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.