Tehlikeli atık düzenli depolama alanlarında doğal materyallerle ağır metal giderimi
Removal of heavy metals hazardous waste landfiils using natural materials
Yazar: EMİNE BERİL GÜMÜŞEL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. N. GAMZE TURAN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Tehlikeli atık bertaraf tesislerinde yönetmelikler birçok ülkede uygun geçirimsiz örtü sistemlerinin kullanılmasını gerektirmektedir. Örtü sistemleri, depolama alanlarının en önemli elementi olan çok çeşitli bariyer ve drenaj tabakalarını kapsamaktadır. Son 35 yılda, kirlenmiş sızıntı suyunun yeraltına sızmasını önlemek amacıyla çeşitli kompozit örtü sistemleri geliştirilmiştir.Sıkıştırılmış killi topraklar, özellikle bentonitler, partikül boyutları, gözenek çapları ve yüksek yüzey yükleri gibi özellikleri nedeniyle düşük hidrolik iletkenliğe ve yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip oldukları için örtü materyali olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bununla birlikte, bentonitler büzülme ve/veya çatlama gibi bazı problemlere neden olabilmektedir. Yapılan çalışmalar, bentonitlerin donma-çözülme ve/veya şişme-çekme gibi olaylara maruz kaldıklarında fizikokimyasal özelliklerinin büyük değişikliklere uğradığını göstermiştir.Çalışmada, depolama alanlarında sızıntı suyundan Cu+2 ve Zn+2 iyonlarının gideriminde doğal materyallerin kullanımı araştırılmıştır. Doğal zeolit, genleştirilmiş vermikülit, pomza, illit ve kaolinit katkılı bentonit içeren ardışık sistemlerde, Cu+2 ve Zn+2, pH ve elektriksel iletkenlik değerleri incelenmiş ve elde edilen sonuçlar, sadece bentonitin kullanıldığı doğal sistem ile karşılaştırılmıştır.Sonuçlar, doğal zeolit, vermikülit ve pomzanın depolama alanlarında bentonitle birlikte örtü materyali olarak kullanılmasının yüksek adsorpsiyon özellikleri nedeniyle Cu+2 ve Zn+2 gideriminde etkili olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte, illit ve kaolinitin bentonitten daha düşük katyon değiştirme kapasitesine sahip olması nedeniyle bentonit ile birlikte kullanılmasının Cu+2 ve Zn+2 gideriminde, giderim verimini düşürdüğü gözlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Düzenli Depolama, örtü materyalleri, örtü sistemleri, doğal materyaller.

Abstract:
In many countries regulations require all hazardous waste disposal facilities to be lined with suitable impermeable barriers. A liner system, comprising multiple barrier and drainage layers is the single most important element of a landfill. Various types of composite liner systems have been developed over the last 35 years, primarily, to act as a barrier against migration of contaminated leachate into the subsurface environment.Compacted clay soils, especially bentonitic clays, are preferred, because of its fine particle size and consequent micropores and high surface charges; it possesses low hydraulic conductivity and a high adsorption capacity. However, compacted clays can have problems with shrinkage and/or desiccation cracking especially those containing an appreciable amount of bentonite. Many studies have shown that compacted clays undergo large changes in physicochemical properties when exposed to shrink?swell and/or freeze?thaw cycling.In the present work, the removal of Cu+2 and Zn+ ions from leachate by using different natural materials as a liner material in landfill was investigated. A serial of laboratory systems on bentonite added natural zeolite, expanded vermiculte, pumice, illite and kaolinite were conducted. The pH and electrical conductivity values were determined and periodic variations obtained these applications were compared to natural system.The results indicated that natural zeolite, expanded vermiculite and pumice showed excellent adsorptive characteristics for the removal of Cu+2 and Zn+2 from leachate and could be used as very good liner materials due to its high uptake capacity and the abundance in availability. However, illite and kaolinite could not be used successfully as a liner material with bentonite for the removal of Cu+2 and Zn+2 from leachate in landfill due to they have lower cation exchange capacities than bentonite.Key Words: Lanfilling, liner materials, liner systems, natural materials.