Ağırmetal giderim yöntemleri

 

Ağır metallerle kontamine olan ve çevreye yayılan atıksular ekosistemi ve insan sağlığını tehdit eder. Ağır metaller biyoçözünür yapıda değillerdir. Ayrıca ağır metaller kanserojenik de olabilirler. Bu sebeple atık suda kabul edilebilir miktarın üstünde bulunan ağır metaller, yaşayan her türlü canlı için çok ciddi sağlık riskleri oluşturur.

       Ağır metallerin atık sudan gideriminde kullanılan pek çok geleneksel yöntem vardır. Bunların içerisinde en çok tercih edilenleri olarak kimyasal çöktürme, flotasyon, adsorbsiyon ve ion değişimi gibi yöntemler sıralanabilir. Atık sulardan ağır metal gideriminde en yaygın olarak kullanılan metot ise kimyasal çöktürme yöntemidir.
      Bu metotları sırası ile inceleyecek olursak.

    A) Kimyasal Çöktürme Yöntemi:

    Her ağır metalin çöktürme işlemi için, daha iyi çökebildiği standart bir pH aralığı vardır. (Şekil-1) Bu pH aralığında ağır metallerin çözünürlükleri en düşük oranda olduğundan çökecekleri varsayılır ve bu aralıkta partikül haline gelip çökerler; fakat kendiliğinden çökemeyen partiküllerin çökmesini kolaylaştırmak için suya koagülasyon (pıhtılaştırma) ve flokülasyon (yumaklaştırma) kimyasalları eklenir ve reaksiyon tankındaki karıştırıcının da yardımı ile reaksiyon işlemi ve çöktürme gerçekleştirilerek ağır metaller arıtma dibindeki çamurda toplanır. Böylece atık sulardan ağır metaller giderilmiş olur.

Şekil 1- Bazı ağır metaller ve çözünürlükleri 
 

Bu konuda ayrıntılı bilgiye ulaşmak için kimyasal çöktürme ile ağır metal giderimi yazımıza bakabilirsiniz: Tıklayın

    B) Flotasyon Yöntemi:
      
       Flotasyon yöntemi atık suya yüzey aktif maddeleri (surfactants) ve tutucular (collector) eklenerek metal iyonlarının ters iyonlarla tutulup sudan ayrıştırılması işlemidir.

    Tutucular, su geçirmez ve su çeken partiküllerin ayrıştırılabilirliğini artırarak, yüzeyin doğal su geçirmezliğini (hydrophobicity) artıran bir yüzey aktif maddesidir.
Suya eklenen kimyasal tutucuların derişimi arttıkça, yüzen ve iyon tutmuş olan yüzey aktif maddeleri çökelmeye başlar. Böylece atık su artık bir çözelti olmaktan çıkar ve suda bir ayrışma meydana gelir.

           Bu şekilde ağır metaller atık sudan ayrıştırılmış olur. Bu yöntem genellikle,  çok daha düşük derişimde bulunan ağır metal iyonlarının giderilmesinde kullanılır.

C) Adsorbsiyon Yöntemi:
 
       Adsorbsiyon yöntemi çevre dostu olması, ucuzluğu ve uygulama kolaylığı sebebiyle ağır metallerin atık sudan gideriminde yaygın şekilde kullanılan bir metottur. Hem  sentetik hem de biyolojik adsorbantlar mevcut olup her ikisi de atık sulardan ağır metallerin gideriminde oldukça etkilidir. 
Adsorbantlar , adından da anlaşılacağı gibi ağır metalleri atık sudan emerek çeker ve bünyelerine hapsederler. Böylece ağır metaller atık sulardan arındırılmış olur.

Belli başı ticari/sentetik ve biyolojik adsorbantlar şunlardır:
-        Aktif Karbon   -Grafen   -Karbon nanotüpleri  - Çeltik
-        Yüzey aktif maddeler ile modifiye edilmiş atıklar.
-        Modifiye şeker kamışı küspesi  -Modifiye buğday kepeği
-        Modifiye Hindistan cevizi atığı
 
    D) İyon değişimi Yöntemi:
 
    İyon değişimi yöntemi ile ağır metal giderimi, atık su çözeltisinden bir metal iyonunun, benzer şekilde yüklü bir iyonla değiştirildiği, tersine de işletilebilen bir kimyasal reaksiyondur. İyon değişiminde kullanılan maddeler,  ya doğal kaynaklı zeolit gibi maddeler ya da sentetik olarak üretilmiş reçinelerdir.

     İyon değişiminde en çok tercih edilen maddeler ise sentetik reçinelerdir. İyon değişimi atık sulardan sertliğin giderilmesinde de sık kullanılan bir yöntemdir.

 

Liftli yıkamacılar/Motor yıkama yağlama

    Liftli yıkamacılar ya da motor yıkama yağlama ünitesi olan araç/oto yıkamacılar, meydana gelen endüstriyel nitelikli atık sularını oto üst yıkamacılarda olduğu gibi sadece ızgara ve çöktürme inşa ederek kanala veremezler. Bu gibi işletmeler, atık sularındaki yağların kanala gitmemesi için yağ tutucu veya bir başka ifade ile yağ separatörü ihtiva eden bir fiziksel arıtma ünitesi kurmak zorundadırlar. Bu işletmelerde genellikle araçları kaldırıp, motor yağı değişimleri ve bakımlarını, temizlemesini yapabilmeleri için lift bulunur. Bu yüzden liftli yıkamacılar olarak da anılırlar. Bazen liftin yaptığı işi zemindeki bir kanal da yapar bu yüzden liftli kaldırma sistemi bulunmak zorunda değildir. Bilhassa motor yağları, gıda yağlarına göre çok daha kirlidir. Bu yoğun yağ biyolojik arıtma tesislerindeki bakterilerin ölümüne sebebiyet verir. Aynı zamanda sadece ızgaraların ve sıyırıcıların olduğu ön arıtma tesislerine geldiğinde doğrudan denize gideceğinden deniz yaşamını da tehdit eder. Yağlar kanalları da tıkamakta ve büyük alt yapı masraflarına sebep olmaktadır. Motor yıkamacıların yağ separatörü kurma zorunluluğu ile alakalı ilgili yönetmelik maddesi İski AKDY Madde 12-(17) "Yemek üretim işletmeleri ile liftli yıkamacılar yağ tutucu kurmak zorundadır." şeklindedir.

    

    Burada kurulması istenen sistem de yemek üretim tesisleri için istenen yağ tutucu gibi, yağın öz kütlesinin sudan hafif olması esası ile çalışır. Yönetmelik uyarınca, yönetmelikte sadece "yağ tutucu" ibaresi geçtiği için, liftli yıkamacılardan istenen yağ tutucu, yemek üretim tesislerinde olduğu gibi basit, tek gözlü, konvansiyonel bir yağ tutucu sistemi olabileceği gibi fiziksel arıtma diyebileceğimiz çok gözlü, ve sadece suyun kendi cazibe akışı ile yetinmeyip, atık suyu dengeleme tankında biriktirip pompa vasıtası ile yağ seperatörüne aktaran sistemler de olabilir. Motor yıkama yapan liftli yıkamacılar için ekseriyetle tek gözlü basit bir yağ tutucu yetmez, dengelemenin de olduğu ikinci bir sistem kurulur. Çünkü liftli yıkamacılarda, yemek üreticilerine göre hem daha fazla atık su meydana gelmekte hem de atık sudaki yağ yükü yemek üretim tesislerine göre çok daha fazladır. Bunda yemeklik yağ ile motor bakım yağlarının nitelik farkı da çok etkilidir. Özetle basit bir yağ tutucu liftli yıkamacıların işini görmeyeceği için, çok gözlü bir fiziksel arıtma denilen bir yağ seperatörü sistemi kullanılır. (Bakınız: Şekil 1)

Şekil 1- Kaba hatları ile gösterilmiş bir yağ separatörü (fiziksel arıtma, yağ tutucu, yağ separatörü)

    

    Motor yıkama yağlamadan gelen endüstriyel nitelikli atıksular öncelikle zeminde inşa edilmiş sızdırmaz bir dengeleme tankında muhafaza edilir. Atıksular buradan sabit bir pompa vasıtası ile yağ seperatörünün giriş kısmına pompalanır. Sabit pompa olması bir zorunluluktur. Seyyar pompa olması halinde suistimale açık bir hal oluşacağından pompa sabit bir hat üzerinde olmalıdır.  İlk haznenin dibinde oluşabilecek her türlü çökelme için tahliye borusu vardır. Buradan tahliye edilir. Atık su, basit yağ tutucuda olduğu gibi öz kütle farkı ile 4.gözden kanal çıkışına varıncaya kadar üst kısımlarda birikir. Çünkü yağın öz ağırlığı sudan hafiftir ve yağ hep su üstüne çıkar. Burada asıl birikme 2.gözün üst kısmında yağ tabakası şeklinde oluşur, ve buradan tahliye edilir, alınır. Kanal çıkışa ulaşan su, büyük oranda yağdan arınmış sudur.

    İşletme motor yıkama yağlamanın yanında araç üst yıkama yapıyorsa bu durumda da yine fiziksel yağ separatörü kurmak zorundadır. Bu halde oto üst yıkamadan kaynaklanan suları da yağ separatöründen geçirmek zorunda değildir. Oto üst yıkamadan kaynaklanan sular için ızgara ve çöktürme yeterlidir. Fakat firma yine de sistemini araç üst yıkama sularının da yağ separatörüne geleceği şekilde kurmuşsa da problem olmaz. Bu şekilde de atıksuları için yeterli önlemi almış olacaktır. Tabi bu sefer daha fazla suyu pompa ile basmak ve fiziksel arıtmayı daha çok kullanmak zorunda kalacağından ekonomik olmayacaktır.

    Eskiden bu tür fiziksel arıtmalar  muntazam aralıklarla numune alınan yerlerdendi. Ve fiziksel arıtmanın çıkışındaki arıtılmış atıksuyun kimyasal oksijen ihtiyacı, pH, Yağ ve Gres ve Askıda Katı Madde parametrelerine bakılırdı. Fakat güncel İski AKDY'ne göre bu tür faaliyetlerden numune alınmaz. Sistemin kurulu ve çalışır vaziyette olması istenir ve bu doğrultuda kontroller yapılır. Yeni yönetmelik ile yapılan bu değişiklik motor yıkama ve yağlamacıların işini çok daha kolaylaştırmıştır.

    Motor yıkamacılarda bu sistem düzgün çalıştırıldığında, atık motor yağı düzenli olarak biriktirilir. Atık motor yağı geri dönüşüm tesislerinde tekrar kullanılabilir hale getirilerek, ekonomiye kazandırılmaktadır.

    

    Ayrıca Çevre Bakanlığınca 1 Ocak 2021'de yürülüğü giren Atık Yağların Yönetimi Yönetmeliği uyarınca Liftli yıkamacılar, Motor yıkama yağlamacılar ve oto tamircileri gibi motor yağı değişimi yapan her işletmeye 5 yıl geçerli olacak Motor yağı değişim noktası izin belgesi alma zorunluluğu getirilmiştir. 

Mermer İşleme Atölyeleri

    Mermer işleme atölyeleri, yapmış oldukları iş gereği fazla suya ihtiyaç duyan işletmelerdir. Bu sebeple mermer işleme atölyelerinin tamamına yakını, kullanılan suyun çöktürülmesi esasına dayanılarak tekrar kullanılmasını amaçlayan bir devir daim sistemine sahiptir. İski AKDY'ne göre de mermer işleme atölyelerinden istenen, böyle bir sistemi çalışır vaziyette kullanmaları ve mermer işlemeden kaynaklanan atıksuları kanalizasyon hattına vermemeleri, böylece çamur önlemine sahip olmalarıdır.

    İski AKDY'nde mermer işleme atölyeleri için bu zorunluluk hükmü, Madde (12)-15'de şu şekilde geçmektedir :"Blok mermer kesimi yapan işletmeler dışındaki küçük mermer işleme atölyeleri, çamur önlemi almak zorundadır." şeklindedir.

    İşletme mermer işleme atıksuları için müsait bir yerde, işletmenin zemin kısmına çöktürme gözleri yapar. (Bknz: Şekil 1) Bu çöktürme gözlerinin adedi işletmenin ihtiyacına göre değişebilir. Çok su kullanan ve sudaki askıda katı madde kirlilik yükü fazla olan işletmeler, sistemlerini çok gözlü yaparlar, böylece fazla miktardaki suyun devir daim edeceği ve partikül içeriğinin çökebileceği alan mevcut olur. (Aşağıdaki örnekte iki gözlü çöktürme havuzu gösterilmiştir) Mermer işleme atıksuları bu gözlerden sırasıyla geçirilir, böylece ilk gözde su içerisindeki askıda katı maddeler çöker ve ikinci göze tekrar kullanılabilir bir su olarak geçer. İkinci gözde biriken bu su kullanılmak üzere pompa vasıtası ile devir daim tankına alınır ve tekrar mermer işlemede kullanılır.

    İlk gözde biriken dip çamuru elle/kürekle temizlenir ve uzaklaştırılır. Burada yine istenmeyecek ve dolayısıyla yasak olan şey bu ilk gözdeki çamur ve suyun vidanjör ile çektirilmesidir. Vidanjör ile yapılan kaçak çekimlerdeki bu dip çamurları vidanjör tarafından yine  kanalizasyona verildiğinden kanalizasyon hatlarının  taşlaşmasına yani tıkanmasına sebep olmaktadır ve yasaktır.

    Eğer mermer işleme atölyesi, blok mermer kesimi yapan bir işletme ise askıda katı madde yükü çok daha fazla olacağından, sadece çamur önlemi yeterli görülmeyip, silo tipi ön arıtma tesisi de talep edilebilir.

Şekil 1- Kabaca bir mermer işleme atölyesindeki çamur önlemi

    Silo tipi bir ön arıtma kuracak olan blok mermer kesimi yapan bir işletme de, şekilde görülen sisteme benzer bir kaç gözlü bir çöktürme yapıp, akabinde de polielektrolit gibi bir koagülantın kullanılarak çöktürmenin yapıldığı bir silo/büyük hazne koyarak aldığı çamur önlemini daha etkin bir hale getirir. (Bknz: Şekil 2)

Şekil 2: Silo tipi bir ön arıtma

Yemek Üretim Tesisleri Yağ Tutucu

        Yemek üretim tesislerinde meydana gelen atıksular için de, yemek üretim tesisi olan işletmelerden kanal gideri öncesine yağ tutucu kurmaları istenir. Bu konu ile ilgili yönetmelik maddesi İski AKDY Madde 12-(17) "Yemek üretim işletmeleri ile liftli yıkamacılar yağ tutucu kurmak zorundadır." şeklindedir.

        Burada, yağ tutucu olarak istenilen şeyden maksat şudur: Öz kütle farkından dolayı, öz kütlesi hafif olan yağ, su ile karıştığında hemen yağın üstüne çıkar ve birikmeye başlar. Yağın bu özelliğini kullanmak üzere dizayn edilen basit fiziksel ayırıcı sistemler ile, yağın ayrı bir haznede birikmesi sağlanır ve belirli periyotlarla biriken yağ toplanarak, yağın kanala gitmesi önlenir. İstenmeyen yağların kanalizasyona gitmesi, kanal tıkanmalarına sebep olmakta ayrıca biyolojik arıtma tesislerinin arıtma maliyetlerini artırma ve arızalanmalarına sebep olmak gibi çok çeşitli aksaklıklara yol açmaktadır. Basit bir önlem olan yağ tutucu, kanal giderinden önce zemine yerleştirilerek kullanılabilir. Biriken yağ aralıklarla temizlenmeli, ve boşaltılmalıdır.

    

    

Şekil - Kabaca çizilmiş basit bir yağ tutucu ve çalışma mantığı

    Yukarıdaki şekilde görüldüğü üzere, yemek üretim sahasında oluşan yağlı sular sol taraftaki bağlantıdan yağ tutucuya girer. Yağlı sular perde şeklinde, ancak altından geçebilecekleri bir engelle karşılaşır. Alt taraftan geçen yağlı sular sağ tarafta "yağsız su" diye gösterilen kanal çıkışına geçmek için yine ikinci bir perdelemenin altından geçmek zorunda kalır. Yağ seperatörü olarak da adlandırılabilen bu sistem ile, su akış halinde iken yağlı suyun akışı, yağ tutucunun dip kısmından sağlanmakta; böylece de, öz kütlesi sudan daha hafif olan yağın seperatörün üst kısmında toplanması sağlanmaktadır. Zamanla orta kısımda, suyun yüzey kısmında yağ tabakası oluşur ve yağ birikir. Belli aralıklarla yağ tutucunun bu kısmı elle temizlenir ve yağ boşaltılır. Böylelikle kanala giden atık sudaki yağ oranı sıfıra yakın bir seviyeye iner.

    

    Biriken ve toplanan bu atık yağlar, 12 Temmuz 2019 Cuma tarihli Sıfır Atık Yönetmeliği uyarınca; yetkili bertaraf tesisine gönderilmek zorundadır. Bu bertaraf tesislerinin izin lisans belgelerinde, 20 01 08 atık koduyla belirlenen "Biyolojik olarak bozunabilir mutfak ve kantin atıkları" ile yönetilen bir bertaraf tesisi olması zorunluluğu vardır. 

    

    Bu nitelik kodu ile yetkilendirilmiş bertaraf tesislerinin güncel listelerine ulaşmak için burayı tıklayın. Açılan penceredeki sorgulama kısmında, sol alt sekmedeki Atık Kodları bölümünden 20 01 08 "Biyolojik olarak bozunabilir mutfak ve kantin atıkları" nı seçerek sorgulama yapabilirsiniz.

    

    Bu konuda Çevre Bakanlığındaki mevzuatta net bir açıklama ve denetim olmadığı için sahadan gördüğümüz kadarı ile söz konusu bertaraf farklı nitelikli bertaraf tesislere de yapılmaktadır. Bu konuda bir müeyyide ve/veya para cezası ile karşılaşılmamıştır.

    Her ne kadar ilçe belediyeleri tarafından evlerde kullanılan atık yağların kaynağında toplanmasına dair çalışmalar yapılıyor ve bu atık yağlar toplanıyor olsa da, kanaatimce, yağlı suların çevreye verdiği zararlar göz önüne alındığında; her inşaatın, daha proje aşamasında iken toplu kanal giderlerine koyulmasının zorunlu olması gereken yağ tutucu, iski AKDY'ne göre sadece yemek üretim tesisleri olarak faaliyet gösteren işletmeler için zorunludur. Evler ve konutlar için böyle bir zorunluluk bulunmamaktadır.

Araç/Oto Üst yıkamalar

        Sadece araç üst yıkama ve oto kuaför tarzı bir işletmeniz varsa, bu durumda size Deşarj İzin Belgesi (DİB) verilecektir. ( Dib aynı zamanda GSMR yerine de geçer) (Eğer yıkama-yağlama üniteniz veya liftli  yıkamanız  varsa bu durumda faklı bir önlem olarak yağ tutucu kurmanız istenir: https://www.endustriyelatiksu.net/2020/05/liftli-ykamaclarmotor-ykama-yaglama.html) 

        Araç yıkama sahasında yere dökülen sular ızgaralardan süzülür ve direk kanala gitmeden bu çöktürme rögarına gider. Çöktürme rögarında atık suyun girişi ile kanala giden çıkışı arasında yükseklik farkı bulunacağından su burada ister istemez bekler, direkt olarak kanala gidemez. Bu yükseklik farkı önemlidir çünkü eğer çöktürme rögarının kanala çıkış kısmı, ızgaralardan gelen su kısmından yüksek ya da en azından aynı seviyede olmazsa, çöktürme tam manasıyla gerçekleşmeyecektir. Bu durumda rögara yüklü miktarda atık su geldiğinde, çökelme olmadan sular kanala gidecektir.  Çöktürme rögarına gelen atıksuların,  bu bekleme sürecinde, milleri, toprak parçaları ve partikülleri çöker. Zamanla çöktürme rögarında  biriken ve çamur haline gelen birikintiler de elle temizlenir, boşaltılır.

Şekil 1- Kabaca çizilmiş örnek bir ızgara (Yukarıdan görünümü)

Şekil 2- Kabaca çizilmiş bir çöktürme rögarı. Yere gömülü vaziyette yandan görünüşü.

    Şekildeki çöktürme rögarı İski AKDY'ne göre istenen asgari bir çöktürmedir. Oto yıkamacıda meydana gelecek yüksek debiler ya da diğer ihtiyaçlar için bu çöktürmeler çok gözlü olabilir. Bu işletmenin ihtiyaçlarına göre değişir. Çöktürmede biriken çamur asla vidanjör ile çektirilmemeli ve elle temizlenip uzaklaştırılmalıdır. Çöktürmede biriken çamurların vidanjör ile çektirilmesi yasaktır. Çöktürme rögarının belirli bir derinlik-yükseklik-en standardı da yoktur. Bu da işletmenin tercihine ya da işletmenin fiziki imkanlarına göre değişir.

    

    Oto üst yıkamacılarda ya da oto üst yıkama ünitesindeki debi hesabı yıkanan araba sayısı üzerinden yapılabilir. Ortalama olarak küçük tip araçların yıkanmasında 100 litre su kullanıldığı kabul edilir. Günde 50 küçük tip araç yıkanan bir oto üst yıkama ünitesi için günlük ortalama debi 100 litre x 50 =5m³/gün olarak hesaplanır. Oto üst yıkama ünitesinin bulunduğu işletme bir benzin istasyonu da olabilir. Bu durumda işlemler değişmez ve benzin istasyonu adına Deşarj İzin Belgesi düzenlenir.