Atıksuların Arıtılması ve Sulamada Kullanılması

Not: Figürlerin, Tabloların ve Formüllerin daha yüksek çözünürlüklü görüntüleri için görsele sağ tıklayıp “resmi yeni sekmede aç” seçeneğini seçiniz

Yaşamın Her Karesinde Toprak (448-468)

E-ISBN:978-605-4303-80-9

İstanbul Aydın Üniversitesi

Prof. Dr. Ahmet SAMSUNLU

İstanbul Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi

Çevre Mühendisliği Bölümü

samsunluah@gmail.com

Özet

Dünya nüfusu giderek hızla artmakta olup 2050 yılına kadar 9 milyara ulaşacağı öngörülmektedir. Dünyanın yaşanabilir alınası önemli çevre değerleri olan toprak, su ve havanın varlığına bağlıdır. Bu nüfus artışı yanında endüstrileşmenin etkisiyle bu önemli çevre değerleri hızlı bir şekilde tüketilmekte ve kirletilmektedir. Dünyada 2025 yıllarında yaklaşık 2,7 milyar insanın ciddi bir su sıkıntısıyla karşı karşıya kalacağını tahmin edilmektedir. Diğer taraftan dünyada açlığı ortadan kaldırmak için yapılan çalışmalar 2005 yılı ile karşılaştırıldığında 2050 yılına kadar ilave 5000 km3 /yıl suyun gerekli olacağını göstermektedir. Bu açığı kapatmak için atıksuların yeniden kullanımı zorunlu hale gelmiştir. Arıtılan atıksular, tarımsal ve kentsel alanların sulanması, sanayide kullanım ve yeraltı su kaynaklarının zenginleştirilmesi gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Bu sular çok büyük bir debi değerine sahip su kaynağı olarak değerlendirilmelidir. Bugün ülkemizde herhangi bir arıtmadan geçen yaklaşık 6 milyon m3 atıksuyun çok önemli bir kısmı tekrar kullanılmadan yüzeysel sulara verilmektedir. Yakın bir gelecekte kişi başına düşen su miktarı 1000 m3 altına düşeceğinden, su fakiri ülkeler arasına girecek olan ülkemizde bu açığı kapamak için arıtılmış atıksuların yeniden kullanımı gereklidir. Dünya nüfusunun az olduğu dönemlerde insanlar genellikle su kaynakları etrafına yerleştiklerinden önemli atıksu sorunları oluşmuyordu. Nüfusun artması ve kentleşmenin gelişmesi ile oluşan atıksular kanalizasyon sistemleri ile derlenmiş ve arıtılmadan tarzın arazilerine verilmiştir. 1960’lı yıllardan itibaren bilhassa yüzeysel sularda meydana gelen ötrofikasyon(aşırı beslenme) ve yarattığı diğer sorunlar nedeniyle atıksular farklı kademelerde ve farklı yöntemlerle arıtılmaya başlanmıştır. Arıtılmış atıksuyun, sulamada kullanımı için halk sağlığına doğrudan ya da dolaylı etkileri, bitkide birikim, toprakta birikim ve yer altı suyuna etkisi vb. hususlar gözetilmelidir. Bu hususlar, ülkemizde Çevre Kanuna bağlı olarak çıkarılan Su Kirliliği ve Kontrolü Yönetmeliği ile Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliğinde yer almaktadır. Bu makalede dünyada ve ülkemizde su potansiyeli ve tarımda kullanılabilirliği ve su ihtiyacını karşılayabilmek için alınabilecek önlemler üzerinde durulmuştur. Ayrıca kullanılmış suların hangi metotlarla ve nasıl arıtıldığı açıklanarak sulamada kullanılacak suların hangi özellikte olması gerektiği ilgili yönetmelikler dikkate alınarak ortaya konmuştur.

Anahtar Kelimeler: Atık su, arıtma, yeniden kullanım, tarımsal sulama.

Treatment of Wastewater and its Use in Irrigation

Abstract

The population of the world is constantly increasing and is foreseen to reach 9 billion by the year 205 0. The condition to sustain a habitable world is the existence of soil, water and air, which are signißcant environmental values. These values are rapidly being consumed due to the impact of industrialization besides the population increase. 2. 7 billion people are estimated to be facing severe lack of water in 2025. On the other hand, the studies to prevent hunger have shown that by 2050 humanity needs an annual amount of 5000 km3 additional water compared to the figures of 2005. Reuse of wastewater in this respect has become compulsory to cover this gap. T reated wastewater is used in various areas including agricultural and urban irrigation, industrial purposes and enriching underground water resources. These bodies of water are considered as water resources with large. flow values. Today a significant percentage of 6 million m3 of treated wastewater in Turkey is discharged to surface water resources without any reuse. In the near future the per capita water available will be below 100 m3, necessitating to reuse treated wastewater to close such a gap in Turkey which will be listed among water poor countries. In the times when the global population was low, there were no issues regarding wastewater as people were located around water resources. With the population increase and urbanization, wastewater was collected by sewerage systems and was discharged to agricultural land without proper treatment. From [960.9 onwards different methods of treatment were applied at diferent levels due to the problems caused by eutrophication seen particularly in surface waters. Direct and indirect impacts of treated wastewater to be used in irrigation, its accumulation in soil and vegetation as well as its afects on underground water should be considered for its use as irrigation water. These considerations are mentioned in the Technical Procedure Communication on Wastewater Treatment Plants and Regulation on Water Pollution and Control issued under the Turkish Environmental Law. This article focuses on the water potential and its agricultural use in the world and in Turkey as well as measures to be taken to meet water demand. F urthermore regulations elaborating on water to be used for irrigation and on what treatment method is to be adopted for irrigation are evaluated

Keywords: Wastewater, reuse, agricultural irrigation.

1. Giriş

Kentleşme ve sanayileşme başlayıncaya kadar insanlar küçük topluluklar halinde yaşadıklarından oluşan atıksuların arıtılması için bir uğraş vermeleri gerekmemişti. Bunun nedeni bu toplulukların su kaynaklarının kenarlarında ve yakınlarında yerleşmiş olmalarından kaynaklanıyordu. Oluşan atıksular, doğal ortamların kendi kendini temizleme ve özümleme kapasiteleri ile kolayca bertaraf edilebiliyordu. Hızlı kentleşme ve kanalizasyon sistemlerinin inşa edilmesi ile oluşan atıksuların doğal ortamlara verilmesi, kirlenme sorunlarını yaratmıştı. Bu sorun başlangıçta atıksuların araziye (toprağa) verilmesiyle çözülmüştü. Doğal arıtma olarak nitelendirilebilecek bu çözümde, atıksuların tarım arazilerini taşıdığı gübre değeri ile daha da zenginleştirdiği düşünüldü. Atıksuların bu şekilde araziye verilmesi çeşitli sorunlar yarattığı için zaman içinde bu sistem kademeli olarak terk edildi.

Amerika’da 1948 yılında Federal Su Kirliliği Kontrol Yasası’nın çıkarılması ve Avrupa ülkelerinin yüzeysel suların kalitesinin arıtılmasına önem vermeleri yanında, 1972 yılında Stockholm’de gerçekleşen Dünya Çevre ve Kalkınma Konferansı kararlarının da etkisiyle araziye verilen atıksuların arıtılması öncelik kazandı.

Bu yıllara kadar genellikle mekanik arıtmadan geçen atıksuların arıtılmasında aktif çamur, damlatmalı filtre Vb. sistemlerin uygulandığı biyolojik arıtmaya ağırlık verilmeye başlandı. 80’li yıllardan itibaren bu iki kademede de giderilemeyen maddeler ile yüzeysel sularda ötrofikasyona (aşırı beslenme) sebep olan azot ve fosforun giderilmesini sağlayabilmek için ileri arıtma sistemleri inşa edildi.

Dünya nüfusu arttıkça, tatlı su kaynaklarına yönelik talep de artmakta ve her 20 yılda bu talep iki misline çıkmaktadır. 1950 yılında su kıtlığı çeken ülke sayısı 12 ve bu ülkelerde yaşayan toplam nüfus 20 milyon iken, 1990 yılında su kıtlığı çeken ülke sayısının 269ya ve toplam nüfusun 300 milyona ulaştığı belirlenmiştir.

2050 yılı için yapılan tahminler ise su kıtlığı çekecek ülke sayısının 65 ve etkilenecek nüfusun 7 milyar civarında olacağını göstermektedir. Durum böyle iken su kaynakları üzerindeki olumsuz çevre baskıları artmakta ve mevcut kaynaklar kirletilerek kullanılmaz hale dönüşmektedir. Dünyada günde yaklaşık 680-960 milyon m3 evsel atıksu oluşmaktadır. İleri arıtmada (3. kademe) günde yaklaşık olarak 32 milyon m3 arıtılmakta olup bu ise oluşan atıksuyun % 4”ü civarındadır.

3. Kademede arıtılan atıksu hacmi güvenli bir şekilde tekrar kullanılmak üzere 2000 yılından beri her yıl ortalama 2 milyon artmaktadır. Coğrafi olarak kapsamı kesin olarak belirlenmiş olmamasına rağmen arıtılmamış atıksu ile sulanan arazi alanı; arıtılmış su ile sulanandan 10 kat kadar daha fazla olduğunu göstermektedir. Kaba tahminler, yaklaşık 20 milyon hektar tarım arazisinin arıtılmamış atık ile sulanmakta olduğunu düşündürmektedir (Şekil 1). Tarım sektöründe atıksuyun yeniden kullanım miktarlarını belgeleyen güvenilir veri bulunmamaktadır.

Şekil 1. Arıtılmış ve Arıtılmamış Atıksuyun Kullanıldığı Ülkeler ve Sulama Alanları (ha) (Scott ve ark. 2010)

Su ihtiyacının artması ve iklim değişikliğinin yarattığı sorunlar nedeniyle su ihtiyacını karşılamak için yönetmeliklerin ön gördüğü seviyede arıtılan sular, hijyenik şartları da sağlayacak şekilde dezenfeksiyon işleminden geçirildikten sonra bilhassa tarımda ve diğer ihtiyaç duyulan alanlarda su sıkıntısı bulunmayan ülkeler de dahil olmak üzere birçok ülkede kullanılmaya başlanmıştır. Bu alanda ABD, İsrail, Batı Avrupa ve Avustralya gibi ülkeler başı çekmektedir.

2. Atıksuların Arıtılması

Atıksular, suyun evlerde, sanayide ve ticari faaliyette kullanılması sonucu kirlenmesiyle oluşur. Oluşan bu atıksuya sızıntı suyu, yüzeysel sular ve yağmur suları karışabilir. Eğer herhangi bir işleme tabi tutulmamış sıvı atıklar doğaya bırakılırsa içerdiği organik maddenin ayrışması sonucu kötü kokulu gazlar çıkar. Ayrıca arıtılmamış atıksu bünyesinde, hastalık yapan mikroorganizmalar (patojenler), besi maddeleri (azot, fosfor) ve tehlikeli maddeler de ihtiva eder. Bu nedenle atıksuyun arıtılarak bu maddelerin giderilmesi ve/veya azaltılması gerekir.

Atıksu arıtımında doğal arıtma yöntemleri Amerika ve Avrupa’da büyük uygulama alanı bulmuştur. O dönemde birçok nehir aşırı derecede kirletildiği için atıksuların araziye verilerek arıtılması mevcut tek arıtma metodu olarak görülmüştür. Ayrıca, kullanılmış sular kırsal alanlara iletilmiş ve bu bölgelerde tarımda kullanılmış ve doğal olarak arıtılmıştır. Atıksuların doğal arıtma sistemleriyle arıtımı bitkilerin, zemin yüzeyinin ve zeminin bu gaye için kullanılmasıyla mümkün olabilmektedir.

Doğal arıtmada (arazide) aşağıdaki işlemler gerçekleşmektedir:

  • Çökelme
  • Filtraston
  • Gaz transferi
  • Adsorbsiyon
  • İyon değiştirme
  • Bitkilerin, kirleticileri besi maddesi olarak bünyesine alması
  • Kimyasal oksidasyon
  • Biyolojik ayrışma
  • Fotosentez
  • Fotooksidasyon
  • Kimyasal çökelme

Bu işlemlerle ilgili uygulamalar şekil 2’de gösterilmektedir.

Şekil 2. Zemin Filtresi (Metcalf ve Eddy, 1991)

(a) Sulama (yavaş infıltrasyon)

(b) Sızdırma (hızlı infiltrasyon)

(c) Arazi üzerinden akıtma

Bu kullanımlara önemli bir örnek Berlin’deki atıksuların arazide arıtılması ve şehir dışındaki tarlaların sulama için kullanılmasıdır. Berlin°de 1876 yılında kanalizasyon suları şehir dışındaki tarlalara sulama için verilmeye başlanmıştır.

1920 yılında 14.364 hektar arazinin, şehrin atıksuyunun sulama için (doğal arıtma) kullanıldığı belirtilmektedir (Şekil 3). Atıksu arıtma tesislerinin Berlin’de kademeli olarak faaliyete geçmesi nedeniyle 1992 yılında yalnız 1.250 hektar alan kullanımda kalmıştır. 1999 yılında yayınlanan bir araştırmaya göre Berlin’in güney bölgesindeki sulama alanındaki toprak Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn gibi ağır metaller ile kirlenmiştir. Bunların maksimum değerleri; Pb, Cd, Cu ve Hg için 1360, 29,7, 817 ve 40,8 mg/kg kuru toprak materyali olarak ölçülmüştür. Ağır metallerin biyolojik oranları sudan daha çok asetat ve EDTA fraksiyonlarında bulunmuştur. Toplam içeriğinin, 50 % (Pb, Ni), 70 % (Cd) veya 90% (Zn) ile oldukça yüksek bir çevre riski oluşturduklarına dikkat çekilmiştir.

2010 yılında ise bilimsel ölçümler için kullanılan küçük bir sulama alanı da kapatılmış ve atıksuların doğrudan toprağa verilmesi tamamen sona erdirilmiştir.

Şekil 3. Berlin’in İçindeki ve Etrafındaki Sulama Alanları

(https://de.Wikipediaorg/Wiki/Berliner Rieselfelder)

(Haritada Berlin”in bugünkü hudutları da görülmektedir)

Amerika’da arazide arıtma sistemlerinin kullanılmaya başlanması 1880’li yıllara dayanmaktadır. Özelikle, Amerika’nın batısında yer altı suyunu beslemek gibi bir avantajı da olduğu için kullanılmıştır. ABD’de birçok belediyede uygulama bulan arazide arıtma sistemlerinin sayısı l940’tan 1972 yılına kadar 304’ten 57l’e çıkmış ve bunlar 6,6 milyon kişiye hizmet etmiştir. Çorum’da da yüzyıllar boyunca kentte oluşan atıksular hiçbir işlemden geçmeden Bahçeleraltı bölgesinde sebze yetiştiriciliğinde kullanılmıştır.

Dünyada doğal çevrenin korunmasına yönelik önlemlerin artmasıyla birlikte arıtılan suların hangi arıtmadan geçeceği ve hangi şartları sağlaması gerektiği standartlara bağlanmıştır. Ülkemizde de 1983 yılında yayınlanan 2872 sayılı Çevre Kanununa bağlı olarak çıkarılan “Su Kirliliği ve Kontrolü Yönetmeliği” suların korunması konusunda öncü bir görev üstlenmiştir. Bu yönetmelik atıksuların mekanik, biyolojik ve kimyasal işlemlerden geçirilmesini ön görmektedir.

Birinci kademe olarak da adlandırılan mekanik arıtmada fiziksel proseslerden, ikinci kademe biyolojik proseslerden, üçüncü kademe ileri arıtma proseslerinden oluşmaktadır. Birinci kademede fiziksel işlemler sonucunda yüzen ve çökebilen maddeler, ikinci kademede biyolojik ve kimyasal olaylar sonucu organik maddelerin büyük bir çoğunluğu, üçüncü kademede ise önceki kademelerde arıtılamayan maddeler (inert) ile yeteri kadar arıtılmamış azot ve fosfor giderilmektedir. Bu kademede ayrıca askıda madde giderimi de sağlanmaktadır (Şekil 4).

Şekil 4. Atıksu Arıtımı ve Arıtma Kademeleri (Samsunlu, 2012)

Şekil 5. Arıtılmış Atıksuların Yeniden Kullanım Alanları

(Ustün ve Akal Solmaz, 2008)

Yönetmeliklere uygun olarak arıtılmış atıksuyun sulamada kullanılması ile yer altı ve yüzey sularının sulama suyu olarak kullanımı azalmış olacak ve burada tasarruf edilen temiz su, nüfus artışı ile artan su talebini karşılayabilecektir. Arıtılmış sular çok farklı gayelerle kullanılabilmektedir. Bu kullanımlar aşağıda verilmiştir (Şekil 6).

Kentsel Kullanım: Parklar, rekreasyon alanları, spor tesisleri, otoyol kenarları, golf merkezleri, yangın söndürme, araç yıkama tesisleri, tuvalet rezervuarlarında kullanımı.

Endüstriyel Kullanım: Soğutma suyu, proses suları, kazan besleme, tesis yeşil alan sulaması, inşaat projelerinde toz kontrol ve beton üretimi, yangın söndürme.

Tarımsal Sulama: Habitat, yüzeysel suların ve rekreasyon alanların beslenmesi, yeraltı suyu beslenmesi/enjeksiyonu.

Şekil 6. Arıtılmış Suların Kullanıldığı Alanlar (DSİ) (GWI, 2009).

2.2. Arıtılmış Atıksularııı Sulamada Kullanımı

Dünyada ve ülkemizde mevcut su kaynaklarının önemli bir kısmı sulamada kullanılmaktadır. Dünyada tarımda kullanılan su miktarı ortalama % 70 iken ülkemizde bu oran % 74 civarındadır. Ülkemizde tarımda kullanılan su miktarı dünya ortalamasının üzerindedir. Amerika Birleşik Devletleri7nde toplam su ihtiyacının % 40’ı tarımsal sulamada kullanılmaktadır. Ülkemizde halen uygulanmakta olan sulama teknolojileri iyileştirilmediği taktirde sulanması hedeflenen arazinin sulanması mümkün olamayacaktır.

Sulamada su tüketimini azaltmak için salma usulü, karık usulü sulama ve kenar sulamasından vazgeçilerek yağmurlama sulama ile damlatmalı sulamaya ağırlık verilmesi gereklidir. Ülkemizde de son yıllarda açık hendek sulamasından vazgeçilerek yağmurlama ve damlatma sulamasına esas olan borulu sulamaya geçilmektedir. Atık suların yeniden kullanımı dünya da ve ülkemizde de her geçen gün artan bir ilgi görmektedir. Arıtılmış atıksuların sulamada kullanımı ile ilgili hususlar Su Kirliliği ve Kontrolü Yönetmeliği’nin 28. maddesinde yer almaktadır. Bu madde de Sulama suyunun kıt olduğu ve ekonomik değer taşıdığı yörelerde, Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği Teknik Usuller Tebliğinde verilen sulama suyu kalite kriterlerini sağlayacak derecede arıtılmış atıksuların, sulama suyu olarak kullanılması teşvik edilir.

Bu amaçla uygulanacak ön işlemler ve yapılması gereken incelemeler Teknik Usuller Tebliğine göre yapılır. Bir atıksu kütlesinin bu tür kullanımlara uygunluğu, Valilikçe İl Çevre ve Şehircilik Müdürlüğü, İl Gıda, Tarım ve Hayvancılık Müdürlüğü ve Devlet Su İşleri Bölge Müdürlüğünden oluşturulacak komisyonca belirlenir” denilmektedir.

Atıksuların Arıtılması Teknik Usuller Tebliği; yerleşim birimlerinden kaynaklanan atıksuların arıtılması ile ilgili atıksu arıtma tesislerinin teknoloji seçimi, tasarım kriterleri, arıtılmış atıksuların dezenfeksiyonu, yeniden kullanımı ve derin deniz deşarjı ile arıtma faaliyetleri esnasında ortaya çıkan çamurun bertaraf 1için kullanılacak temel teknik usulleri ile uygulamalarını içermektedir. Bu tebliğin yedinci bölümü arıtılmış atıksuların geri kazanımı ve yeniden kullanımı ile ilgili olup arıtılmış atıksuların kullanım alanları Madde l8’de belirtilmiştir. Bu maddede şöyle denmektedir; ”Arıtılan atıksuların kullanımında; tarımsal, endüstriyel, yer altı suyunun beslenmesi, dinlenme maksatlı kullanılan bölgelerin beslenmesi, dolaylı olarak yangın suyu, tuvaletlerde geri kazanım ve doğrudan içme suyu olarak geri kazanım alternatifleri vardır. Atıksuların geri kazanımındaki teknoloji gereksinimi, geri kazanılacak suyun kullanım maksatları ile ilişkilidir.

Kentsel atıksular tarımsal veya yeşil alan sulamasında kullanılacak ise iyi bir şekilde dezenfekte edilmiş biyolojik arıtma çıkışı gerekir. Doğrudan veya dolaylı geri kazanım söz konusu ise membran teknolojileri, aktif karbon ve ileri oksidasyon gibi daha ileri arıtma alternatifleri gerekir. Sulama suyu kriterleri Ek 7,de verilmektedir.”

EK 7 Sulamada Kullanılacak Arıtılmış Atıksularda Aranan Özellikler:

  • Arıtılmış atıksuların sulamada kullanılması büyük bir potansiyele sahiptir.
  • Burada, gıda ürünlerinin direkt olarak yenmesine ve yağmurlama sulamasında havadan gelebilecek aeresollara dikkat edilmelidir.
  • Sulamada tekrar kullanılacak arıtılmış atıksulardaki en büyük risk, mikroorganizmalar tarafından bulaştırılabilecek hastalıklardır. Bu mikroorganizmalar, bakteriler, virüsler, helmintler ve protozoa olabilir. Helmintler (otlak hayvanları için mera sulamada dikkat edilmelidir) ve protozoalar genellikle, bağırsak parazitleri olarak adlandırılır.
  • Arıtılmış atıksuyun mikrobiyolojik kalitesi, suyun kullanılabilirliği hakkında bilgi verir. Bu riskler, arıtma tesisinin ve arıtılmış atıksuyun uygulandığı yerin birlikte kontrol edilmesi ile azaltılabilir.
  • Sulamada tekrar kullanılacak arıtılmış atıksularda aranan özellikler, Tablo E7.1’de verilmiştir.
  • Arıtılmış suyun sulamada kullanılması için iki değişik sınıf oluşturulmuş olup (A ve B), bu kriterler minimum gereksinimleri sağlamakta ve bazı özel uygulamalarda ilave kriterler de uygulanabilmektedir.
  • Ticari olarak işlenmeyen gıda ürünlerinin ve park, bahçe gibi kentsel alanların sulanmasında, hem yenen ürün ile hem de park, bahçe gibi alanlarda insanların bitkileri ile su teması olabileceği için iyi kalitede sulama suyu (A) gerekmektedir. (İkincil arıtma + Filtrasyon + Dezenfeksiyon).
  • Sulama suyunun mikrobiyolojik kalitesi çok iyi kontrol edilmelidir. Bunun yanında, ticari olarak işlenen gıda ürünleri (Meyve bahçeleri ve üzüm bağları), çim üretim ve kültür tarımı gibi halkın girişinin kısıtlı olduğu yerler ve otlak hayvanları için mera ve saman yetiştiriciliğinde, sulama suyu daha düşük kalitede (B) olabilmektedir. (İkincil arıtma + Dezenfeksiyon)

Geri kazanılmış atıksudaki kalite parametreleri Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği Ek 7’den alınarak (E7.1) aşağıda aynen verilmiştir.

Tablo E7. 1. Sulamada Geri Kullanılacak Arıtılmış Atıksuların Sınıflandırılması

Bir evsel atıksuyun sulama suyu olarak geri kazanılmasında su kalitesi açısından kullanılabilecek en önemli indikatörler; koliform ve patojen mikroorganizma konsantrasyonudur. Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği, Ek 7’den alınan aşağıdaki tabloda (Tablo E7.10) atıksu geri kazanımı için uygulanan arıtma teknolojileri ve giderdikleri kirleticiler hakkında bilgi verilmiştir.

Tablo E7. 10. Atıksu Geri Kazanımı İçin Uygulanan Arıtma Teknolojileri ve Giderdikleri Kirleticiler

Arıtılmış atıksu ile sulamada, sulama sistemi seçiminde dikkat edilmesi gereken en önemli hususlar, halk sağlığı, sulama verimi ve tıkanma problemidir. Halk sağlığı, sulama türünün seçimini etkileyen en önemli husustur. Yağmurlama sulama gibi yüzeysel sulama uygulamalarında bu risk büyüktür. Bundan dolayı, yağmurlama sulama, ileri arıtmadan sonra uygulanmalıdır. Bazı durumlarda yağmurlama sulama, herhangi bir işlemden geçmeden yenen gıda ürünlerine uygulanamaz. Halk sağlığı açısından en uygun yöntem damlatmalı sulamadır.

Sulama sistemleri, maksimum verimi sağlayacak şekilde tasarlanmalıdırlar. Sulama veriminde etkin hususlar, buharlaşma, bitki soğuması, bitki kalite kontrolü ve köklerden tuzun aşağı katmanlara sızmasıdır. Damlatmalı sulamada, verim en yüksek olmaktadır. Askıda katı maddeler, tıkanmayı etkileyen bir diğer parametredir. İkincil ve üçüncül arıtma çıkışındaki askıda katı madde konsantrasyonu, sulama için düşük seviyededir. Tıkanmayı etkileyen bir diğer etken ise suyun hızıdır. Düşük hızlarda, tıkanma artabilmektedir.

Arıtılmış atıksuların tarımda kullanımı sırasında hangi sulama türü ve sınıfının seçileceği ile ilgili detaylı değerlendirme, Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği, Ek 7’den aynen alınarak aşağıdaki tabloda (Tablo E7.18) verilmiştir.

Tablo E7. 18. Sulama Türü ve Sınıfının Seçimi

Yukarıda anlatılan sulama yöntemlerinden birinin seçiminde halk sağlığı, sulama verimi ve tıkanma hususu etkin rol oynamaktadır. Halk sağlığı açısından en uygun yöntem damlatmalı sulama iken en riskli yöntem yağmurlama sulamadır. Bu yüzden yağmurlama sulama bazı durumlarda ham olarak direkt yenebilen gıdalara uygulanmamalıdır. Hem halk sağlığı hem de verimlilik açısından uygulanması mümkün olan yerlerde en uygun yöntemin damlatmalı sulama olduğu belirtilmektedir.

Evsel nitelikli atıksular hariç sulamada geri kullanılacak arıtılmış atıksuların da bu kimyasal kriterleri sağlaması gerekmektedir. Tablo E7. 2”de sulama suyu için kimyasal kalite kriterleri verilmiştir. Atıksuların araziye verilmeye veya sulamaya uygun olup olmadığını belirlemek için incelenmesi gereken en önemli parametreler şunlardır:

  • Su içindeki çözünmüş maddelerin toplam konsantrasyonu ve elektriksel iletkenlik
  • Sodyum iyonu konsantrasyonu ve sodyum iyonu konsantrasyonunun diğer katyonlara oranı
  • Bor, ağır metal ve toksik olabilecek diğer maddelerin konsantrasyonu
  • Bazı şartlarda Ca+2 ve Mg+2 iyonlarınm toplam konsantrasyonu
  • Toplam katı madde, organik madde yükü ve yağ gres gibi yüzen maddelerin miktarı
  • Patojen organizmaların miktarı

Atıksudaki çözünmüş tuzlar, bor, ağır metal ve benzeri toksik maddeler yörenin iklim şartlarına, toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerine bağlı olarak ortamda birikebilmekte, bitkiler tarafından alınabilmekte veya suda kalabilmektedir.

Bu nedenle, arıtılmış atıksuların arazide kullanılması ve bertarafı söz konusu ise suyun fiziksel, kimyasal ve biyolojik parametreler açısından öngörülen sınır değerlere uygunluğunun yanı sıra, bölgenin toprak özellikleri iklim, bitki türü ve sulama metodu gibi etkenler de dikkate alınmalıdır.

Arıtılmış atıksuların sulama suyu olarak geri kullanım kriterleri, Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği, Ek 7’den aynen alınarak (E7. 2) aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Tablo E7. 2. Sulama Suyunun Kimyasal Kalitesinin Değerlendirilmesi

3. Ülkemizde Arıtılmış Atıksularııı Kullanımı ile İlgili Örnekler

80’li yıllara kadar ülkemizde evsel ve kentsel atıksu tesislerinin sayısı çok az iken bugün bu sayı 646 seviyesine ulaşmış olup ülkemizde yüzde 93,3 olan belediye nüfusunun yüzde 78”inin atıksuyu herhangi bir kademede arıtılmaktadır. Arıtılan atıksu miktarı yıllık 5,4 milyar m3 olup bunu çok kısıtlı bir kısmı yeniden kullanılmaktadır. TUİK 2012 Belediye Atıksu İstatistikleri verilerine göre kanalizasyon şebekesinden deşarj edilen 4,1 milyar rn3 atıksuyun 3,3 milyar m3”ü 412 atıksu arıtma tesisinde arıtılmıştır. Arıtılan atıksuyun % 38,3”üne ileri, % 32,9”una biyolojik, % 28,5”ine fıziksel (mekanik) ve % 0,3”üne doğal arıtma uygulanmıştır. Arıtma tesislerinin ülke çapında yayılması arıtılan suların, tarımda ve diğer alan sulamalarında kullanılması gereksinimini giderek artırmıştır. Ülkemizde rastlanan örneklerden bazıları hakkında aşağıda kısaca bilgi verilmiştir;

  • İstanbul Büyükşehir Belediyesi, ağaçlandırma ve yeşillendirme alanlarında arıtılmış atıksu kullanmaktadır. Sanayi tesislerine de aynı şekilde kullanılmak üzere arıtılmış atıksu vermektedir.
  • Konya’da arıtılan su, ağaçlandırma ve yeşillendirme çalışmalarında kullanıldığı gibi şekil 7’de görülen 24 km’lik bir sulama şebekesiyle dağıtılmakta ve muhtelif gayeler için kullanılmaktadır.

Şekil 7. Konya Arıtılmış Atıksuyunun Kullanımı (DSİ)

  • Afyon merkez atıksu arıtma tesisi çıkış sularının tarımsal sulamada kullanılması projesi kapsamında günlük 44.000 m3 atıksuyun arıtma tesisinde arıtılarak; yapılmakta olan dezenfekte ünitesinden (kum filtresi ve ultraviyole dezenfeksiyon yöntemiyle dezenfekte edilerek) geçirilerek tarımsal sulamada kullanılması çalışması devam etmektedir. Projenin tamamlanması durumunda sulama döneminde günlük 5000 dekar (5 milyon m2) arazinin sulaması gerçekleştirilecektir.

Afyonkarahisar ilinin toplam 1.319.863 ha alanının 536.268 ha (%39) bölümü işlemeli tarıma elverişlidir.

Afyonkarahisar ili tarım arazilerinin %39,u sulanmakta iken %61’i hala sulanamamaktadır. Bu nedenle Afyonkarahisar Merkez Atıksu Arıtma Tesisi çıkış sularının tarımda kullanılması uygun bir çözüm olarak görünmektedir. Bu alan mevcut Atıksu Arıtma Tesisi civarında bulunan tarım arazileridir.

Tarımsal sulama maksatlı atıksu geri kazanımında Klasik aktif çamur + filtrasyon + klorlama arıtma sistemi öngörülmüştür.

Saha çalışmaları neticesinde, Kanalizasyon sisteminin farklı numune alma noktalarındaki ve atıksu arıtma tesisi çıkışındaki kirlilik değerleri dikkate alınarak gerçekleştirilecek geri kazanım sistemi, 44000 m3 /gün’lük debiye göre Mikrofiltrasyon (MF) + Ultrafiltrasyon (UF) + Dezenfeksiyon (Klorlama) ünitelerden oluşturulmalıdır.

4. Sonuç

Nüfus artışı, kentleşme ve sanayileşme yanında iklim değişikliği nedeniyle mevcut tatlı su kaynakları hızlı bir şekilde tüketilmektedir. Temiz su kaynaklarının hızlı tüketilmesinin önüne geçmek için alınabilecek önlemlerden birisi de atıksuların değişik gayelerle yeniden kullanımıdır. Günümüzde dünyada ve ülkemizde arıtılmış atıksuların geri kazanıma ve yeniden kullanımına giderek artan bir önem verilmektedir.

Dünyada ve ülkemizde su kaynaklarının önemli bir kısmı sulamada kullanılmaktadır. Ülkemizde tarımda kullanılan su miktarı dünya ortalamasının üzerindedir. Sulamada yağmurlama sulama ile damlatmalı sulamaya geçilmelidir.

Arıtılmış herhangi bir atıksuyun sulamada kullanımı için halk sağlığına doğrudan ya da dolaylı etkileri, bitkide birikim, toprakta birikim ve yer altı suyuna etkisi vb. hususlar gözetilmelidir.

Bunun yanında iklim özellikleri (sulama ihtiyacı), arıtılmış atıksuyun fıziksel kimyasal ve biyolojik özellikleri, uygulanacak arazinin yapısı ve uygunluğu, tarımı yapılan bitkinin uygunluğu ya da uygun bitki seçimi ve uygun sulama metotları detaylı olarak irdelenerek teknik, ekonomik ve sosyolojik tüm yönleriyle gerekli değerlendirmeler yapılmalıdır.

Sulamada kullanılmak istenen atıksular için mevzuat çerçevesinde gerekli onay ve izinler mutlaka yatırıma geçilmeden önce alınmalıdır. Tüm ön şartların yerine getirilmesi ve yapılan inceleme ve değerlendirmelerin uygun olması, arıtılmış atıksuların sulamada kullanılabilmesi için yeterli olmayacaktır. Bu yüzden, sulamanın sürdürülebilir bir biçimde gerçekleştirilebilmesi için atıksu arıtma tesislerinin tekniğine ve mevzuata uygun etkin ve istikrarlı bir biçimde işletilmesi, sulama programlarının oluşturulması, çiftçilerin ve yöre halkının bilgilendirilerek bilinçlendirilmesi mutlaka sağlanmalıdır.

Yararlanılan Kaynaklar

GWI (Global Water Intelligence) (2009). Municipal water reuse markets 2010, Oxford, UK: Media Analytics Ltd.

Metcalf ve Eddy (1991). Waslewater engineerıng treatment and reuse. TchBanoglous, G.,  Stensel, H. D., Tsuchıhastı, R., Burton, F. L. (Editörler), Third Edition. McGraW-Hill. NeW York.

Samsunlu, A. (2012). Atıksuların arıtılması. Birsen Yayınevi, İstanbul.

Scott, C., Drechsel, P., Raschıd-Sally, L., Bahri, A., Mara, D., Redwood, M., Jımenez, B. (2010). Wastewater ırrigatıon and health.’ challenges and outlook for mitigating risks ın low-ıncome countries, London, UK: Earthscan; Ottawa, Canada: International Development Research Centre (IDRC), Colombo, Sri Lanka: International Water Management Institute (IWMI). 381-394.

Üstün, G. E., Akal Solmaz, S. K., (2008). Atıksuların geri kazanımı ve sulama için tekrar kullanımının değerlendirilmesi: Su Tüketimi Arıtma Yeniden Kullanım Sempozyumu, T.C Çevre ve Orman Bakanlığı DSI 1. Bölge Müdürlüğü, 3-5 Eylül 2008 İznik, Bursa.

Leave a Comment.