Arıtma Çamurlarının Tarımda Kullanılışına Kısa Bir Bakış
Ertuğrul Erdin
DEÜ Mühendislik Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümü Bornova/İZMİR
Giriţ
1955'lerde yapılan arazi çalışmalarında ve tarla denemelerinde arıtma çamurlarının daha ziyade gübre değeri ve etkisi ön planda tutuluyordu. Daha sonraki yıllarda yapılan çalışmalarda arıtma çamurlarının toprağı islah edici ve iyileştirici gücü ve özelliği dikkate alınarak çalışmalar yapılmaya başlandı. Çünkü arıtma çamurlarının bileşimi, yapısı devamlı olarak
değişmekte ve hiç bir zaman süreklilik göstermemektedir.
Kick (1969) yaptığı saksı ve tarla denemelerinde arıtma çamurlarında bulunan besin maddelerinin ilk uygulama yılında ancak %15 -20 sinin kullanıldığını özellikle bu azot ve fosfor için böyle olduğunu saptamıştır. Potasyumun ise tamamı daha ilk yılda kullanılmaktadır.
Evsel atıksu arıtma tesisi çamurlarındaki bitki besin maddeleri oldukca aynı iken; sanayi atıksularının içinde bulunan özellikle Pb, Cr, Cu, Zn, Cd, Ni, ve Hg içerikleri bakımından büyük farklılıklar göstermektedir. Sürekli olarak bu tür arıtma çamurları araziye verilecek olursa, ağırmetaller bitki ve toprak kalitesinin değişimi açısından çok büyük sorunlar yaratacaktır.
Kurţun (Pb)
Ağır metallerin bitkiye, hayvana ve insana etkileri ise ekilen ve yetiştirilen bitki türlerine ve toprak tipine göre değişmektedir. Buna sıkı sıkıya bağlıdır. Yapılan bilimsel çalışmalarda kurşunasetat gübrelemesine karşı arpa, yulaf, bugday, çok duyarlı davranırken; mısır ve çavdar çok daha dirençli d
avranmaktadır. Kurşun bitkinin kökü tarafından tutulmakta, bitkinin gelişmesi ve bitkinin ihtiyacı olan manganı topraktan alması engellenmektedir. Topraktaki konsantrasyonunun artması ile bitkideki kurşun oranı da artmaktadır. Bazen sağlıklı görünümünde olan bitkilerdeki Pb- miktarı, hastalıklı olanlardan daha fazla olabilmektedir (Alloway,1971).
Bitkiler açısından kurşuntehlikesi 1923 yılında otomobil yakıtına kurşuntetraetilen eklenmesinden beri devam etmektedir. O günden bu güne kurşun en tehlikeli ve en yaygın çevresel ağır metal haline gelmiştir. Egzoz gazları ile saçılan kurşun ve bileşikleri otoyol yakınlarındaki topraklarda kurşun konsantrasyonunun artmasına neden olmaktadır. Bu değer bazı çalışmalarda 67 mg Pb /kg toprak olarak bulunmuştur (Purve
s, 1969). Örneğin yıkanmamış lahana yapraklarındaki Pb-konsantrasyonu 1,14 ppm iken yıaknmış lahana yapraklarında bu değer 0,51 ppm olmaktadır.
Kadmiyumun (Cd)
Ağır metal kadmiyumun (Cd) ise ne bitki ne de hayvan yaşamı açısından önemli bir yeri yoktur. Ancak mikroorganizmaların gelişmelerine olumsuz etki yapabilmektedir. Ço nadiren bazı durumlarda yüksek bitkilerde kadmiyum o bitkilerin gelişmesini situmule edebilmektedirler. Hayvanlara etkisi ise istisnasız olumsuzdur. Bersin (1963) bazı doku ve tü
rlerde yaşamsal önemi olan metabolik faaliyetlerde Cd 'ın rol aldığını ileri sürmektedir. Cd'ın toprakdaki miktarı 0,01 - 0, 7 mg Cd/kg toprak arasında değişmektedir.
Krom (Cr) IV
Ağır metal krom (Cr) IV değerli krom bileşikleri insan, hayvan ve bitki için tosik etki yaparken, III değerli olanlarda bu durum gözlenmemektedir (Bersin,1963).
Cr (III) insan organizmasının beyninin gri maddesinde, karaciğerinde, safra kesesinde, kanser dokularında ve kan plazmalarında bulunmaktadır. 134 mg/l Cr(III) içerikli bir içme suyunun 2-3 ay boyunca kullanılması halinde karaciğer ve böbreklerde tahribatın görülmesi doğaldır.
Topraklarda krom miktarı 1,31 - 6,77 mg Cr/kg toprak düzeyinde bulunmaktadır. Maiwald (1940) krom içerikli sıvı ve katı atıkların verildiği arazide yaptığı çakışmalarda tarlada 160 mg Cr/kg toprak, sürekli arıtma çamurlarının verildiği arazilerde de 6 400 mg Cr/kg toprak değerlerinde bulunmuştur.
Bakır (Cu)
Yukarda sözü edilen Pb, Cd, ve Cr'a kıyasla bakırın (Cu) bitkiler için çok önemli bir besin maddesi olduğu çok eskilerden beri bilinmektedir.
Kaynaklar
Kick, H. (1969) : Klaerschlammverwertung im Landbau. Sonderdruck aus Lehr- und Handbuch der Abwassertechnik Band III Verlag von Wilhelm Erst und Sohn Berlin.
S.163
Alloway, B.J. ; Davis, B.E. (1971): Heavy metal content of plants on soils contaminated by lead mining. J. Agric. Sci. 76. S.321
Purves, D. ; Mackenzie, E. J. (1969) : Trace element contamination of parklands in urban areas. J. Soil Sci. 20. 288
Maiwald, K. (1940) : Die Verwertbarkeit des Abwasserschlammes der Gerbereien im Landbau. Der Forschungsdienst, 10, 236.
Bersin, T. (1963): Biochemie der Mineral-und Spurenelemente. Akad . Verlagsges. Frankfurt.
Ertuğrul Erdin
DEÜ Mühendislik Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümü Bornova/İZMİR
24 ton/h (6 ton KM/h + 18 ton SM/h) kapasiteli iki kademeli arıtma çamuru yakma tesisinde madde bilançosu:
Çamur ( 6 t KM/h + 18 t SM/h )
─────┬──────────┐ 18 ton/h
│Dolaylı ├──────────────────────────────────┬───────┐
┌───┤kurutma │ Kondensat │Buhar │
│ │ ├───────────────────┐ │20 t/h │
│ ├──────────┘ │ │ │
│ │ 11 t/h │ │ │
│ │ │ ─┬───────────┴┐ │
│ ├───────────┐ ┌──────────┐ └──┤ │ │
│ │Doğrudan │ │ │ │Yakmalı │ │
│ ┌─┤kurutma │ │ E-Filtresi │buhar │ │
│ │ │ ├────┤ ├─────┤kazanı │ │
│ │ │ │17,1│ │ │ │ │
│ │ │ │t/h │ │ ┌─┤ │ │ │
│ │ ├───────────┘ └──────────┘ │ │ │ │ │
│ │ │7,2 t/h │ └─────┬──────┘ │ │
│ Reaksiyon gazı │ │ hava │ │
│ 13,3 t/h 24,4 t/h │ │ │ │
│ │ ├────────────┐ │ ┌────┴──────┐ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │ │
│ └─┤ Ekzoz gazı │ │ │ Havanın ├──┘ │
│ │ ├──────────────────┴──┤ ön ısıtılması │
│ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │
│ ├────────────┘ └────┬──────┘ │Buhar
│ │ Kül 1,2 t/h │ Duman gazı │2 t/h
│Sıcak │
│su buharlı │ │
gaz 13 t/h
Çizelge : Arıtma çamuru küllerinin içerikleri
------------------------------------------------------------------------------
Elementler % Ağırlık
------------------------------------------------------------------------------
P 8
Fe 9
Al 5,4
Zn 0,7
Cu 0,2
Ti 0,7
------------------------------------------------------------------------------
Elementler ppm
------------------------------------------------------------------------------
Pb 1400
Mn 670
Cr 800
Ag 110
------------------------------------------------------------------------------