KATI ATIKLARIN KİRLİLİK POTANSİYELİNİ BELİRLEME TESTLERİ

KATI ATIKLARIN KİRLİLİK POTANSİYELİNİ BELİRLEME TESTLERİ

Ekstraksiyon ve sızdırma terimleri birbirlerinin yerine kullanılabilir ve kirleticilerin katı veya kararlı bir matriksten akışkana taşınması işlemi olarak tanımlanabilirler. Malzemenin kirleticileri sızdırma yeteneğine de sızdırabilirlik denir.

Bir sızdırma testi yapmanın çeşitli nedenleri vardır.Sızdırma testi, uygun bir karar verme süreci için temel oluşturmak için uygulanan düzenleyici kanuni bir test olarak yürütülebilir. Bu durumda sonuçlar daha önceden belirlenmiş standartlarla karşılaştırılır. Kararlılaştırılmış malzeme sızdırma sonucu ya geçer ya da kalır.

Bu testler:

1. TCLP (Toksisiste Karakteristik Liç İşlemi )

2. SPLP (Sentetik Yağış Liç İşlemi )

3. MEP (Çoklu Ekstraksiyon işlemi )

TCLP ( Toksisite Karakteristik Liç İşlemi )

TCLP, arıtma teknikleri ve kararlılaştırma işlemlerinin etkinliğinin karşılaştırılmasında yararlı bir metottur. Bu metotta sızıntı miktarlarının standartlara uygun olup olmadığı araştırılarak zararlı olan veya yüksek değerlere sahip olan maddeler belirlenir. TCLP, ABD’de 1986’da kabul edilen EP zehirlilik testlerinin yerine geçmek üzere yasaların gerektirdiği bir testtir. Belli bir atığın depolanmadan önce teknoloji bazlı arıtma standartlarını karşılayıp karşılamadığını belirlemek için yapılır. Metot, evsel ve endüstriyel atıkların birlikte atılmasını modellediği gibi, içermiş olduğu işlem basamaklarına bağlı olarak atığın sahip olduğu pH’nın etkisini de modellemektedir. Bir numunede bulunan organik kirleticilerin mobilitesini belirler ve ortaya çıkan sızıntı suyunun "tehlikeli madde" kapsamına girip girmeyeceğini ortaya koyar. Sızıntı suyu, numunenin asit nötrleştirme kapasitesi temel alınarak belirlenir.

TCLP, USEPA tarafından kara atıkları kısıtlama programı uyarınca en iyi gösterilen mümkün teknolojiler (BDAT) işlem standartlarının halka açıklanmasında temel olarak kullanılmaktadır ve ABD’de tehlikeli atık ve katılaştırılmış malzeme özelliklerinin belirlenmesi için uygulanması zorunlu olan deney yöntemlerinden biridir.

Bu metotta, karalılaştırılmış malzeme 9,5 mm’den küçük boyutlara parçalanır. Parçalanan malzeme, zayıf asetik asit ekstraksiyon sıvısıyla karıştırılır. Sıvının sıvı katı oranı 20:1’dir. Hazırlanan karışım Döner ekstraktörde 18 saat çalkalanır ve 0,6-0,8 mikrometre cam elyafı filtresinden süzülür. Bu sıvı TCLP ekstraksiyonu olarak adlandırılır. Bu ekstraksiyon sıvısı, uçucu organikler, yarı-uçucu organikler, metaller ve pestisitler açısından analiz edilir . TCLP, EP’ye göre daha fazla organik bileşiğin tayinini kapsar (20 solvent ve uçucu organik bileşik, 16 yarı uçucu organik bileşik ve 2 ek pestisit). EP testindeki 14 inorganik ve organik kimyasallar için verilen düzenleyici limitler, TCLP testinde tekrar ele alınmış ve revize edilmiştir. Ayrıca bu testte belirlenen 38 organik kimyasal için yeni düzenleyici limitler oluşturulmuştur (USEPA, 1989). Her iki zehirlilik testi de atıklardaki organik ve inorganik bileşenlerin yağmur suyu etkisiyle sızmasını simule edecek şekilde tasarlanmıştır ve her iki testte de katı örneklerden metallerin ve organiklerin ekstrakte edilmesi için zayıf asit çözeltisi kullanılmaktadır. EP ve TCLP zehirlilik testlerinin her ikisi de çamur ya da katı maddedeki organik ve inorganik bileşikleri kantitatif olarak ölçmemektedir. Atık örnekleri, 9,5 mm’lik filtreden geçecek büyüklüğe getirilinceye kadar ufalanır. Sıvı katıdan 50 psi basınç altında 0,6 ile 0,8 µm’lik borosilikat cam-fiber filtreden süzülerek ayrılır. Atığın alkalinitesi ve depolama kapasitesine göre TCLP için iki çeşit depolanmış asidik filtreleme çözeltisi seçeneği sunulmuştur. İkisi de asetat depolama çözeltisidir. Çözelti 1’in pH’i 5, çözelti 2’nin pH’ı ise 3’tür. Filtreleme çözeltisi 20:1 sıvı/katı oranında eklenir ve örnek 18 saat boyunca karıştırılır. Filtreleme çözeltisi süzülür ve analiz edilmek üzere baştan ayrılmış olan sıvı atık ile birleştirilir.

SPLP (Sentetik Yağış Liç İşlemi )

SPLP; USEPA’nın, asidik yağışlara maruz kalmış endüstriyel atıkların liçini temsil etmesi amacıyla, 1994 yılında geliştirmiş olduğu bir metottur. Metodun, özellikle asidik yağışlarla yüzey ve yeraltı sularına metal iyonlarının liç olma potansiyellerini belirlemek için daha gerçekçi bir yaklaşım sağladığı ifade edilmektedir.

SPLP, sıvı, toprak ve atıklardan organik ve inorganik maddelerin liç edilebilirliği hakkında bilgi sağlamak amacıyla kullanılan ve çalkalama yoluyla elde edilen bir ekstraksiyon sistemidir. Bu metod TCLP prosesine benzemektedir. Fakat TCLP ile birlikte kullanılan asetik asit yerine havadan gelen nitrik ve sülfirik oksitlerden oluşan asit yağmuruna benzer bir ortamı oluşturmak için nitrik ve sülfirik asit kullanılmaktadır.bu deneylerde sahanın yağmur asitliğine uygun pH seçilmelidir.

EPA 1312 Sentetik Çöktürme Süzme İşleminin (SPLP) temel amacı, asit yağmurlarının neden olduğu asitli ortamlardaki atık maddelerde bulunan inorganik fazların mobilitesini belirlemektir. pH oranı düzenlenmiş ekstraksiyon sıvısı, reaktif suyuna 60/40 oranında sülfürik asit / nitrik asit karışımı eklenmesiyle elde edilir. pH değeri, Mississippi Nehri'nin doğusunda bulunan ağır sanayi bölgelerinde ya da Mississippi Nehri'nin batısında bulunan az sanayileşmiş bölgelerde beklenen asit yağmuruyla karşılaştırılabilecek bir seviyeye düzenlenir.

 SPLP yönteminde katı miktarının yüzdesinin belirlenmesi TCLP yönteminde olduğu gibi numunenin ekstraksiyon işleminden önce yapılmaktadır

Başlangıç numunesi hazırlama işlemi, numunenin, %80'lik kısmının 9,5 mm elekten geçirilene kadar küçültülmesini içerir. sıvı/katı oranı 20 olacak şekilde uygun miktarda ayarlanan atık temsili bir numune kabın içinde tartılır ve katı maddenin 20 katına eşit ağırlıktaki bir ekstraksiyon sıvısı yardımıyla çıkarılır. ağırlıkça 60/40 oranında karıştırılmış H2SO4/HNO3 çözeltisiyle pH’sı 4.20±0.05’e ayarlanmış olan ekstraksiyon çözeltisiyle karıştırılır. Ekstraksiyondan hemen sonra numune 18 saat boyunca aralıksız yuvarlanır. Ardından, sızıntı suyu 0,6 - 0,8 µm cam elyaf filtreden geçirilerek katı fazdan ayrıştırılır. Her iki faz da analiz edilir.

MEP (Çoklu Ekstraksiyon işlemi )

USEPA, katı atıkların atıldıkları ortamlarda, mevsimsel değişimlere bağlı olarak defalarca donma-çözünme gibi etkilerini ortaya koymak amacıyla 1986 yılında farklı bir test metodu daha geliştirmiştir. MEP (Multiple Extraction Procedure; Çoklu Ekstraksiyon İşlemi) olarak bilinen bu metot, uzun süreli asidik yağışlara, donma ve erime gibi durumlara maruz kalmış atıklara uygulanan ve ardışık ekstraksiyonları içeren bir yöntemdir.

Metotta, asidik yağışları modellemek amacıyla ağırlıkça 60/40 oranında karıştırılmış H2SO4/HNO3 karışımıyla pH’sı 3±0.2’ye ayarlanmış ektraksiyon çözeltisi kullanılmaktadır. Sıvı/katı oranı 20 olan atık- çözelti karışımı, 20-40°C aralığındaki sıcaklıkta 24 saat süreyle temas ettirilir. Her 24 saat sonunda karışım santrifüjlenerek ayrılır ve süzüntüde pH ve metal iyon analizleri yapılır. Metodun birinci basamağında pH’sı 5 olan asetik asit çözeltisi kullanılır ve ekstraksiyon periyodu boyunca 0.5 N asetik asit çözeltisi kullanılarak pH 5’de tutulur. Daha sonraki basamaklarda ise pH’sı 3±0.2’ye ayarlanmış ektraksiyon çözeltisi kullanılır. Bu işlem ardışık olarak dokuz kez tekrarlanır ve dokuzuncu ekstraksiyon sonrasında herhangi bir bileşenin konsantrasyonu 7 ve 8. ekstraksiyonda bulunanlardan yüksek ise ekstraksiyon işlemi konsantrasyon artışı duruncaya kadar devam ettirilir.