Tekniğine uygun çalışmayan plastik atık geri dönüşüm tesislerine dur denilmeli

Prof. Dr. Mustafa Öztürk Independent Türkçe için yazdı

Fotoğraf: Ayça Aldatmaz/The Guardian

2023-2024 yıllarında Avrupa ülkelerinde faaliyetteki 850'den fazla geri dönüşüm tesisinin yaklaşık 30 bin çalışanı; cirosu 8,6 milyar eurodur.

İspanya, Almanya, İtalya ve Polonya'nın her birinde 100'den fazla tesis bulunuyor. Şirketlerin yaklaşık yarısının kapasiteleri 10 bin tonun altındadır. Hollanda ve Almanya'da ortalama tesis büyüklüğü daha fazla olma eğiliminde.

Almanya genel olarak en yüksek; PET yıkama (~700 bin ton) ve diğer alanlarda lider konumdadır. Kişi başına en yüksek kapasite: Letonya, Litvanya ve Hollanda, nüfuslarına oranla en yüksek kapasiteye sahiptir. En büyük ortalama tesis büyüklüğü: Hollanda ve Almanya, ortalama olarak en büyük tesisleri işletmektedir.

Plastik polimer türüne göre kapasite (2024, toplamın yaklaşık payları ~13,5 milyon ton)

• PO filmleri: ~3,5 milyon ton (yüzde 26).
• PET: ~3,3 milyon ton (yüzde 24; çoğunlukla şişeler, daha küçük bir payla tepsiler; yıkama kapasitesinde Almanya ~700 bin ton, İspanya ~500 bin ton, İtalya/Fransa ise her biri ~300-350 bin ton ile başı çekiyor).
• Sert PP: ~1,8 milyon ton (yüzde 14).
• HDPE: ~1,75 milyon ton (yüzde 13).
• PVC, karışık plastikler, ELV-WEEE plastikler, PS/EPS ve diğerleri geri kalanını (daha küçük bireysel payları) oluşturmaktadır.

Polimer sektöründeki liderlik farklılık gösteriyor: İspanya PO filmlerinde lider veya üst sıralarda yer alıyor; Almanya, İspanya ve İtalya HDPE/PP ve PET'te güçlü; Almanya PVC'de lider konumundadır.

Avrupa'daki plastik atık geri dönüşüm tesislerinden çıkan atıksular, öncelikle yıkama, parçalama ve temizleme aşamalarından (örneğin PET, HDPE, PP, filmler için) kaynaklanmaktadır. Atıksu, yüksek konsantrasyonda askıda katı madde (AKM) (mikroplastikler dahil), organik madde (KOİ genellikle 1.000–15.000 mg/L, BOİ₅ yüksek), yağlar/gresler, deterjanlar/yüzey aktif maddeler, artık yapıştırıcılar/mürekkep, değişken pH (kostik yıkamalardan dolayı genellikle alkali) ve bazen ağır metaller veya diğer kirleticiler içermektedir.

Oluşan atıksu miktarı genellikle işlenen plastik tonu başına 2–10 m³'tür.

Geri dönüşüm tesislerinde genellikle temiz su tüketimini ve deşarj hacimlerini azaltmak için kapalı devre su geri döngüsü kullanılmaktadır. Bu yüzden atıksuların kirlilik yükleri çok yüksektir. Arıtma üniteleri buna göre tasarlanır ve atıksu deşarjının bir kısmı kanalizasyona ve bir kısmı ileri kademe arıtıldıktan sonra doğrudan alıcı su kaynaklarına yapılır.

Atıksuyun bileşimi, plastik türüne, kirlilik seviyesine (yemek artıkları, etiketler, kapaklar, kir, yapıştırıcılar ve benzerleri), yıkama yöntemine (sıcak veya soğuk) ve kullanılan kimyasallara göre değişir. Ortak özellikler şunlardır: Artık organik maddeler, yapıştırıcılar ve deterjanlardan kaynaklanan yüksek organik yük. Yüksek miktarda asılı katı madde (plastik parçacıkları/mikroplastikler, kum, kir). Kostik yıkamadan kaynaklanan alkali (yüksek) pH. Olası yağlar, boyalar, yüzey aktif maddeler, katkı maddeleri ve (nadiren) ağır metaller içerebilir.
 

Tablo 1. Avrupa'da, özellikle Almanya'da, plastik atık geri dönüşüm tesisleri atık sularının özellikleri
Tablo 1. Avrupa'da, özellikle Almanya'da, plastik atık geri dönüşüm tesisleri atık sularının özellikleri

 

*Saha içi ulaşım, araç yıkama veya daha az kirli yardımcı hatların atıksuyunu ifade eder. Kirlilik yükü ana yıkamaya göre çok daha düşüktür, ancak yine de standartlara uygun arıtma gerektirir.

Küresel olarak yılda 14 milyon ton plastik atık ticareti yapılmaktadır. Yanlış plastik atık yönetiminden dolayı yılda 2,2 milyon ton mikroplastik atık ve 6,2 milyon ton makroplastik atık oluşmaktadır. Bu, yıllık olarak kontrolsüz şekilde toprağa, suya ve havaya karışan yaklaşık 8,4 milyon ton plastik atığa karşılık geliyor.


Plastik atık geri dönüşüm tesisleri arıtma aşamaları

Avrupa uygulamaları (Almanya, İtalya ve diğer yerlerdeki tedarikçi ve operatörlerden alınan verilere göre) genellikle çok aşamalı fiziksel-kimyasal bir süreci takip eder ve yeniden kullanım veya deşarj uyumluluğu için sıklıkla biyolojik arıtma ile desteklenir.

Almanya'daki bir plastik atık geri dönüşüm tesisi için atık su arıtma tasarımı, Federal Su Kanunu (Wasserhaushaltsgesetz - WHG) ve Atık Su Yönetmeliği (Abwasserverordnung - AbwV) hükümlerine uygun olmalıdır. Mühendislik açısından temel hedef, genellikle yıkama suyunun yüzde 95'inden fazlasını geri kazanan kapalı devre bir sistem oluşturmak ve aynı zamanda, Almanya'nın katı çevre yasaları kapsamında pahalı bertaraf işlemleri gerektiren çamur hacmini en aza indirmektir.

Plastik geri dönüşüm yıkama hatları, hammaddeye bağlı olarak (örneğin, tüketici sonrası PET şişeler, HDPE kaplar veya tarımsal LDPE filmler) oldukça karmaşık atık sular üretir.

Ağır kaba katılar: Kum, çakıl, çakıl taşı, taşlar ve cam.

Askıda kalan organik katılar: Kağıt etiketler, selüloz lifleri ve mikroplastik parçacıklar.

Kimyasal ve çözünmüş yük: Yapıştırıcılar, gıda kalıntıları, baskı mürekkepleri, deterjanlar ve kostik yıkama kalıntıları (sıcak yıkama hatlarından gelen NaOH).

Hedef kirleticiler: Yüksek Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ), Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı (BOİ₅), Toplam Askıda Katı Maddeler (TSS) ve uçucu organik bileşikler (VOC'ler).

Plastik atık geri dönüşüm tesisi ham yıkama suyu arıtma kademeleri aşağıda verilmiştir.
 

Şekil 1. Plastik atık geri dönüşüm tesisi ham yıkama suyu arıtma kademeleri
Şekil 1. Plastik atık geri dönüşüm tesisi ham yıkama suyu arıtma kademeleri

 

Arıtma aşamaları:

1. Ön işlem/fiziksel (mekanik) ayırma:

   • Aşağı akıştaki pompaları ve arıtma modüllerini aşındırıcı aşınmaya karşı korur.
   • Kum ve çakıl giderme: Ağır zemin altı kum tutucular taşları, camı ve çakılları ayırır (lamelli arıtıcılar ve bant filtreler kullanılır).
   • Döner tambur/disk eleme tesisleri: Otomatik eleme tesisleri (göz boyutu 150–200 mikron), iri plastik parçalarını, kapakları ve gevşek kağıt liflerini filtreler.
   • Büyük plastik atık parçaları, plastik parçalarını ve döküntülerini uzaklaştırmak için eleme işlemi (kendini temizleyen döner elekler, disk elekler veya kaba ızgaralar, genellikle 1–50 mm veya daha ince gözenekli, ~80 μm'ye kadar) ile yapılır.
   • Akış ve yük homojenizasyonu için dengeleme tankları kullanılır.
   • Gerektiği yerlerde yağ-su ayrımı yapılır.

2. Dengeleme ve nötralizasyon:

   • Homojenizasyon tankı: Büyük hidrolik dalgalanmaları dengeler ve parti değişikliklerinden kaynaklanan yoğun kirletici dalgalanmalarını hafifletir.
   • pH düzeltme ünitesi: Sıcak yıkama hatlarında sodyum hidroksit (NaOH) kullanılır. Otomatik asit dozajlama sistemleri (HCl veya H₂SO₄), pH seviyesini 6,5 ile 8,5 arasında sabitler; bu, sonraki pıhtılaşma işleminin verimli bir şekilde gerçekleşmesi için zorunludur.

3. Fizikokimyasal arıtma (çözünmüş hava flotasyonu - DAF):

   • Bu, plastik geri dönüşüm atıksu arıtımında kullanılan temel amiral gemisi teknolojisidir.
   • Hat içi kimyasal dozajlama: Hat içi kimyasal boru flokülatörleri, pıhtılaştırıcı olarak polialüminyum klorür (PAC), PAC, demir sülfat/klorür ve flokülant olarak poliakrilamid (PAM) kullanılır.
   • Çözünmüş hava flotasyonu (DAF) mekanizması: Mikroskobik hava kabarcıkları, kimyasal floklara (yapıştırıcılar, mürekkepler, mikroplastikler, nonplastikleri ve emülsifiye yağlar tarafından oluşturulan) bağlanarak bunların yüzeye köpük olarak çıkmasını sağlar.
   • Verimlilik: Tüm TSS, çözünmeyen COD ve emülsifiye maddelerin yüzde 95–99'unu giderir. DAF'ın altından çıkan temiz su toplanarak kapalı devrede yıkama suyu olarak sisteme geri döndürülür.

4. Çamur arıtma ve susuzlaştırma

   • Almanya'da çamur bertarafı oldukça pahalıdır. Hacminin en aza indirilmesi, işletme kârlılığı açısından hayati önem taşır.
   • Dekantör santrifüj/hazneli filtre presi: Flotasyon çamuru (genellikle yüzde 3–yüzde 6 kuru madde içeriğine sahip), özel bir dekantör santrifüje beslenir (örneğin, Almanya'daki tesislerde kullanılan Alfa Laval ALSYS/ALDEC sistemleri).
   • Hacim azaltma: Çamuru kuru, kolayca taşınabilir bir filtre keki haline getirir (~yüzde 35+ kuru madde), böylece toplam çamur bertaraf hacmini yüzde 90'a kadar azaltır.
   • Kanalizasyona bağlı plastik atık geri dönüşüm tesisleri atıksuları belediye atıksu arıtma tesislerinde arıtıldıktan sonra susuzlaştırılmış çamurlar mikroplastik ve nanoplastikler içerdiği kompost üretiminde kullanılamaz. Bu çamurların yakılabilir. Çöp depolama alanlarına dökülemez.
   • Çamur, mikroplastik içerebilir ve belirli koşullar altında tehlikeli atık olarak sınıflandırılabilir (Atık Çerçeve Direktifi), bu da bertaraf maliyetlerini ve yöntemlerini etkiler. Bu çamur tarım arazilerinde kullanılamaz. Susuzlaştırma ve kısmi kurutmadan sonra lisanslı yakma tesislerinde yakılabilir.

5. Biyolojik arıtma (deşarj/boşaltma için gerekli)

   • Suyun yüzde 95'i geri dönüştürülürken, çözünmüş tuzların (TDS) ve çözünmüş organik bileşenlerin birikmesini önlemek için yüzde 5'lik bir "boşaltma" işlemi gereklidir.
   • Aktif çamur, sabit yataklı biyofilm reaktörü (FBBR)/MBBR: Mikroorganizmalar, çözünmüş organik maddelerle beslenmek üzere yapılandırılmış plastik taşıyıcılar üzerinde büyür ve kalan çözünür BOD ve COD değerlerini önemli ölçüde düşürür.
   • Gerektiğinde besin dengesinin sağlanması da dahil edilebilir.
   • Deşarj uygunluğu: Biyolojik olarak arıtılmış tahliye suyu, Almanya'nın katı yerel düzenleme kriterlerini güvenli bir şekilde karşılar.

6. Gelişmiş/üçüncü aşama işlem (yeniden kullanım veya daha kaliteli deşarj için):

   • Ultrafiltrasyon (UF), ters ozmoz.
   • Aktif karbon adsorpsiyonu ile bakiye organik maddelerin/mikro kirleticilerin giderilmesi.
   • Bazen membran işlemleri veya elektrokoagülasyon kullanılır.
   • Amaç: Son yıkama aşamaları için neredeyse sıfır sıvı atık veya yüksek saflıkta su elde etmek.

Birçok arıtma sistemi modüler/konteynerli yapıdadır. Performans örnekleri arasında KOİ'nin ~11.000–20.000 mg/L'den <1.000 mg/L'ye (veya biyolojik + ileri aşamalarla çok daha düşük seviyelere) düşürülmesi ve yüksek oranda askıda katı madde (AKM) giderilmesi yer almaktadır.

Arıtılmış atıksu az miktarda temiz su ilavesiyle (yüzde 15-20) yıkama işleminde kullanılmaya devam edilir.


Deşarj standartları

Plastik geri dönüşüm tesislerine özgü AB çapında standartlar bulunmamaktadır. Gereksinimler, atıksuyun belediye kanalizasyonuna (en yaygın olanı) mı yoksa doğrudan bir su kaynağına mı deşarj edildiğine ve tesisin büyüklüğüne/kapasitesine bağlıdır (Endüstriyel Emisyonlar Direktifi/IED, bazı atık işleme faaliyetleri için geçerli olabilir).

• Belediye kanalizasyonuna deşarj (ön arıtma): Yerel/bölgesel izinler, kentsel atıksu arıtma tesisini (UWTP) korumak için sınırlar belirler. Bunlar değişiklik gösterir ancak genellikle yönetilebilir KOİ (örneğin, bazı Alman örneklerinde <1.000 mg/L), pH kontrolü, TSS, yağlar/gresler ve diğer parametreleri hedefler. Geri dönüşüm tesisleri atıksuları, belediyeye ait kentsel atıksu arıtma tesisi (UWTP) performansını olumsuz etkilememelidir.

Tesiste oluşan arıtma çamuru mikroplastik ve nanoplastik içerebilir, çamur bertarafı buna göre yapılmalı.

• Su kaynaklarına doğrudan deşarj: Kentsel Atık Su Arıtma Direktifi (UWWTD 91/271/EEC) ve ulusal uygulamalarla uyumlu olmalıdır (veya bunlarla uyumlu olmalıdır). Başlıca ikincil arıtma limitleri (Ek I) şunları içerir:

• BOD₅ ≤ 25 mg/L (veya ≥yüzde 70–90 azalma).
• KOİ ≤ 125 mg/L (veya ≥yüzde 75 azalma).
• Plastik atık ve mikroplastik dahil toplam askıda katı madde (TSS) ≤ 35 mg/L.
• Plastik atık geri dönüşüm tesislerinde oluşan arıtma çamurları susuzlaştırma işleminden sonra lisanslı yakma tesislerinde yakılabilir, çöp depolama alanlarına kabul edilemez, illegal dökülemez.

• Hassas alanlar (ötrofikasyon riski) için: Toplam azot (tipik olarak 10–15 mg/L) ve toplam fosfor (1–2 mg/L) için ek üçüncül sınırlar. Gözden geçirilmiş Direktif (AB) 2024/3019 (yeniden düzenlenmiş UWWTD, aşamalı son tarihlerle Ağustos 2027'den itibaren uygulanacak) kuralları sıkılaştırıyor: daha geniş ikincil arıtma kapsamı, daha büyük tesislerdeki besin maddeleri için geliştirilmiş üçüncül arıtma, mikro kirleticiler için dördüncül arıtmanın getirilmesi (mikroplastiklerin izlenmesi dahil), daha güçlü su geri dönüşümünün teşvik edilmesi ve enerji nötrlüğü hedefleri.

• IED/BAT çerçevesi: Uygulanabilir durumlarda (örneğin, 2010/75/AB Direktifi Ek I kapsamındaki bazı atıksu arıtma tesisleri), atıksu arıtma için geçerli olanlar gibi En İyi Mevcut Teknikler (BAT) sonuçları uygulanır (Komisyon Uygulama Kararı (AB) 2018/1147). Bunlar, emisyonların en aza indirilmesini, suyun yeniden kullanımını ve daha katı olabilen ilgili emisyon seviyelerini (BAT-AEL'ler) vurgular (örneğin, bazı bağlamlarda daha düşük KOİ aralıkları). Ulusal düzenlemeler (örneğin, Almanya'nın Abwasserverordnung'u, Fransa'nın ICPE/arrêtés'i) bunları aktarır ve tesise özgü sınırlar getirebilir.
 

Tablo 2. Almanya'da plastik atık geri dönüşüm deşarj limit değerleri
Tablo 2. Almanya'da plastik atık geri dönüşüm deşarj limit değerleri

 

Avrupa Birliği: Kanalizasyona veya kentsel arıtma tesislerine yapılan deşarjlar, Kentsel Atıksu Arıtma Direktifi'ne (tipik olarak BOD 25 mg/L, COD 125 mg/L, TSS 35 mg/L) ek olarak endüstriyel emisyonlar veya su çerçeve direktifi gerekliliklerine uymaktadır. Mikroplastikler ve mikro kirleticiler giderek daha fazla ilgi görmektedir.

Amerika Birleşik Devletleri: Ekstrüzyon, peletleme veya temizleme adımlarını içeren tesisler. Temizleme suyu alt kategorisi için, BPT limitleri BOD₅ 49 mg/L (günlük maksimum)/22 mg/L (aylık ortalama), yağ ve gres 71/17 mg/L, TSS 117/36 mg/L ve pH 6-9'u içerir. Bunun yerine genellikle daha geniş endüstriyel veya belediye ön arıtma limitleri uygulanır.

Çin: Sentetik reçine/geri dönüşümle ilgili standartlar (GB 31572 ve ilgili belgelere yapılan güncellemeler), KOİ 60 mg/L, SS 30 mg/L, BOİ 20 mg/L gibi nispeten sıkı doğrudan deşarj limitleri ve ayrıca besin ve metal limitleri belirlemektedir. Kanalizasyon deşarjı farklı değerler kullanabilir (örneğin, GB/T 31962).


Türkiye'de endüstriyel atıksuların kentsel (belediye) kanalizasyona deşarjları

• pH: 6.0 – 10.0 aralığında olmalı.
• Sıcaklık: En fazla 40 °C olmalı.
• Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ): Yerel idare ve tesis türüne göre genellikle 1.000 mg/L seviyelerine kadar sınırlandırılmıştır.
• Toplam Askıda Katı Madde (TAKM): Sektöre göre değişmekle birlikte genelde 300 - 500 mg/L sınır aşımına tabidir.
• Yağ ve Gres: Genelde 50 - 100 mg/L üzerindeki değerler yasaktır.

Plastik atık geri dönüşüm tesislerinde oluşan atıksular deşarj edilmeden önce ileri kademe arıtılmak zorundadır. Alıcı ortamda KOİ (kimyasal oksijen ihtiyacı) bakımından en az 25-50 mg/L sınır değerini bozmayacak şekilde arıtılmak zorundadır.

Türkiye'deki su kalite sınıflandırması: Yerüstü Su Kalitesi Yönetmeliği/Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği kapsamında kıtaiçi sular için:

I. sınıf (yüksek kaliteli su): KOİ < 25 mg/L
II. sınıf (az kirlenmiş su): KOİ yaklaşık 25–50 mg/L
III. sınıf (kirli su): KOİ yaklaşık 50–70 mg/L
IV. sınıf (çok kirlenmiş su): KOİ > 70 mg/L

Son söz: Plastik atık geri dönüşüm tesislerinde yukarıda verilen sınır değerlerini sağlamayan hiçbir tesise çalışma izni verilmemeli ve mevcut tesisler yukarıdaki şartları sağlayıncaya kadar kapatılmalı.

 

Kaynaklar:

1. https://www.plasticsrecyclers.eu/wp-content/uploads/2025/11/Statistics_2025_Final.pdf
2. https://www.cambi.com/blog/industrial-emissions-directive
3. https://ec.europa.eu/research/participants/documents/downloadPublic?documentIds=080166e5fde3aeef&appId=PPGMS
4. https://www.plasticsrecyclers.eu/news/2024-data-reveals-a-deepening-crisis-of-the-european-plastics-recycling-industry/
5. https://x.com/compose/articles/edit/2088546835694518272
6. https://x.com/i/grok?conversation=2092145025798828411
7. https://www.google.com/search?q=Wastewater+treatment+design+for+a+plastic+waste+recycling+facility+in+Germany.
8. https://www.energycle.com/plastic-recycling-wastewater-treatment-closed-loop-guide/
9. https://clearfox.com/sector/plastic-recycling-process-water-treatment/

*Bu içerik serbest gazeteci veya konuk yazarlar tarafından hazırlanmıştır. Bu içerikte yer alan görüş ve ifadeler yazara aittir ve Independent Türkçe'nin editöryal politikasını yansıtmayabilir.

© The Independentturkish

DAHA FAZLA HABER OKU