İçme sularından uçucu organik maddelerin giderilebilirliğinin araştırılması

Bilindiği üzere su yaşayan organizmalar için en önemli elementtir. Son yıllarda hızlı nüfus artışı, endüstrileşme ve çarpık kentleşme nedeniyle su ve su kaynaklarına olan ihtiyaç giderek artmıştır. Bunun sonucunda ise insanlar su kirlenmesi problemi ile karşı karşıya kalmışlardır. Oysa temiz su kullanmaları insanların en doğal haklarıdır. 3 Türkiye'de, DSİ verilerine göre yıllık içme suyu potansiyeli 227, 4 milyar m 'tür. Fakat bu suların tahsis edilebilen miktarı ancak 110 milyar m3 kadardır. Son yıllarda bu suların kirlenmesi artmış, gerek bölgesel, gerekse yöresel kirlenme problemleri ortaya çıkmıştır. Birçok su kaynağında, değişik konsantrasyonlarda 200'den fazla kirletici olduğu saptanmıştır. Yine aynı şekilde, birçok ülkede içme sularında düşük moleküler ağırlığa sahip kirleticilere rastlanmıştır. Yeraltı ve yüzeysel su kaynaklarında bulunan bu kirleticilerin uçucu özelliğe sahip oldukları ve insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkileri bilinmektedir. İçme sularında bu tür kirliliği göz önüne alarak Amerika'da çevre koruma örgütü, bu tür uçucu organik bileşikler için maksimum kirlenme seviyeleri belirlemiş ve içme sularında başka birçok organik kimyasal için maksimum kirlenme seviyesi hedefleri önermiştir. Türkiye'de ise uçucu organik maddelere ilişkin içme suyu limit değerleri hala mevcut değildir. Yapılan birçok bilimsel çalışma sonucu zararlı birçok özelliğinden dolayı bu tür bileşiklerin içme sularından giderilmesi gerekliliği ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada, insan sağlığına olumsuz etkileri bilimsel çalışmalarla kanıtlanmış olan uçucu organik maddelerin içme sularından giderilmesi konusu ele alınmıştır. Birinci bölümde çalışmanın kısa bir tanıtımı yapılmış olup, amaç ve kapsamı verilmiştir. İkinci bölümde içme suyu kaynaklan incelenmiş, bu kaynaklarda bulunabilecek uçucu organik bileşikler araştırılmıştır. Uçucu organik maddelerin bazıları, doğal olarak meydana gelen humik ve fulvik asit şeklindeki organiklerin klorla reaksiyona girmeleri sonucu oluşmaktadır. Ayrıca klorla dezenfeksiyonda uçucu organik maddelerin önemli bileşiklerinden trihalometanlann meydana geldiği bilinmektedir. Su kaynaklarını kirleten diğer uçucu organik maddelerin kaynaklan, çeşitli imalat işleri ve dağıtımı, kentsel ve zirai faaliyetler ve çöp sızıntı sulandır. Sularda bulunan uçucu organik maddelerin giderilmesi oldukça önemli bir konudur. Zira insan için hayati önem taşıyan sularda bu maddelerin varlığı insan sağlığı için önemli tehlike teşkil etmektedir. Bu tür organik maddelerin negatif etkileri bilimsel çalışmalarla kanıtlanmıştır. Uçucu organik maddeler sinir sistemim, mideyi ve karaciğeri etkilemektedir. Aynca kansere de sebep olmaktadır. Bazı ülkeler bu XVkirleticilere ilişkin içme suyu limit değerleri saptamışlardır. Ancak Türkiye içme suyu limit değerlerinde herhangi bir standart değere rastlanmamaktadır. Klorlama, içme sularının dezenfeksiyonunda dünyada en yaygın kullanılan metotlardan biridir. Son yıllarda yapılan araştırmalarda klorun, yüzeysel ve yeraltı su kaynaklarında doğal olarak bulunan organik maddelerle reaksiyona girerek kansere neden olan THM bileşiklerini oluşturduğu saptanmıştır. Özellikle gelişmekte olan ülkelerde, içme suyu arıtma tesislerinin dizaynında bu bulgular göz önünde bulundurulmalıdır. Üçüncü bolünde, THM bileşiklerinin oluşumları iki farklı modelle incelenmiştir. Model sonuçlarından görüldüğü üzere gerçek değerlerle model sonuçları birbirini doğrulamaktadır. Dördüncü bölümde, uçucu organik maddelerin giderilebilirliğine ilişkin arıtma alternatifleri incelenmiştir. Bu araştırmada uçucu organiklerin sulardan giderilmeleri için kullanılan mevcut en iyi teknolojilerin hava ile sıyırma ve gaz fazı granüler aktif karbon olduğu belirlenmiştir. Beşinci bölümde, hava ile sıyırma birimi için dizayn parametreleri detaylı olarak açıklanmıştır. Hava ile sıyırma kolonunun dizaynı matematiksel olarak açıklanabilir ve dizayn denklemleri gelişmiş olarak literatürden temin edilmiştir. Altıncı bölümde, dolgulu kuleler için dizayn metodu ve dizayn parametreleri, içme sularında yaygın olarak bulunabilen 40 organik madde üzerinde açıklanmıştır. Dizayn bilgisayar programına dayandırılmıştır. Sonuçlar ise tablo ve grafiklerle verilmiştir. Dolgulu kule metodu, dolgu malzemesi ile dolu bir kolondan suyun aşağı doğru geçirildiği sırada ters akımla havanın yukarı dolguya doğru basılması esasına dayamr. Dolgu malzemesi, suyu küçük damlacıklara kırarak kütle transferinin gerçekleştirilebileceği geniş yüzey alanı oluşturma görevi görür. Pompalanan hava kolon boyunca uniform hava yükü oluşturmaktadır. Henry kanunu göz önüne alınırsa, su dolgu malzemesinden geçerken ve hava ile temas ederken, sudaki uçucu organik madde konsantrasyonu azalacak ve bunun tersine uçucu organik madde konsantrasyonu sıfır olan giriş hava akımı belli konsantrasyonlara yükselecektir. Dolgulu kulelerden çıkacak kirli gaz fazının arıtımı için gerekli gaz fazı granüler aktif karbon kolonu minimum verim hesap sonuçlan bu bölümde verilmiştir. Dolgulu kulelerde hava ile sıyırma ve gaz fazı granüler aktif karbon adsorbsiyonu uçucu organik madde giderimi için yaygın olarak kullanılan ve maliyeti en uygun olan arıtma prosesleridir. XVI