Sivas il merkezi katı atık yönetiminin irdelenmesi ve yeniden planlanması

Abstract

IV ÖZET Doktora Tezi SİVAS ÎL MERKEZİ KATI ATTK YÖNETİMİNİN İRDELENMESİ VE YENİDEN PLANLANMASI Eyflp ATMACA Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Prof: Dr. AH YILMAZ Yardımcı Danışman: Prof. Dr. Osman Nuri ERGUN Son yıllarda, ekonomik ve teknolojik gelişmelere koşut olarak, katı atık miktarı ve türü giderek artmaktadır. Ortaya çıkan atıklar, teknik ve hijyenik koşullara uygun olarak bertaraf edilmedikleri takdirde; hava, su ve toprak kirlenmesine neden olmaktadır. Dolayısıyla katı atıkların çevreye en az zarar verecek şekilde bertarafinı sağlayacak yöntemlerin kullanılması gerekmektedir. Katı atıkların uzaklaştırılmasında geçerli yöntemlerden biri, bu atıkların düzenli olarak deponi alanlarına boşaltılmasıdır. Deponi alanının yer seçimi ve planlaması doğru bir biçimde yapılmazsa, deponi alanlarının çevre üzerindeki olumsuz etkileri kaçınılmaz olarak ortaya çıkar. Dolayısıyla deponi alanının yer seçiminde ve planlamasında önemli bir yer tutan jeolojik, hidrojeolojik ve bazı mühendislik verilerinin de deponi alam özelinde irdelenmesinde yarar vardır. Sunulan çalışmada, Sivas il merkezi deponi alanının jeolojik, hidrojeolojik ve bazı mühendislik özelliklerinin araştırılması, katı atık bileşimi ve özellikleriyle buna bağlı olarak en uygun bertaraf yönteminin belirlenmesi, deponi alanının işletilmesiyle ortaya çıkması olası çevresel etkilerin ve gerekli önlemlerin ortaya konulması amaçlanmıştır. Deponi alanının yer olarak uygunluğu kapsamında; Sivas ili deponi alam dolayının temel jeolojik; hidrojeolojik ve bazı mühendislik özellikleri deponi alam özelinde güncelleştirilmiştir. Bu çalışmaların sonuçlarına göre, deponi alanının temelini oluşturan Oligo-Miyosen yaşlı karasal kırıntılı kayalar, heterojenliği nedeniyle bMeştirilmiş zemin sınıflamasına göre SW (iyi derecelenmiş kum) ve ML (düşük plastisiteli inorganik silt) sınıflarına, Kuvaterner yaşlı alüvyon ve toprak örtü ise CL (düşük plastisiteli inorganik kil) sınıfına karşılık gelmektedir, özellikle, Oligo-Miyosenyaşlı karasal kayaların yeraltısulan açısından sınırlı bir akifer niteliğinde olduğu belirtilebilir. Kuvatemer yaşlı örtü, aynca elek analizi sonuçlarına göre kum ve silt içeren killi bir zeminle temsil edilmekte ve bu zeminin ortalama likit limiti % 19.73 ve plastisite indisi % 15.39 olarak saptanmıştır. Diğer taraftan, zemini oluşturan Kuvatemer yaşlı örtünün geçirimlilik katsayısının 1.2x10^-3.1 lxW6 m/sn arasında değiştiği belirlenmiştir. Bu değer Katı Atıkların Kontrolü Yönetmeliği'nde öngörülen asgari 1x1 0`8 m/sn'lik geçirimlilik katsayısı değerinden oldukça yüksektir. Sivas il merkezi katı atık deponi alanının çevresel etkilerinin araştırılması kapsamında, sızıntı suyu ve Kızılırmak'tan alınan su örneklerinde pH, BOİ5, KOÎ, TKN, CI`, AKM, TKM, TUKM, ağır metaller, alkalinite ve EC analizleri yapılmıştır. Sızıntı suyunun özellikleri incelendiğinde atıksu altyapı tesislerine ve alıcı ortama deşarj standartlarının sağlanamadığı, ancak sızıntı suyunun Kızılırmak' a ulaştığında büyük bir seyrelmeye uğradığı belirlenmiştir. Kızılırmak'tan alman örneklerde ise sızıntı suyunun Kızılırmak'ın debisinin düşük olduğu yaz dönemlerinde az da olsa etkisinin olduğu Katı atıkların özeliklerinin ve en uygun bertaraf yönteminin belirlenmesi için; katı atıkların bileşimi, nem içeriği, C/N oram, ısıl değeri gibi parametreler incelenmiş ve en uygun bertaraf modeli önerilmiştir. Yukarıda sunulan temel özellikler ışığında, deponi alam sızıntı sularının yeraltısularını sınırlı olarak da olsa kirletme potansiyeline sahip olduğu, deponi alanının 500 m güneybatısında akmakta olan Kızılırmak'ın ise gelecekte kirlenme riski altında olduğu görülmektedir. Buna göre, Sivas il merkezi katı atık yönetiminin planlanması kapsamında; deponi alam zeminin Katı Atıkların Kontrolü Yönetmeliği'nde öngörülen bir kil katmam ya da aynı özelliklere sahip yapay bir membranla örtülmesinde, sızıntı sularının ön arıtmayı takiben atıksu altyapı tesislerine taşınmasında, oluşan deponi gazının kontrolü için gaz bacalarının oluşturulmasında yarar vardır. Anahtar Kelimeler : Sivas, Katı atıklar, Yer seçimi, Katı atık yönetimi, Sızıntı suyu, Düzenli depolama

VI ABSTRACT Ph. D. Thesis EXAMINATION AND REPLANNING OF SOLID WASTE MANAGEMENT OF SİVAS CITY CENTER Eyüp ATMACA Cumhuriyet University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Environmental Engineering Supervisor. Prof. Dr. Ali YILMAZ Co- Supervisor: Prof Dr. Osman Nuri ERGUN Parallel to the economical and technological developments in recent years, the amount and type of solid wastes generated have gradually been increasing. If the wastes that generated have not been disposed of under appropriate technical and hygienic conditions; it would cause air, water and soil pollution. Therefore, it becomes necessary to implement the methods that allow for solid waste removal to give minimal harm to the environment. Among the currently employed methods of solid waste removal is the landfilling. If the planning and site selection of these landfill areas are not well organized, negative impacts would inevitable be observed on the environment. Thus, careful examination should be done regarding geological, hydro-geological and certain engineering data which have significant importance in the planning and site selection of landfill areas. In the study presented, the objective has been to present certain dala specific to the geological, hydro-geological and certain engineering characteristics of the landfill area at the Sivas provincial center to determine the most appropriate specific method to the composition and characteristics of the solid waste. Furthermore, it was also aimed to find the environmental effects that appear from the management of such landfill areas as well as necessary precautionary measures that can be taken. Towards finding the suitability of the landfill area; fundamental geological, hydro-geological and certain engineering characteristics were updated specific to the surroundings of the landfill area at the Sivas provincial center. From the results of these studies, in accordance with the unified soil classification, owing to the heterogeneity of the Oligo-Miocene terrestrial mented rock units forming the landfill area basement, itvn falls under the equicalence of SW (well graded sand) and ML (low capacity inorganic silt) class, while Quaternary alluvium and the soil cover can be classified equivalent to CL (low plasticity inorganic clay). In particular, it may be said that the Oligo-Miocene terrestrial rock units show limited aquifer characteristics regarding underground water. Results of sieve analysis showed that the Quaternary cover represents a clay soil containing sand and silt and has an average liquid limit and plasticity index of 19.73 % and 15.39 % respectively. On the other hand, the Quaternary cover forming the soil was determined to have a permeability coefficient ranging between 1.2x1 0`6- 3.11x1ü`6 m/sn. This value is substantially higher in comparison to the recommended lxl 0`8 m/sn given in the Solid Waste Control Regulations. Towards studying the environmental effects of the Sivas provincial center solid waste landfill area, samples taken from leachate and Kızılırmak River were subjected to pH, BOD5, COD, TKN, CI`, suspended solids, total solids, total volatile solids, heavy metals, alkalinity and EC analysis. When examining the characteristics of the leachate, it was found that the wastewater infrastructure facilities and the receiving environment discharge standards had not been met, however, it was determined this leachate became rather diluted when finally arriving at the Kızılırmak River. From the sample taken from the Kızılırmak River, it was seen that the leachate had a slight effect during the river's dry weather flow in summer period. Within the scope of determining the solid waste characteristics and most appropriate method of disposal; parameters such as solid waste composition, moisture content, C/N ratio and energy content were examined and the most appropriate method of disposal was proposed accordingly. In the light of the above presented fundamental characteristics, it is seen that although slight, Sivas provincial center solid waste landfill area has the potential to pollute the underground water, and the Kızılırmak River flowing at a distance of 500 m southwest of the landfill area creates risk of pollution in the future. Accordingly, towards management of the Sivas provincial center solid waste landfill area and in accordance with the standards anticipated in the Solid Waste Control Regulations, it would be beneficial that a layer of clay or an artificial membrane should be laid; leachate could undergo primary treatment before being conveyed to the wastewater infrastructure facilities; and gas flues be fitted to control the landfill gases. Key Words: Sivas, Solid wastes, Site selection, Solid waste management, Leachate, Sanitary landfill