Sunuş Değerli Meslektaşlarımız
İSTANBUL’UN BÜYÜKÇEKMECE VE ÖMERLİ SULARINDA 2011- 2013 YILLARI TRİHALOMETANLAR VE NİTRAT DEĞERLERİNİN MEVSİMSEL DEĞİŞİMİ VE ANLAMI
Yüklə 0,77 Mb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Atık Su Arıtma Tesislerinde Toksik Gaz Tehlikesi
- ATIKSU ARITMA TESİSLERİNDE TOKSİK GAZ TEHLİKESİ
- Ön Arıtma Kimyasal Arıtma Biyolojik Arıtma Dezenfeksiyon ve Alıcı ortama deşarj
- 2. ATIKSU ARITMA TESİSLERİNDE OLUŞAN GAZLAR ve TOKSİK ETKİLERİ
- 3. ATIKSU ARITMA TESİSLERİNDE KOKU KONTROLÜ 3.0. Koku
- 3.2. Hidrojen Sülfür
- 3. 4. Amonyak
İSTANBUL’UN BÜYÜKÇEKMECE VE ÖMERLİ SULARINDA 2011- 2013 YILLARI TRİHALOMETANLAR VE NİTRAT DEĞERLERİNİN MEVSİMSEL DEĞİŞİMİ VE ANLAMI Metandaki üç hidrojen atomu yerine Cl, Br, F, I gibi halojen atomlarının geçmesiyle oluşan trihalometanlar (THM) kanserojen maddelerdir ve suların klorlanmasının ürünü olarak oluşurlar. Sudaki organik maddeyle birleşen halojenler THM oluştururlar ve suyun sadece mutfak kullanımı değil, banyo sırasında soluma ile de insan bünyesine girmektedir. THM’lar erkeklerde mesane kanserine, kadınlarda ise gebelik döneminde düşük, anormal çocuk gelişimi gibi ciddi sağlık sorunlarına neden olur. Klorla yapılan dezenfekisyonun zararlı yan ürünlerinden sadece bir grup olan THM’ların suda izin verilen değerleri Dünya Sağlık Örgütü (WHO -1993)’e göre 460 ppb- (mcg/L), AB ülkelerinde (EC- 1998, 100 ppb) ABD’de (EPA,2003)’e göre de 80 ppb, Türk standartlarına göre (TS-266,2005) 100 ppb’dir. Bu değerlerin daha aşağıya, 40 ppb’e çekilmesi konusunda ABD kaynaklı baskılar sürse de yüksek maliyetinden dolayı bu düzey henüz kabul görmemiştir. İstanbul’da her bir barajın arıtılıp şebekeye verilen suyun analizi İSKİ tarafından yapılmakta ve web sitesinden yayınlanmaktadır. İstanbul’ un Avrupa yakasından Büyükçekmece suyu ile Asya yakasından ise Ömerli baraj suyu THM ve nitrat değerleri açısından 2011-2012-2013 yılı değerleri itibariyle karşılaştırılmıştır. İstanbul’un en yüksek THM değerleri Büyükçekmece suları olup şebekeye verilen su yılın altı ayında 40 ppb nin üzerinde THM içermektedir. Ömerlide ise THM değerleri Büyükçekmece’nin yarısından daha düşük değer göstermektedir.THM değerleri Büyükçekmece’de Mayıs, Ömerli’de ise Temmuzda pik yapmakta, iki barajda da Ocak ayında minimum seviyeye inmektedir. Bu durum bahar ayında su sıcaklığının artmasıyla gölde zenginleşen nitrat ve fosfatların biyolojik üretimde kullanılması ve/veya ötrifikasyon süreçlerine karşılık gelmektedir. Nitrat değerleri açısından bakıldığında Büyükçekmece de ilkbahar sonu Ömerli’de ise yaz ayında nitrat değerlerinde THM ile paralellik gösterecek şekilde bir artış-azalış göstermektedir.Bu durum evsel kaynaklı veya tarımsal gübre kaynaklı kirlenme göstergesi olmalıdır. THM’ce zengin Büyükçekmece baraj sularının beslediği Büyükçekmece, Beylikdüzü, Avcılar, Esenyurt gibi ilçelerdeki mesane kanseri olguları ile düşük THM’li suların beslediği Kadıköy, Kartal, Maltepe, Tuzla, Ataşehir, Üsküdar, Beykoz gibi ilçelerdeki mesane kanseri yoğunluğunun karşılaştırılması, THM - halk sağlığı ilişkisi adına önemli sonuçlar verebilir. Atık Su Arıtma Tesislerinde Toksik Gaz Tehlikesi
ATIKSU ARITMA TESİSLERİNDE TOKSİK GAZ TEHLİKESİ Atık su arıtma tesislerinde anaerobik ayrışma sonucu amonyak, hidrojen sülfür, metan ketonlar, merkeptan ve uçucu yağ asitleri gibi inorganik ve organik gazlar oluşmaktadır. Bu gazların çevresel etkisi koku oluşturmalarıdır. Ayrıca bu gazlar tesiste korozyona ve aşınmaya sebep olmaktadır. Koku kontrolü gerektiren bu gazlar, temizlik işlemleri esnasında özellikle kapalı alanlarda gerekli önlem alınmadığında, arıtma tesisinde çalışanlar için zehirlenme riski oluşturmakta, hayati tehlike oluşturmaktadır. Bildiri kapsamında, arıtma tesislerinden kaynaklanan gazların oluşturduğu koku problemi ve önlenmesinin yanısıra, toksik ve boğucu etkileri nedeniyle iş ve iş güvenliği kapsamında alınması gereken önlemler anlatılarak, konunun önemi vurgulanmıştır. Anahtar Kelimeler: Atıksu arıtma tesisinde oluşan gazlar, koku kontrolu, toksik etkiler, iş ve iş güvenliği.
Yeryüzünün % 70’i su ile kaplıdır. Bu suyun % 97, 5’i tuzlu ve % 2, 5’i taze (içilebilir) sudan ibarettir. Taze suyun % 2, 14’nü buzullar, % 0, 06 yer altı suyu, % 0, 9 ise yüzeysel sular oluşturmaktadır. Dünya da 4 milyardan fazla insan tatlı su kıtlığı nedeniyle suyun güvenli olarak kullanımı konusunda tehdit altındadır. (Vörösmanty et al.,2011).Bu tehditler, gelişmiş ülkelerde merkezi alt yapı sistemlerinin kurulması ile gerek tarım ve endüstriyel kullanımlar için gerekse kentsel amaçlı olarak suyun taşınıp, toplanması, arıtılması ve depolanması ile önlenebilmektedir. Ancak bu sistemler enerji yoğun sistemler olup, ekolojik bir fiyat oluşturmaktadır. Bu nedenle dünyada bu fiyatı ödeyemeyen yaklaşık 1 milyar insanın yeterli içilebilecek su bulamadığı, 2, 7 milyar insanın temiz su temininden yoksun olduğu ve milyonlarca insanın sudan geçen hastalıklardan öldüğü bilinmektedir. (WHO, 2008; Grant, S. B. et al, 2012). Kentsel yaşamda, doğal varlıklarımızdan olan su kirletildikten sonra kanalizasyon sistemiyle atıksu olarak toplanıp arıtma tesislerine taşınmakta ve arıtılmaktadır. Atıksu arıtma tesislerinde yapılan işlemler çok geniş kapsamlı olmakla birlikte, genellikle aşağıdaki proseslerden oluşmaktadır. Ön Arıtma Kimyasal Arıtma Biyolojik Arıtma Dezenfeksiyon ve Alıcı ortama deşarj Türkiye’de 3225 belediye bulunmaktadır. Türkiye’de kanalizasyon şebekesine deşarjedilen 2, 7 milyar m3 atık suyun 1, 68 milyar m3’ü atık su arıtma tesislerinde arıtılmaktadır. Arıtılan atıksuyun % 58, 5’ine biyolojik, % 28, 3’üne fiziksel ve %14, 2’sine ileri arıtma uygulanmaktadır. 46 adedinde ise derin deniz deşarjı bulunmaktadır. Ülkemizde Büyükşehir Belediyelerinin 13’ünde atıksu arıtma tesisi mevcut olup, 3 tanesi ise inşaat ve/veya ihale aşamasındadır. 65 il belediyesinin 25’inde atıksu arıtma tesisi mevcuttur. 35.000 köyün %13’ünde kanalizasyon mevcuttur. Ülkemizde 2581 faaliyetten yaklaşık olarak yıllık 570 milyon m3 endüstri kaynaklı atık su oluşmaktadır. Bu kapsamda Organize Sanayi Bölgelerindeki atık su arıtma tesisi durumu;
Ülkemizde tatlı su kaynaklarına yönelik talepler her yirmi yılda iki misline katlanmaktadır. Diğer taraftan su kaynakları üzerindeki kirlenme giderek artmakta ve mevcut kaynaklar kullanılamaz hale gelmektedir (Öztürk, 2006). Atıksuyun arıtılması sonucunda ortaya çıkan arıtma çamuru problemi daha zorlaştırmakta ve arıtma çamurunun da bertarafı gerekmektedir. Arıtma çamurlarının bertaraf işlemleri ikiye ayrılmaktadır. Çamurun susuzlaştırılarak hacminin azaltılması Çamurun stabilizasyonu Bu işlemlerin birinden veya her ikisinden geçmiş arıtma çamuru gerek depolama, gerekse kompost olarak kullanılabilmektedir. Çevre Mevzuatı gereği Eşdeğer nüfus kapasitesi bir milyon kişinin üzerinde olan tesislerde oluşan arıtma çamurlarının en az % 90 kuru madde değerine kadar kurutulması esastır. (Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına dair Yönetmelik, Resmi Gazete Tarihi 03.08.2010, Resmi Gazete Sayısı: 27661).Kurutma işleminde güneş, rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynakları kullanılabildiği gibi, çamur miktarının fazla olduğu arıtma tesislerinde termal kurutma yöntemi tercih edilmektedir. Gerek ızgara ve kum-yağ tutucu gibi ön arıtma ünitelerinde tutulan yüzücü maddeler ile kum ve yağın, uzun süre bertaraf edilmeden bekletilmesi, gerekse çamur ünitelerindeki arıtma çamurunun anaerobik ayrışması sonucu açığa çıkan gazlar istenmeyen kokular oluşturmaktadır. Bu gazların çevreye yaydıkları kokunun yanı sıra, kapalı ortamlarda biriken çamurun kontrolsüz temizlenmesi işlemlerinde gazların toksik ve boğucu etkileri arıtma tesisi çalışanlarının yaşamını riske sokmaktadır. Son günlerde atıksu arıtma tesislerini işleten operatörlerin en önemli konusu gazların insan sağlığını etkilemeden kontrol altına alınması olmuştur. Gazların bir diğer etkisi de arıtma tesisine olan korozif etkileri olmaktadır. Bu bildiri kapsamında, atıksu arıtma tesislerinde oluşan gazların yukarıda sayılmış olan etkileri incelenerek, alınabilecek önlemler tartışılacaktır.
2. ATIKSU ARITMA TESİSLERİNDE OLUŞAN GAZLAR ve TOKSİK ETKİLERİ Toksik gaz nedeniyle oluşan zehirlenmeler (boğulma), dokuların yetersiz oksijenlenmesi sonucu oluşan bir olaydır. Eğer yetersiz oksijen solunuyorsa veya hücreler oksijene ulaşamıyorlarsa oksijen açlığı oluşabilir. Buna göre boğucu etki gösteren maddeler basit boğucular ve kimyasal boğucular olmak üzere ikiye ayrılır. Basit boğucular bir ortamdaki oksijenin yerini alarak yetersiz doku oksijenlenmesine neden olurlar. Şöyle ki, basit bir boğucunun yüksek yoğunlukta bulunması ortamdaki oksijen yoğunluğunu düşürür. Oksijen yoğunluğu bazı düzeylerin altına düştüğünde kendini klinik etkilerle göstermeye başlar. Basit boğucular; genellikle fizyolojik olarak tesirsiz (inert) olan CO2, Metan, Etan, Argon ve Azot gazlarıdır. Kimyasal veya toksik bir madde (CO, Siyanür, Akrilonitril veya H2S) hücre metabolizmasına zarar vererek etki gösterir ve hücrelerde oksijen açığına neden olur. H2S, CO, HCN gibi toksik boğucular birçok değişik mekanizma ile etki ederler. Bu gazlar hücresel oksijen kullanımını kimyasal olarak etkilerler yani biyolojik olarak etkin maddelerdir. Oksijenle yarışma halindedirler. Basit gazlarda söz edilen; gazın yoğunluğu, etkilenim süresi ve havalandırmanın yetersizliği, koruyucu ekipmanların uygun olmayan kullanımı, bireysel sağlık düzeyinin kötü olması gibi kolaylaştırıcı faktörler bu grup gazlar için de geçerlidir. Bunun yanında birden fazla boğucu gazın aynı anda ortamda bulunması etkilenim şiddetini artırıp süreyi kısaltacaktır. Hidrojen sülfürün boğucu özelliği sitokrom oksidaza bağlanması ve oksidatif fosforilasyonu engellemesi nedeniyledir. Bu durum derin metabolik asidoz ve aerobik metabolizmanın bozulması ile sonuçlanır. H2S ayrıca beyindeki solunum merkezi ve carotis cisimciği üzerinde doğrudan etkiye sahiptir. Başlangıçta solunumu uyarır ancak ardından solunumu baskılayarak apne ve ölüm meydana gelir. (Tekbaş; Vaizoğlu) Tablo 1’de hidrojen sülfür zehirlenmelerinde beklenen bulgular verilmiştir. Tablo 1: Hidrojen Sülfür zehirlenmelerinde beklenen bulgular (Serinken, et al. 2010)
3. ATIKSU ARITMA TESİSLERİNDE KOKU KONTROLÜ 3.0. Koku Kokunun insan vücuduna etkisi yoktur ancak az miktarda koku psikolojik olarak strese yol açabilir. Koku, iştah kesilmesine, az su tüketimine, solunumda güçlüğe, kusma ve mental rahatsızlıklara neden olmaktadır. Ekstrem durumlarda, koku, insan ilişkilerini etkilemekte, yatırımları engellemekte, sosyoekonomik statünün düşmesine yol açmaktadır. Bu sonuçlar pazarlama ve reklamcılık sorunlarına yol açarak satışları azaltmaktadır. Atık sudaki koku bileşiklerinin kaynakları insan ve hayvan dışkıları, gıda atığı, bitkilerin ve hayvanların ölü hücreleri ve su kaynaklarında doğal olarak çözünmüş olan sülfürdür. Arıtılmamış atık suda bulunan koku veren bileşikler Tablo 2’de verilmiştir. Tablo 2: Arıtılmamış atık suda bulunan kokulu bileşikler
Bu gazlara ek olarak, atıksu yönetimi sırasında oluşan diğer kokulu bileşikler, klor, klorofenol, indole, sülfürdioksit, thiocresol sayılabilir. VOC’ler ise uçucu yağ asitleri, alkoller, aldehitler, ketonlar, esterler, uçucu metil siloxones (VMSs’ler) olarak gruplandırılabilir. 3.2. Hidrojen Sülfür Hidrojen sülfür, sülfür içeren veya mineral sülfit ve sülfatların indirgenmesiyle oluşan sülfürleri içeren organik maddenin anaerobik parçalanması ile oluşur. Ortama bol miktarda oksijen temin edilirse H2S oluşmaz. Renksiz, yanıcı ve çürük yumurta kokusunda, toksik etkisi olan bir gazdır. Yüksek konsantrasyonda belirgin kokusunu kaybettiği için son derece tehlikelidir (Metcalf & Eddy, 4. Edition). Atıksu içinde bulunan sülfat, anaerobik şartlarda hidrojen sülfüre dönüşerek kokuya ve kanalizasyon sisteminin tahribatına neden olur. Evsel atıksu içinde sülfat konsantrasyonu 20-100 mg/L arasında değişir. Atıksu içinde bulunan sülfat anaerobik ortamda sülfat indirgeyici bakteriler tarafından sülfüre ve hidrojen gazına dönüşür.
SO4-2 + Organik maddeler S-2 + CO2 + H2O S-2 + 2H+ H2S Hidrojen sülfür gazı havadan %20 daha ağırdır. Yeterli havalandırmanın olmadığı yerlerde zemindeki çukurlarda birikir ve dibe çöker. Su sıcaklığındaki bir derece artış ile H2S’in sudaki çözünürlüğü %2, 5 azalır (Öztürk, 2006). Temiz havada 0.0001-0.0002 ppm arasında hidrojen sülfür bulunur. Hidrojen sülfür geniş aralıkta konsantrasyonda zehirlenme etkisine sahiptir. Özellikle sinir sistemi üzerinde çok etkilidir. Hidrojen sülfür mitokondrial sitokrom enzimlerindeki demirle kompleks bağ oluşturur. Böylece hücresel solunuma bağlanarak oksijen bloke edilir. Birkaç soluk almadan sonra bilinç kaybı olur ve ölüm gerçekleşir. Hidrojen sülfür ile kirlenmiş hava solunduğu zaman kırmızı kan pigmenti değişerek, kan rengi kahverengiden zeytin rengine dönüşür (Öztürk, 2006). 3. 3. Metan Anaerobik parçalanmada oluşan ana üründür. Atık suyun içindeki organik maddenin parçalanması ile oluşur. Yüksek yakıt değeri olan yanıcı bir hidrokarbondur. Normal şartlar altında, arıtılmamış atıksıda çok büyük miktarda bulunmaz. Az miktarda oksijen bulunması durumunda bile, oksijenin metan üreten anaerobik mikroorganizmalara toksik etki yapması ile metan üretimi engellenmiş olur. Ancak tank, boru, reaktörlerin dip kısımlarında biriken çökeltilerin anaerobik ayrışması sonucu metan oluşur. Metan, hayli yanıcı ve patlayıcı bir gazdır. Kanalizasyon bacalarında, kanalların birleşim yerlerinde birikebilir. Bu anallarda ve bacalarda çalışacak personel için taşınabilir blower ile hava verilmesi gerekir (Metcalf & Eddy, 4. Edition). 3. 4. Amonyak Arıtma tesislerinde azotlu bileşiklerin parçalanması sonucu pH’a bağlı olarak amonyak gazı (NH3) oluşur. Bu kuvvetli tahriş edici gaz, bronşlarda spazm ile ani ölüme yol açar. Düşük konsantrasyonlarda çok fazla tahriş yapmadan solunum sistemi ile metabolizmaya karışır. Depolanan amonyak açık aleve tutulduğunda patlayabilir. Tablo 3’de amonyağın konsantrasyona bağlı fiziksel etkisi verilmiştir. Tablo 3: Amonyağın toksik etkisi (İSG Bülten No: 12, İzmir Demir Çelik San. A. Ş.)
Amonyak havadan hafif olup, suda çözünür. Akut zehirlenmede; gözler, mukozalar ve solunum yolları tahriş edici, yakıcı etki gösterir. Kornea üzerinde körlüğe kadar giden lezyonlar oluşur. Bronşit ve akciğer ödemi görülür. Kronik zehirlenmede ise kesin olmamakla birlikte bronşite yol açabilir. Belediye kanalizasyon sistemleri, pompalama istasyonları ve atık su arıtma tesislerinden gelen kokulu gazların emisyonu atmosferik kirlilik ve kamu sağlığı yüzünden önemli bir sorun haline gelmiştir. Atık su da koku içeren birçok bileşik azot (N), sülfür (S) içermektedir. Koku üretiminin ana sebebi, anaerobik ayrışmanın olmasıdır. Ön arıtma, yoğunlaştırıcılar ve çamur arıtma sistemleri anaerobik ortamda yüksek konsantrasyonda koku bileşikleri oluştururlar. Ön arıtmada kökü kokuların bir diğer sebebi de çamur arıtma tesisinden gelen geri dönüş süzüntü suyudur. Atıksu Arıtma Tesislerinde koku kaynakları Tablo 4’de verilmiştir. Tablo 4.Atıksu Arıtma Tesislerindeki Koku Kaynakları
Yüklə 0,77 Mb. Dostları ilə paylaş:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
