T C ORMAN ve SU LER BAKANLII Su

T. C. ORMAN ve SU İŞLERİ BAKANLIĞI Su Yönetimi Genel Müdürlüğü Jeotermal Atıksuların Çevresel Etkileri ve Bertaraf Yöntemleri Osman Şerif GÜLTEKİN Aralık 2016 Afyonkarahisar 1

Sunum İçeriği • Ülkemizdeki Jeotermal Faaliyetlerin Yoğun Olduğu Havzalar • Jeotermal Atıksu Tanımı • Jeotermal Atıksulardan Kaynaklanan Kirleticiler • Jeotermal Atıksulardan Kaynaklı Kirleticilerin Uluslararası Standartları • Jeotermal Atıksuların Çevresel Etkileri • Jeotermal Atıksuların Arıtım ve Bertaraf Yöntemleri • Jeotermal Kaynaklı Kirlilik • Jeotermal Atıksuların Yönetimi • Jeotermal Atıksular Yönetimi ile İlgili Mevzuat • Sonuçlar ve Öneriler 2

Ülkemizdeki Jeotermal Faaliyetlerin Yoğun Olduğu Havzalar ü ü ü Gediz Havzası Büyük Menderes Havzası Küçük Menderes Havzası Susurluk Havzası Akarçay Havzası Kuzey Ege Havzası 3

Jeotermal Atıksu Nedir? • Yerkabuğunun iç kısımlarında biriken ısı konveksiyon yoluyla jeotermal akifer içerisindeki suya iletilir. • Isınan su kuyular vasıtasıyla veya doğal olarak yüzeye taşınır. • Yeraltından yüzeye taşınan su, elektrik üretimi, konut ve sera ısıtması, termal tedavi ve turizm gibi amaçlar için kullanılır. • Enerjisinden faydalanılan jeotermal su atıksuya dönüşür. 4

Jeotermal Atıksulardan Kaynaklanan Kirleticiler • Jeotermal atıksular, genel olarak, metal içeriği bakımından zengin ve sıcaklığı yüksek sulardır. • Termal kirlilik → oksijen dengesinde bozulma, ekolojik bozulmaya sebep olurlar. • Kimyasal kirlilik (Arsenik, Bor, Flor) → Uzun vadede sağlık problemleri, ekolojik bozulmaya sebep olurlar. 5

Jeotermal Atıksulardan Kaynaklı Kirleticilerin Uluslararası Standartları • Dünya Sağlık Örgütü içme sularında As ve F için üst sınırı 0, 01 ve 1, 5 mg/L olarak belirlemiştir. • B için önerilen standart değer 2, 4 mg/L’dir. Ancak, dünyanın büyük bir bölümünde B için belirlenen üst sınır 0, 5 mg/L’dir. 6

Jeotermal Atıksulardan Kaynaklı Kirleticilerin Uluslararası Standartları • AB’nin Çevresel Kalite Standartlarının (ÇKS) belirlenmesi ile ilgili direktifine (2008/105/EC) göre As, B ve F, 33 adet madde içeren öncelikli maddeler listesinde bulunmamaktadır. • Birleşik Krallık’taki ÇKS değerleri – As için 0, 05 mg/L – B için 2 mg/L (kanunen uyulması zorunlu değildir) – F için 1 mg/L (< 50 mg Ca. CO 3/L) ve 5 mg/L (> 50 mg Ca. CO 3/L) (kanunen uyulması zorunlu değildir) olarak belirlenmiştir. 7

Jeotermal Atıksulardan Kaynaklı Kirleticilerin Uluslararası Standartları • As, Yeraltı Suyu Direktifi (2006/118/EC), Ek 2’deki eşik değer belirlenirken dikkate alınması gereken asgari parametre listesine dahil edilmiştir. • B ve F listede yoktur. • 27 ülke arasında, - 7 ülke B için, - 6 ülke F için, eşik değer belirlemiştir. 8

Jeotermal Kuyu İnşaası ve İşletilmesi Esnasında Oluşan Çevresel Etkiler Jeotermal Kuyu İnşaası ve Geliştirme Aşaması • Sondaj Çamurunun Alıcı Ortama Deşarjı, • Kuyu Geliştirmesi Aşamasında Çıkan Akışkanın Alıcı Ortama Deşarjı, • İşletme Esnasında Reenjekte Edilmesi Gereken Termal Akışkanın Soğuk Su Akiferine Deşarjı, • Kullanılan Termal Suyun Arıtma İşlemine Tabi Tutulmadan Alıcı Ortama Deşarjı 9

Jeotermal Sahalarda Çevresel Problemler Jeotermal Sondajlar Ø Jeotermal Sondajlarda kullanılan çamur: bentonit ve diğer kimyasallar Ø Sondaj çamuru, çamur havuzunda bekletilmekte Ø çamuru dibe çökmekte, Ø suyu ise üzerinde kalmaktadır. YÖNETMELİK yapıldıktan sonra, belediyenin vidanjörü ile uzaklaştırılarak ilgili tesislerde bertaraf edilmelidir. Ø altta kalan çamur yetkili laboratuvarlarca tehlikelilik analizi yapıldıktan ve Çevre ve Şehircilik Bakanlığı’nca olumlu görüş alındıktan sonra katı atık bertaraf tesislerine gönderilmelidir. ek maliyet ve zaman çamur üst suyu analizi laboratuvarlarca USULSÜZ BERTARAF Ø çamur üst suyu derelere veya sığ sondaj kuyularından yeraltına verilmekte Ø katı atık çamur havuzun dibinde kurumaya bırakılmakta, sonrasında farklı arazilerde toprağa gömülmekte, bu da yeraltı suyuna karışmaktadır.

Jeotermal Sahalarda Çevresel Problemler Jeotermal Testler Kuyu tamamlandıktan sonra, işletme periyoduna geçmeden önce, üretim potansiyeli ve rezervuar parametrelerin belirlenmesi amacıyla, kısa (1 hafta) ve uzun (1 -3 ay) süreli akış testleri uygulanmaktadır. • Bu testler uygulandığı sırada genellikle reenjeksiyon kuyusu henüz açılmamış durumdadır. Deşarj edilen akışkanda bulunan tehlikeli maddelerin belli Bu nedenle, sınırlar altına çekilmesi, sıcaklığın düşürülmesi, analiz edilmesi testler sırasında ortaya çıkan ve gerekmektedir. Ancak, bu değerlerin Ø analiz edilerek belli limitlerin altına çekilmesi (özellikle kısa süreli testlerde) zaman bakımından uygulanabilir değildir. içinde tehlikeli maddeler bulunduran akışkan, alıcı ortama Ø belli limitlerin altına çekilmesi, kuyu başında yapılabilecek (genellikle derelere) pratiklikte bir proses değildir ve maliyeti yüksektir. deşarj edilmektedir.

Jeotermal Sahalarda Çevresel Problemler Jeotermal İşletme Jeotermal testler ve işletme döneminde jeotermal akışkanın, rezervuarla bağlantılı bir re-enjeksiyon kuyusundan rezervuara enjekte edilmesi gerekir. Ancak, bazı durumlarda re-enjeksiyonun hiç yapılmadığı; bazı durumlarda ise gerektiği şekilde yapılmadığı bilinmektedir. Örneğin; Re-enjeksiyon kuyularının sığ olması Büyük Menderes ve Gediz Grabenleri’nde jeotermal rezervuarlar genellikle 1000 m altındadır. Bu derinlikten daha sığ re-enjeksiyon kuyuları, rezervuarla hidrolik olarak bağlantılı değillerdir. Re-enjeksiyon kuyularının rezervuarla bağlantılı olup olmadığı test edilmediği taktirde, bu kuyularından deşarj edilen akışkan daha sığ olan soğuk su akiferlerine karışabilmektedir. Rezervuar basıncının çok yüksek olması Bazı sahalarda re-enjeksiyon pompalarının kapasitesi, yüksek basıncı yenerek akışkanı enjekte etmeye yetmemektedir. Yense dahi, yüksek enerji maliyetleri projenin fizibilitesini olumsuz etkilemektedir. Bu nedenle, re-enjeksiyon yapılmaksızın akışkan alıcı ortama doğrudan deşarj edildiği bilinmektedir.

Jeotermal Atıksuların Arıtım ve Bertaraf Yöntemleri • Jeotermal Atıksuların Arıtılarak Alıcı Ortama Deşarjı, • Bu suların arıtılması neticesinde uygun standartlara getirilmesi ile geri kazanımı, • Jeotermal suların arıtılarak, jeotermal sistemin sürdürülebilirliğinin sağlanması açısından üretildiği sıcak su formasyonuna geri basılması (reenjeksiyonu) en iyi bertaraf yöntemleridir. 13

Jeotermal Atıksuların Arıtım ve Bertaraf Yöntemleri Jeotermal atıksulardan kaynaklanan kirleticilerin giderilmesine ilişkin yöntemler: Element Arıtma Yöntemi As Demir ile birlikte çökelme veya katalize edilmiş fotooksidasyon ile devam eden ozon oksidasyonu İyon değiştirme As As B Sıfır değerlikli demir (adsorpsiyon, çökelme, birlikte çökelme, redoks reaksiyonları) İyon değiştirme B Elektrokoagülasyon B Ultrafiltrasyon ve ters ozmozdan oluşan ikili hibrid sistem Si Sulu sodyum karbonat veya kireç eklemek suretiyle soğutma havuzlarında 3 güne kadar bekletme Yüksek p. H’da çeşitli metal katyonları eklemek suretiyle metal silikat olarak çöktürme Elektrodializ Si F 14

Jeotermal Atıksuların Arıtım ve Bertaraf Yöntemleri Geri Kazanım: • Mineral açıdan zengin jeotermal su, eğer bu elementler yeniden kazanılabilirse değerli bir mineral kaynağıdır. • Literatürde silis, çinko, lityum gibi mineral ve metallerin jeotermal atıksulardan geri kazanımı konusunda çeşitli çalışmalar vardır. • California’daki Mammoth Lakes Jeotermal Enerji Santrali’nde ters ozmoz ile silis üretimi yapılmaktadır. 15

Jeotermal Atıksuların Arıtım ve Bertaraf Yöntemleri Reenjeksiyon: Enerjisi çeşitli amaçlar için kullanılan jeotermal suyun rezervuara tekrar basılmasıdır. Faydaları: • Doğal yollarla beslenimi sınırlı olan jeotermal sahalara ek besleme sağlayarak sürdürülebilir kullanıma katkıda bulunur. • Jeotermal sahalarda gözlenen basınç düşümünü ve çökme riskini azaltır. • Rezervuar kayasından daha fazla termal enerji elde edilmesini sağlamak suretiyle üretim kapasitesini artırır. 16

Jeotermal Kuyu Açılması Esnasında Oluşan Akışkanların Bertarafı Sondaj Akışkanı: Sondaj sırasında sirkülasyonu sağlamak maksadıyla kullanılan ve değişik katkı maddeleriyle desteklenmiş su, organik veya gaz esaslı akışkan sistemlerdir. Sondaj Çamuru: • • Sondaj çamurunun kullanım maksatları; Kuyu içesinde oluşan hafriyatın dışarı taşımasını sağlar. Açılan kuyu duvarının stabil kalmasını sağlar. Formasyonda sıvı kaybını önlemek için tabaka oluşturur. Hidrolik delme sağlar. Ekipmanların fazla ısınmasını önler. Borunun hasarsız olarak kuyuya yerleştirilmesini sağlar. İşletme güvenliği sağlar.

Jeotermal Kuyu Açılması Esnasında Oluşan Akışkanların Bertarafı Sondaj çamuru arıtma teknolojileri temel olarak 4 grupta toplanabilir. • • Kimyasal Arıtma (Ozon ya da Hidrojen Peroksit ile Oksidayon) Biyolojik Arıtma Termal Arıtma (Yakma, Gazifikasyon, Buharlaştırma ya da Proliz) Fiziksel Arıtma (Yüzey Aktif Madde İlavesi, CO 2 ile Süperkritik Akım Ekstraksiyonu) 18

Ülkemizde Jeotermal Atıksuların Yönetimi Hakkında Mevzuat • Jeotermal Kaynaklar ve Doğal Mineralli Sular Kanunu (Tarih: 13/6/2007 RG, Kanun No: 5686) • Jeotermal Kaynaklar ve Doğal Mineralli Sular Kanunu Uygulama Yönetmeliği (Tarih: 11. 12. 2007, Sayı: 26727, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı) • Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği (Tarih: 31. 12. 2004, Sayı: 25687, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı) • Kaplıcalar Yönetmeliği (Tarih: 24. 07. 2001, Sayı: 24472, Sağlık Bakanlığı) 19

Jeotermal Kaynaklar ve Doğal Mineralli Sular Kanunu (Tarih: 13/6/2007 RG, Kanun No: 5686) Kaynak rezervuarının korunması MADDE 24 (4) Ruhsat sahibi, kullanım sonrası açığa çıkacak akışkanı çevre limitlerini dikkate alarak deşarj edebilir. Akışkan içeriği çevre limitlerine göre deşarja izin vermiyorsa reenjekte etmekle yükümlüdür. Ancak formasyonun fiziksel ve kimyasal özellikleri nedeniyle reenjeksiyonun gerçekleşmediğinin MTA tarafından onaylanması halinde, çevre kirlenmesini önleyecek tedbirler alınarak deşarj yapılır. 20

Jeotermal Kaynaklar ve Doğal Mineralli Sular Kanunu Kaynak rezervuarının ve çevrenin korunması ile ilgili hükümler belirlenmiştir. MADDE 24 ü Entegre Tesislerde (Enerji+Termal) alıcı ortama deşarjda ÇŞB yetkili, Renjeksiyonda herhangi bir kurumun görüşüne başvurulmamaktadır. ü Entegre olmayan tesislerin (müstakil kaplıca ve doğal mineralli su işletmeleri) alıcı ortama deşarjı ve reenjeksiyon ile ilgili herhangi bir zorunluluk yoktur. 21

Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği ü Kullanılan jeotermal suların debisi 10 L/sn ve üzerinde ise reenjeksiyonun zorunludur. ü Jeotermal suların alıcı ortama deşarj edilmesi durumunda belirlenen deşarj limitleri sağlanmalıdır. üDebisi 10 L/sn’nin altında ise herhangi bir hüküm bulunmamaktadır. Tablo 9. 5: Sektör: Kömür Hazırlama, İşleme ve Enerji Üretme Tesisleri (Jeotermal Kaynaklar ve Çeşitli Amaçlarla Kullanılan Sıcak Sular) KOMPOZİT NUMUNE PARAMETRE BİRİM NUMUNE 24 SAATLİK 2 SAATLİK KİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI (mg/L) 60 30 (KOİ) YAĞ VE GRES (mg/L) 20 10 TOPLAM SİYANÜR (CN‾) SICAKLIK p. H (mg/L) - 0, 5 (°C) - 35 - 6 -9 22

Kaplıcalar Yönetmeliği (Madde 22 - Değişik: RG 9/12/2004 -25665) • Tesisin kurulmasını müteakip, işletmeci tesisini tamamladığını valiliğe yazı ile bildirir. Valilikçe tesisin uygunluğunun belirlenmesi için inceleme ve tespit kurulu görevlendirilir. Kurulca tesisin mahallinde incelenmesi sonucu, bu Yönetmelik hükümlerine ve projelerine uygunluğunun belirlenmesi halinde, tedavi amaçlı kullanım yerlerinden örnekler alınarak aşağıdaki belgeler istenir. e) İçme ve kullanma suyunun ne şekilde temin edildiğinin belgelendirilmesi, f) Atık suların ne şekilde bertaraf edileceğinin belgelendirilmesi. • (Değişik ikinci fıkra: RG-16/4/2010 -27554) Belgelerin eksiksiz olması ve bu Yönetmelikte belirtilen şartları taşıması halinde bu tesislere Valilikçe işletme izni verilir. 23

Mevzuat Boşlukları ØJeotermal kuyu açma/geliştirme safhalarında oluşan akışkanlar ve atık suların bertarafı ile ilgili mevzuatta bulunan boşluk sebebiyle görev, yetki ve sorumluluk paylaşımı ve uygulamalarda sıkıntıların bulunması, ØRuhsat verme aşamasında ilgili tüm kurum ve kuruluşların görüşlerinin alınması konusunda mevzuatta bir hüküm bulunmaması, ØJeotermal ruhsat alanlarının envanterinin tutulması, tesislerin ruhsata uygunluk açısından denetlenmesi, reenjeksiyon faaliyetlerinin takibi ve denetlenmesi konusunda İl Özel İdareleri ve Yatırım İzleme ve Koordinasyon Başkanlıkları’nda bulunan ekibin hem sayı olarak hem de teknik kapasite olarak yeterli olmaması,

Mevzuat Boşlukları ØKaplıcalar Yönetmeliği’nin kullanımdan dönen suların deşarjı ile ilgili hükümler içermesi gerektiği, ØJeotermal kullanım sonucu ortaya çıkan atık sular ile ilgili mevzuatta bulunan 10 l/sn’nin altında olan suların arıtma zorunluluğunun bulunmaması durumunun kirliliğe sebebiyet vermesi, ØDeşarj izinlerinin verilmesinde kullanılan Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği’nde yer alan jeotermal deşarj limitleri ve parametrelerin zenginleştirilmesi gerekliliği, Øİşletme safhasında alıcı ortama deşarj ile ilgili uygulamada ve denetim aşamasında yaşanan sıkıntıların ortaya konulması, Ø Jeotermal kuyu için ruhsat verirken belirli bir sıcaklık değerinin mevzuatta olmaması sebebiyle jeotermal suyun tanımlanmasında sıkıntı yaşanması,

Çözüm Önerileri Ø Jeotermal sularla ilgili mevzuatta yer alan çelişkilerin giderilmesi, Ø Jeotermal Sularla ilgili yetkinin tek elde toplanması, Ø Jeotermal faaliyetlerden kaynaklanan kirleticiler (Arsenik, bor, flor ve silisyum) ile formasyon ve madencilik kaynaklı bu kirleticilerin ayrımın ortaya konabilmesi maksadı ile bu konuda detaylı çalışmaların yapılması, Ø Jeotermal kaynaklı kirlenmenin önlenebilmesi için bu faaliyetlerden ortaya çıkan akışkanların ve atık suların doğru bir şekilde arıtımının sağlanması,

Çözüm Önerileri Ø 5686 Sayılı Kanunda ve Uygulama Yönetmeliğinde bu konudaki eksikliğin giderilerek yapılan teknik değerlendirmeler neticesinde gerekiyorsa bölgesel bazda bir sıcaklık değerinin mevzuata konulması, ØJeotermal kuyu açma/geliştirme safhalarında oluşan akışkanlar ve atık suların bertarafı ile ilgili görev, yetki ve sorumluluk paylaşımının netleştirilmesi bu konudaki standartların ve uygulama esaslarının gerekiyorsa bir alt mevzuat ile belirlenmesi, ØRuhsat verme aşamasında içmesuyu koruma alanları ve bunun gibi hassas alanlara ihtimam gösterilmesi maksadıyla ilgili tüm kurum ve kuruluşların görüşlerinin alınması için yasal zeminin oluşturulması ,

Çözüm Önerileri ØSorunlar kısmında belirtilen konular ile ilgili görev, yetki ve sorumluluk paylaşımının mevzuatta net olarak ortaya konması, ØJeotermal kullanım sonucu ortaya çıkan atık sular ile ilgili mevzuatta bulunan 10 l/sn’nin altında olan sulara da arıtma zorunluluğu mevzuata işlenmesi, ØJeotermal sulardan kaynaklanması muhtemel kirleticilerin (Ar, B, F, Si) tabloya eklenmesi.

T. C. ORMAN VE SU İŞLERİ BAKANLIĞI Arz olunur. Su Yönetimi Genel Müdürlüğü Su Kalitesi Yönetimi Dairesi Başkanlığı