(Kısım I)

1.2. Örnek Hazırlama ............................................ ... 7

1.2.2. Örnek Demir Oranının ve Su Miktarının Tayini................ . 7

1.2.4. Çöp analizi kısa talimatı ................................... 8

1.2.6. Katı artıkda yanma kaybı ve yanma kalıntı tayini ........... .13

1.2.8. Su miktarı 2'nci tayini ................................. ....17

1.2.12. Ströhlerin Aygıtında kuru yakma yolu ile C-miktarı tayini.. .26

1.2.14. Katı artıklarda ısıl değerinin tayini...................... .33

2.1. Kompost örneğinin alınması.................................... .49

2.12. Sepet deneylerinden örnek alımı.............................. .50

2.3.1. Yarı olgun ve olgun kompostların öğütülmesi ................ .51

2.4. C- Miktarının Hesaplanması ................................... .52

2.8. Kromatografik yöntem ile kompost olgunluğunun tayini ......... .59

2.14. Katı Artıklar da Ağır- Metal Alkalı ve Toprak Alkali

2.19. Kompost'da EC₂₅ X 10 değerinin tayini ...................... 84

3.6. pH-değerini Tayini.......................................... 112

3.10. Çamur'da Su Miktarının ve katı Madde Miktarının Tayini ..... 117

3.13. Çamurun Çökebilirliğinin Tayini ............................ 121

4.4. En önemli Uluslararası Birimler Temel Büyüklükler ve Birimler. 128

4.8. Rapor örneği ................................................ 134

Çöp analizi ile, katı atık işlemlerinin seçiminde etkili olan katı atık miktar ve bileşiminin belirlenmesi ve katı atık parametrelerinin saptanması amaçlanır. Katı atıkların planlanması, projelendirilmesi ve politik kararlar açısından çöpün miktarının ve bileşiminin bilinmesi çok önemlidir. Yapısal ve sosyoekonomik parametrelere bağlı olarak bunların değişimi ortaya konulmalıdır. Geleceğe yönelik çöp miktarı projeksiyonlarının başarısı için en az 1-2 yıl gibi bir zaman diliminde analiz yapılmalıdır. Tesadüfi örnekleme planı tüm ülke genelindeki evsel çöpün miktarı, bileşimi, mevsimlere göre değişimi de göz önüne alınarak hazırlanmalıdır. Ayrıca geri kazanıma uygun olan madde gruplarının miktarlarının da sürekli ve düzenli olarak saptanması gereklidir. Zararsız bir şekilde katı atık giderilmesi bakımından evsel çöpün bileşiminin saptanması iyi bir planlama ve projelendirme için mutlaka zorunludur.

- Analizler sonucunda elde edilen verilerin tartışılması

Uygun bir çöp analizi için aşağıdaki adımlar izlenmelidir.

- Ayrı toplanan özel çöplerin olup olmadığı

- Bir günde 6 kiţinin ayıklamayı yüklendiğini ve bir kişinin 1 ton çöpü ayıkladığını esas alarak örnek almak gerekir. ( 6 ton/gün )

^* Genel anlamda geri kazanılabilir 6 madde grubu olduğu kabulü ile...

Bugün Belediyelerimizin çoğunun normal çöp araçları ile toplayıp bertaraf ettikleri kentsel artıkları evsel çöp diye tanımlayabiliriz. Günümüzde kentlerde evsel çöplerin toplanması ve taşınmasında belediyelerin çoğunda sıkıştırmasız tip çöp araçları yerine sıkıştırmalı araçlar kullanılmaya başlanmıştır. Şekil 1.1, 1.2 ve 1.3'de bugün kullanılmakta olan çöp toplama kabı ve değişik taşıma sistemleri görülmektedir.

Evsel çöpün bileşimindeki metal kısımları ayıklamak ve miktarını kesin olarak belirlemek kolay iken, aynı şey büyük organik maddeler için söz konusu olamamaktadır. Hazırlanacak örneğe organik maddelerin de katılması için, bunların özel değirmenlerde (kesici değirmen) (Şekil 1.4) ön parçalama işlemi görmesi gerekir. Genelde böyle parçaların toplam katı artıklardaki oranı %10'u geçmektedir. Evsel çöpler heterojen bir yapıya sahiptirler. Bu nedenle yeterli derecede güvenceli bir sonuç elde edebilmek için, bir günde 1 saat ara ile 10 kere örnek alarak gerçekleştirmek yerinde olur. Eğer herhangi bir çalışmada, bir günde alınan örnek sayısı azaltılırsa hedeflenen toplam örnek sayısına ulaşmak için örnek alma gün sayısının artırılması gerekir.

Herhangi bir tesise ait katı artıkların miktarının tayini için tesisin çöp boşaltma çukurundan veya deposundan (ahtapot vinç ile) belirli aralıklarla örnekler alınmalıdır. Her saatte alınan örneklerin (yaklaşık 300-500 kg) içinden iri metal parçaları, teller, halatlar v.b. atıklar ayıklandıktan sonra örnek çarpma tip, çekiçli veya kesici tip değirmenle ön parçalama iţlemine tabi tutulur.

Parçalama iţleminden sonra küresel aktarma yöntemi ile laboratuvar örneği hazırlanır. Bu yöntemde öncelikle toplam örnek materyali dört kısma ayrılır. Karşılıklı duran iki çöp yığını tekrar karıştırılırken diğer iki kısım işlem dışı bırakılır. Karıştırılan çöp yığını tekrar dört kısma ayrılarak işlem örnek 2-5 kg oluncaya dek aynı prensiplerle sürdürülür. Bu şekilde elde edilen ve kaba demir içeriği bulunmayan örnek laboratuvar örneği olarak tanımlanır.

Su miktarının tayini için ise laboratuvar örneği aliminyum, çinko veya çelik kapta 0.5 g duyarlılığında tartılır (İlk tartım : T₁). Sonra örnek etüvde 105° C 'de ağırlığı sabit duruma gelinceye kadar kurutulur ve tekrar tartılır (İkinci tartım : T₂). % Su miktarı bu tartım sonuçlarına göre aşağıdaki gibi hesaplanır.

T₁ : Örneğin toplam ağırlığı (kurutulmamışağırlık)

T₂ : Örneğin sadece katı madde içeren kısmının ağırlığı

105° C de kurutulan laboratuvar örneğinin dane boyutları farklıdır. Materyalin diğer analizler için hazırlanabilmesi amacı ile dane boyutları < 0.2 mm'ye indirgenmelidir. Buna önce parçalayıcı değirmenle dane boyutu < 20 mm'ye indirgenerek başlanır. Örnek içindeki demir türü metaller mıktanısla ; renkli metaller ise elle ayıklanır, ve tartılır. Yeni elde edilen metallerin yüzdesi de kaba demir yüzdesine eklenir. Önceden anlatılan küresel aktarma yöntemine göre dağıtma yapılır; ve örnek miktarının dörtte biri (~750 - 1250 g ) tekrar öğütme kademesinde kullanılır. Çapraz çarpmalı değirmende öğütmeden sonra dane boyutu < 5 -8 mm 'ye ve Ultra Santrifuj Tip ZM 1 (20000 devir / dakika) 'de öğütmeden sonra ise dane boyutu < 0.2 mm 'ye indirgenir. Bu şekilde dane boyutu < 0.2 mm olarak elde edilen örnekler analiz örneği olarak tanımlanır. ( Şekil 1.5, 1.6 )

Not 1: Bazı durumlarda örneklerin öğütülmesi işlemleri sırasında, parçalanma olayı tam olarak gerçekleşmeyebilir. Böyle bir sonuçla karşılaşılıyorsa, organik ve inorganik kısım elle ayrılır; ve tartılır. Bu yolla elde edilen sonuçlar, analizlerin sonuçlarının hesaplanması sırasında dikkate alınmalıdırlar.

Şlk olarak çöp örneklerinin konulduğu torba yada kap açılıp numune iyice karıştırılmalıdır. Daha sonra, örnek önce ikiye, sonra dörde bölünür. Elde edilen dört yığından çapraz duranlar karşılıklı atılır. Kalan iki yığından birisi, grup analizi için kullanılır. Diğeri ise, içindeki inert maddeler ayrılıp tartıldıktan sonra, değirmende öğütmek için kullanılır. İnert madde olarak metal, cam, taş, seramik gibi maddeler göz önüne alınmalıdır. Her iki çöp yığınının ağırlıkları saptandıktan sonra yığınların ağırlıkça oranları bulunur. Su tayini ve diğer analizler için gerekli numuneler bu yığınlardan alındıktan sonra kalan kısımlar atılır.

Elle madde grupları ayıklandıktan sonra geriye kalan kısım önce 40 mm'lik elekten geçirilir. Elek üstünde kalanlardan sebze, meyve v.s. ayıklanır. 40 mm'likten geçenler de 10 mm'lik elekten geçirilir. Eleğin üzerinde kalan <10 mm'lik fraksiyon tartılır, % SM ve % YK tayin edilir; diğer analizler için saklanır. Kompostlaştırma deneyi yapılmak isteniyorsa 105° C de kurutulmamalıdır. 50 - 60° C de kurutup saklamak yeterlidir.

• 200 kg'a kadar tartan bir kantar ( baskül )
• .40. 50 cm boyutlarında 10 adet sac tepsi,
• 10 çift deri eldiven.

!!! Güncelleţtirilmesi gerekebilir.!!!

Yanma kaybı tayini ile çöp ve katı artıklardaki yanabilir madde miktarı hakkında bilgi sahibi olunabilir. Katı atıkların yanmayan kısmını bileşimlerindeki su ve kül oluşturur ve balast olarak görülür. 550-600° C' de ısıtma sırasında uçarak kaybolan maddelerin miktarı yanma kaybı, geride kalan maddelerin miktarı ise kül (Yanma kalıntısı) olarak isimlendirilir. Gerçekte yanma kaybı katı atığın organik madde içeriğine, su ve kül ise inorganik madde içeriğine eşdeğerdir.

Etüvde 105° C'de kurutulmuşolan numuneden 4 g örnek alınır ve 0,1 mg duyarlılıkla tartılır. Porselen veya platin krozeye konulur. 550-600° C'de yakılır ve desikatörde soğutulur. Soğutma işleminden sonra krozede yanmadan kalan kül kısmının ağırlığı tartılır. ( Şekil 1.7 , 1.8 )

Yanma kaybının zaman ve sıcaklık ile değişimi Şekil 1.9 ve 1.10 da verilmiştir.

13,092 g K₂CrO₇ 200 ml saf suda çözünür daha sonra dikkatli bir ţekilde 550 ml H₂SO₄ p.a ilave edilir ve soğuduktan sonra 1000 ml' ye tamamlanır.

600 ml saf suya dikkatlice 50ml H₂SO₄ p.a. verilir. Bu karışımda 78,4 g FeSO₄ . (NH₄)₂SO₄.6H₂O çözülür ve soğuduktan sonra 1000 ml'ye tamamlanır.

Analizin örneğinden 300 mg ± 0,1 mg duyarlılıkla tartılır; ve 300 ml'lik silifli balona konur. Bir büretten 30 ml potasyum dikromat çözeltisi ilave edilir, ve örnek ile iyice karıştırılır. Balona geri soğutucu bağlanır. Karışım tam bir saat kaynayan su banyosunda ısıtılır. Sonra soğutucu saf su ile yıkanır, ve balon buzlu su ile soğutulur. 8 damla indikatör ilave edilir. Kullanılmayan potasyum dikromatın geri titrasyonu amonyum demir (II) sülfat çözeltisi ile yapılır. Karışıma indikatör verilmesi sonucunda kahverengi yeşil bir renk oluşur. Titrasyon sırasında renk mordan yeşil renge geçer. Mor rengin oluşmasından sonra 8 damla indikatör daha ilave edilir. Mor renk titrasyonun son noktasında, titrasyon çözeltisinden bir damla vermek suretiyle açık yeşile dönüşür. Eğer ilk indikatör verilişinde yeşil renk oluşursa, bu durumda titrasyon potasyum dikromat çözeltisinden fazla koyarak veya örnekten az koyarak tayin tekrarlanır. Aynı şekilde örnek ile birlikte paralel olarak kör numunenin değerini bulmak için titrasyon yapılır.

C_AOM : Ayrışabilir organik maddenin % C- miktarı

b : Tayininde ml olarak amonyum demir ( 2 ) sülfatın tüketilen miktarı

Bu yöntem içinde sudan baţka 110° C'de uçucu olan maddeleri bulundurması halinde kullanılır. Su miktarı % 0-100 arası için uygundur. Reaktif olarak toluol veya benzol kullanılır

Su içeriğine göre 10-100 gr ham örnek 500 ml yuvarlak tipli balonda tartılır. Tartılan madde yaklaşık 6-10 gr su içermelidir. Daha sonra yaklaşık 200 ml benzol veya toluol ilave edilir. Ölçüm borusu da aynı şekilde çözelti (çözgen) ile doldurulur, alet birbiri ile bağlanır, yuvarlak balon özel elektirik ocağında kaynayana kadar ısıtılır. Bu ısıtma işlemi geri soğutucuda su-çözgen karışımının hızlı bir şekilde damlamasını başlatmalıdır. Ölçme borusunda su miktarı sabit kalana kadar destilasyona devam edilir. Bu da yaklaşık 1-5 saat kadar sürer. Ölçme borusunda su miktarı doğrudan ml olarak okunur. ( Şekil 1.11 )

SM : % su miktarı

Numunenin içindeki petrol eterinde çözünen maddeler ekstrakte edilir ve tartılır. Toz şeklindeki numunelerin ekstraksiyonu Soxleth-aleti ile yapılır. 20 mg/L yağ'dan büyük emülsiyonlar için deniz kumu ile bir azaltmaya gittikten sonra Soxleth- aletinde ekstraksiyon işlemi yapılır. 20 mg/L yağ'dan aliminyum hidroksite absorpsiyonu sağlanır ve sonra ayırıcı hunilerde ekstraksiyonu gerçekleştirilir. Bu şekilde yapılan analizlerde düşük sıcaklıklarda kaynayan hidrobonlar belirlenemez

600° C de işlem görmüşdeniz kumu (yakılmışve petrol eteri ile yıkama)

100 ml konsantre HCI'i 100 ml saf su ile karıştırarak hazırlanan % 20'lik HCI ( p.a )

Emilsiyonun her bir litresine 1 ml aliminyum sülfat ve 1 ml de sodyum karbonat çözeltisi ilave edilir. Uzun süre çöktürüldükten sonra, yağ içeren çökelek üzerindeki yağdan ayrılır. HCL ile çözelti haline getirilir ve ayırıcı huni de sık sık petrol eteri ile çalkalanır. Birleştirilmişekstraktlar bir kaç kere su ile yıkanır ve 12 saat kuruttuktan sonra sodyum sülfat üzerinden kuru filtreden (Schlercher + Schüll Nr. 589/3) tartılmışyuvarlak tipli balona filtre edilir.Sodyum sülfat 2 kere 50 ml'lik petrol eteri ile yıkanır. Sonra petrol eteri su banyosunda buharlaştırılır, kalıntı maddeler 105° C de ağırlığı sabitleşene kadar kurutulur ve tartılır.

Bu şekilde küçültülmüş, parçalanmışkül 775 ± 25 de 2 saat yakılır. Böyle elde edilen örnek ( ürün ) SiO₂ tayininde kullanılır.

Beher (400 ml), platin kroze (50 ml),Porselen kapsül 1000 ml, kurutma dolabı.

Hidroklorikasit, HCL, 1.3 : 250 ml konsantre HCI, 750 ml saf su ile karıştırılır.

Önceden sözü edildiği şekilde hazırlanan külün 1 gramı ± 0,1 mg duyarlılıkla tartılır ve 400 ml'lik behere konulur. Bunun içine tamamı kuruyana kadar buharlaştırılır. Kalıntı 50 ml HCI 1:1 'e alınır, ısıtılır ve çözelti 100 ml saf su ile işlem görür. Tamamı beyaz band filtresinden (örneğin Schleicher und Schüll Nr.5392) filtre edilir ve kalıntı yaklaşık on kere sıcak su ile yıkanır. Filtrat ve yıkama suyu 1000 ml'lik porselen kapsüle konulur. Üzerinde kalıntı bulunan filtre platin krozede yakılır ve sonra 10 g çözelti karışımı ile eritilir. İyi akışkan ve açık kırmızı kor haline gelinceye kadar ısıtılır. Soğuyan erimişmateryal kroze ile içinde filtrat bulunan porselen kapsüle konur. Eritilmişkütle çözüldükten sonra platin kroze alınır ve sıcak su ile iyice yıkanır. Sonra porselen kapsülün içindeki kuruyana kadar buharlaştırılır. 135° C de kurutma dolabında 2 saat bekletilir. Bu şekilde oluşan kalıntı 50 - 80° C de işlem görür, daha sonra 150 ml sıcak saf su içine ilave edilir ve tamamı beyaz band filtreden filtre edilir. Filtre kalıntısı üç kere sıcak hidroklorik asit 1 : 1 ile ve sonra sıcak saf su ile yıkanır. Filtrat buharlaştırılır ve önceden tanımlandığı gibi yeniden iţleme tabi tutulur.

Bu ţekilde elde edilen filtre platin krozede 1100° C ± 50° C de ağırlığı sabit olana kadar ( > 2 saat ) yakılır. Soğuduktan sonra kroze içi ile birlikte tartılır (a). Krozenin içi biraz saf su ile ıslatılır ve iki kere 5 damla konsantre H₂SO₄ ve 5-10 ml konsantre HF ile tütsülenir (dumanlanır). Sonra kroze tekrar 1100° C - 50° C ağırlık sabit olana kadar yakılır ve soğuduktan sonra tartılır (b).

N toprakta genellikle humusun organik maddelerin sıkı bağlanmışkısmını oluşturmaktadır. Topraktaki (komposttaki) ayrışımının devam etmesi halinde açığa çıkar veya NH₄^- veya da NO₃^- azotu alarak toprak kolloidlerine bağlanırlar veya da toprak eriyiğine geçerler. Toprakta tüm azot ve çözünebilen azot ve çözülebilen azot olarak azotu ele alabiliriz.

Tüm $xot tayininin esası sıcak konsantre sülfirik asiti organik maddelerin tamamen parçalanmasına dayanmaktadır. Bu sırada Karbon (C)'lar CO₂ 'e Hidrojen (H)'ler de H⁰'e???? oksitlenmektedir. Fazla olan sülfirik asitle de N(NH₄)SO₄ olarak bağlanmaktadır (N(NH₄)SO₄ 'e dönüţmektedir). NO₃ olarak bağlı olan sülfirik asit tarafından uçucu SO₂ 'e dönüştürülür. Tüm N'u tayin edebilmek için önce nitratı rediksüyona uğratmak gerekir. Bu da salüsül asitin ilavesi ile olur. (C₆H₄.OH.COOH). Bu da redüksiyon ilacı olan sodyum tiyosülfat tarafından, bu oluşmuşolan nitro salisil asitler, amino salüsül asitine dönüştürülür. Kjeldahl'a göre maddenin saptanması şu aşağıdaki denkleme göre olur.

Kaynama sıcaklığını yükseltmek için kullanılan civa, selen, bakır tuzları ve K₂SO₄ gibi katalizörlerin ilavesi ile ayrışma prosesi kızıştırılmaktadır.

Eğer tüm azot amonyum sülfata dönüştürülmüşse, sodyum hidroksit ilavesi ile tekrar NH₃ olarak açığa çıkar

Oluţan NH₃ destilasyon yoluyla kuvantitatif belirli bilinen Titer'in sülfirik asitine gönderilir. Tekrar sülfata dönüţür:

Verlage'de titrasyon yoluyla bağlanmamışsülfirikasiti baz ile azot miktarı tayini yapılır. Destilasyondan geçen amonyak ise suda tutulur ve direkt sülfirik asit veya tuz asiti ile titrasyona tabi tutulur.

5 gram hava kurusu kompost (toprak) hassas terazide doğru olarak tartılır, ve kayıpsız olarak 250 ml'lik Kjeldahl balonuna konulur. Örnek ıslandıktan sonra %6 lık 20 ml salisil sülfirik asit ile balon da 15 dakika bekletilir. Maddenin yeknesak ıslanması için çalkalanır. Bunun üzerine 5 gram pudra halindeki soyumtiyosülfat verilir, tekrar sık sık çalkalamadan sonra 15 dakika kendi haline bırakılır. 20 ml'lik konsantre sülfirik asitin ve yaklaşık 0,3 gram reaksiyon karışımının (Wieninger'e) göre ilavesinden sonra yerleştirme sehpasında eğri olarak duran balonlar ısıtılır. Çok fazla miktarda köpük yaparsa alev (flame) kapatılır ve iyi çalkalanır, sonra ısıtmaya tekrar devam edersiniz. Balonun içine, 0,5 gram parafin ilave etmek suretiyle de köpürmesi azaltılır (Şekil1.12).

Çözelti devamlı kaynama halinde bulunmaklı bu sırada Kieldahl balonunun boğaza küçük bir huni ile amaca uygun olarak gevşek bir şekilde kapanmalıdır. Böylece de Aufschluss (= oluşma) sırasında sıçrama yapmasını engellemişoluruz. Örneğin İçindeki organik maddenin miktarına göre 1/2 saatte oluşum tamamlanmışolur.Oluşumun tamamlandığını belirleyen ise üstteki sıvının renginin berrak ve açık olmasıdır. Habsch ve Nehring'e göre (1960) oluşumu hızlandırma olanağı vardır. Bunun için de kısa bir süre kaynattıktan ve biraz soğuttuktan sonra, %30 luk H₂SO₄ den 10 -30 ml arasında dikkatli olarak birkaç porsiyon halinde veririz ve tekrar kaynama devam eder. H₂O₂ genellikle barbütür asiti ile stabilize edilir, dolayısıyla da bir kör numune analizi de yapmak gerekir.

Oluşturulan madde arıtıldıktan sonra, 15 dakika kaynatılır. Sonra soğutulur, ve destilasyon balonunun içindekiler akışhalindeki su buharının etkisi altında kalır.?????Bu amaçla balonun içindekiler kuvantitatif olarak belirlenmesi için 100 ml lik ölçü balonunda toplanır ve işaretli yerine kadar doldurulur. Bunun bir alikuvote kısmı (örneğin 50 ml) Tulpe (lale) yoluyla destilasyon balonunun içine (Parnas - Wagner Aygıtının) titre edilir ve bir kaç damla metil kırmızısı verdikten sonra su ile durulanır. Bundan sonra % 33'lük bir NaOH'den 50 ml ilave edilir ve su ile tekrar yıkanır ve musluk M₁ kapatılır, M₂ açık, M₃ ün kapalı olması halinde de kaynatma balonundan su buharı elde edilir. Ve oluşturulan çözeltiye gönderilir. Burada açığa çıkan NH₃ geçen destile su ile birlikte soğutucu borudan geçirilir ve borunun ucundaki kaba tam olarak 10 ml ( duruma göre 20 ml de olabilir). O,1 N'lik sülfirik asitin içine gönderilir. Bu arada cam borunun ucu asitin içindedir. 5 dakikalık destilasyondan sonra Varlage öyle derine (aşağıya) indirilir ki, borunun ucu sadece 2 cm sıvının üstünde olsun.3 dakika daha destilasyona devam edilir. Sonunda da pisek şişesi ile yıkanır, durulanır. Şimdi bütün NH₃ (Vorlage) toplama kabında bir arada tutulmamışsülfirik asit ile bağlanmıştır. Bunun üzerine NH₃ tarafından tutulmamışsülfirik asit 0,1 N'lik NaOH ile titrasyon yapılır. 10ml (duruma göre 20ml) sülfirik asit ile kullanılmışNaOH miktarı arasındaki fark analizi yapılan maddedeki toplam N'un hesaplanmasında yardımcı olur. Aynı işlemde kullanılan reaktifleri de tabii tutar ve içindeki N miktarının testi yapılır. Bulunan N miktarı kör numune değeri alarak sonuçtan çıkarılır.

d = konulan H₂SO₄, NaOH ile titre edilerek kullanılan H₂SO₄ arasındaki fark (ml olarak)

100 ml'lik ölçü balonunda oluşan eriyikte 50 ml'lik alikuvata kullanılması halinde, sonuç iki ile çarpılır.

Hoffman'a göre daha basitleştirilmişolarak toplam N tayini de olanaklıdır. Bunun için 250 ml'lik Kjeldahlbalonunun içinde 0,5 gram organik maddeye eşdeğer miktarda örnek konulur. İçine 0,3 gr selen reaksiyon karışımı ile 20 ml konsantre sülfirik asit ilave edilir.Oluşum tamamlandıktan sonra 60-70 ml destile su ile seyreltilir. Kjeldahl balonunun, içindekileri aktarmaya gerek yoktur. Zira kendisi destilasyon balonu, olarak görev görmektedir. Toplayıcı kab olarak 100 ml'lik erlenmayer kullanılır. Bunun için 10 ml kaynatılmışdestile su veya %1Ç lik H₃BO₃ ve 3 damla metil kırmızı ferroin indikatörü konulur. Soğutucu borunun ucu toplama kabı içinde serbest şekilde durur. Böylece de suda çözülmüţNH₃ den oluşan destilat toplama kabına damlatılır. 60 - 70 ml konsantre NaOH'i Kjeldahl balonunun içinde, T hunusi ile 50 ml destilat girene kadar destile edilir. Fazla olarak destile edilen NH miktarı 0,1 N'lik veya 0,05 N'lik HCl ile titre edilir. Hesaplanması bir önceki gibi olur. Yanlız burada tutulan ile kullanılan sodyum hidroksit arasındaki fark yerine titrasyon da kullanılan hidroklorik asit miktarı formülde yerine oturtulur. İcap ederse reaktiflerin kör numune değerlerinden çıkartılır.

Toprağın (kompostun) organik maddesi Stöhlein aygıtının içinde 950-1000° C de örneğin yakılması ile bulunur. Yanma gazları gaz büretine gönderilir ve orada gaz volumetrik olarak ölçülür.***Bu metod çok doğrudur***. Fakat burada uygulanan bu yüksek sıcaklıklar da CaCO₃ tın CaO + CO₂ de ayrılmasıyla, karbonat C'nu da aynı değer içinde okunmuşolur. Buradan girecek hatayı gidermek için de, Scheibler aygıtı ile bulunan karbonat CÇ nunu çıkarmak gerekir (Ţekil 1.13)

2- Yıkama düzeneği, içinde konsantre KOH bulunan yıkama şişesi, içinde sodyum bikarbonat ve kalsiyum oksit (Natronkalk) bulunan U-borusu ve ikinci yıkama ţiţesinde konsantre H₂SO₄

4- Kromnikel tel veya platin tel, 20 cm uzunluğunda 2 mm çapında yanma borusu içinde bulunan kayıkçığı hareket ettiren çengel, bu çengel teli yakma borusunu kapayan delinmişlastik tıpadan geçmektedir.

7- Şebekedeki voltaj oynamalarını dengeleyen (6A) ve doğru yanma sıcaklığını ayarlayan düzenleyici transformatör

a- Gaz filtresi : Dar yerine pamuk tıkaç sıkıştırılmışkuru borucuk yalnız seviye kabı en alçak durumda iken emilen havanın gaz büretini doldurabilmesi için 3-4 dakikalık süre yetecek şekilde, pamuk tıkacın hava geçirgenliği ayarlanmalıdır. Kuru borucuğun geri kalan hacmi gevşek olarak pamukla tıkanmalıdır. Deneme sırasında ıslanırsa değiştirilir.

d- İstenildiği zaman gaz büretini soğutucuya veya absorpsiyon kabına bağlayan veya da gaz büretini kapamaya yarayan üç yollu musluk

( % 0 - 4,5 C,1 gram maddesine hesaplanmışolarak, sıcaklık 16° C ve hava basıncı 760 torr ). Yeterli gaz alabilmesi için ölçü büretinin üst kısmı karın yaptırılarak genişletilmiţtir.

Dövülerek ince parçalar halinde getirilmiţhava kurusu örnekten 1 gram alınır (dane büyüklüğü <0,2 mm). Bu da yaklaşık olarak 2035 mg CÇ a karşılıktır. Torziyon terazisinde tartılır ve porselen kayıkçığının içine uzunlamasına yayılır. Yakma fırını ısıtılır. Sıcaklığını ölçmek için Yakma Borusunun içine termoelement konulur. Düzenleyici transformatörle akım şiddeti 950 - 1000 C olacak şekilde ayarlanır Yakmadan önce gaz büretinin içine tecrid edici sıvı konulur, bu da dışhava ile ilişikiyi kesen musluğu açıp, seviye kabını kaldırmakla olur. Bu sırada üç yollu musluk yoluyla soğutucu ile gaz büreti arasında bağlantı sağlanır. Bundan sonra gaz büreti üç yollu musluk ile kapatılır. Analizin başlangıcında absorbsiyon kabı da gaz girişi bölümünde yüzücü ventile kadar dolu olmalıdır.Eğer bu böyle değilse o zaman üç yollu musluk ile absobsiyon kabı gaz büretine bağlanmışolur. Seviye kabını aşağıya indirmekle de absorbsiyon kabındaki hava gaz büretine yollanır. Bu havanın önceden tanımlandığı gibi dışarı çıkarılması gerekir.

Hassas reduksiyon ventili yardımı ile de orta halli oksijen akımı hazırlanır. Bu ayarlama yıkama şişesinden kabarcıklar geçerken yapılabilir. İçine numune konulan porselen kayıkçık önce yakma borusunun ön kısmına yerleştirilir. Lastik tıpadan geçen krom nikel veya platin telin çengeli porselen kayıkçığın kulpuna takılır. yakma borusu iyice tıkanır. Eğer dışhava ile olan ilişkisini musluğu kapayarak kesersek ve aynı zamanda en aşağı yere seviye kabının konulmasıyla da, üç yollu musluk aracılığı ile soğutucunun gaz büretine bağlantısı sağlanmışolur. Platin tel çubuk yardımı ile kayıkçık yakma fırının içine doğru yavaşyavaşitilir. Dikkat edilecek hususlar bir; yanmanın yavaş, iki; daima oksijen fazlası ile olmasıdır. çok ani yanmalar oksijen noksanlıklarına sebep olur, bu da oksitlenmenin kusurlu olmasını sağlar. ( zift,v.s. oluşur ). Elde edilen değerler çok düşüktür ve işe yaramaz. Yanma gazları gaz büretini yarıya kadar doldurmuşsa o zaman yakma olayına son verilir. Bunun arkasından da verilen oksijen de aygıtta kalan bütün yanma gazlarını gaz büretinin içine taşır, yıkar.

Şimdi seviye şişesi gaz büretinin yanına konulur. Bu sırada tecrid sıvısının seviyesi büret izinde ve seviye şişesi içinde aynı düzeyde olmalıdır. Hareketli skalanın sıfır noktası gaz büretinin meniskülü üzerinde ayarlanır. Üç yollu musluğu çevirmek suretiyle gaz büreti ile absorbsiyon kabı arasında ilişki kurulmuşolur. Seviye kabını yukarıya doğru kaldırarak büret içindeki gazın absorbsiyon kabına girmesi sağlanır. Bu sırada ise gaz büreti yüzücü ventile kadar sıvı ile dolar. Bundan sonra seviye kabını aşağıya doğru indirerek, gazın tekrar bürete girmesi sağlanır. Bu absorbsiyon kabındaki yüzücü ventilin hizasına kadar olur. Oluşan karbomdioksitin (CO₂) kuvantitatif absorbsiyonuna erişebilmek için bu olay tekrarlanır. İkinci defa bütün gazlar büretinin içine alındıktan sonra gaz büreti üç yollu musluk ile kapatılır. Gaz büretindeki ve seviye şişesindeki tecrid sıvının seviyesi aynı hizada olana kadar, değerleri okuyabilmek için seviye şişesi kaldırılır. Absorbsiyon kabından gazı bürete geri emdikten sonra, 1-2 dakika bekleyip değeri okumak daha uygundur. Çünkü bu sürede büret camının kenarlarına yapışmış(tutulmuş) su aşağıya kadar, toplanır. Yoksa okuma hatası yapılmışolunur. Bu arada gaz büretteki sıcaklık okunması da yapılır.

760 torr basıncında, 16° C sıcaklıkta 1 gram tartılmışörneğe göre hesaplanmışve gaz büretin skalasında % C olarak belirtilmiştir. Hava basıncını ve sıcaklığı düzeltmek için çevirim tablosuna ihtiyaç vardır. Bu tablodan yöresel koşullara göre düzeltme faktör (f) ile okunan değer (a) çarpılır. Tartı anında içinde bulunan su miktarı da (% su) göz önünde bulundurulmalıdır. G tartılan miktar olmak üzere %C- miktarı da aşağıdaki şekilde hesaplanır.

% C- miktarı = --------------------------

Oluşan gazın toplam miktarından örneğin kalsiyum kalsiyum karbonat miktarına çevirim hesabı yapılır. Yalnız bu yöntem yaklaşık bir değer verir, çünkü oluşan CO_2Ç in bir kısmı diğer karbonatlardan gelir.

Topraktaki kireç durumuna göre uygun miktarda toprak miligram hatasız olarak tartılır (porselen kroze içinde). Ölçü borusunda her 4 mg CaCO₃ için 1 ml gaz hacmi bulunmalıdır. Eğer ölçme hacmi 100 ml ise o zaman örnekler şu miktarlarda alınmalıdır:

Kroze veya tüp çok dikkatli bir şekilde geliştirme şişesinin içine bırakılır. Geliştirme kabının içinde 1:3 oranında seyreltilmiş20 ml tuz asiti vardır. Henüz aygıta da bağlanmamıştır. Krozenin içindeki örnek tuz asidi ile hemen temas etmemelidir. Su stok şişesi yukarı kaldırıldığında, su her iki boruya da akar. Sağdaki borularda da " O " işaretine gelecek şekilde akıtmaya devam edilir, Sonra bağlantı borusu üzerinde iki Mohr pensi kanalı ile ilişkisi kesilir. Su stok şişesi tekrar aygıtın tablası üzerine konulur. Mohr pensi dikkatli bir şekilde açılarak su menisküsü " O " 'a getirilecek şekilde ayar yapılır. Bu iki boru birleşik kaplar esasına göre birbirine bağlı olduğundan, su seviyesi her iki kapda da aynı seviyededir. Şimdiye kadar yapılan bütün işlemler sırasında sağ taraftaki musluk açık durumdadır. Bu işlerden sonra geliştirme kabı (içindeki kroze veya tüp ile) dikkatli bir şekilde lastik tıpa sayesinde aygıt ile bağlantılı bir duruma getirilir. Sonra da musluk kapatılır. Geliştirme şişesi sağ elle ve üst kısmından tutulur. Yoksa içindeki hava elin sıcaklığı ile etkilenebilir. Sol elde de Mohr pensi tutulur ve geliştirme kabı da öyle yatırılır ki, içindeki kroze veya tüp devrilsin ve tuz asiti toprağı ıslatabilisin. Hemen oluşan CO₂ aygıtın sağ tarafında bulunan genişborudaki havayı iter, böylece de " O " 'a ayarlanmışolan suyun seviyesi düşmeye başlar. Sol borudaki suyu da aynı seviyeye düşürmek için Mohr pensi açılır. Fakat bu sırada sağdaki borunun su seviyesi ile aynı olmasına dikkat edilmelidir. Aynı anda geliştirme kabı devamlı çalkalanır. Büyük sapmalar dengelendikten sonra, aygıt kendi halinde 10 dakika bırakılır. Sonra tekrar çalkalanır ve su seviyesi yeniden ayarlanır. CO₂ gelişmesi durmuşsa, deneme bitmiştir ve artık okuması yapılabilir. ( Şekil 1.15 )

5,2560 gram hava kurusu örneğin tartıldığını kabul edelim. Oluşan CO₂ 'in hacmininde 65 ml olduğunu var sayalım. Çizelge 1.1 de deney sırasında ki sıcaklıkta ve basınçta 1 ml CO₂'in ne kadar ağır olduğu okunur. Düzeltilmemişhava basıncı 756 torr, sıcaklıkta 20° C dir. Civalı barometre de okunan hava basıncı önce " O " ° CÇ ye düţürülür. Bunun için ţu formül uygulanır

753,5 torr hava basıncı ve 20° C oda sıcaklığında 1 ml CO₂'in ağırlığı 1,860 mg dır. CO 'tin moleküler ağırlığına ( 44,01 ) bölünür.Buradan da çevirme faktörü olan 2.274/1 ml CO₂ elde edilir. Örneğimizdeki CaCO₃ miktarı :

5,23 x 1,015 = %5,31 değeri elde edilir.

Almanya'da yapılan çalışmaların sonucunda ısıl değerin Hu, 1500 - 2000 kcal/kg ( 6000 - 8400 kj/kg ) arasında değiştiği belirlenmiştir. Her yıl için de 100 kcal/kg ( 400 kj/k ) ısı değerinin artacağı hesaplanmıştır. Bazı yöre ve ülkelerde çöplerin ısıl değerleri bu verilen değerlerin üstündedir. (Rasil 1974, Rasih 1975 Shin 1975, Tabasaran 1977).

İzmir'de yapılan çalışmalara göre (Erdin 1979) günde yaklaşık 950-1000 tonçöp oluşmaktadır. Bunun gene yaklaşık 700 tonu çöp toplama sahalarına boşaltılmaktadır. Halbuki bu çöpler ısıl değerinden yararlanılabilecek maddelerden oluşmaktadır. Yakma tesisilerinin inşaası kendi teknolojik gücümüzle bu konuda yeterli hatta hiç bilgi ve beceri birikimi olmadığından olanaksız görülürken, kompost tesislerinin işletilmesi, bakımı ve kısmen yenilenmesi konularında büyük bilgi ve beceri birikimi vardır. Bu nedenle kompost tesisinde üretilen ham kompostların henüz kayıp olamamışısıl değerlerinden, yakıt olarak kullanılıp yararlanmak da düşünülebilir. Çöp ve katı artıkların ısıl değeri yakma tesisini planlama veya kompostdan gereğinde yakıt olarak yararlanma konularında kararlara etkili olacaktır.

Ho = üst ısıl değeri

SM_(hk) = hidgroskopik rutubet (%), hava kurusu (rutubeti) SM_(hk)'in sonucu etkisi çok azdır bu nedenle gereğinde hesaba katılmayabilir. ( % 3-4 )

Korrelasyon ve regresyon analizleri sonucu aşağıdaki ilişki kurulmuştur:

c) Susuz ve külsüz çöpün ısıl değeri

d) Ham çöpün (kullanıldığı halde) ısıl değeri

Yanma değeri veya üst ısıl değeri (Ho), katı veya sıvı yakıtların tam yanması sırasında açığa çıkan ısı miktarının yakıt ağırlığına oranı olarak tanımlanır

Kalorimetrede ise bu haplar yakılır ve ısıl değeri tayin edilir.

Yakılacak madde miktarı öyle ölçülmeli, ayarlanmalı ki, yanma sonucu kalorimetre sistemindeki sıcaklık artması 2-4 dereceden fazla olmasın. Yanma, saf oksijen ile doldurulmuşkalorimetre bombasında yanacak madde ateşlenme noktasına kadar ateşleme telinden geçen akım ile ısıtılması halinde gerçekleşmektedir. Bunun içinde yakılacak madde yakılacak madde öyle iyi hazırlanmalı ki, ateşleme teli ile madde arasında olabildiğince iyi temas olsun. Örneğin çeşitli maddeler için ateşleme teli ile hazırlanışı, Şekil 1.18'de gösterilmektedir.

Acetobutyrat - veya jelatin kapsüllerinin yakılmasında da aynı şekilde kapsül ağırlığı çıkarılmaktadır. İyi izole edilmişakım iletimi tel armatürü üzerinden ateşleme cereyanının örneğe gitmesini sağlar. Sızdırmazlık bozulursa o zaman, genelde vidayı sıkıştırmak suretiyle düzeltmek olasıdır. Eğer istenildiği gibi sızdırmazlık sağlanamazsa, o zaman teflon contaları değiştirilmelidir.

Lastik profil halkasından oluşan ana conta bombanın alt kısmının konç alanına oturmaktadır. O₂'nin içine verilmesi sırasında çıkan basınç conta yanaklarını kuvvetlice preslemektedir. Sızdırmazlık vidada oluşmamaktadır, bu nedenle kalorimetre bombası zorlanarak kapatılmamaktadır.

Yakılan maddelerin hepsinin bileşiminde kükürt ve azot var sayıldığından bombanın alt kısmına 5 ml saf su pipet ile verilir. Kükürt kükürt okside, azot azot oksite oksitlenir. Kalorimetre bombasının dibine konan su ile birleşerek sülfirik asit ve nitrik asit oluşur. Bu sırada oluşan ısı DİN 51900 'a göre hesaplanır ve yanma değeri hesaplanırken O_N ve O_S olarak göz önüne alınır.

Havanın azotu istenmezse, O₂ ile dışarı atılır. Ondan sonra çıkışventili vidayı çevirerek kapatılır. Eğer elle sızdırmazlık sağlanamazsa alet yardımı ile yapılır.

Kalorimetre bombası 30 kg/cm² (294 bar) ile doldurulur. Doldurma zamanı 30 saniyedir. Bombaya oksijen verildikten sonra kapak tıkacı tekrar vidalanır. ( Girişventili bir geri tepme ventilidir ve doldurma kapilerini dökerken oksijenin çıkıp uzaklaşmasına mani olur.)

- Doldurulmuţbomba iç kazana oturtulur.

En azından 4 paralel deney uygulanır. Eğer her bir değer ortalama değerden % 0,1 den fazla sapmıyorsa, o zaman bu ısı kapasitesi değeridir (C). Bu deney ne kadar doğru gerçekleşirse, diğer ısıl değerlerinin sonucu da o kadar doğru olur. Diğer yakmalarda ısı kapasitesi tayininde kullanılan ateşleme ayarı olabildiğince sabit tutulmalıdır. Zaman zaman en azından 6 ayda bir ısı kapasitesinin testi; kontrolü yapılmalıdır. Böylece sistematik kullanım hataları da tanınır. İç kazan, bomba veya Beekmann termometresi değiştirilmişise ısı kapasitesi "C" yeniden tayin edilmelidir.

H_(OB)= Benzoik asitin üst ısıl değeri

Q_Z = Ateşleme teslinin yanma değeri

20° C işsıcaklığında benzoik asitin yanma değeri 6323 cal/gr'dır.

Yanmayan ateşleme telinin uzunluğu hesaplarda göz önünde tutulmalıdır.

***?O?*** = ( başlangıç uzunluğu - yanmayan kalıntı)

Mp = 0,8764 ateşleme teli ağırlığı olmadan maddenin ağırlığı

Yanma değerini kontrol etmek için analizlenecek örneğin element analizlerinden de yararlanmak mümkündür:

IKA 400 Adiyobatik Kalorimetresi ile örneklerimizin analizi yapıldı, bulunan bu Ho değerleri sonra Hu_(hk) alt ısıl değerine ve Hu_(ham) alt ısıl değerine aşağıdaki genel hususlar, özellikle SM'nin dağılımı durumu esas alınarak, çevrildi.

Kışaylarında kül ve curuf gibi suyu soğurmayan maddelerin fazla bulunması, yağışlara rağmen % 30 SM; yaz aylarında bostan v.s. gibi meyve ve sebze artıklarının fazla olmasına rağmen buharlaşmanın fazla oluşu nedeni ile % 45 SMÇ na ortalama olarak rastlanmıştır. Bu nedenle Hu_(ham) hesapları SM %30 ve % 45 esas alınarak yapılmıştır. Ayrıca bütün yıl SM değeri % 45 olan yüksek gelir düzeyine göre sonuçlar Çizelge 1.2. ve 1.3. görülmektedir.

Yakma tesislerinin projelendirilmesine esas alınan ısıl değerin (Hu) en azından 900 Kcal/kg olması göz önünde tutulduğunda çöpün yıl boyunca SM'nın % 45 olması halinde altı ay çöpünün uygunn; diğer altı ay çöpünün de yakma tesisine uygun olmalığı görülür. SM'ın yazın % 45, kışın % 30 alınması halinde ise çöplerin bütün yıl boyunca yakmaya uygun ısıl değerler verdiği görülmektedir.

Aylar Ho Dağılım Hu_(hk) Hu_(ham) Hu_(ham)

Mayıs 1976 1952,9 191,9 1989,7 --- 869,7 869,7

Aralık 1976 1705,0 1453,9 1529,5 --- 1086,7 725,9

5- Zengin sınıf, kömür-fuel oil kaloriferli;

Çizelge 1.3 : İstanbul kentinin farklı sosyo-ekonomik sınıfları için bulunan Hu_(ham) değerleri (Baştürk, 1979)

Çizelgeden de görüldüğü gibi İstanbul için bulunan Hu değerleri 650-1600 kcal/kg arasında değişmektedir.

Aylar Ho Dağılım Hu_(hk) Hu_(ham) Hu_(ham)

sahası %45

Ağustos 1976 2348,4 2085,2 1099,1 1099,1

Aralık 1976 1585,9 1410,4 998,6 656,8

Çizelge 1.3 de ise İzmir DANO- Kompost tesislerinde 8-10 saat kadar parçalanıp ön ayrışmaya tabii olmuşçöplerin (ham kompost) ısıl değeri görülmektedir. Ho değeri 1612.3-2402,7 kcal/kg arasında değişmektedir. Kaçar??? tezeklerde bu değerin yaklaşık 2600 kcal / kg olduğu belirtilmektedir. Buradan da anlaşıldığı gibi ham kompostun, özellikle yaz aylarında elde edilen ham kompostun Ho değeri tezeğinkine çok yakındır. Dolayısı ile belirli zamanların ve yörelerin ham konposttun da yakıt olarak yararlanma ve bu amaca yönelik konpost yöntemi geliştirme veya Mera Brikollara-Yöntemini??? uygulamak yerinde olabilir.

Uygun aletlerle ( Kürek veya kepçe ), yığın istenilen tabakalar meydana çıkana kadar kazılır.C ve D bölgeleri küçük yığınlarda 50 cm, büyük yığınlarda (1,5 m yüksekliğinde) en azından yüzeyden 1 m'si uzaklaştırılmalıdır. Her bölgeden el küreği veya elle bir çok yerinden örnekler alınır. 1-2 kg'lık örnek yeterlidir. Plastik torbalarda hava sızdırmaz bir şekilde hazırlanır ve böyle taşınır.

Şekil 2.1 Kompost Yığınlarındaki bölgeler.

Kompost için bu şekilde hazırlanan örneklere "laboratuvar örneği" adı verilir.

Delikli plastik sepetlerde yapılan kompostlaştırma deneylerinden örnek almak için sepet boşaltılır ve önceden de gördüğümüz küre karışımı yöntemine göre örnek hazırlanır 1-2 kg'ı alınır. Geri kalanın kompostlaştırlması deneyine devam edilir. Bu şekilde alınan örneğe de "laboratuar örneği" denir.

Eğer örneğin bir kısmında mikrobiyolojik analizler yapılalacaksa, o zaman 40-50° C de kurutulmalıdır. Ayrıca kompost da suyun yanında 105° C uçucu olan diğer maddeler (su miktarı 2) tayin edilmek isteniyorsa, su miktarı destilasyon yöntemi ile bulunmalıdır.

Bu olay kütle ekti yasasının verdiği denge konsantrasyonu oluţana kadar devam eder.

Kw = 10^{Ţ 13,9965} ~ 10^Ţ14 veya pK = 13,9965 ~ 14

Asit yerine çözeltiye bazik bir madde verirsek; hidrojen iyonu konsantrasyonu azalır. pH<7 değerleri asidik, pH>7 değeri ise alkali sahaları verir.

Olgun bir kompostun pH-değeri 7,6 ve 8,2 arasında olmalıdır. Kompost ayrışmanın başlangıcında kuvvetli asitik sahada ise ( pH=6,4 ) ilave madde konulmasına gerek duyulabilir.

1N KCl^- çözeltisi : 74,555 gr KCL p.a saf suda çözülür ve 1000 ml ye tamamlanır.

pH 4,00 (20° C de) : 10,2115g KH-fitalaf saf suda çözülür, ve 1000 ml'ye tamamlanır.

pH 6,88 (20° C de) : 3,4022 g KH PO + 3,5490 g Na HPO saf suda çözülür ve 1000 ml'ye tamamlanır.

pH 900 : 7,507 g gülükokol + 5,84 g sodyum klorit 1 lt de ( 20° C ) karıştırılır.

Ham örnek veya laboratuvar örneği CO₂'siz su ile 1:2,5 oranında karştırılır; 2 saat arada sırada çalkalamak koşulu ile kapalı bir kapda tutulur. Sonra devamlı karıştırılırken pH- değeri okunur.