Entegre katı atık yönetiminde biyoreaktör depolama alanı yaklaşımı - İstanbul örneği

Entegre Katı Atık Yönetimi, atık yönetim planlamasında farklı metotları kullanarak bütüncül bir yaklaşımla çevresel etkiyi en aza indirmeyi ve atık bertarafında maliyeti düşük tutmayı amaçlamaktadır. Bu sebeple, depolama alanı gereksinimini azaltan ve biyolojik bozunmayı hızlandıran Biyoreaktör Depolama Sistemi, depolamanın bir çeşidi olarak, EKAY kapsamında değerlendirilmektedir. BDS'nin katı atık üzerindeki etkileri, çeşitli laboratuvar koşulları altında simüle edilmiş sistemler, pilot ölçekli sistemler ve tam saha ölçekli olarak uzun bir süredir bilim çevrelerince incelenmektedir. Yapılan bu çalışmada, BDS'nin EKAY içerisindeki yeri ve önemi irdelenerek BDS, İstanbul ili örneklendirilmek üzere laboratuvar şartlarına taşınmıştır. Depo sahasını simüle edebilmek amacıyla bir adet simüle biyoreaktör oluşturulmuştur. Odayeri II. Sınıf Düzenli Depolama Tesisinden alınan 15 kg'lık karışık kentsel katı atığın yüklendiği bu reaktöre günde 45 dk süreyle 22,2 mL/dk bir sızıntı suyu geri devri gerçekleştirilmiş ve 122 gün boyunca anaerobik şartlar altında bozunma süreci izlenmiştir. Süreci izleyebilmek amacıyla katı atığın başlangıç ve son Uçucu Katı Madde yüzdesi değişimi, sızıntı suyundaki Kimyasal Oksijen İhtiyacı, Biyolojik Oksijen İhtiyacı (BOİ5), Amonyum (NH4+), Ultraviyole 254 kirlilik parametreleri ve biyogazda Metan + Hidrojen Sülfür (CH4 + H2S), Karbondioksit (CO2) yüzde ve miktarları analiz edilmiştir. Çalışma sonunda, İstanbul'da Kentsel Katı Atık'ın organik madde içeriği % 60, nem içeriği organik bazda % 70, karışık bazda % 44 olduğu görülmüş ve başlangıçta % 60 olan kuru madde bazında UKM yüzdesinin, deneysel süreç sonunda % 47'ye gerilediği görülmüştür. Simüle biyoreaktörde KOİ, BİO5 UKM giderim yüzdeleri sırasıyla % 35, % 75,5 ve % 13 olarak ölçülmüş ve bu kapsamda 26000 mg/L KOİ, 21 665 mg/L BOİ5 ve 350 g katı atığın biyogaza dönüştürüldüğü belirlenmiştir. Ayrıca çalışma başlangıcında 2275 mg/L olan NH4+ konsantrasyonu, deneysel süreç sonunda 2400 mg/L'ye artış göstermiştir. Reaktörde 30 günlük süreçte toplamda 25 L biyogaz elde edilmiştir. Biyogaz üretiminin maksimum metan yüzdesi 20. günde, % 54 olarak tespit edilmiştir. Çalışma sonunda 15 kg KKA atığa karşılık yaklaşık 8 L CH4 + H2S elde edildiği belirlenmiştir. Metan üretim verimi ise 22,8 L CH4/kg KKA olarak belirlenmiştir. Çalışma sonunda; Odayeri II. Sınıf Düzenli Depolama Tesisinin, Retrofit BDT'ye dönüştürülmesinin, sahada sızıntı suyu geri devri ve hava enjeksiyonu için herhangi bir altyapı tesisi bulunmayışı dolayısıyla geri devirde, yüzey göletleri yönteminin kullanılmasının ve sahanın anaerobik olarak işletilmesinin uygun olduğu görülmüştür. Bu kapsamda Işıklar mevkiindeki Kompost ve Geri Kazanım Tesisinden temin edilen kompost sızıntı suyunun, yüzey göletleri yöntemiyle sahaya geri devrettirilip anaerobik koşulların oluşturulması yoluyla sahada tam saha ölçekli denemelerin yapıldığı görülmüştür. Ayrıca, depo sahasına katı atıkla birlikte ulaşan plastik torbaların, sahada geçirimsiz katmanlar oluşturduğu ve sızıntı suyu drenajına engel olduğu, bu sebeple geri kazanılabilir materyallerin önemli ölçüde azaltılması gerektiği yapılan sözlü görüşmelerden elde edilmiştir.