49
kısmen arıtılan suyun değişik amaçlarla kullanılarak geri kazanılması düşüncesi
günümüz koşullarında ön plana çıkmakta ve çok büyük bir anlam
kazanmaktadır.
Bu amaca hizmet eden yöntemlerden birisi atık suyun arazide giderilmesidir. Bu
tür uygulamalarda; tarımsal sulamaya uygun arazilerde atıksuyun sulama suyu
olarak kullanılması uygun olmayan arazilerde ise yeraltı suyunu beslemesi ve
zenginleştirilmesi amaçlanmaktadır. Aynı zamanda atıksuyun organik ve
inorganik içeriğinin toprak ortamına iyileştirici ve gübreleyici etki yaparak
verimi arttıracağı da göz önünde bulundurulmaktadır.
Ülkemiz, yüzölçümünün büyük bir yüzdesi ile yarı kurak bölgeye
girmektedir. Yeterli ve düzenli yağış alabilen son derece küçük birkaç
bölge dışında kalan bölgelerde mutlak sulama yapılması zorunludur. Aynı
zamanda sulanabilen sahanın ekonomik sulama arazisinin ancak % 36'sı olduğu
düşünülürse tarımsal sulamada toprağın arıtma özelliğinden faydalanılarak atık
suyun kullanılmasının önemi daha iyi görülmektedir.
Toprak ortamında arıtma mekanizması
Atık suyun arazide giderimi çeşitli mekanizmalara dayanmaktadır. Eğer arazi
tarımsal sulama için uygun ise; atık suyun organik içeriği bitkiler tarafından
besin maddesi olarak kullanılabilir. Bitki örtüsü olmayan bir arazide ise;
toprağın özelliğine bağlı olarak fiziksel, kimyasal ve biyolojik arıtma meka-
nizmaları ile atık su arıtılarak yeraltı suyuna geçer ve belli bileşenleri ile yeraltı
suyunu zenginleştirir.
Atıkların Toprakta Arıtılması Şu şekilde olur:
Arıtma Mekanizmaları
--------------------------------------------------------------------------------------
Fiziksel Kimyasal Biyolojik
1. Filitrasyon 1. Adsorbsiyon 1. Organik madde parçalanması
2. Seyrelme 2. Çökelme 2. İnorganik dönüşüm
3. Asimilasyon
Atık su toprak porları arasına ve içine nüfus ettiği için süspanse mataryal bir
süre sonra toprak porlarını tıkıyabilir. Buna bağlı olarak infiltrasyon hyızı azalır.
Bu tür maddelerin ortamdan uzaklaştırılması toprağın filtre özelliği ile kısmen
mümkündür. Ancak, burada arıtma verimi; aynı zamanda süspanse partiküllerin
50
büyüklüğü, toprak bünyesi ve uygulama hızına bağımlıdır.
Organik maddenin aerobik ve anaerobik parçalanma ürünleri kısaca şöyle
özetlelnebilir:
Aerobik parçalanma CO
2
NO
3
-1
SO
4
-2
Organik madde Karbon Azot
Kükürt
Anaerobik parçalanma CO
2
NH
4
CH
4
NO
2
H
2
S
Organik N
2
Asitler
Alkoller
Organiklerin parçalanması ile oluşan azot, fosfor, sülfür ve iz elementlerin çoğu
mineralizasyon işlemi ile inorganik şekle dönüştürülür. Bu şekildeki
elementlerin çoğu toprakta bitkiler tarafından asimile edilir. Bu deyimden
inorganik formların tekrar canlı dokularda organik şekle dönüştürülmesi
anlaşılır. Böylece bitki örtüsü azot ve fosfor gibi besin maddelerinin ortamdan
uzaklaştırılmasına hizmet eden bir araçtır.
Atık su içindeki başlıca azot formları şunlardır:
- Organik azot
Protein gibi karbon içeren bileşiklere bağımlıdır. Bu şekli ile de bitki alımı için
uygun değildir.
- Amonyakla ilgili azot
iki şekilde bulunur. Amonyak iyonu (NH
4
) ve gaz (NH
3
)
Atık su uygulamaları dışında toprağa azot girdisi;
1- Doğal yağışlarla (yağmur ve kar)
2- Özel mikroorganizmalarca atmasfor azotunun fikse edilmesi ile olur. Yağışla
gelen azot nitrat ve amonyak azotudur. Miktarı mevsime, iklime ve çevredeki
endüstriyel aktiviteye bağımlıdır.
Ancak gerek yağış gerekse atmosfer azotunun tespit edilmesi ile olan azot
girdisi atık su içeriğindeki azotla karşılaştırıldığında çok düşük değerdedir.
Topraktaki
doğal
organik
bitkiler
tarafından
kullanılmadığı
için,
51
mikroorganizma gruplarınca inorganik forma dönüştürülür (
mineralizasyon).
Toprağa atık su içindeki fosfor girdisi organik yada inorganik şeklinde
olmaktadır. Organik fosfor çamur ve gübrede daha fazladır.
Toprağa verilen fosforun büyük bölümü toprak çözeltisindeki organik maddeye
bağımlıdır. Bitkiler gereksinim duydukları fosforu topraktaki çözünmüş
fosfordan karşılarlar. Ancak bu miktar toplam fosfor miktarı yanında oldukça
düşüktür.
Deneysel Çalışmalar
Laboratuvar modeli kurulmuş ve süt fabrikası atık suyunun arazide arıtılabilirliği
araştırılmıştır. Verilen atık suyun sızma hızı ise aşağıdaki gibi hesaplanmıştır.
Debi = 3 lt/saat (Q)
Çap = 60 cm = 6 dm (D)
3.14.D
3
3.14.36 113.04
Alan =----------- = --------- = ---------- 28.26 dm
2
= 0.28 m
2
4 5 4
Q 3
q = -------- = ------- = 0.106 dm/saat=0.0106 m/saat
A 28.26 ----------------------
=0.0106 m
3
/m
2
-saat
-----------------------
Deney bulgularında tablolarda verilen parametre değerleri için toprağın ya da
arıtma ortamının arıtma kapasitesini belirleyecek olan arıtma verimleri
hesaplanmıştır. Ancak bu değerlerin sadece toprağın arıtma olduğu
unutulmamalıdır.
Arazide uygulama sırasında deney modelinde de olduğu gibi atık suyun
mekanik arıtmadan geçirildikten sonra ortama verileceğini düşünecek olursak,
toplam arıtma veriminin daha yüksek olduğunu tablolar ve sonuçlar yardımı ile
vurgulanabilir.
6 uygulama periyodu boyunca (her periyod 3 gün uygulama; 4 gün dinlenme
şeklindedir). Seçilen iki ayrı atık su içeriği için (
SEK ve Mekanik Arıtmadan