Characterızatıon of landfıll leachates ın turkey and assessment of treatment alternatıves


Thesis Type: Doctorate

Institution Of The Thesis: Marmara University, Institute for Graduate Studies in Pure and Applied Sciences, Department of Environmental Engineering (Eng), Turkey

Approval Date: 2012

Thesis Language: English

Student: DENİZ AKGÜL

Consultant: Bülent Mertoğlu

Abstract:

TÜRKİYE’DEKİ KATI ATIK DEPO SAHASI SIZINTI SULARININ KARAKTERİZASYONU VE ARITMA ALTERNATİFLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ Düzenli depolama ve sızıntı suyu arıtımı, katı atık yönetiminin en önemli unsurlarındandır. Yüksek kirletici miktarı nedeni ile sızıntı suyunun arıtımı oldukça zordur. Düzenli depo sahalarında stabilizasyon safhalarının anlaşılabilmesi ve uygun arıtma tekniklerinin belirlenebilmesi için sızıntı suyunun detaylı ve uzun vadeli fiziksel ve kimyasal karakterizasyonunun çıkarılması gerekmektedir. Bu tez kapsamında, yeni yapılacak olan sızıntı suyu arıtma tesisleri tasarımları için kılavuz olabilecek bir sızıntı suyu karakterizasyonu belirlenebilmesi amacıyla Istanbul, Bursa, Antalya, Ankara, Trabzon, Samsun, Gaziantep katı atık düzenli depo sahalarından toplanan sızıntı suyu numuneleri iki yıl süresince incelenmiştir. Sızıntı suyu kompozisyonunu etkileyen en önemli faktörlerin katı atık kompozisyonu, iklim, depo sahası yaşı ve depo sahası işletim prensipleri olduğu çalışma sonucunda açıkça ortaya konmuştur. Buna ek olarak, sızıntı suyu kompozisyonunun depo sahalarına özgü olduğu ve depo sahası işletim süreci boyunca önemli varyasyonlar gösterdiği de görülmüştür. Yüksek organik içeriğe sahip atıkların depolanması, olası yağışlar ve atıksu arıtma tesisi çamurlarının depo sahasına kabulü bu varyasyonların önde gelen sebepleri olarak belirlenmiştir. Sızıntı suyu artıma alternatiflerinin değerlendirilmesi amacı ile Şile Kömürcüoda düzenli depo sahasından temin edilen sızıntı suyuna bir dizi biyolojik ve kimyasal arıtma yöntemi kullanılmıştır. Organik maddelerin biyolojik olarak giderimi amacıyla Yukarı akışlı anaerobik çamur yatağı ve membran biyoreaktörü kullanılmış ve arda kalan organik maddeler ise ileri oksidasyon teknikleri kullanılarak arıtılmıştır. Uygulanan ardışık arıtmalar sonucunda organik içerik başarıyla yasal limitlerin altına düşürülmüştür. Çalışmada kullanılan ileri oksidasyon yöntemleri arasında Fenton ve ozon / H2O2 sızıntı suyundaki organik maddelerin tam olarak giderimi için en uygun teknikler olarak belirlenmişlerdir. ABSTRACT CHARACTERIZATION OF LANDFILL LEACHATES IN TURKEY AND ASSESSMENT OF TREATMENT ALTERNATIVES Landfilling and leachate treatment are the serious issues in solid waste management. Treatment of landfill leachate is very difficult due to its high pollutant loads. In order to understand the landfill stabilization phases and determine the convenient treatment techniques, detailed and long-term physical and chemical characterization of leachate is required. In the scope of this thesis, leachate samples collected from Istanbul, Bursa, Antalya, Ankara, Trabzon, Samsun, Gaziantep Municipal Solid Waste Landfills were investigated for two years in order to define a leachate characterization that can be used as a guideline for the design of new leachate treatment plants. The results clearly showed that composition of solid waste, climate, landfill age and landfill exploitation are the most important factors affecting leachate composition. Moreover, it was observed that, leachate composition is landfill specific and high variations may be observed during the operation life of landfill. Disposal of solid waste with elevated organic content, possible precipitation, acceptance of wastewater treatment plant sludge to the landfill are the most variation causing parameters that were observed in the study. For the assessment of leachate treatment alternatives, several biological and chemical treatment processes were used in sequence to maintain effective treatment of leachate supplied from İstanbul Şile Kömürcüoda Landfill. Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) and Membrane Bioreactor (MBR) were used to eliminate organic content biologically and remaining organic portion was treated by different Advanced Oxidation Processes (AOP). Organic content was successfully decreased below stipulated limits by the whole sequencing treatment. Among the AOPs used in the study, Fenton and ozone/H2O2 were selected as suitable techniques for complete mineralization of organic matters in leachate.