Yesil Kimya nedir?

Yesil Kimya kimyasal uretimi ve kullaniminda ve bu sureclerin yarattigi cevresel riskleri degerlendirir. Yesil Kimya ekolojik endiseleri çikis noktasi yaparak,   ekonomik ve teknolojik faktorleri goz onune alir. Varolan cozumler icinden ekolojik-ekonomik olarak en uygununu secme yönelir. Yesil Kimyayi geleneksel kimyadan ayiran, Yesil Kimyanin, kimyasal sureclerin cevre ve ekolojik denge uzerine etkilerini hareket noktasi olarak almasidir.
Yesil Kimyada cozumu belirleyen kriterler; insan yasaminin kalitesinin kollanmasi, ekolojik endiseler, ekonomik ve teknolojik faktorlerdir.
Yesil Kimya yontemi, isletmelerin giderek artan cevre problemlerine duyarli kamuoyu ve yasal zorlamalar yuzunden karslilasacagi ani ve onceden kestirilemeyen maliyetlerini azaltir. Yesil Kimya, ekonomik ve cevresel olarak en uygun ve uzun sureli alternatiflere ulasmanin tek yontemidir!

IÇME SUYU ve ATIKSU ARITIMI

GIRIS:

Bilinen en eski içme suyu standardi ve aritma islemi günümüzden yaklasik 4000 yil önce, Hindistana göcen Hint-irani kavimlerin eski metinlerinde, Sanskiritce de rastlanir:

’’ …. Kirli su, kaynatilarak ve güneste tutularak ve kizgin bakir parcasi 7 kez daldirilarak isiya tabi tutulduktan sonra süzülür ve toprak kapta sogutulur’’

19. yüzyila gelinceye kadar içme suyu standardi olusmamistir. Ancak içme suyu berraklastirma amaciyla tarihin degisik dönemlerinde sulardaki kati/partiküler maddeleri bertaraf etmek amaciyla filtrasyon metodu kulanilmistir.

Basitlestirilmis bir genelleme yapacak olursak, atiksu aritma islemlerinde aslolanin sudaki kati/partikül halindeki maddeleri sudan ayirmak oldugu söylenebilir. Aslinda atiksulardaki kirleticilerin cogu ya kati/partiküller halinde bulunurlar, yada bu aritma islemleri sirasinda partiküler hale çevrilirler. Benzeri genellemeyi içme suyu aritma islemleri için de söyleyebiliriz; özelikle içme suyu aritmasi sirasinda kulanilan su kaynagi, yüzey suyu ise (yani nehir, göl, gölet sulari) aritilacak maddelerin çogunun kati/partiküler halde bulundugunu söylemek dogruya yakin bir genelleme olacaktir. Suda cozunmus bicimde bulunan mikro kirleticiler bir çogu çok düsük konsantrasyonlarda da olsa, yaratabilecekleri kötü etkiler- mesela kanserojen-mutajen etkiler vs- açisindan insan sagligini ve ekolojiyi tehdid eden unsurlardir. Bu tur micro-kirleticileri tümüyle sudan uzaklastirilmasini zorlayan kural ve yaptirimlarin yeterince olustugunu söylemek ne yazik ki henuz mümkün degil.

SU ARITMADA TEMEL ISLEMLER

Elekleme ve sedimentasyon (yer cekimi ile kendiliginden çökelme)

Screening & sedimentation /

Elekleme

Kirli suyun turune uygun farkli genislikte gozenekli elekler suyun aritma sistemine girdigi yere yerlestirilir.

Amac kaba kati maddeleri toplamaktir.

Sedimentasyon

Sudaki kati maddelerin yercekimi vasitasiyla dinlendirme havuzlarinda çökelmesi islemidir.

Belli bir sure sedimentasyon havuzunda duran atik veya aritilmasi istenen sudaki elekten gecen kati maddelerin yercekimi ile kendiliginden cokelmesi islemidir. Zamana ve sudaki partikullerin bicim ve yogunluguna bagli bir islemdir.

 

Havalandirma

Aeration /aereysin/

bu islem aritilacak sudaki ucucu maddeleri bertaraf etmek ve havadaki oksijenin suya gecmesini saglayarak dogal oksidasyonu hizlandirmak amaciyla yapilir. Kirli sularda ucucu maddelerin cogu hos olmayan guclu kokular saldigi icin bu asamada koku giderici kimyasallar kullanilmalidir.

Havalandirmanin nedenleri ve problemleri soyle siralanabilinir

Koagulasyon-pihtilasma-, Coagulation

Yumaklasma,Floklasma Flocculation

Koagulasyon suda bulunan askidaki kolloidleri (partukuller 0.2 mikrondan kucuk mikroskopik askida kati maddeler; genellikle kendiliginden kolayca çökelmezler, yani suda bir denge halindedirler) dengesizlestirme islemidir. Bu yolla kolloidlerin cokelmesi sureci hizlandirilir. Koagulant olarak eskiden kullanilan demir ve aliminyum tuzlari (Demir sulfat, aliminyum sulfat-alum- vb.) ucuz koagulantlardir. Son yillarda giderek gelistirilen sentetik ve biooljik polyelektrolitler ise koagulant olarak cok daha etkili ve hizli verim alinan maddelerdir. Son yillarda polyelekrolitler su aritiminda artan oranda kullanilmaktadirlar. Koagulantlarin farkli kirli sularda cok farkli etkileri vardir- Kullanilacak koagulantin tesbiti icin detayli on arastirma yapmak ve aritilacak suyun temel kimyasal ve fiziksel ozelliklerini iyi tesbit etmek gerekmektedir. Kullanilacak koagulantlarin etkinlik testi "jar testi" denilen yontemle laboratuvarlarda yapilir.

Floklasma ise dengesizlesen sudaki partikullerin bir araya gelerek kumelesmesi-yumaklasmasi islemidir. Su içindeki yuzer vaziyetteki (askida) kati maddeleri sivi/sudan ayiran fiziko-kimyasal proses. Bu floklasma yi saglayan güçler tipki sudaki yuzey gerilimini yaratan gucler gibi (su kabarciklari vs ) zayif oldugundan, floklar/yumaklar suda kolayca dagilabilir. Su aritmada floklasma.yumaklasma aritma amaciyla istenir. Ancak bazi endüstriyel islemlerde floklasma istenmez. Floklasmayi saglayan yada engelleyen kimyasallar mevcuttur.

 

 

Suzme-filtrasyon

Filtration

Bu islem su aritmada onemli bir asamadir. Cok farkli amaclarda (koku-tad giderme, bakteri giderme, beraklik saglama vs) ve cok farkli yontemlerle (kum filtrasyonu, biolojik filtrasyon polykarbonat filitrasyon, membran filitrasyonu vs) uygulanir. Kimyasal ve bilolojik aritma islemlerinden once kaba filitrasyon olarak uygulandigi gibi, bu islemlerden sonra daha ince filitrasyon olarak ta kullanilan bir yontemdir.

Biolojik aritma

Bu aritma yontemi cozunmus ve partikul organik maddelerin kontrol altinda uretilen mikrorganizmalar tarafindan besin ve enerji kaynagi olarak sudan alinmasi islemidir. Dogal bir islemdir. Aerobic (havali) ve anaerobic (havasiz) biolojik artima belli basli iki ana temel yontemdir.

 

DIGER ISLEMLER

Gunumuzde etkin mikrop oldurucu yetenegi ve ucuzlugu yuzunden en fazla kullanilan dezenfektan Klorin in suda olusturdugu bazi yan urunlerinin kansorojen oldugunun kanitlanmasindan sonra (ornegin Trihalometan) diger dezenfektasyon metodlari (Morotesi isinlar (UV) , Ozon, termal, solar ve diger kimyasal oksidantlar) uzerine daha fazla yonelinmektedir. Bununla birlikte Klorin hala en optimum kosullari saglama acisindan en onde gelen dezenfektan olmaktadir. Kansorojen yan urunler actif carbon adsorbentler ile sudan arindirilirsa klorinin yaratigi risk azaltilabilir. Alternatif dezenfektan klorin dioksid (ClO2) kullaniminin kansorojen yan urunlerin azalmasina yol actigi gozlenmistir. Ancak bu maddenin kullaniminin da bebekler uzerinde hemoglobini tahrip edici etkileri tesbit edilmistir.

 

SU ARITMA ISLEMLERINDE YENI YONTEMLER:

POLYMER/POLYELEKTROLITLER

 

Sudaki partikulleri ayirma isleminde en önemli iki surec a) kolloidleri ve daha buyuk askida kati maddeleri kimyasal maddeler eklenerek dengesizlestirmek (koagulasyon) ve b) sonra bu partikulleri floklastirarak(yumaklastirarak) çökelmelerini saglamaktir. Kolloidlerin çökelmesi isleminde bugüne kadar genelikle metal tuzlar (aliminium sulfat, demir klorür vs ) kullanirken, floklastirma isleminde ve cökelen camurun daha fazla katilasmasini (suyunu alma isleminde) saglamada polymerler (polyelektrolitler) kullanilmistir. Bir çok durumda, kolloidlerin çökeltilmesi isleminde de polymerlerin kullanilmasi çok avantajlara yol açmaktadir, söyleki:

1. Islenecek ve atilacak atik camurunun hacmi azalacaktir
2. Temizlenmis suda bulunan zararli metal iyonlarin miktari azalacaktir
3. Aritma islemleri sirasinda ve sonunda pH ayarlamalari daha az gerekecektir
4. Suyun alkalinitesi (su sertligini ve suyun dogada ki en önemli özeliklerinden biri olan kimyasal tampon islevini saglayan özelik) eksilmeyecektir
5. Aritilan suda daha az cözünmüs anyonlar (cogunlukla zararli organik maddeler ve halojenler) bulunacaktir.

Aritma islemlerinde kullanilan polymerlerin (polyelectrolitler) kimyasi hakkinda bazi temel bilgiler

Çözeltiler veya sivilar içinde polmerlerin kimyasal etkinlikleri

	polymerin yüküne (arti yada eksi yükler)
	polymerin sivi içindeki sekline
	polymerin içinde bulundugu sivinin özeliklerine

	kahverengi deniz yosunundan ekstarkt edilen anyonik Alginatlar,
	deniz kabuklularindan crustaceans lardan üretilen chitin kökenli katyonik Chitosan,

	Bitkilerden elde edilen yüksüz (ionik olmayan) Guar sakizi,
	Nisasta,
	Asidik kosullarda etkin aritici olan Tannin türevleri,
	Yag ve protein atiklari aritmada gida endüstrisi atiklarinda kullanilan Karboksimethylselülöz (CMC).

Polyacrylamid (PAAm) ve kopolymerleri:

	Polyamines, katyonik polyelektrolit olarak kullanilir
	Polyethyleneimines, polyaminin amino nitrogen ile yüksek derecede dallanmis türüdür, asidik kosullarda katyonik polyelektrolit olarak kullanilir
	Polydiallyldimetylammonium klorid (polyDADMAC), yüzük seklinde katyonik polyelektrolitdir