkları yakmak maksadıyla inşa edilen yakma tesislerinde, ağırlık olarak katı atık toplam miktarının %1 ini geçen organik bağlı klor veya 1 kg atıkta 50 mg dan fazla halojenli organik madde ihtiva eden tehlikeli atıkların yakılması yasaktır hükmü bulunmaktadır. Yönetmeliğin 9. bölümü arıtma çamurlarının tarımda kullanılması hakkında iken 25.04.2002 de yürürlükten kaldırılmıştır. Geçici Madde 3 e göre, Evsel ve evsel
nitelikte endüstriyel atıksuların arıtılması sonucu elde edilen arıtma çamurunun tarımda kullanan gerçek özel ve tüzel kişi ve kuruluşların her altı ayda bir çamurdaki Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Hg ve Zn gibi ağır metaller ile azot, fosfor, potasyum, kalsiyum ve magnezyum gibi elementlerin tayinini yapması, arıtma çamuru kullanılmadan önce, kullanılmak istenen toprağın ph değeri Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Hg,ve Zn muhtevaları yönünden laboratuvar analizlerinin yaptırılması gerekmektedir. 2.2.3. Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği nde yeralan hükümler Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği ne göre, atıksularla veya yağmur suları ile çözünerek yeraltı suyuna taşınabilecek nitelikteki maddelerin yer altı suyu besleme havzası içerisinde depolanması yasaklanmıştır. Yönetmeliğe göre, Tehlikeli ve Zararlı Maddeler Tebliği'nde belirtilen maddeleri ihtiva eden atıklar, ancak Tebliğde bahsedilen özel tedbirler alınarak depolanabilmektedirler. Yönetmelikte Yeraltısularının kirlenmemesi için tedbir almak amacıyla her türlü kimyasal madde, proses ve arıtma çamurları ve çöp çürütme tankları özel atıklar ve benzeri maddelerin depolama tankları sızdırmaz nitelikli olarak yapılır. hükmü yeralmaktadır. 2.2.4. Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği nde yeralan hükümler Türkiye'de 27.08.1995 tarih ve 22387 sayılı Resmi Gazete de yayınlanarak yürürlüğe giren "Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği", tehlikeli atıkların arıtılması, bertarafı ve taşınmasına yönelik hükümler içermektedir. Yönetmeliğin Birinci bölümünde; Tanımlar kısmında Tehlikeli Atık tanımı, EK-1 de verilen Atığı Üründen Ayıran Liste, Ek-5 ve Ek-6 da verilen Genel Atık Kategorileri, Ulusal Tehlikeli Atık Listesi ve Ek-7 de verilen Tehlikeli Özellikler Listesi nden yararlanılarak yapılmıştır. Buna göre, EK-1 e göre atık kapsamında olan ve Ek-5 ve Ek-6 da yeralan ve/veya Ek-7 de belirtilen tehlikeli özelliklerden bir veya
birkaçını taşıyan atıklar ile bu atıklarla kirlenmiş olan maddeler tehlikeli atık olarak değerlendirilmektedir. Dördüncü Bölümde, atığın bertarafına ilişkin hükümler yer almaktadır. Yönetmeliğimizde atığın geri kazanılması ve tekrar kullanılması esastır. Buna göre ancak geri kazanımın yapılamadığı durumlarda, yönetmelikte anlatılan diğer yöntemlerle bertaraf yoluna gidilmelidir. Ek-1 de, atığı üründen ayıran kriterler liste şeklinde yer almaktadır. Ek-2 de verilen listede bertaraf işlemleri yeralmaktadır. Bu liste bertaraf yöntemleri başlığında A ve B bölümlerinden oluşmuştur. A Bölümünde kaynak geri kazanımı, yeniden işleme, arazi ıslahı, tekrar kullanım gibi yöntemlere olanak vermeyen yöntemler, B Bölümünde ise, geri kazanıma ve yeniden işlemeye olanak veren yöntemler verilmiştir. Ek-3 te tehlikeli atık üretilmesine neden olan aktiviteler listelenmiştir. Ek-5, Tehlikeli atık listesi başlığı altında genel atık kategorilerini sıralamaktadır. Kategoriler Y1-Y18 arasında sıralanmıştır ve bunların bazılarında proses tanımı, bazılarında genel endüstri kategorisi verilmektedir. Ek-6 da, Ulusal Tehlikeli Atık Listesi verilmektedir. Bu listede Ek-5'de Y l-y 18 arasında verilen genel atık kategorilerindeki kaynak bazlı atıklar, atığın içeriği, kaynağı, atık türü, tehlikeli özelliği ve yasal bertaraf yöntemleri verilerek listelenmiştir. Ek-7 de Ek-6 tanımlarına ek olarak atığın türü ve tehlikeli özellikleri tanımlanmıştır. Burada patlayıcı, parlayıcı sıvılar, oksitleyici, organik peroksitler, zehirli (akut), enfeksiyonel maddeler, korozif maddeler, toksik, ekotoksik gibi özelliklerin tanımları yer almaktadır.ek-11 A da, atıkların yer üstü depo tesislerine depolanabilme kriterlerini gösteren bir tablodur. Bu tabloda bir takım parametreler için hem tehlikeli hem de inert atıklar açısından kriterler miktar bazında verilmiştir. Ek-12, Evsel katı atık depo tesislerine depolanmasına izin verilen atık konsantrasyonlarını listelemektedir. Ek-13 te, evsel katı atık depo tesisine depolanması yasak olan atıklar listelenmektedir (Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği 1995). Yönetmelikte atık tanımı ve sınıflandırma açık bir şekilde yapılmamıştır. Tehlikeli atıklarla ilgili düzenlemelerin bir an önce atık tanımı ve sınıflandırmayı açık bir şekilde anlatacak şekilde yeniden düzenlenmesi gerekliliği söz konusudur.