Prof.Dr. Ünal ALTINBAŞ – Ege Üniversitesi Ziraat Mühendisliği Toprak Bölümü E.Öğretim  Üyesi ve SKB Danışma Kurulu Üyesi

Kentsel Atıksu Arıtma Tesisi Çamurlarının Tarımsal Kullanımı İle Geri Kazanımı

Kentsel atıklar,  arıtma çamuru sisteminden sonra çevresel bazda büyük sorunlar yaratmaktadır. Doğal olarak bu sorunların temelinde bu arıtma çamurlarının deponi bir alanda sürekli olarak tutulmasıdır. Ancak bu işlemin uygulama temelinde zamana yayılması bugünkü yaşamda çok büyük bir çevresel sorundur. Kentsel kökenli arıtma çamurların tarımsal amaçlı kullanıldığında bunların hem tarıma yeniden kazandırılması, diğer taraftan da yaratılacak çevresel boyutun en düşük seviyeye düşürülmesi temelinde geri kazanımı,  çağımızda geçerli olan bir bilimsel düşünce ve uygulamadır.

Evsel ve kentsel atıklar yerel bazda ülkemiz ve evrensel bazda ise dünya geleceği için büyük baskı verileri içermektedirler. Ancak bu kentsel atıklar, organik maddece fakir olan topraklarımızın gübrelenmesinde organik gübre olarak değerlendirilirse, bunların çevrede yaratacağı olumsuz etkileri de en düşük seviyeye indirilmiş olacaktır.

1750 yıllarından sonra sanayi toplumunun ivme kazanması, 1970’ler de çevre sorunlarının ciddi boyutlara taşınmasına neden olmuş ve sonuçta da global veya evrensel boyutta ekolojik dengelerin bozulduğu bir görüntü ortamı şekillenmiştir. Benzer şekilde antropojen (insan) kökenli evsel ve kentsel atıklar mevcut ekosistemi bozarak, dengeli dinamizmi, çevre elemanları aleyhine değiştirmiştir. Oysa çağdaş yaşamda veya bilgi toplumu bazında, ekoloji ve ekonomi arasındaki dengeli birlikteliğin oluşturulması kaçınılmazdır. Ekolojik dengelerin sürdürülebilirliğinde, mevcut elemanlar arasındaki dengeler korunarak, üretim, tüketim ve bunun kendi döngüleri içerisinde tekrar geri dönüşümü (recycling) ve sonuçta çevreye zarar vermemesi temellerine dayanır. Ancak bunun işlerliğinin karmaşık, çok yönlü ve zor denetlenebilir olması da unutulmamalıdır.

Arıtılmış arıtma tesisi ham çamuru veya kentsel katı atıkların ortamında yetiştirilen kimi tarımsal bitkilerin üretiminde organik gübre olarak kullanımına koşut olarak, benzer şekilde kum ve kil dokulu toprakların ıslahına yöneliktir. Ancak bu katı atıklar kullanılmadan önce bunların fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik özelliklerinin bilinmesi ve kullanım özelliklerinin ortaya konulması ile bunların toprak ve bitkiye uygulandığında ortaya koyacağı olumlu ve olumsuz etkilerinin belirlenmesine ile mümkün olacaktır. Çünkü buradaki temel amaç, sınırlı olan doğal kaynakların hem ekonomik kullanımı ve hem de bunların doğal özelliklerini sürekli ve sürdürebilir bir şekilde korunması yanında, kentsel katı atıkların kullanımı konumunda bunların toprak ve bitki veya başka bir anlatımla bulundukları çevreye olan etkilerinin araştırılmasına yönelik çalışmaların bilimsel ve evrensel ölçütlere göre ortaya konulmasıdır. Kentsel katı atıklar,  toprağın organik madde içeriğini arttıran bitki, hayvan veya insan kaynaklı kalıntılar veya atıklardan oluşmaktadırlar ve bunlar kimyasal bileşim olarak HC olarak tanımlanır ve  % 45-65’i organik karbon , % 30-48’i oksijen, % 2-6’ı azot, % 5’i ise hidrojen yanında temel yapıyı 1. Karbonhidratlar (selüloz, pektin, hemiselüloz, nişasta, şeker), 2. Proteinler ve türevleri ( değişik bileşimlerdeki albümler, aminoasitler, amidler), 3. Yağlar ve benzerleri, 4. Organik asitler ( hümik asit, fulvik asit), 5. Tannik bileşikler ve resinler, 6. Ligninler, 7. Ve diğer bileşikler oluşturur.

Kentsel atıksu arıtma tesisi çamurları, bitki yaşamında gerekli olan bitki besin maddeleri yanında toprağın fiziksel, kimyasal, fiziko-kimyasal ve biyolojik özelliklerine doğrudan etkileri yönünden topraklar için daha fazla kullanım alanları bulurlar ve bunların topraklara olan etkileri: 1. Toprakların stabilize kazanmalarına, 2. Havalanma sirkülasyonunun yoğunlaşmasına, 3. Suyun toprak derinliklerine olan hareketine, 4. Toprakların su ve mineral besin maddesi tutma kapasitesine, 5. Azot, fosfor, kükürt, mikro elementlerin ve hormonların yoğunlaşmasına, 6. mikroorganizma popülasyonunun artmasına, 7.  hümik ve fulvik asitlerin kaynağına, 8. Toprak tepkimesi (pH) değişimlerine, 9. Topraklardaki bitki besin maddelerinin dolaşımına, 10. Toprakların havalanmasına, kolay ısınmalarına, su tutma özelliğine, işlenmesine, bitki kök gelişimine, 11. Ayrışma ürünü humusun, toprakların negatif elektriksel yük kazanmasına ve sonuçta katyonların adsorbe edilmesine vb. doğrudan katkı sağlarlar.

Biyolojik atıksu arıtma tesisinden çıkan ve yarı katı, yapışkan ve akışkan olmayan şekilde bulunan biyokatıların kullanımları ile ilgili olarak öncelikle bunların kimi patojenlere karşı dezenfekte edilmesi ile bunların ya atık çamuru şeklinde doğrudan toprağa verilmeleri yanında, aerobik stabilizasyon, anaerobik çürütme, ışıl işlem, kompostlama ortamlarında belirli zaman süreçleri içinde fermantasyona bırakılmaları ile stabilizasyonun sağlanması veya kurutulup öğütülmelerini takiben paketlenerek tarımsal amaçlı olarak topraklara uyarlanmalarıdır.

İzmir Büyükşehir Belediyesi İZSU Atıksu Arıtma Tesisi’nin çıkışından alınan arıtılmış atık ham çamuru ile fermantasyon’a uğratılmış katı atıklar ve bu atıkların uygulandığı Gediz havzası Menemen ovası deltası topraklarında yetiştirilen yoğun tarımsal ürünlerden olan Sultani çekirdeksiz üzümler ile kimi kışlık ve yazlık sebzelerin fiziksel, kimyasal, ağır metal, mikrobiyolojik (bakteriolojik ve mikolojik)  ile verimliliklerine koşut olarak, üretim alanı toprakların benzer özellikleri laboratuvar ve arazi ortamlarında sayısal verilerle ortaya konularak, bunlar ulusal ve uluslararası kullanım ve kirlilik ölçütleriyle karşılaştırıldılar ve sonuçta arıtılmış kentsel katı atıkların tarımsal amaçlı kullanımının hangi ölçeklerde uyarlanabileceği olgusu bilimsel olarak tanımlanmış oldu. İzmir Büyük Şehir Belediyesi Biyolojik Arıtma Tesisinden alınan taze katı atıklar ile 3, 6, 9 aylık periyotlar da aerobik ve anaerobik fermantasyona uğratılan kentsel arıtma tesisi çamurları ki bunların ortalama

Aerobik, Anaerobik ve Taze Atıksu Arıtma Tesisi Çamurlarının Bağlara Verilmeden Önceki Paketlenmiş Görünümü

organik madde içeriği %45 civarındadır, bağ arazilerindeki sultani çekirdeksizler ile kimi kışlık ve yazlık sebzelerde organik gübre olarak kullanıldı ve aşağıdaki sonuç ve yorumlar arazi gözlemleri ve laboratuvar analiz sonuçlarına göre bilimsel olarak ortaya konuldu ve yorumlandı.

1.            Taze ve fermantasyon’a bırakılan kentsel atıksu arıtma tesisi çamurlarında laboratuvarlarda saptanan kimi kimyasal özelliklerine göre bunların organik gübre olarak kullanımlarını engelleyecek herhangi bir olumsuzluk göstermemektedir.

2.            Bağlara organik gübre olarak verilen ve organik tarım amacıyla kullanılan bu atıklar toprakların fiziksel, kimyasal ve fizikokimyasal özellikleri üzerinde olumlu etkiler gösterirken, yine bağ topraklarında bitki gelişimi için mutlak zorunlu olan azot, organik madde, fosfor, potasyum, demir içeriklerinin artmasında olumlu katkıları olmuştur.

3.            Bağ hasadı sonrası sofralık ve kurutulmuş üzümlerde analizlenen kimi ağır metal ve mikro element içerikleri ile mikrobiyolojik yönünden arzu edilen ölçütlerin üzerinde herhangi bir olumsuz veriye rastlanılmadı.

4.            İzmir Büyük Şehir Belediyesi Biyolojik Arıtma Tesisinden alınan atıkların taze olarak ve çok değişken ağırlıklarda domates, biber, patlıcan, karpuz ve mısır yazlık sebzeleri ile lahana, karnabahar, brokoli, kereviz ve turp gibi kışlık sebzelere uygulandıklarında dekara olan verimliliklerinin, normal koşullara göre çok üzerinde oldukları nicel olarak belirlendi.

5.            Bu sebzelerdeki ağır metal ve mikro element içerikleri bu sebzelerin kullanımı ile ilgili ölçütlerin aşağısında bulunmasına rağmen, mikrobiyolojik özelliklerini oluşturan kimi bakteri ve mantar yönünden bilhassa toprakta doğrudan gelişim gösteren kök, gövde, yumru vb. organları yenilen bitkilerde kullanılmamasının uygun olacağı ortaya konuldu.

6.            Kentsel atıksu arıtma tesisinden çıkan çamurlar, bitkisel üretimde kullanıldıklarında bunların geri kazanımı veya doğaya yeniden kazandırılması yanında, yaratacakları olumsuz çevresel boyutu da en düşük seviyeye düşebileceği belirlendi.

7.            Arıtma tesisinden çıkan katı atıklar, içeriklerinde patojen mikroorganizmaları barındırabileceğinden ve bunlarında halk sağlığı yönünden önemi nedeniyle, böyle özellik gösteren atıklar öncelikle dezenfeksiyonu sağlayan stabilizasyon yöntemlerinin uygulanmasının gerekli olduğu sonucuna varıldı.

8.            Kentsel katı atıkların kullanımı durumunda bunların birçok toksik elementler içermeleri nedeniyle, uygulanacak toprakların ve katı atıkların zaman zaman veya sürekli olarak potansiyel toksik element analizleri yapılmalı ve bunlar ulusal ve uluslararası katı atıkların kontrolü ve toprak kirliliği kontrolü yönetmelikleri ölçütleriyle karşılaştırılmalıdır.

9.            Yoğun organik madde içeren İZSU kentsel atıksu arıtma tesisi katı atıkların, oksijenli veya oksijensiz ortamlarda fermantasyon’a bırakıldıklarında ve bunların tarımsal kullanımları söz konusu olduğunda bunların su içeriği % 50’i geçmemelidir.

10.          Bu atıklar, kontrollü kullanılmalı ve kullanıcılar bilinçlendirilmelidir.

11.          Kentsel katı atıkların çevresel ve bu bağlamda da görsel kirliliğini ortadan kaldırmak için, bunların kimyasal ve mikrobiyolojik analiz verilerine göre öncelikle ağaçlandırma yapılacak ve düşük su kapasitesi veya düşük yağış içeren topraklarda uygulanması uygun olacaktır.

12.          Kentsel katı atıklar belirli oranlarda toprakla veya doğrudan kullanılarak orman veya meyve fidanlıklarında veya başka bir anlatımla yoğun fidan üretiminde özel veya tüzel sektörlerce kullanılabilinir.

13.          İZSU kentsel atıksu arıtma tesisi çamurların, pamuk ve benzeri vb. lifleri amacıyla üretilen endüstriyel bitkilerde topraklarda gübre olarak kullanılmasının bir sakıncası görülmemektedir.

14.          Çevresel kirlilik yaratan fosil yakıtlara alternatif ve çevre dostu olarak tanımlanan biyodizel kullanımı için kolza, aspir, yağ bitkilerinin tarımsal üretiminde kullanılabilinir.

15. Açık maden işletmelerinin rehabilite ve ıslah edilmeleri bağlamında ve bunların doğaya yeniden kazandırılmaları amacıyla bitkilendirme ortamı olarak kullanılabilinir.

16.          Toprak aşınımının yoğun olduğu alanlarda erozyona karşı toprağı tutucu bir etken olarak kullanımı en uygundur ve böyle alanların ileri aşamalarında yeşil alan örtüsü şeklinde gelişiminde ve ağaçlandırmalarında kullanılabilinir.

17.          Peyzaj özellikli yeşil alan tesislerinde organik madde olarak kullanılabilinir.

18.          Kentsel atıksu arıtma çamurunun kullanımı doğrudan olabileceği gibi, bunların kurutularak paketlenmesi veya oksijenli ve oksijensiz ortamlarda fermantasyon’a tabi tutulduktan sonra elde edilen kompostlar paketlenerek yukarıda tanımlanan alanlara organik gübre veya organik madde olarak uyarlanabilinir.

19.          Kentsel atıksu arıtma çamurunun tarımsal üretimde kullanılmalarının bu gün için en önemli karşı çıkış nedenleri psikolojik yaklaşımlardır. Sonuçta ve öncelikle de psikolojik bu ön yaklaşımların en alt seviyelere düşürülmesi gerekmektedir.

20.          Arıtma çamuru kullanmak isteyen kurum, kuruluş ve üreticiler katı atıkların kullanımına ilişkin bilgilerle ve yönetmeliklerle eğitilmelidirler. Atık kültürü yaygınlaştırılmalı, atık üretim merkezi ile kullanıcılar olan kurum, kuruluş ve kişilerle eşgüdüm ve işbirliği geliştirilmeli, sürekli bilgi akışı karşılıklı olarak sağlanmalıdır.

21.          Kentsel atıksu arıtma çamurunun üretim merkezlerinde, bütüncül yaklaşım ve zamansal süreklilik sağlanmalı, yeni bilgiler zamanla oluşan koşullara göre yeniden uyarlanmalıdır.

22.          Atıksu Arıtma tesisinden çıkan arıtılmış çamurlarının Belediyeler tarafından doğrudan tarımsal alanlarda veya bitkisel üretimde kullanılmadan önce bunların yasal baza oturtulması bağlamında ilgili kurumlardan “Arıtma Çamuru Kullanım Belgesi ” izninin alınması gerekli ve zorunlu olmalıdır.

Sonuç olarak, yaşamın şekillendiği doğal çevrede, bu çevrenin korunumu ve sürdürülebilirliği için Belediyeler tarafından atıksu arıtma tesislerinden elde edilen atıkların öncelikle bulundukları ortamlarda yeniden geri kazanımı gerekmektedir. Bu bağlamda da bunların tarımsal üretime girdi olarak kazandırılması veya başka bir anlatımla bitkisel yaşamda organik gübre olarak veya toprakları ıslah edici şekilde kullanımı en sağlıklı çözüm olarak görülmektedir. Ancak bunların kullanımından önce halk sağlığı açısından ve kullanıldıkları topraklarda potansiyel toksik özelliği yaratmaması için, bu atıkların fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik özelliklerinin laboratuvar analizleri ile belirli zaman süreçlerinde ortaya konulması mutlak zorunlu olmalıdır.

YAZINSAL KAYNAKLAR

Altınbaş, Ü., 2000. Toprak Genetiği ve Sınıflaması (Ders Kitabı). Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, No. 540. Ege Üniversitesi Basımevi, Bornova/İZMİR. S. 331.

Altınbaş, Ü., B. Yağmur, 2004. İzmir  Büyükşehir Belediyesi İZSU Atıksu Arıtma Tesisi Atıklarının Tarımda Kullanılma Olanakları Üzerine Araştırmalar. İzmir Büyükşehir Belediyesi İZSU Genel Müdürlüğü, İZMİR. S.101.

Altınbaş ,Ü., B. Yağmur, E. Erdin, Ş. Baştan Yılman, 2013. Results and Applicatin of Bio-Solids to Some Plants in Agricultures in İzmir- Çiğli ASAT. (Poster Session-Poster Praesantationen). http://d-nb.info/1013143191. Deutsche National Bibliothek, DEUTSCHLAND.