ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI 3. Endüstriyel Kirlenme Problemleri Yrd. Doç. Dr. Kadir GEDİK 3.1. Endüstriyel Atık Kaynak ve Türleri Endüstriyel faaliyetlerin asıl amacı; üretim yapmak Endüstriyel kaynaklı kirleticilerin arıtılması, endüstrinin asıl amacı ile 1. Çelişki oluşturmaktadır 2. Ek bir ekonomik yük getirmektedir Hızlı endüstrileşme ve artan kentleşme sonucu çevre üzerinde özümseme kapasitesinden daha fazla yüklerin oluşmasına sebep olmaktadır. Sanayi kollarının; Üretim türü Üretim miktarı Üretim teknolojileri farklılık gösterdiğinden, oluşan atıkların nitel ve nicel özellikleri de büyük farklılıklar göstermektedir Dolayısıyla, atık önleme ve arıtma teknolojilerinin belirlenmesi sürecinde her bir endüstrinin ayrı ayrı ele alınması gerekmektedir Katı atıklar Sıvı atıklar Gaz atıklar 1
3.1.1. Endüstriyel atıksu oluşma kaynakları Endüstriyel tesislerde, hammaddelerin işlenmesi ve ürün üretilmesi işlemlerinden kaynaklanan atıksulara endüstriyel atıksu denir. Endüstriyel faaliyetlerde proses dışında, çalışanların ihtiyaçları için de su kullanılmaktadır. Endüstriyel Sıvı atıklar 1. Proses Atıksuları 2. Proses Dışı Atıksular 3. Evsel Nitelikli Atıksular 1. Proses atıksuları, proseslerde su kullanımı sonucunda veya proses sırasında oluşan ve kirlenmiş olan sulardır. Metal son işlemlerinde kaplama banyolarının dökülmesi Plastikleştirici üretiminde reaksiyon suları ve ürün yıkama suları Gübre üretiminde ana çözelti atıksuları Boya endüstrisinde tank yıkama atıksuları Temaslı soğutma atıksuları Açıkta depolanan maddelerin sızıntısı dolayısı ile yağmur suları Temizlik ve yıkama suları 2. Proses dışı atıksular, kirlenme içermemeleri veya az kirletici içermeleri ve arıtma ihtiyaçlarının sınırlı olduğu atıksulardır. Temassız soğutma suları Kazan suyu(yumuşatma ünitesi) hazırlama atıksuları Kazan kondensat suları Rejenerasyon atıksuları Kirlenmemiş saha drenaj suları Yağmur suları 3. Evsel nitelikli atıksular; personelin duş, tuvalet kullanımları, kafeterya, yemekhane, misafirhane gibi yerlerden kaynaklanan atıksulardır. Kirletici içeriği, evsel atıksulara benzemekle beraber kirletici parametrelerin değerleri ve birbirlerine oranları evsel atıksudan farklılık gösterebilmektedir. 2
Evsel ve endüstriyel atıksu arasındaki fark? Fabrika, ev, ofis.wc (sabah ve akşam pikleri) %99 su + organik (%90 ı protein ve karbonhidrat,.) ve inorganik (Cl, CO 3-2 ) bileşikler Askıda, kolloid ve çözünmüş maddeler Mikroorganizmalar (patojenler dahil) 3.1.2. Endüstriyel atık gaz ve toz oluşma kaynakları Normal havanın kirlenmesi için en önemli etkenlerin başında endüstriyel kirlenme gelir Normal (kuru) havanın bileşimi (Schnelle, Brown, 2002) ph 6-9, KOİ/BOİ 5 Professor Ligy Philip Endüstriyel tesislerde oluşan kirli hava tipleri; yanma ürünü gazları, partikülleri (toz), inorganik/organik gazları içerebilir. Tesiste kirli havanın oluşmasına neden olan faaliyetler; üretim faaliyetleri açık alanlardaki yığınlar ve depolama tankları kazan dairesi ve işletmedeki yakma işlemleri Atık gaz içerisindeki partiküller; toz, füme, smok, mist, fog, aerosol Atık gaz içerisindeki inorganik gaz kirleticiler; kükürtlü gazlar, karbon oksitler, azotlu gazlar, halojenler, halürler, fotokimyasal ürünler, siyanürler, amonyum bileşikleri, kloroflorokarbonlar Atık gaz içerisindeki organik gaz kirleticiler; Hidrokarbonlar (parafinler, asetilen, olefinler, aromatikler), alifatik oksijenli bileşikler (aldehitler, ketonlar, organik asitler, alkoller ) 3
Temiz hava ve tipik kirlenmiş havadaki kirletici derişimleri (Schnelle, Brown, 2002) Bazı endüstriyel toz ve partiküllerin boyut dağılımı (Lund, 1971) Isı ve enerji ihtiyacının temini, endüstriyel işlemler için önemli girdilerden biridir. Bu maksatla; Katı (kömür, %0.6-7.6 S, partikül/so x sorunu, kullanımı imalat sektöründe terkedilmiş-enerji üretim sektöründe yaygın) Sıvı (1,2,4,5,6 nolu fuel oil, %0.1-2.8 S) Gaz (doğal gaz) yakıtlar çeşitli sistemlerde yakılmaktadır. Yakıtların verimli ve tam yanması önemli CO, NO x, yanmamış ve/veya okside olup tam yanmamış hidrokarbonlar, partiküller biyokütlenin yakılması günümüzde yaygınlaştı Sanayi ve enerji sektöründe yaygın olarak kullanılan yakma sistemleri; Sıcak su (kalorifer) kazanı Buhar kazanı Kızgın yağ kazanı Akışkan yatak kazanı 4
Bazı organik gazlara ait patlama aralıkları Havadaki kirletici organik buhar ve gazların yanıcılıkları dışında, patlama riskleri de bulunmaktadır. Organik gaz ve buharların hava ile karışımlarında patlamanın başladığı minimum orana %LEL (;Lower Explosive Limit) denir. Bu seviyeye ulaşan organik gaz, ortamda yeterli hava ve kıvılcım bulunması ile patlar. Patlama riski %LEL değerinden itibaren belirli bir aralıkta devam eder ve %UEL (Upper ) değerinden sonra yanma meydana gelir. Patlama riski %LEL *Aralığın geniş olması patlama riski doğurma potansiyelinin yüksek 3.1.3. Endüstriyel katı atık oluşma kaynakları Tesislerde oluşan katı atıklar fiziksel formlarına göre; Katık atıklar Çamur Tesislerde oluşan katı atıklar tehlikelilik durumuna göre; Tehlikeli atıklar Tehlikeli olmayan katı atıklar Endüstriyel katı atık kaynakları; Üretim faaliyetleri (organik, inorganik veya tehlikeli özellikte) Atıksu ve atık gaz arıtma tesisleri (arıtma çamuru ve filtre tozları) Evsel tipteki atıkların oluştuğu işletme, mutfak ve bürolar Bazı endüstriyel katı atıklara ait yoğunluk ve nem içerikleri (Perry, Green, Maloney, 1998) 5
Bazı endüstrilerde oluşan katı atık miktarları (Perry, Green, Maloney, 1998) 3.1.4. Endüstriyel gürültülerin oluşma kaynakları Gürültünün yani istenmeyen sesin fiziksel büyüklüğü ses basıncı ile ifade edilir. Kaynaktan itibaren ölçülen ses basıncına Ses Basınç Seviyesi (SPL) ve kaynağın kendisine ait ses basıncına ise Ses Güç Seviyesi (SWL) denir. Ses basıncı yani gürültü db (desibel) birimiyle gösterilir. Endüstrilerdeki gürültü kaynakları; Açık alan Kapalı alan İşletmelerdeki gürültü kaynakları zamana göre sahip oldukları sürekliliklerine göre; Sürekli gürültü Kesikli gürültü Darbe gürültüsü Ölçümlerin değerlendirilebilir olması için temsil edici bir süre boyunca ölçülen gürültülerin ortalama değeri (Leq) araştırılır. Endüstrilerde gürültüye neden olan makine ve ekipman türleri şu şekildedir; Kompresör ve pompalar Dizel yakıtlı motorlar Elektrikli makineler Pnömatik (basınçlı hava veya gaz basıncını mekanik harekete çeviren) sistemler Gaz türbinleri Taşıt ve yükleme/boşaltma araçları Vanalar ve borular 6