Katı atık depolama gazındaki BTEX bileşiklerinin belirlenmesi ve sağlık risklerinin değerlendirilmesi
Determination of BTEX compounds in landfill gas and health risk assessment
Yazar: FATİH TAŞPINAR
Danışman: DOÇ. DR. AYKAN KARADEMİR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Benzen = Benzene ; Depo gazı = Landfill gas ; Etilbenzen = Ethylbenzene ; Katı atıklar = Solid wastes ; Ksilen = Xylene ; Toluen = Toluene

Özet:
Atıklar, depolama alanına depolandıktan sonra, çeşitli prosesler sonucu atığın organik kısmında ayrışmalar meydana gelir. Bu ayrışmalar sonucu büyük bölümünü metan ve karbon dioksitin oluşturduğu deponi gazı meydana gelir. Bu iki temel gazın yanında, çok düşük konsantrasyonlarda fakat yüksek toksisiteye sahip uçucu organik bileşiklerde (VOC) oluşur. Bu organik gazların belirlenmesi ve dağılımlarının ortaya konulması gerek işletmede çalışan işçiler açısından gerekse yakın yerleşim bölgesinde yaşayan insanlar açısından önemlidir.Bu çalışmada, Kocaeli Büyükşehir Belediyesi tarafından işletilmekte olan İZAYDAŞ düzenli depolama alanında kapatılmış bulunan iki adet atık lotundan (Lot 5 ve 7) kaynaklanan BTEX (benzen, toluen, etilbenzen ve mpo-ksilen) emisyonları ve ortam havasındaki dağılımları belirlenmiştir. BTEX bileşikleri deponi alanlarından kaynaklanan uçucu organik bileşiklerin önemli bir kısmını oluşturduklarından dolayı, bu bileşiklerin varlığının ve miktarlarının tespiti diğer VOC'ler adına bir yol gösterici olmaktadır. İZAYDAŞ düzenli depolama alanına 1997 yılında atık depolanmaya başlanmış, 2000 yılında Lot 7 ve 2005 yılında ise Lot 5 kapatılmıştır. Diğer lotlarda depolama işlemi devam etmektedir.Örnekleme ve analiz çalışmalarında USEPA metodu TO-17 (adsorban tüplere aktif örnekleme, GC(FID) ve Termal Desorpsiyon) takip edilmiştir. BTEX emisyonlarının havada dağılımının belirlenmesi amacıyla ISCST3 (ISC-AERMOD View 5.3) dağılım modeli kullanılmıştır. Deponi gazı tahmini emisyonu LandGEM 3.02 yazılımı ile hesaplanmıştır. Meteorolojik veri işlemek amacıyla Delphi programlama dilinde MeteoOku v1.2 Programı (Meteorolojik Veri Düzenleme Programı) geliştirilmiştir.Laboratuarda elde edilen sonuçlar kullanılarak 3 farklı grup için BTEX kaynaklı sağlık riski değerlendirmesi yapılmıştır. Risk değerlendirmesi kanserojen (benzen) ve kanserojen olmayan (toluen, etilbenzen, ksilenler) bileşikler için ayrı ayrı yapılmıştır. Özellikle deponi alanında çalışanlar için Benzen kaynaklı kanserojenlik riskinin olabileceği ortaya konulmuştur.

Abstract:
Landfills are very complex systems in which various interactive processes proceed simultaneously. Following waste deposition, a landfill gas mainly comprised of methane and carbon dioxide is generated due to the decomposition. Various trace volatile organic compounds (VOCs) besides main components of landfill gas are also produced. Determination of concentrations and gradients of these trace gases is especially important for workers in the landfill and people living nearby.In this study, emissions and dispersion of BTEX (Benzene, Toluene, Ethylbenzene, and Xylenes) emitted from the two closed cells (Lot 5 and Lot 7) in the IZAYDAS landfill operated by the Kocaeli Metropolitan Municipality were determined. Since the BTEX are considered among the most important VOCs encountered in landfills, the measurements of levels of these compounds may be an indicator for other VOCs. İZAYDAŞ landfill having two closed cells has been in use since 1997. The cell 7 and 5 were closed in 2000 and 2005, respectively, and waste deposition is still in progress in other cells.Samples were collected and analyzed by the USEPA Method TO-17. The ISCST3 (ISC-AERMOD View 5.3) model was employed for the air dispersion modeling of BTEX emissions. USEPA?s LandGEM 3.02 program was used in order to calculate LFG emission rate. The MeteoOku v1.2 program was developed in Delphi programming language in order to make the meteorological parameters usable in the ISCST3.The field measurements and model results were used in order to assess the health risks of BTEX for workers and employers, and the people living near the landfill area. Risk assessment was performed for both carcinogen (benzene) and non-carcinogen (toluene, ethylbenzene and mpo-xylenes) compounds. It is found that a carcinogenic health risk may be occurred due to benzene.