KENTSEL ATIK SU ARITIM ÇAMURUNUN KOMPOSTLAŞTIRILMASINDA İÇME SUYU ARITMA ÇAMURUNUN KULLANIMI

Transkript

1 KENTSEL ATIK SU ARITIM ÇAMURUNUN KOMPOSTLAŞTIRILMASINDA İÇME SUYU ARITMA ÇAMURUNUN KULLANIMI Prof. Dr. Zerrin SÖĞÜT Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Peyzaj Mimarlığı Bölümü Öğretim Üyesi Yrd. Doç. Dr. Elif BOZDOĞAN Mustafa Kemal Üniversitesi, Mimarlık Fakültesi, Peyzaj Mimarlığı Bölümü Öğretim Üyesi 11 Nisan 2013 Adana Sanayi Odası Seyhan/Adana

2 GİRİŞ Dünya nüfusunun hızlı artışı ve endüstrideki gelişmeler çevre kirliliğini sürekli artırmaktadır. Mevcut yaşam alanlarında oluşan çevre kirlilikleri çeşitli teknolojiler kullanılarak giderilmeye veya azaltılmaya çalışılmaktadır. Artan nüfusun su gereksiniminin sağlıklı olarak karşılanması da yeryüzünde kullanılacak suyun sınırlı olması nedeniyle büyük önem arz etmektedir. Bu nedenle içme suyunun renksiz, berrak olması, hastalık yapıcı organizmalar ve zararlı kimyasal maddeleri içermemesi için arıtım işlemleri yapılmaktadır. Günümüzün sanayileşmiş ülkeleri yetersiz su rezervlerine rağmen içme suyu ihtiyaçlarını arıtım teknolojileri sayesinde rahat karşılamaktadırlar.

3 GİRİŞ Kaynaktan alınan suyu, içme suyu standartlarına uygun hale getirmek amacıyla arıtım sırasında çeşitli temel işlemler yapılmaktadır. Atık su ve içme suyu arıtma tesislerinden son ürün olarak arıtma çamuru elde edilmektedir. Atık su arıtma tesisinde elde edilen arıtma çamurunun miktarı ve niteliği artan nüfus, kullanılan su miktarı ve kirlilik etmenlerine bağlı olarak değişebilmektedir. Bu çamurun yapısının organik nitelik göstermesi kompost yapılarak yeniden kullanılabileceğinin en önemli göstergelerinden birisidir.

4 GİRİŞ İçme suyu arıtma tesisinden elde edilen arıtma çamuru içerisinde kaynağına bağlı olarak çeşitli mineraller, kum, kil ile temiz su içindeki parçacıkların tutulmasını, temizlenmesini, topaklaşmasını sağlayan kimyasallar da bulunmaktadır. İçme suyu arıtma çamuru pek çok alanda yeniden kullanılabilecek bir materyaldir.

5 GİRİŞ İnşaat sektöründe (bağlayıcı olarak çimento kullanım oranını azaltmak amacıyla); süs bitkileri sektöründe (yetiştirme ortamı olarak); çim alanlarda (kapak malzemesi olarak) kullanılabilmektedir (Titshall, 2003; Aslan, 2007; Bozdoğan ve ark., 2010; Çetinkale ve Söğüt, 2010; Ünal ve ark., 2011). İçme suyu arıtma çamuru aynı zamanda kirli sulardan fosfor ve fosforlu bileşikler ile arsenik gideriminin sağlanmasında da etkinlik göstermektedir (Yang ve ark., 2006; Makris ve O Connor, 2007; Razali ve ark., 2007; Zhao ve ark., 2007; Kyncl, 2008; Li ve Zhao, 2010; Chiang ve ark., 2012).

6 SİSTEM Bu projede atık su arıtma çamuru içinde bulunan kirlilik etmenlerinin kompostlama sırasında içme suyu arıtma çamuru tarafından tutulmasını sağlayacak bir sistem önerilmiştir. Sistem içme suyu arıtma çamurunun belirli kalınlıklarda geçirgen stabil katmanlar halinde atık su arıtma çamuru arasında bulunması esasına dayanmaktadır.

7 SİSTEM Sistem bir yapay sulak alan olarak kurgulanacaktır. Yapay sulak alanlar, atık suların arıtılmasında kısmen kontrollü bir mekan olarak düzenlenmiş bir ya da daha fazla işlem havuzunun oluşturduğu sistemlerdir. Çeşitli düzeylerde kirli atık suların kalitesinin iyileştirilmesinde kullanılan yapay sulak alanlar; temelde arıtım havuzu ve havuzdaki bitkilerden oluşan; ancak mikroorganizmalar ve ilgili fauna elemanları ile kurulduğu alandaki çevresel faktörlerle etkileşimi olan bir yapıdır.

8 SİSTEM Yüzey Altı Akışlı Yapay Sulak Alan Yüzey Akışlı Yapay Sulak Alan Şekil 1. Yapay Sulak Alan Sistemleri (USDA, 2002 den değiştirilerek)

9 SİSTEM Yapay Sulak Alanlar Su kalitesinin iyileşmesini ve suyun yeniden kullanımını sağlayan çevre ile dost bir yöntemdir. Arıtım sırasında koku ve atık oluşmaz. Peyzaja uyum sağlayan bir sistem oluşturur.

10 SİSTEM Sistem, 50 cm den daha derin; alt kısmı çakıl, düz kesitli ve beton yapay sulak alanda sütunlar şeklinde (yani arıtma havuzunun içerisinde düşey bloklar halinde) kovalar içerisinde bitkili ve bitkisiz olmak üzere 2 farklı uygulamadan oluşacaktır. Şekil 2. Çalışma İçin Kurulması Planlanan Yapay Sulak Alan Sistemi

11 BEKLENTİLER VE AMAÇLAR Bu sistemin uygulanması sonucunda; Bu kompostlama tekniği ile atık su arıtma çamuru tarımsal amaçlarla daha emin olarak kullanılabilir bir kompost haline gelecektir. İçme suyu arıtma çamuru belirli kirlilik etmenlerinin arıtılmasında yeniden kullanılabilecektir. Arıtma tesislerinde kurulacak sistemle elde edilen bu kompostlar kentsel yeşil alanların daha kaliteli olmasına önemli katkı sağlayacaktır. Sonuçta ticari amaçlı bir üretim sürecinde de elde edilebilir ve pazarlanabilir nitelikte kompostlar elde edilebilecektir.

12 OLASI SONUÇLAR Sistemden çıkan arıtılmış atık su tarımsal ve kentsel alanda sulama amaçlı kullanılabilecek alternatif bir kaynaktır. Arıtma sisteminde bitkinin etkinliğinin ortaya konulması sağlanacaktır. Arıtma sisteminde kirliliklerin süzme sırasında atık materyalde toplanması sağlanacaktır. Sonuçta ortaya çıkan içme suyu arıtma çamurları daha da kirlenmiş olacaktır. İçme suyu arıtma çamurlarının belirli minerallerle yüksek oranda yüklenmiş olması nedeniyle bu materyalin bir cevher niteliğinde kullanımına olanak sağlanabilir. Örneğin; sistemde alüminyum ve nikel yeniden kazanılabilir.

13 KAYNAKLAR ASLAN, M., İçme Suyu Arıtma Çamurunun Çimentolu Yongalevha Üretiminde Kullanımı. Karadeniz Teknik Üniv., Fen Bilimler Enstitüsü Orman Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı. Yüksek Lisans Tezi. 121s. BOZDOĞAN, E.; SÖĞÜT, Z.; ÇETİNKALE; G.; SANDAL ERZURUMLU,G., Arıtma Çamurlarının Bazı Palmiye Türlerinin Yetiştiriciliğinde Kullanılabilme Olanakları. IV. Süs Bitkileri Kongresi Bildiriler: CHIANG, Y.W.; GHYSELBRECHT, K.; SANTOS, R.M.; MARTENS, J.A.; SWENNEN, R.; CAPPUYNS,V.; MEESSCHAERT, B., Adsorption of Multi-Heavy Metals onto Water Treatment Residuals: Sorption Capacities and Applications. Chemical Engineering Journal : ÇETİNKALE VE SÖĞÜT, Cynodon dactylon (L.) Pers. çim alanlarında kentsel su arıtma sistem çamurlarından yararlanabilme olanakları. Ç.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt 23 (3): KYNCL, M., Opportunities for Water Treatment Sludge Re-Use. GeoScience Engineering. Vol LIV (1): LI, W.C.; ZHAO, Y.Q., Phosphorus Immobilization in Al-Drinking Water Treatment Sludge (Al-DWTS) and Soil Under Laboratory Conditions. Centre of Water Resources Research, School of Architecture, Landscape and Civil Engineering, University College Dublin, Belfield, Dublin 4, Ireland. 29p. MAKRIS, K.C.; O CONNOR, G.A., Beneficial Utilization of Drinking-Water Treatment Residuals as Contaminant-Mitigating Agents. Developments in Environmental Science, Volume 5 (Eds.: D.Sarkar, R.Datta and R. Hannigan) Chapter 28: RAZALI, M.; ZHAO, Y.Q.; BRUEN, M., Effectiveness of a Drinking-Water Treatment Sludge in Removing Different Phosphorus Species from Aqueous Solution. Separation and Purification Technology 55 (2007) TITSHALL, L.W.; HUGHES, J.C.; MORRIS, C.D.; ZACHARIAS, P.J.K., The Disposal of a Lime Water Treatment Residue on Soil and Spoil Material from a Coalmine: A Glasshouse Investigation. Jr. of Env. Quality 36: ÜNAL, M., KARACA, A., ÇETİN CAMCI, S., ÇELİK., A., İçme Suyu Tesisi Arıtma Çamurunun Arpa Zambağı (Freesia spp.) Bitkisi Gelişimi ve Bazı Toprak Özellikleri Üzerine Etkileri. Selçuk Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 25(2): 46-56, YANG, Y.; ZHAO, Y.Q.; BABATUNDE, A.O.; WANG, L.; REN, Y.X.; HAN, Y., Characteristics and Mechanisms of Phosphate Adsorption on Dewatered Alum Sludge. Separation and Purification Technology, 51 (2): YANG, Y.; TOMLINSON, D.; KENNEDY, S.; ZHAO, Y.Q., Dewatered Alum sludge : A Potential Adsorbent for Phosphorus Removal. Water Science Technology, 54 (5): ZHAO, Y.Q.; RAZALI, M.; BABATUNDE, A.O.; YANG, Y.; BRUEN, M., Reuse of Aluminium-based Water Treatment Sludge to Immobilize a Wide Range of Phosphorus Contamination: Equilibrium Study with Different Isotherm Models. Centre of Water Resources Research, School of Architecture, Landscape and Civil Engineering, University College Dublin, Earlsford Terrace, Dublin 2, Ireland. 30p.