1

NAMIK KEMAL ÜNİVERSİTESİ Çorlu Mühendislik Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümü

ERGENE HAVZASI

ARITMA ÇAMURU YÖNETİMİ PROJESİ

“ARITMA ÇAMURLARININ TOPRAKTA

KULLANIMI EL KİTABI”

3

İÇİNDEKİLER 1. GİRİŞ ................................................................................................................................................ 9

2. ARITMA ÇAMURLARININ TOPRAKTA KULLANILMASI ...................................................................... 9

3. ATIKSU ARITMA VE İŞLEME PROSESLERİNİN ÇAMUR KARAKTERİZASYONU ÜZERİNE ETKİSİ ....... 10

4. STABİLİZASYON YÖNTEMLERİ VE PATOJEN GİDERME VE ORGANİK MADDE İÇERİĞİNE ETKİSİ .... 15

4.1 Stabilizasyon yöntemleri ............................................................................................................. 15

4.2 Stabilizasyon Yönetimlerinin Patojen Giderimine Etkisi .............................................................. 17

4.3 Stabilizasyon yöntemlerinin organik madde içeriklerine etkileri ................................................ 20

5. STABİLİZE ARITMA ÇAMURUNUN TOPRAKTA KULLANILABİLMESİ İÇİN YASAL YÜKÜMLÜLÜKLER ... 21

5.1 Gerekli izinlerin alınması ............................................................................................................. 21

5.2 Uygulanan toprak ve çamur için kalite parametreleri ................................................................ 21

5.3 Yer seçimi .................................................................................................................................... 26

5.4 Zamanlama ve yetiştirilecek ürünler ........................................................................................... 27

6. STABİLİZE ARITMA ÇAMURLARININ TOPRAĞA UYGULANMASI ........................................................ 29

6.1 Stabilize arıtma çamurunun depolanması ................................................................................... 29

6.2 Stabilize arıtma çamurunun nakliyesi .......................................................................................... 29

6.3 Stabilize arıtma çamurun toprağa uygulama yöntemleri ............................................................ 30

6.4 Stabilize arıtma çamurlarının ıslah amaçlı toprakta kullanımı .................................................... 32

6.5 Stabilize arıtma çamurlarının yeşil alanlarda kullanımı ............................................................... 33

6.6 Stabilize arıtma çamurlarının ağaçlandırma alanlarında kullanımı ............................................. 34

7. STABİLİZE ARITMA ÇAMURUNUN TOPRAKTA KULLANILMASININ AVANTAJ VE DEZAVANTAJLARI

35

7.1 Avantajları ................................................................................................................................... 35

7.2 Dezavantajları .............................................................................................................................. 35

8. TOPRAKTA UYGULANACAK ARITMA ÇAMURU HESABI ................................................................. 37

8.1 Tarımda kullanılacak arıtma çamuru hesabı ................................................................................ 37

8.1.1 Ürün seçimi ve nutrient gereksinimi ................................................................................... 37

8.1.2 Bakiye N, P, K miktarlarının hesaplanması .......................................................................... 38

8.1.3 Yıllık uygulama miktarların hesaplanması ........................................................................... 39

8.1.4 İlave N,P ve K gübresi ihtiyacı .............................................................................................. 44

8.1.5 Toprak pH’ı ve pH ayarlamaları ........................................................................................... 44

8.2 Islah amaçlı olarak kullanılacak çamur miktarının hesabı ........................................................... 45

4

9. ARITMA ÇAMURLARININ İZLENMESİ VE RAPORLANMASI ............................................................ 49

9.1 İzleme .......................................................................................................................................... 49

9.2 Raporlama ................................................................................................................................... 50

5

TABLO LİSTESİ

Tablo 1. Arıtma tesislerinden kaynaklanan çamur ve katı atıkların özellikleri (Metcalf&Eddy, 1991) .. 10

Tablo 2. Ham ve çürütülmüş çamur özellikleri ve kimyasal bileşimi (Metcalf&Eddy, 1991) ................. 12

Tablo 3. Ticari gübre ve stabilize çamurdaki besi maddesi karşılaştırılması (Metcalf&Eddy, 1991) ... 12

Tablo 4. Atıksu arıtma tesisi çamurundaki metal içerikleri (Metcalf&Eddy, 1991) ............................... 13

Tablo 5. Yaygın olarak kullanılan çamur stabilizasyon yöntemleri ve çeşitli parmetreler için giderim

seviyeleri (Uzun ve Bilgili, 2011) ............................................................................................................ 16

Tablo 6. Patojen giderme seviyesi belirlenmesinde kullanılan skala (Lepeuple ve Diğ., 2004) ............ 17

Tablo 7. Çamurlarda rastlanan patojenler ve miktarları ....................................................................... 17

Tablo 8. Isıl işlem sonrası patojen giderimi ........................................................................................... 18

Tablo 9. Kireç ile stabilizasyonun patojen giderimine etkisi ................................................................. 18

Tablo 10. Çeşitli çürütme proseslerinin virüslerin aktivasyonuna etkisi (Lepeuple ve diğ., 2004) ........ 19

Tablo 11. Aerobik ve anaerobik çürütme sonrası patojen ve indikatör organizma konsantrasyonları

(Lepeuple ve diğ., 2004) ........................................................................................................................ 19

Tablo 12. Kompost ile patojen giderimi ................................................................................................ 19

Tablo 13. Kompostta patojen giderim verimleri (log biriminde) ........................................................... 20

Tablo 14. Çamurun organik içeriğinin karşılaştırılması .......................................................................... 20

Tablo 15. Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik (EK-IIB)

“Stabilize arıtma çamuru analiz belgesi” ............................................................................................... 22

Tablo 16. Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik (EK-IIA)”

Toprak analiz belgesi”............................................................................................................................ 23

Tablo 17. Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik (EK-III)

“Stabilize arıtma çamuru kullanım izin belgesi” .................................................................................... 24

Tablo 18. Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik EK- IB

“Toprakta kullanılabilecek stabilize arıtma çamurunda müsaade edilecek maksimum ağır metal

muhtevaları” .......................................................................................................................................... 25

Tablo 19. Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik EK-IC “

Toprakta kullanılacak stabilize arıtma çamurundaki organik bileşiklerin konsantrasyonlarının ve

dioksinlerin sınır değerleri” ................................................................................................................... 25

Tablo 20. Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik EK-IA

“Topraktaki ağır metal sınır değerleri” .................................................................................................. 26

Tablo 21. Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik EK- IE

“Toprakta on yıllık ortalama esas alınarak bir yılda verilmesine müsaade edilecek ağır metal yükü sınır

değerleri” ............................................................................................................................................... 26

Tablo 22. Farklı çamur uygulamaları için tahmin edilen mineralizasyon oranları (Kmin) ....................... 38

Tablo 23. NH3 olarak NH4-N’nun buharlaşma kayıpları ......................................................................... 40

Tablo 24. Kümülatif kirletici yükleme oranları limitleri (CPLR) .............................................................. 42

Tablo 25. Örnek olarak hazırlanan stabilize arıtma çamuru kullanım talimatı format ......................... 51

Tablo 26. Stabilize arıtma çamuru kullanıcıları için verim raporuna ait örnek format .......................... 52

6

7

ŞEKİL LİSTESİ

Şekil 1. Susuzlaştırılmış çamur .............................................................................................................. 11

Şekil 2. Aerobik stabilizasyona uğramış arıtma çamuru ........................................................................ 11

Şekil 3. Çamurun tarım arazisine taşınması ........................................................................................... 29

Şekil 4. Sıvı arıtma çamurunun toprağa enjeksiyon yöntemi ile uygulanması ...................................... 31

Şekil 5. Sıvı arıtma çamurunun püskürtme yöntemi ile uygulanması ................................................... 31

Şekil 6. Çamurun araziye serilmesi ........................................................................................................ 32

Şekil 7. Susuzlaştırılmış çamurun toprağa enjeksiyonu ......................................................................... 32

9

1. GİRİŞ Bu el kitabı, T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Çevre Yönetimi Genel Müdürlüğü’nün ihtiyaçları

doğrultusunda sürdürülmüş olan "Ergene Havzası Arıtma Çamuru Yönetimi Projesi” isimli proje

kapsamında hazırlanmıştır. El kitabının amacı, stabilize arıtma çamurunun toprakta kullanımına

yönelik gereksinimleri ortaya koyarak arıtma tesisi işletmecileri ve kullanıcıları bilgilendirmektir. El

kitabı hazırlanırken, 03.08.2010 tarihli ve 27661 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanan “Evsel ve Kentsel

Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik” temel alınmıştır.

Türkiye’de tarım potansiyeli ve çamur uzaklaştırma sistemlerinin maliyeti göz önüne alındığında,

arıtma çamurlarının tarım alanlarında kullanılması uygun çözümlerden biri olarak

değerlendirilebilmektedir.

2. ARITMA ÇAMURLARININ TOPRAKTA KULLANILMASI Arıtma çamurları; bünyelerinde organik bileşikleri ve bitki gelişimi için gerekli makro ve mikro bitki

besin elementlerini bulundurmaktadırlar. Azot ve fosfor içerikleri arıtma çamurlarının gübre değerini

ortaya koymakta, organik madde içerikleri de bu materyalin toprak ıslah etme özelliği açısından ayrı

bir önem taşıdığını göstermektedir.

Ülkemizde arıtma çamurlarının tarımda kullanılması 03.08.2010 tarihli ve 27661 sayılı Resmi

Gazete’de yayımlanan “Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair

Yönetmelik” hükümlerine göre gerçekleştirilebilmektedir.

Evsel, kentsel ve evsel nitelikli atıksu arıtma tesislerinden çıkan çamurlar stabilize edildikten sonra

tarım alanlarında kullanılabilmektedir. Kentsel atıksu, evsel atıksu ya da evsel atıksuyun endüstriyel

atıksu ve/veya yağmur suyu ile karıştığı sulardır. Evsel nitelikli endüstriyel atıksular 08.01.2006 tarihli

ve 26047 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanarak yürürlüğe giren “Kentsel Atıksu Arıtımı Yönetmeliği”

Ek-III’te yer alan endüstriyel sektörlerden kaynaklanan atıksulardır. Bunlar;

a) Süt ve Süt Ürünleri

b) Meyve, sebze ürünleri ile diğer gıda bitkilerinin işlenmesi

c) Alkolsüz içeceklerin imalatı ve şişelenmesi

d) Patates işleme

e) Et endüstrisi

f) Bira fabrikaları

g) Alkol ve alkollü içeceklerin üretimi

h) Bitkisel ürünlerden hayvan yemi imalatı

i) Hayvan postu, derisi ve kemiklerinden jelatin ve tutkal imalatı

10

j) Malt imalathaneleridir.

3. ATIKSU ARITMA VE İŞLEME PROSESLERİNİN ÇAMUR

KARAKTERİZASYONU ÜZERİNE ETKİSİ Atıksu arıtma tesislerinden oluşan arıtma çamurlarının en etkili şekilde uzaklaştırılması amacıyla

çamur karakteristiklerinin bilinmesi önemlidir. Bu durum aynı zamanda katı atığın kaynağı, sistemdeki

çamur yaşı ve proses tipi ile ilişkilidir. Arıtma proseslerine ve amacına bağlı olarak arıtma çamurları

farklılık göstermektedirler. Bunlar; çökebilen katıların oluşturduğu ön çökeltim çamurları, kimyasal

arıtma çamurları, biyolojik arıtma çamurları ve içmesuyu arıtma tesislerinden oluşan inorganik

çamurlardır. Arıtma tesislerinden kaynaklanan çamur ve katı atıkların bazı fiziksel özellikleri Tablo

1’de verilmiştir. Susuzlaştırılmış ve stabilasyona tabi tutulmuş arıtma çamurlarının görüntüsü Şekil 1

ve Şekil 2’de gösterilmiştir.

Tablo 1. Arıtma tesislerinden kaynaklanan çamur ve katı atıkların özellikleri (Metcalf&Eddy, 1991)

Çamur ve katı atık Tanımlama

Izgara ve elekte tutulan atıklar Büyük boyutlu organik ve inorganik maddelerin tutulmasında kullanılır. Organik madde içeriği sistemin yapısına ve mevsimsel özelliklere göre değişiklik gösterir.

Kum Hızlı çökme özelliğine sahip, ağır inorganik katılardan oluşmaktadır. İşletme şartlarına da bağlı olarak yağ ve gres gibi organik maddeleri de içerirler.

Köpük/yağ Birincil ve ikincil çöktürme havuzları yüzeyinden sıyırılarak alınan yüzen maddeleri içerir. Köpük, yağ, bitkisel ve mineral yağlar, hayvansal katı yağlar, parafin, sabun, yiyecek atıkları,, sebze ve meyve kabukları, saç, kağıt ve karton, izmarit, plastik maddeler, kum ve benzeri maddeleri içerir. Özgül ağırlığı genellikle 0.95’dir.

Birincil çamur Birincil (ön) çöktürmeden çıkan çamur gri ve yapışkan olup, çoğu zaman yoğun kokuludur. Bu çamur kolaylıkla çürütülebilir.

Kimyasal çöktürme çamuru Metal tuzları ile yapılan çöktürmeden çıkan çamur koyu renkli, demir içeriği yüksek kırmızı renklidir. Kokusubirincil çamur kadar yoğun değildir. Çamurdaki demir veya alum hidratları, çamuru jelatinimsi yapar. Tankta bırakılması durumda birincil çamur gibi yavaş bir çürümeye uğrar. Önemli miktarda gaz çıkışı olur ve tankta uzun süreli kalırsa çamur yoğunluğu artar.

Aktif (Biyolojik) çamur Kahverengi ve flok ağırlıklıdır. Koyu renk gözleniyor ise septik şartlar oluşmuş demektir. Renk açık ise az havalandırma sonucu çökme özelliği kötü çamurdur. İyi şartlardaki çamur toprak kokusundadır. Çamur kolaylıkla septikleşmeye meyillidir, çürük yumurta kokusu yayabilir. Yalnız veya birincil çamurla karışmış aktif çamur kolayca çürüyebilir.

Damlatmalı fitre çamuru Kahverengimsi, floklu ve taze olduğunda nispeten kokusuzdur. Aktif çamura göre daha yavaş parçalanmaya uğrar ancak kolay çürütülebilir.

Aerobik çürütülmüş çamur Kahve ve koyu kahve renklidir Floküler özelliklidir. Kötü kokulu olmayıp çoğunlukla küf kokuludur. İyi çürütülmüş çamur kurutma yataklarında kolaylıkla susuzlaştırılabilir.

Anaerobik çürütülmüş çamur Koyu kahve-siyah renkli olup, çok miktarda gaz içerir. Tam çürütüldüğünde, kötü kokmaz, kokusu hafif, sıcak katran, yanmış lastik veya mühür mumu gibidir. Çamur ince tabak şeklinde, kurutma yatağına yayıldığında, katılar yüzeyde tutulur, su hızlı şekilde drene olur ve katılar yatak üzerinde yavaşça çökerler. Çamur kurudukça, gaz çıkar, zengin bahçe toprağı özelliklerindedir.

Kompost ürünü Koyu kahve-siyah renklidir. Ancak kompostlamada kullanılan odun kırıntıları ve geri döndürülen kompost dolayısıyla renk değişebilir. İyi kompostlanmış çamur kokusuz olup, ticari değerde bahçe toprağı şartlandırıcısı olarak kullanılabilir.

Foseptik (septik tank) çamuru Siyah renklidir. İyi çürütülmemesi durumunda hidrojen sülfür ve diğer gazlardan dolayı kötü koyu yayar. Bu durumdaki çamurun kurutulmasında ciddi koku problem ile karşılaşılır.

11

Şekil 1. Susuzlaştırılmış çamur

Şekil 2. Aerobik stabilizasyona uğramış arıtma çamuru

Arıtılmamış ve çürümüş çamurun kimyasal bileşimi ile ilgili bilgiler Tablo 2’de verilmektedir. Son

uzaklaştırma yönteminin belirlenmesinde besi maddesi de dahil olmak üzere kimyasal bileşiklerin

çoğunun bilinmesi önemlidir.

12

Tablo 2. Ham ve çürütülmüş çamur özellikleri ve kimyasal bileşimi (Metcalf&Eddy, 1991)

Ham birincil çamur Çürütülmüş birincil çamur Aktif çamur sistemi çamuru

Aralık Tipik Aralık Tipik Aralık

Toplam katı madde(TS) 2-8 5 6-12 10 0.83-1.16

% Uçucu katı (TS’nin %’si) 60-80 65 30-60 40 59-88

Yağ ve gres (TS’nin %’si) 6-30 - 5-20 18 -

Eterde çözünebilen Eterde ekstrakte olan

7-35 - - - 5-12

Protein (TS’nin %’si) 20-30 25 15-20 18 32-41

Azot (TS’nin %’si) 1.5-4 2.5 1.6-6 3 2.4-5

Fosfor((P2O5, TS’nin %’si) 0.8-2.8 1.6 1.5-4 2.5 2.8-11

Potasyum(K2O,TS’nin %’si) 0-1 0.4 0-3 1 0.5-0.7

Selüloz (TS’nin %’si) 8-15 10 8-15 10 -

Demir (sülfitsiz) 2-4 2.5 3-8 4 -

Silika(SiO2, TS’nin %’si) 15-20 - 10-20 - -

pH 5-8 6 6.5-7.5 7 6.5-8

Alkalinite(mg/l CaCO3 olarak) 500-1,500 600 2,500- 3,500 3,000 580-1,100

Organik asitler(mg/l, HAc) 200-2,000 500 100-600 200 1,100-1,700

Enerji içeriği, kj TS/kg 23,000- 29,000 25,000 9,000- 14,000 12,000 19,000- 23,000

Çamurun toprakta kullanımını etkileyen en önemli özellikler, organik içeriği (uçucu katı olarak

ölçülür), besi maddeleri, patojenler, metaller ve toksik organiklerdir. Çamurun toprakta kullanılması

durumunda, gübre özelliği (azot, fosfor ve potasyum içeriği) önem kazanmaktadır. Ticari bir gübre ile

çamurun karşılaştırılması Tablo 3’te verilmiştir.

Tablo 3. Ticari gübre ve stabilize çamurdaki besi maddesi karşılaştırılması (Metcalf&Eddy, 1991)

Besi maddesi, %

Azot Fosfor Potasyum

Toprakta kullanılan gübre 1 5 10 10

Stabilize aktif çamur tipik değeri 3.3 2.3 0.3 1

Besi maddesi konsantrasyonu toprak ve bitki özelliğine göre değişmektedir.

Araziye verilecek çamur, bitki büyümesi için gereken besi maddelerini karşılayabilmektedir. Bazı

uygulamalarda, çamurun fosfor ve potasyum içeriği bitki gereksinimini karşılayamayacak kadar az

olabilmektedir. Çamurdaki iz elementler, inorganik kimyasal elementler olup bitki ve hayvanlar için

gerekli veya zararlı olabilir. Ağır metal konsantrasyonları Tablo 4’te verilmektedir. Çamurun arazide

kullanım miktarı, yapısındaki ağır metal konsantrasyonuna ve N, P ve K miktarına göre

değişebilmektedir.

13

Tablo 4. Atıksu arıtma tesisi çamurundaki metal içerikleri (Metcalf&Eddy, 1991)

Metal Kuru Çamur, mg/kg

Aralık Ortalama

Arsenik 1.1-230 10

Kadmiyum 1-3,410 10

Krom 10-99,000 500

Kobalt 11.3-2,490 30

Bakır 84-17,000 800

Demir 1,000-154,000 17,000

Kurşun 13-26,000 500

Manganez 32-9,870 260

Civa 0.6-56 6

Molibden 0.1-214 4

Nikel 2-5,300 80

Selenyum 1.7-17.2 5

Kalay 2.6-329 14

Çinko 101-49,000 1700

15

4. STABİLİZASYON YÖNTEMLERİ VE PATOJEN GİDERME VE ORGANİK

MADDE İÇERİĞİNE ETKİSİ

4.1 Stabilizasyon yöntemleri

Çamur stabilizasyonu; organik madde içeriğinin azaltılması, patojen organizmaların giderilmesi ve

koku potansiyelinin azaltılması amacıyla çamura uygulanan işlemlerden biridir. Çamurun

stabilizasyonu özellikle hacim azaltılması ve yan ürün olarak gaz üretiminde de etkilidir. Aşağıda

yaygın olarak kullanılan stabilizasyon yöntemleri açıklanmıştır (Uzun ve Bilgili, 2011).

- Kireç ile Stabilizasyon

Bu yöntemde çamura, pH değerini 12’ye çıkaracak miktarda kireç ilave edilir ve patojenlerin tam

giderimi için yaklaşık 2 sa beklenir. Yüksek pH değeri, mikroorganizmalar için uygun olmayan bir

ortam oluşturur. Bunun sonucu olarak da çamur ayrışmaz, koku kaybolur ve sağlık riskleri oluşmaz

(Filibeli,2013). İşlemde sönmüş kireç kullanılabileceği gibi, sönmemiş kireç de kullanılabilir ve bu

durumda, açığa çıkacak ısıdan yararlanılarak kısmi bir kurutma ve etkili bir pastörizasyon işlemi de

gerçekleştirilebilir (Uzun ve Bilgili, 2011).

Kireç ilavesi sonrası reaksiyon ısısı ve alkalinizasyon ile çamurdan hijyenik ve bakterisiz bir ürün elde

edilir. İşlem ısı veren bir reaksiyon olduğundan çamurun su içeriği buharlaşır, katı içeriği artar ve

kuruma gerçekleşir. Tarımda kireç yönünden eksikliği olan topraklar için uygulanması uygundur

(Ayvaz,2000).

- Anaerobik Çürütme

Anaerobik çürütme stabilizasyon için kullanılan en eski yöntemlerden biridir. Organik madde

oksijensiz ortamda parçalanır ve inorganik kısımlara dönüşür. Proses iki aşamada gerçekleşir. Birinci

aşamada, organik maddeler organik asitlere, ikinci aşamada ise organik asitler metan ve

karbondioksite dönüştürülerek biyogaz oluşmaktadır. Oluşan biyogaz, tesisin işletilmesi için gerekli ısı

ve elektrik enerjisini sağlamada kullanılmaktadır. Proses işletilirken en önemli faktörler; bekleme

süresi, sıcaklık, alkalinite, pH, inhibitör maddelerin varlığı, nutrientler ve eser elementlerin

konsantrasyonudur (Uzun ve Bilgili, 2011).

- Aerobik Çürütme

Aerobik çürütme prosesi aktif çamur prosesine benzemektedir. Organik madde yokluğunda

bakteriler içsel solunum ile kendi protoplazmalarını tüketmeye başlarlar. Bu yöntem oluşan

çamurların, yeterli oksijenin sağlandığı koşullarda biyolojik stabilizasyonu için kullanılan bir

yöntemdir. Aerobik süreçlerin işletilmesinde; sıcaklık, bekleme süresi, oksijen gereksinimi, karıştırma

ve ortam pH’ı gibi faktörler denetim altında tutulmalıdır (Uzun ve Bilgili, 2011).

16

- Kompostlama

Kompostlama, organik maddelerin biyolojik olarak ayrışma hızını arttırmak için uygulanan kontrollü

biyolojik prosestir. Kompostlamanın son ürünleri genellikle CO2, biyokütle ve stabilize olmuş

komposttur. İyi işletilen bir sistemde organik maddenin bozunması sırasında sıcaklık 70ºC’ye

çıkartılarak, patojen bakterilerin yok olması sağlanır. Kompostlama sırasında organik maddeler

mikroorganizmaların ve onların enzimlerinin faaliyetleri ile humusça zengin bir ürüne dönüşür.

Kompost uygulaması organik madde oranını artırır, besin düzeylerini, mikrobiyal biyokütle ve

toprağın fiziksel özelliklerini iyileştirir (havalandırma, su tutma kapasitesi, vb) (Yıldız ve Değirmenci,

2014).

- Isıl İşlemler

Isıl işlem, kısa zaman aralıklarında (yaklaşık olarak 30 dk) yüksek basınç altında (2760 kN/m2) ve 260oC

üzerindeki sıcaklıklarda çamurun ısıtılmasıdır. Isıl işlem hem bir stabilizasyon hem de şartlandırma

işlemidir. Çamur yüksek sıcaklık ve basınca maruz kaldığında, termal aktivite çamurdaki bağlı suyu

açığa çıkarır ve katı maddelerin floklaşmasını sağlar. Bu yöntemde yüksek sıcaklıklar kullanıldığı için

önemli bir dezenfeksiyon ve stabilizasyon yöntemidir. Fakat diğer proseslere göre maliyeti yüksektir

(Filibeli, 2013, Lepeuple ve diğ., 2004).

Tüm bu stabilizasyon yöntemlerinin organik madde bozunması, kokuşmanın engellenmesi ve patojen

giderimine etkileri farklıdır. Tablo 5’te yaygın olarak kullanılan çamur stabilizasyon yöntemleri ve

çeşitli parametreler için giderim seviyeleri verilmektedir. Tablo 5’ten de görüldüğü gibi patojen

gideriminde kireç ile stabilizasyon ve ısıl işlemlerin etkisi diğerlerine göre yüksektir. Tablo 6’da

patojen gideriminde giderme seviyesinin belirlenmesi için kullanılan skala verilmektedir. Literatürde

patojen giderim seviyeleri için log birimi sıklıkla kullanılmaktadır. Arıtma çamurlarında

mikroorganizma konsantrasyonları 106-109 EMS/g seviyelerinde olduğundan log birimlerinin kullanımı

yaygındır. Tablo 6’da log birimi ile % giderim verimi arasındaki ilişki de görülmektedir. Tablo 6’dan da

görüldüğü gibi giderme verimleri %99’un üzerindeki değerler için bir skala oluşturulmuştur. Giderme

seviyesinin çok iyi olduğu durumda giderme oranı >99.9999 olup bunun log birimi ifadesi >6’dır.

Tablo 5. Yaygın olarak kullanılan çamur stabilizasyon yöntemleri ve çeşitli parmetreler için giderim seviyeleri (Uzun ve Bilgili, 2011)

Proses Patojen giderimi Bozunma derecesi Koku giderimi

Kireç ile stabilizasyon İyi Orta Orta

Anaerobik çürütme Orta İyi İyi

Aerobik çürütme Orta İyi İyi

Isıl işlemler Çok iyi İyi İyi

Kompostlama Orta İyi Orta

17

Tablo 6. Patojen giderme seviyesi belirlenmesinde kullanılan skala (Lepeuple ve Diğ., 2004)

Giderme seviyesi Giderme oranı (log birimi) Giderme oranı (%)

Düşük <2 < 99

Orta 2-4 99-99.99

İyi 4-6 99.99-99.9999

Çok iyi >6 >99.9999

4.2 Stabilizasyon Yönetimlerinin Patojen Giderimine Etkisi

Arıtma çamurları, çok çeşitli organik maddeleri, ağır metalleri ve patojenleri içermektedir. Arıtma

çamurlarında virüsler, bakteriler, mantarlar, parazitler, mayalar, helmitler gibi çok sayıda

mikroorganizma çeşidine rastlanmaktadır. Tarım alanlarında kullanım için arıtma çamurlarındaki

patojen mikroorganizmaların varlığı önem taşır. Arıtma çamurlarında bulunan başlıca patojenler dört

grupta sınıflandırılabilir; bakteriler, virüsler, protozoalar ve helmitler (Özsoy, 2006). Çamurlarda

rastlanan patojenlerin yoğunluğu Tablo 7’de verilmektedir (Lepeuple ve diğ., 2004).

Tablo 7. Çamurlarda rastlanan patojenler ve miktarları

Tür Organizma Birincil çamurdaki miktar (EMS/g KM)

İkincil çamurdaki miktar (EMS/gKM)

Virüs Çeşitli enterik virüsler Bakteriyofajlar

102-104 105

3x102 -

Bakteri Toplam koliform Fekal koliform Enterococci Salmonella spp Clostridium spp

108-109

107-108

106-107

102-103

106

7x108

8x106

2x102

9x102

-

Protozoa Giardia spp 102-103 102-103

Helmitler Ascaris spp Trichuris vulpis

102-103 102

103

<102

Arıtma çamurlarında rastlanan iki bakteri grubu olan koliformlar ve fekal streptokoklar genellikle

insan ve hayvan dışkısında bulunduğundan indikatör organizmalar olarak kullanılırlar. Bu iki bakteri

grubunun varlığı çamurun patojen mikroorganizmaları içerdiğini gösterir (Özsoy, 2006).

Arıtma çamurlarındaki patojenlerin giderimini etkileyen başlıca faktörler sıcaklık, bekleme süresi,

diğer mikroorganizmalarla yarışma, pH ve çeşitli kimyasal etkileşimlerdir. Virüslerin inaktivasyonu için

en önemli faktörler termal işleme maruz kalma, buharlaşma ile kurutma, yüksek pH’a maruziyet ve

ışığa maruz kalmadır. Bunları sağlayabilecek bazı işlemler anaerobik/aerobik çürütme, kireçle

stabilizasyon, termal işlemlerdir. Tüm stabilizasyon yöntemleri bozunmayı ve kokuşmayı önlemede

verimli olmalarına rağmen patojenlerin gideriminde farklı sonuçlar elde edilebilmektedir. Patojen

giderimi proses şartlarına göre de oldukça değişkendir. Sıcaklık, maruz kalma süresi, pH gibi şartların

değişmesi ile patojen giderim verimleri de değişebilmektedir (Lepeuple ve diğ., 2004).

18

Isıl işlemler çamur hacmini azaltmada oldukça etkili olmakla birlikte çamurun mikrobiyal kalitesinin

değişmesinde de oldukça etkilidir. Isıl işlemler uygulandığında patojenler yüksek sıcaklığa maruz

kaldıklarından dolayı inaktif olurlar. İşlemin verimi sıcaklığa ve maruz kalma süresine göre

değişkendir. İspanya’da yapılmış bir çalışmaya göre ısıl işlemler sonrası patojen giderim verimleri

Tablo 8’de verilmektedir. Tablodaki değerler log birimindedir. Tablo 8’den de görüldüğü gibi ısıl işlem

sonrası özellikle E.coli türünün giderimi %99.99 civarındadır (Lepeuple ve diğ., 2004).

Tablo 8. Isıl işlem sonrası patojen giderimi

Tür Patojen giderimi (log birimi)

80oC’de 90 dk temas

E.coli >3.6

Enterococcus >2.7

Clostridium 0.3

Somatik kolifaj 0.6

Kireç ile stabilizasyon sonrası pH 12’nin üzerine çıktığından mikrobiyal aktivite oldukça engellenir.

Özellikle yüksek pH’ta uzun süreler (pH.12.5’te 2-4 ay) bekletme sonrası helmitlerin %98.5’inin

azaldığı ve virüslerin aktivitesinin %90’nının engellendiği bildirilmiştir. Bu şartlarda koliform giderim

oranları %99.9999’un üzerinde olmuştur (Lepeuple ve diğ., 2004). Kireç ile stabilizasyon ile yapılan bir

çalışma sonuçları Tablo 9’da verilmektedir. Tablo 9’dan da görüldüğü gibi kireç ile stabilizasyon

sonrası patojen organizmaların giderim oranları %99.99’un üzerindedir (Lepeuple ve diğ., 2004).

Tablo 9. Kireç ile stabilizasyonun patojen giderimine etkisi

Organizma Giderim oranı (log birimi)

E.coli 4.35-4.76

Listeria monocytogenes 6.75

Campylobacter jejuni 7.23-7.49

Salmonella senftenberg 4.71-7.95

Salmonella typhimurium 8.75-9.67

Salmonella dublin 6.84-7.58

Poliovirüs 6.5-6.82

Anaerobik ve aerobik çürütme işlemleri de patojen gideriminde etkilidir. Özellikle yüksek sıcaklık

gerektiren termofilik anaerobik çürütme prosesinde patojen giderimleri yüksek olabilmektedir.

Yapılan bir çalışmada sıcaklık 55oC, bekleme süresi 24 sa ve 20 günlük çamur yaşlarında etkili patojen

giderimleri sağlanabilmiştir (Lepeuple ve diğ., 2004). Bunun yanında bakteriler, virüsler, parazitler,

mayalar ve mantarlar gibi birçok patojen mezofilik anaerobik çürütme sonrası hala

yaşayabilmektedir. Mezofilik anaerobik çürütme %99 oranında patojen giderimi sağlarken, termofilik

anaerobik çürütmede bu oran %99.99’a kadar çıkmaktadır (Lepeuple ve diğ., 2004).

19

Farklı çürütme proseslerinin patojenlere etkisi Tablo 10 ve Tablo 11’de verilmektedir. Tablo 10’dan da

görüldüğü gibi özellikle termofilik anaerobik çürütme sonrası virüs aktivasyonu %99.9999 oranında

engellenebilmektedir. Bu prosesler sırasında virüslerin aktivasyonunu etkileyen birçok faktör vardır

(Lepeuple ve diğ., 2004):

- Sıcaklık: Termofilik çürütme mezofilik çürütmeden daha etkilidir.

- Mikroorganizmalar ve mikrobiyal ensimler

- Amonyak üretimi

Tablo 10. Çeşitli çürütme proseslerinin virüslerin aktivasyonuna etkisi (Lepeuple ve diğ., 2004)

Proses Virüs inaktivasyonu (%)

Mezofilik anaerobik çürütme (30-35oC) 50-99

Termofilik anaerobik çürütme (50oC) 99.9999

Termofilik aerobik çürütme (45oC) 98

Tablo 11. Aerobik ve anaerobik çürütme sonrası patojen ve indikatör organizma konsantrasyonları (Lepeuple ve diğ., 2004)

Organizma Organizma miktarı (EMS/g KM

Birincil çamur Anaerobik çürütülmüş çamur

Aerobik çürütülmiş çamur

Enterik virüsler Ratvirüs Salmonella Toplam koliform Fekal koliform Shigella spp Giardia spp

102-104

102-103

108-109

106-107

102-104

0.2 – 210 14 – 485 3 - 103

102 - 106

102 - 106

20 105

0 – 260 <Ölçüm sınırı 3 105 - 106

105 - 106

<Ölçüm sınırı <Ölçüm sınırı

Diğer stabilizasyon yöntemlerinden biri olan kompostlama da patojen gideriminde etkilidir.

Kompostlamanın etkisi proses sırasındaki sıcaklıkla, nemle, ortamın pH’sı ile, süre ile ve havalanma

verimi ile yakından ilgilidir. Tablo 12’de kompost ile patojen minimum ve maksimum giderim oranları

verilmiştir. Tablo 12’den de görüldüğü gibi kompost ile maksimum giderim verimleri %99.99’un

üzerindedir (Lepeuple ve diğ., 2004).

Tablo 12. Kompost ile patojen giderimi

Salmonella Fekal koliform Enterokoklar

Minimum giderim 0.5 log 0.68 log 0.71 log

Maksimum giderim >6 log >6 log 4.72 log

Patojen giderimi açısından mezofilik anaerobik çürütme ile kompost arasındaki karşılaştırma Tablo

13’te verilmektedir. Tablo 13’ten de görüldüğü gibi kompostta patojen giderim verimi mezofilik

anaerobik çürütmeye göre yüksektir. Kompostta benzer patojen giderim verimlerini sağlayabilmek

20

için yüksek sıcaklıkta daha düşük bekleme süreleri, düşük sıcaklıkta daha uzun bekleme süreleri

gerekebilmektedir (Lepeuple ve diğ., 2004).

Tablo 13. Kompostta patojen giderim verimleri (log biriminde)

Organizma Mezofilik anaerobik çürütme

Kompost 55oC- 4sa

Kompost 40oC - 5 gün

E.coli 3.37 6.18 6.18

Listeria 2.23 3.10 2.44

Campylobacter 0.34 5.70 5.70

Salmonella s. 4.18 2.39 2.09

Poliovirüs 4.46 7.85 7.85

Cryptosporidium 2.67 - -

Stabilizasyon yöntemleri ile proses şartlarına bağlı olarak etkili patojen giderim verimleri

sağlanabildiği görülmektedir. Fakat çok çeşitli çalışma şartlarına bağlı olarak patojen giderim verimleri

de değiştiğinden, bu yöntemler arasında karşılaştırma yapmanın oldukça zor olduğu söylenebilir. Bu

yöntemlerin tümünde %99’un üzerinde patojen giderme verimleri sağlanabildiği açıktır.

4.3 Stabilizasyon yöntemlerinin organik madde içeriklerine etkileri

Arıtma çamurlarının stabilizasyon işlemleri sonrasında organik içerik çoğunlukla hidrokarbonlar,

aminoasitler, küçük proteinler ve yağlar gibi çözünmüş maddelerden oluşmaktadır. Evsel arıtma

çamurlarının organik içeriği çamura uygulanan şartlandırma ve arıtma yöntemlerine göre değişmekle

birlikte genellikle kuru bazda %50 den fazla olmaktadır. Tablo 14’te evsel arıtma çamurlarının organik

içeriği evsel atıklar ve hayvansal gübreler ile karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Evsel arıtma

çamurlarının organik içeriğinin hayvansal gübrelere yakın değerlere sahip olduğu görülebilmektedir

(Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Projesi, 2010).

Tablo 14. Çamurun organik içeriğinin karşılaştırılması

Evsel Çamur Organik madde içeriği, % kuru madde

Aerobik Çürütme 60-70

Anaerobik Çürütme 40-50

Termal Yöntemler 40 >

Kireçle Arıtma 40 >

Kompost 50-85

Hayvansal Gübre 45-85

21

5. STABİLİZE ARITMA ÇAMURUNUN TOPRAKTA KULLANILABİLMESİ İÇİN

YASAL YÜKÜMLÜLÜKLER

5.1 Gerekli izinlerin alınması

Stabilize arıtma çamurlarının toprakta kullanılması izne tabidir. Stabilize arıtma çamuru üreticileri,

kullanıma sunacakları stabilize arıtma çamuru için “Stabilize Arıtma Çamuru Kullanım İzin Belgesi”

talebiyle Çevre ve Şehircilik il Müdürlüğüne başvuruda bulunması gerekmektedir. Başvuru sırasında;

- Kullanılacağı bölgenin il, ilçe, köy olarak yeri, parsel numarası, kaç dekar olduğu,

- Yıllık üretilen çamur miktarı,

- Kullanılacak stabilize arıtma çamuru analiz belgesi (EK-IIB) (Tablo 15),

- Uygulanacak toprağın analiz belgesi (EK-IIA) (Tablo 16).

İlgili kurumlardan oluşan inceleme ve değerlendirme komisyonu, inceleme sonrası toprakta kullanımı

uygun görülen stabilize arıtma çamuru için “Stabilize Arıtma Çamuru Kullanım İzin Belgesi” (EK-III)

(Tablo 17) 3 yıllığına verilmektedir.

5.2 Uygulanan toprak ve çamur için kalite parametreleri

Yönetmelik gereğince, EK-IB, EK-IC ve EK–ID’de verilen değerlerin hiçbirinin aşılmaması

gerekmektedir. EK-IB’de “Toprakta kullanılabilecek stabilize arıtma çamurunda müsaade edilecek

maksimum ağır metal muhtevaları” verilmektedir (Tablo 18). Toprağa uygulanması istenen stabilize

arıtma çamurunun belirtilen ağır metaller açısından kontrol edilmesi gerekmekte olup, tüm metal

parametrelerinin sınır değerlerin altında olması istenmektedir. Aksi taktirde toprağa uygulama

yapılması mümkün olamamaktadır.

EK-IC’de Toprakta kullanılacak stabilize arıtma çamurundaki organik bileşiklerin konsantrasyonlarının

ve dioksinlerin sınır değerleri verilmektedir (Tablo 19). Stabilize arıtma çamurunun toprakta

uygulanması durumunda organik bileşikler için sınır değerler verilmiş olup, bu sınır değerlerin

üzerinde parametreler içeren stabilize arıtma çamurlarının toprakta kullanımı mümkün

olamamaktadır.

EK-ID’de ise toprakta uygulanacak olan stabilize arıtma çamurlarının mikrobiyolojik analiz limit değeri

verilmektedir. Buna göre, arıtma çamuruna uygulanan stabilizasyon yöntemi sonucunda E. Coli’nin en

az 2 Log10 (% 99) indirgenmesi sağlanması gerektiği ifade edilmektedir.

Organik madde içeriği %40’dan az olan stabilize arıtma çamurlarının toprağa uygulanması yönetmelik

gereğince yasaklanmıştır. Ayrıca toprağa uygulanacak stabilize arıtma çamurunun pH değeri 6.0-8.5

arasında olması gerekmektedir.

Yönetmelik doğrultusunda, kapasitesi bir milyon eşdeğer nüfusun üzerinde olan tesislerde oluşan

arıtma çamurlarının en az %90 kuru madde değerine kadar kurutulması esas alınmaktadır. Ancak

arıtma çamuru üreticileri %90 kuru madde değerine ulaşmadan kullanımının teknik ve ekonomik

22

açıdan uygun olduğunu belgelemesi durumunda Bakanlıkça %90 kuru madde değerine ulaşması şartı

aranmamaktadır.

Tablo 15. Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik (EK-IIB) “Stabilize arıtma çamuru analiz belgesi”

Parametre Arıtma Çamuru Analizi Analiz Metotları

Kurşun (mg kg-1

Fırın Kuru madde)

Kadmiyum “

Krom “

Bakır “

Nikel “

Civa “

Çinko “

Azot “

Fosfor “

AOX “

LAS “

DEHP “

NPE “

PAH “

PCB “

PCDD/F (ngTE/kg kuru madde)

pH

C/N

Kuru Madde (%)

Yanma Kaybı

Organik Madde (%)

Elektriksel İletkenlik (dS m-1)

Nem (%)

E.coli EMS/g

Arıtma çamurunun stabilizasyonu için uygulanan yöntem

Numune Analiz Tarihi: …/…/….

23

Tablo 16. Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik (EK-IIA)” Toprak analiz belgesi”

Toprak örneğinin alındığı

İl

İlçe

Köy

Faaliyet Sahibi (Adı soyadı)

Faaliyet Türü

Toprak Örneğinin Alındığı Derinlik

Numunenin Alındığı Tarih

Numune Alan Kişinin Adı

Yetiştirilecek Ürün Çeşidi

Parsel No

Stabilize Arıtma Çamurunun Kullanılacağı Alan (Dekar)

Alanın Koordinatları

Parametre Sonuçlar Analiz Metodu

Kurşun (mg kg-1

Fırın Kuru Toprak)

Kadmiyum “

Krom “

Bakır “

Nikel “

Civa “

Çinko “

Azot “

Fosfor “

pH

Organik Madde (%)

Elektriksel İletkenlik (dS m-1

)

Toprak Bünyesi

Numune Analiz Tarihi: …/…/….

24

Tablo 17. Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik (EK-III) “Stabilize arıtma çamuru kullanım izin belgesi”

İzin Belgesinin Tarihi:.../.../..... Sayısı:...........

Arıtma Çamuru

Üreticisinin

Adı Soyadı

Ticari Ûnvanı

Adresi

Arıtma Tesisinin

Adı

Adresi

Kullanılacak Arazinin

Adresi

Parsel No

Alanı (da)

Alanın Koordinatları

Yetiştirilecek ürün çeşidi

Kullanılmasına İzin Verilen Maksimum Stabilize Arıtma Çamurunun Kuru Madde Miktarı (ton da-1.yıl)

İzin Verilen Alanda Stabilize Arıtma Çamuru Kullanımının Tekrarlanma Süresi (yıl)

Açıklama:

Bu izin belgesi yukarıda adı ve soyadı/ûnvanı yazılı müracaat sahibine .../.../......tarih ve ............. sayılı Resmi Gazete’de yayımlanan Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına İlişkin Yönetmeliğin 7 nci maddesine istinaden 3 (üç) yıllığına verilmiştir.

Çevre ve Şehircilik İl Müdürü

İmza-Mühür-Tarih

25

Tablo 18. Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik EK- IB “Toprakta kullanılabilecek stabilize arıtma çamurunda müsaade edilecek maksimum ağır metal

muhtevaları”

Ağır Metal (Toplam) Sınır Değerler (mg kg-1

kuru madde) Kurşun 750

Kadmiyum 10

Krom 1000

Bakır 1000

Nikel 300

Çinko 2500

Civa 10

Tablo 19. Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik EK-IC “ Toprakta kullanılacak stabilize arıtma çamurundaki organik bileşiklerin konsantrasyonlarının ve

dioksinlerin sınır değerleri”

Organik Bileşikler Sınır değerler

(mg kg-1

kuru madde)

AOX (Adsorblanabilen organik halojenler) 500

LAS (Lineer alkilbenzin sülfonat) 2 600

DEHP (Diftalat(2-ethylhexyl)) 100

NPE (Nonil fenol ile 1 ve 2 etoksi grubu olan nonil fenol etoksilatların toplamını içerir)

50

PAH (Polisiklik aromatik hidrokarbon veya poliaromatik hidrokarbonların toplamı )

6

PCB (28, 52, 101, 118, 138, 153, 180 sayılı poliklorlu bifenil bileşiklerinin toplamı)

0.8

Dioksinler ng Toksik Eşdeğer.kg-1

kuru madde

PCDD/F Poliklorlu

dibenzodioksin/dibenzofuranlar

100

Stabilize arıtma çamurunun yukarıda bahsedilen parametreler açısından uygunluğunun tespit

edilmesi toprakta kullanım için yeterli olamamaktadır. Bununla birlikte topraktaki ağır metallerin de

belirtilen sınır değerleri aşmaması gerekmektedir. Bu sınır değerler, EK-IA’da (Topraktaki ağır metal

sınır değerleri) verilmiştir (Tablo 20). Stabilize arıtma çamurunun toprakta uygulanabilmesi için

belirtilen metaller için sınır değerlerin altında olmasının yanında toprak pH değerinin 6’nın altında

olması da istenmektedir.

26

Tablo 20. Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik EK-IA “Topraktaki ağır metal sınır değerleri”

Ağır Metal (Toplam) 6≤pH<7 mg. kg

-1 Fırın Kuru Toprak

pH≥7 mg. kg

-1 Fırın Kuru Toprak

Kurşun 70 100

Kadmiyum 1 1,5

Krom 60 100

Bakır 50 100

Nikel 50 70

Çinko 150 200

Civa 0,5 1

Toprakta on yıllık ortalama esas alınarak her yıl uygulanması halinde, toprağa verilebilecek

maksimum ağır metal miktarı EK-IE’de verilen değerleri aşmaması gerekmektedir (Tablo 21). Sınır

değerlere erişmesi halinde toprakta kullanımın durdurulması zorunlu olmaktadır.

Tablo 21. Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik EK- IE “Toprakta on yıllık ortalama esas alınarak bir yılda verilmesine müsaade edilecek ağır metal yükü

sınır değerleri”

Ağır Metal (Toplam) Sınır Yük Değeri (g da-1

yıl-1

, kuru madde) Kurşun 225

Kadmiyum 3

Krom 300

Bakır 300

Nikel 90

Çinko 750

Civa 3

Organik madde içeriği %5’den fazla olan topraklarda stabilize arıtma çamuru uygulaması yönetmelik

gereği yasaklanmıştır.

5.3 Yer seçimi

Stabilize arıtma çamurunun toprakta kullanım miktarı belirlenirken, yer üstü/yer altı sularının,

toprağın kalitesinin bozulmaması ve bitkilerin besin maddesi gereksinimleri dikkate alınması

gerekmektedir. İhtiyaçtan fazla arıtma çamuru uygulanması durumunda yakın çevrede bulunabilecek

olan yüzeysel yada yeraltı su kaynakları olumsuz etkilenebilecektir. Zira, içme ve kullanma suyu

temin edilen kıta içi yüzeysel su kaynaklarının havzalarında, içme ve kullanma suyu temin edilen yer

altı sularının besleme havzalarında ve mutlak, kısa, orta mesafeli koruma alanlarında ve diğer yüzey

sularına 300 metreden yakın olan alanlara uygulanması stabilize arıtma çamuru uygulaması

yasaklanmıştır. Hayvan otlatma ya da hayvan yemlerinin hasadı yapılacak alanlarda stabilize arıtma

çamurunun kullanılması durumunda özellikle coğrafi ve iklim durumları dikkate alınarak kullanımdan

en az dört hafta sonra hayvan otlatılabilir ya da hayvan yemlerinin hasadı yapılabilmektedir. Bunun

yanında, sulak alanlar, taşkın alanları ve taşkın tehlikesi olan alanlarda, don ve karla kaplı alanlarda,

27

sature toprakta uygulanması stabilize arıtma çamuru uygulanamamaktadır. Yüzey akış tehlikesi olan

alanlarda toprak muhafaza tedbirleri alınmadan stabilize arıtma çamurunun uygulanması yasaktır.

Yüzey akış yoluyla, uygulanan stabilize arıtma çamurları taşınabilmekte ve taşındıkları ortamda

istenmeyen problemlere (koku, metal, organik madde gibi) sebep olabilmektedir. Stabilize arıtma

çamurunun doğal ormanlarda kullanımı yasaklanmıştır. Kumlu tekstürlü topraklarda

permeabilitelerinin yüksek olması sebebiyle stabilize arıtma çamurları uygulanmamaktadır. Taban

suyu seviyesi yüzeyden 1 metreden daha sığ derinlikte olan yerlerde, stabilize arıtma çamuru

uygulamasından kaynaklanan kirleticilerin yeraltı sularına karışma riski taşıması sebebiyle

kullanılmamalıdır. Arıtma çamurunun eğimi %12’ yi geçen alanlarda kullanılması mümkün

olamamaktadır.

5.4 Zamanlama ve yetiştirilecek ürünler

İnsan, hayvan ve bitkiler için olası zararların minimize edilebilmesi için ürünün ekilmesi, otlatılması ve

hasat edilmesi zamanları önemlidir. Çamurun toprağa uygulanması için gerekli zaman, toprak işleme,

dikim ve hasat işlemleri sırasında olmalıdır. Zamanlama aynı zamanda toprak, iklim ve yetiştirilecek

ürün özeliklerine de bağlıdır. Sert iklim periyotlarında (yoğun yağış, don ya da karla kaplı zamanlar)

arıtma çamuru uygulanmamalıdır. Uygulama zamanlarında sulak alanlara ve yüzeysel sulara arıtma

çamurlarının girişiminin olmaması temin edilmelidir. Çamur uygulama zamanında toprak nem

durumu önemlidir. Yoğun yağmurları takip eden uygulamalarda tekerlek izleri oluşmakta ve bu

durum ürün veriminde azalmalara sebep olabilmektedir. Çamurlu topraklarda aracın çalıştırılması zor

olmakta ve uygulayıcıları sıkıntıya düşürebilmektedir.

Çamur uygulaması ne yumuşak sebze ve meyve ürünleri yetiştiriciliğinde ne de plastik yada cam

yapıların altında kullanılmamalıdır (http://www.fao.org/docrep/t0551e/t0551e08.htm). Hayvan

otlatma ya da hayvan yemlerinin hasadı yapılacak alanlarda stabilize arıtma çamurunun kullanılması

durumunda özellikle coğrafi ve iklim durumları dikkate alınarak kullanımdan en az dört hafta sonra

hayvan otlatılabilir ya da hayvan yemlerinin hasadı yapılabilmektedir. Stabilize arıtma çamuru tahıl

ürünleri yetiştiriciliğinde herhangi bir sınırlama olmaksızın kullanılabilmektedir. Meyve ağaçları için

hassattan 10 ay önce, çim yetiştiriciliği için de hasattan 3 ay önce uygulanması tavsiye edilmektedir.

“Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik” gereğince stabilize

arıtma çamuru meyve ağaçları hariç olmak üzere toprağa temas eden ve çiğ olarak yenilen meyve ve

sebze ürünlerinin yetiştirilmesi amacıyla kullanılan topraklarda kullanılması yasaktır. Yönetmeliğimiz

gereğince tarımsal amaçlı çamur kullanımında yetiştirilebilecek ürünler; ağaçta yetişen şeftali, elma,

portakal, greyfurt, muz, ananas, avokado gibi meyveler ve mısır, buğday, pamuk, fasulye, yulaf, arpa,

gibi tahıllardır.

29

6. STABİLİZE ARITMA ÇAMURLARININ TOPRAĞA UYGULANMASI

6.1 Stabilize arıtma çamurunun depolanması Arıtma çamuru üreticisi çamurun işlenmesi ve taşınmasını kolaylaştırması bakımından, tesisinde

depolamayı sağlayabilmelidir. Depolama tesisi “Atıkların Düzenli Depolanmasına Dair Yönetmelik”

bazında yapılması gerekmekte olup, depoya yağmur suyu girişi engellenmiş, üzeri kapalı ve olası

sızıntılar için drenaj kanalları inşa edilmelidir.

6.2 Stabilize arıtma çamurunun nakliyesi

Stabilize arıtma çamurlarının taşınması amacıyla, suda taşıma araçları, tren ve tankerler

kullanılabilmektedir. Su taşıma sistemleri ile taşınması sırasında uygun suyollarının bulunması ve

demir yolu ile taşıma sırasında da bağlantılarının olması önemlidir. Bu sebeplerle, stabilize arıtma

çamurlarının taşınmasında en uygun yöntem tankerler ile taşınma olmaktadır. Tankerlerle

karayollarından taşıma sırasında alternatif yollar kullanılabilmekte olup, diğer yöntemlere göre düşük

maliyetler gerektirmektedir. Ancak kamyonlardan olabilecek sızma ve koku problemleri için de gerekli

önlemlerin alınması gerekmektedir. Taşıma sırasında çamurun akışkan özelliklerinin iyi bilinmesi,

taşıma araçlarının ona uygun ekipmanlarla donatılması gerekmektedir. Sıvı arıtma çamuru almak için

vakum ile çalışan bir emiş sistemine sahip olacak şekilde tasarlanmaları gerekmekte olup, yerçekimi

gücü ile deşarj sağlanabilmektedir. Susuzlaştırılmış arıtma çamurlarının tankerle taşınması sırasında

sızdırmazlık sağlanması en önemli unsurdur. Ayrıca tankerin içerisine aracın dur/kalk durumu

sebebiyle çamur hareketinden etkilenmemesi için taraklar yerleştirilmektedir. Çamurun boşaltılması

ise tank kaldırılarak eğim verilerek ve kapak açılarak gerçekleştirilmektedir. Ulaşım güzergahı

seçiminde çevre ve halk sağlığına olası etkileri göz önüne alınmalıdır. Şekil 3’te kapalı bir tanker ile

çamurun tarım arazisine taşınması gösterilmektedir.

Şekil 3. Çamurun tarım arazisine taşınması

30

6.3 Stabilize arıtma çamurun toprağa uygulama yöntemleri

Tarım alanlarında kullanılabilecek olan stabilize arıtma çamurlarında kuru madde içeriği %4 olan sıvı

çamur, kuru madde içeriği daha yüksek olan çamur (%20-35) ve ısıl işlem uygulanmış yaklaşık %92

kuru madde içeriğine sahip çamurdur.

Arıtma çamurunun araziye uygulama metodunun seçiminde, yetiştirilecek ürün çeşidi kadar çamur ve

toprağın fiziksel özellikleri dikkate alınmaktadır.

- Sıvı çamurun uygulanması

Sıvı çamur yüzeye yayılabilir ya da toprak altına enjekte edilebilmektedir. Yüzeye uygulama metodları,

traktörler, tank vagonlar, özel ekipmanlı araçlar, tankerler, sabit ya da seyyar sulama sistemleri ve

karık sulama sistemleri ile uygulanabilmektedir. Sıvı çamurun yüzeye uygulanmasında tarla bitkileri

için (özellikle de yem bitkileri) en çok tankerler ve özel ekipmanlı araçlar kullanılmaktadır. Sıvı

çamurun yüzeye uygulamasını kısıtlayan en önemli faktör eğimin %6 dan düşük olmasıdır. Toprak

yüzeyine çamur uygulandıktan ve kısmi olarak kurumasına izin verildikten sonra, tarımsal faaliyetler

gerçekleştirilir.

Ürünün büyüme dönemi esnasında karıkla sulama sistemleri ile de çamur uygulanabilmektedir. Sprey

sulama sistemlerinin yem bitkilerinin büyüme döneminde uygulanması tavsiye edilmemektedir.

Bitkiye çamurun yapışması fotosentez imkanını azaltacağından zararlı etki yaratabilmektedir. Ayrıca

sprey sulama sistemleri ile çamur uygulaması, koku problemini arttırmasının yanında estetik açıdan

da olumsuz durumlara sebep olabilmektedir.

Sıvı çamur toprak yüzeyini altına da yapılabilmekte olup, tercih edilen bir yöntemdir. Özel

ekipmanlarla donatılmış enjeksiyon içeren tank vagonlar (sıvı hayvan gübresi için geliştirilmiş) ve

yüzen tekerleklerle dizayn edilmiş enjeksiyon içeren tankerler (çamur uygulaması için geliştirilmiş)

kullanılmaktadır. Her iki tip ekipman da, hızlı bir şekilde çamur ve toprağın karışması sebebiyle

amonyak uçması ve koku problemini azaltmaktadır. Çamur %12 eğimin üzerinde toprağın içine

enjekte edilebilmektedir. Enjeksiyon çoğu ürünün haşatından sonra ya da ekimden önce

uygulanabilmektedir. Ancak yem bitkileri ve çimen için durum aynı değildir. Enjeksiyonlar yem

bitkileri ve çimenlere zara verebilmektedir. Bu ürünler için özel enjeksiyonlu araçlar dizayn edilmiştir

(Şekil 4).Püskürtme yöntemi ile sıvı arıtma çamurunun toprağa uygulanması yaygın kullanım

yöntemlerinden bir tanesidir (Şekil 5).

31

Şekil 4. Sıvı arıtma çamurunun toprağa enjeksiyon yöntemi ile uygulanması

Şekil 5. Sıvı arıtma çamurunun püskürtme yöntemi ile uygulanması

- Susuzlaştırılmış Çamurun Uygulanması

Susuzlaştırılmış çamur uygulaması, hayvan gübresi uygulamasına benzer ekipmanlarla

yapılabilmektedir. Ancak bu ekipmanların yüksek yüzen tekerlekli olarak geliştirilmesi uygulamanın

iyileştirilmesi açısından gerekli olmaktadır. Tipik olarak, susuzlaştırılmış çamur yüzeye uygulandıktan

sonra pullukla ya da diğer tarım araçlarıyla toprağa karıştırılmaktadır (Şekil 6). Susuzlaştırılmış arıtma

çamurların yüksek basınç uygulamaları ile toprağa enjeksiyonu uygulamaları da yapılmaktadır (Şekil

7). Susuzlaştırılmış çamurun yem bitkileri yetiştirilmesi söz konusu olduğunda toprağa pullukla

karıştırma az yada hiç yapılmaması gerekmektedir.

32

Şekil 6. Çamurun araziye serilmesi

Şekil 7. Susuzlaştırılmış çamurun toprağa enjeksiyonu

6.4 Stabilize arıtma çamurlarının ıslah amaçlı toprakta kullanımı

Bitki besin maddelerince eksiklikleri olan, su tutma kapasitesi, tekstür, geçirgenlik, infiltrasyon gibi

fiziksel özellikleri tahrip olmuş ve biyolojik etkinlikleri azalmış olmakla beraber ürün yetiştirme

potansiyellerini kaybetmiş toprakların yeniden üretken hale getirilmeleri iyileştirme çalışmaları ile

mümkün olabilmektedir. Bunlar arasında, kapatılmış maden, tas, kömür ve tuğla ocakları ile erozyona

uğramış alanlar sayılabilmektedir.

33

Toprağın iyileştirilmesi sürecinde, fiziksel sorunlar, fitotoksik madde varlığı, ekstrem pH derecesi gibi

engellerle karşılaşılabilmektedir. En fazla gereksinim duyulan bitki besin maddeleri ile organik

maddeler arıtma çamurlarında bulunmaktadır.

Arıtma çamuru uygulaması sık dokulu killi toprağın gözenekliliğini attırarak toprağa hava ve su girişini,

bu sayede de bitkilerin kök gelişimini rahatlatabilmektedir. Gevsek dokulu kumlu topraklara eklenen

çamur ise, bu toprakların su tutma kapasitesini arttırabilmekte ve besleyici alış verişi ve adsorpsiyon

için gerekli kimyasal yapıyı sağlayabilmektedir.

İyileştirme çalışmalarında dikkate alınması gereken hususlar:

- Uygulamaya başlatılmadan önce bu alanın iyileştirme yapıldıktan sonra ne şekilde

kullanılacağının kararlaştırılması gerekmektedir. İyileştirme yapılacak alanın tarımsal üretim veya

hayvan otlatma amaçlı kullanılacak olma durumuna bağlı olarak uygulanacak çamur miktarının,

uygulama zamanının ve seklinin dikkatle belirlenmesi gerekmektedir.

- Erozyondan ciddi bir biçimde etkilenmiş, toprak derinliğinin az olduğu alanlarda, çamur

uygulaması ilk olarak fiziksel etkisiyle erozyonu engellemekte, daha sonra ikincil etki olarak

ortamda bulunan tohumların çıkış ve gelişmesini arttırarak hızla doğal bitki örtüsü oluşumunu

sağlayabilmektedir.

- Erozyonun engellenmesi amaçlandığında çok yıllık baklagil ve dar yapraklı bitkilerin karışım

halinde ekilmesiyle tek tek türlerinin ekilmesinden daha başarılı sonuçların elde

edilebilmektedir.

- Ağaçlandırılarak orman alanı olarak kullanılmasının amaçlandığı durumlarda daha çok kereste

ve kağıt yapımında kullanılan ağaçlar yetiştirilmektedir.

- Kurulması planlanan geçici depolama olması durumunda çevre kirliliğine neden olabilecek

önlemlerin alınması gerekmektedir.

- Toprak derinliğinin genellikle çok az olması nedeniyle, kök gelişmesinin ve su tutma

kapasitesinin çok düşük olması problemi yaşanabilmektedir. Bu sebeple iyileştirme

çalışmalarının başlangıcında destek sulama yapılması daha başarılı sonuçlar alınmasını

sağlamaktadır.

- Uygulama zamanı da büyük önem taşımaktadır. Uygulama zamanı; iklim, toprak şartları ve

bitkilendirmede kullanılan malzemenin büyüme dönemleri göz önünde bulundurularak

belirlenebilmekte olup, çamur uygulaması için genellikle ilkbahar aylarında toprağın uygun

olduğu zamanlar seçilmelidir.

6.5 Stabilize arıtma çamurlarının yeşil alanlarda kullanımı

Yeşil alanlar arasında parklar, futbol sahaları, mezarlıklar, otoyol kenarları, golf sahaları ve

havaalanları sayılabilmektedir. Stabilize arıtma çamurları belirtilen bu alanlarda ilk tesis aşamasında

kullanılabildiği gibi, önceden tesis edilmiş alanlarda daha sonraki yıllarda yapılan gübre uygulamaları

34

yerine vejetasyonu geliştirmek amacıyla kullanılabilmektedir. İşlenmiş arıtma çamurlarının yeşil

alanlara uygulanması halk sağlığı açısından patojenik organizmalarla temasın kontrol altında

tutulmasını gerektirmektedir. Halkla etkileşimin yüksek olduğu yeşil alanlarda çamur kullanımında

psikolojik tepkilerle karşılaşabileceği için bu alanlarla etkileşim halinde olan insanların

bilgilendirilmesine yönelik çalışmaların yapılması gerekmektedir.

6.6 Stabilize arıtma çamurlarının ağaçlandırma alanlarında kullanımı

Stabilize arıtma çamurlarının ağaçlandırma alanlarında kullanımı, diğer kullanım alanlarındaki kadar

yaygın değildir. Yapılan araştırmalar işlenmiş arıtma çamurlarının fidan dikiminden önce ve sonra

kullanılabileceği belirlenmiştir. Bu şekilde kullanımın fidan ölümüne neden olmadığı, iğne yapraklı ve

yaprağını döken ağaçların birçoğunda fidan gelişimine olumlu etkilerinin olduğu belirtilmektedir.

Yetişkin ağaçların bulunduğu alanlara da işlenmiş arıtma çamuru uygulamaları yapılabilmektedir.

Ancak gerek bitkiye olan olumlu etkinin genç bitkilere oranla az olması, gerekse yetişkin ağaçlara

işlenmiş arıtma çamurlarının dağıtımının zor olması nedeniyle daha az tercih edilmektedir.

Ormanlık alanlara çamur uygulaması ormanlık alanların verimliliğini arttırabilmektedir. Çamur

uygulaması, toprağa verilen nutrientler, özellikle de ormanlık alanlarda kısıtlı olan N ve P, ve toprak

tekstür karakteristiğini geliştirmesi bakımından olumlu etkiler göstermektedir. Ormanlık alanlar, çok

yıllık köklere sahip olmaları, yüksek hızda filtrasyon sağlamaları ve büyük miktarda organik

materyallere sahip olmaları sebebiyle çamur uygulaması açısından uygundur. Ancak ormanlık alanlara

ait toprakların pH’larının asidik özellik göstermesi, çamurda mevcut metallerin sızması durumunu

gündeme getirmektedir. Ormanlık alanlardaki en önemli problemlerden biri de yenilebilir ürünlerin

(mantar, yabani yenilebilir çilek, fındık gibi) bulunmasıdır. Çamur uygulaması sonucunda gıda zinciri

ile insanlara ağır metal geçişi sözkonusu olabilmektedir. Ormanlık alanlara çamur uygulama

miktarının belirlenmesinde; N ve metal yükleme oranları bazında değerlendirme yapılabilmektedir.

35

7. STABİLİZE ARITMA ÇAMURUNUN TOPRAKTA KULLANILMASININ

AVANTAJ VE DEZAVANTAJLARI

7.1 Avantajları

Stabilize arıtma çamurları bünyelerinde organik bileşikleri ve bitki gelişimi için gerekli besin

elementlerini bulundurmaktadırlar. Azot ve fosfor içerikleri arıtma çamurlarının gübre

değerini ortaya koymaktadır.

Organik madde değeri de bu maddenin toprak ıslah etme açısından ayrı bir önem taşıdığını

göstermektedir.

Arıtma çamurları toprağın su tutma kapasitesini artırmaktadır.

Gözenekli ve geçirgen toprak yüzeyi oluşturmakta ve filtrasyonu artırarak yüzey akışını

azaltmaktadır.

Kurak alanlarda sulama sıklığı azaltılabilmektedir.

Toprağın daha fazla su tutması sağlanmaktadır.

Toprak erozyonu azalmaktadır.

Katyon değişim kapasitesi artmaktadır.

7.2 Dezavantajları

Çevreye olumsuz etkiler yaratabilecek potansiyel toksik elementleri (metaller), patojen

mikroorganizmaları içerebilmektedir. Bu kirleticiler de yönetmelikte belirtilen kısıtlamalara uygun

olarak uygulanmadığı taktirde olumsuz sonuçlar doğurabilmektedir. Bu olumsuzluklar arasında; fazla

çamur uygulanması sonucunda ortama fazla miktarda N,P ve K verilebilmesi durumunda yüzeysel

veya yeraltı sularının kirlenme riskidir. Diğer bir problem de, gıda zincirine olası metal geçişleridir.

Bundan başka yetiştirilen ürünlere patojen bulaşması da söz konusu olabilmektedir. Yer seçimine

dikkat edilmemesi de olası problemlere sebep olabilecektir. Yetiştirilecek ürünün seçimi ve çamur

uygulama oranının belirlenmesi de önem arz etmekte, olası problemlere davetiye çıkarmaktadır.

Dolayısıyla stabilize arıtma çamurlarının toprakta kullanılması sırasında uygulanacak basamakların

titizlikle gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Ancak, bu konuda yeterli donanıma sahip eleman

yetersizliği de önemli problemlerden bir tanesi olmaktadır. Bunlara ilave olarak, son yıllarda arıtma

çamurlarının toprakta uygulanması sonucunda stabilize arıtma çamurları içerisinde mevcut olabilecek

antibiyotiklerin ve endokrin bozucuların (PAH vb.) toprağa, hatta yetiştirilecek olan ürüne bulaşma

riski de bulunmakta olup, günümüzde araştırılmakta olan bir konudur. Bu sebeple, dünyada stabilize

arıtma çamurunun toprakta kullanılması uygulamasından vazgeçilmeye başlanmıştır (Tunçal vd.,

2012).

37

8. TOPRAKTA UYGULANACAK ARITMA ÇAMURU HESABI Toprağa uygulanacak stabilize arıtma çamuru hesabında EPA’nın EPA/625/R-95/001 numaralı ve

“Process Design Manual Land Application of Sewage Sludge and Domestic Septage” isimli raporu esas

alınmıştır.

8.1 Tarımda kullanılacak arıtma çamuru hesabı

8.1.1 Ürün seçimi ve nutrient gereksinimi

Herhangi bir arazide yetiştirilen bir ürün arıtma çamuru uygulama metodundan ve zamanlamadan

etkilenebilmektedir. Bölgesel toprak özellikleri, iklim ve ekonomik koşullar sebebiyle halihazırda

yetiştirilen ürünlerin kullanılması avantajlı olabilmektedir. Arıtma çamuru uygulamaları tipik olarak

ürünün N gereksinimi sebebiyle sınırlanmaktadır. Yem bitkileri, mısır ve soya fasülyesi gibi yüksek N

kullanan ürünler arazinin ihtiyacı olan miktarı minimize edecektir ve çamur taşınması ve uygulanması

maliyetlerini de azaltmış olacaklardır. Ancak, ürünlerin N ihtiyacını karşılamak için uygulanan çamur

aşırı P eklenmesine sebep olmaktadır. Bunun sonucu olarak çamur için P ilavesi yönetimi uygulanması

gerekmektedir. Yalnızca ürünlerin yetiştirilmesi için iyi uygulama yöntemleri değil, aynı zamanda arazi

uygulama programları geliştirilerek çamur uygulanan arazinin ve çevresinin korunması

gerekmektedir.

Ürün için gübre tavsiyesi nutrient ihtiyacı bazında gerçekleştirilmektedir. Hem bitkiye yarayışlı gerekli

nutrientlerin topraktan karşılanması hem de ürünün verimli bir şekilde yetiştirilebilmesi için uygun

dozlar gerekmektedir. Bitkiler için gerekli N,P ve K gübre ihtiyacı için miktarlar çeşitli kaynaklardan

temin edilebilmektedir. Yetiştirilecek toprak için P, K, Mg ve gerekli iz elementler (Zn, Cu, Fe, Mn) için

analizler yapılması gerekmektedir. Toprakta bitkiye yarayışlı N miktarının belirlenmesi zordur ve de

iklim şartlarına bağlıdır. Sonuç olarak, toprakta mevcut olan bitkiye yarayışlı azot miktarının

belirlenmesi;

- Tecrübeye dayanılarak geliştirilen farklı toprak tiplerinde kullanılan farklı yönetim

uygulamalarını içeren kaynaklardan,

- Toprak analizinden,

- Önceki yıllarda yapılan alfalfa ve soya fasulyesi gibi nitrojen fiksleyen ürünlerin yetiştirilmesi

ya da hayvansal gübre ve arıtma çamuru uygulamalarından kalan kalıntı N miktarının tahmin

edilmesi ile gerçekleştirilebilmektedir.

Tablo 22’de bitkiye yarayışlı N miktarının tahmin edilmesi için kullanılan katsayılar verilmektedir.

Çamur uygulaması sonucunda organik N ‘un bir kısmı mineralize olmaktadır. Daha önce yapılan

38

çamur uygulamaları sonucunda da kalan organik N miktarı tahmin edilebilmektedir. Bu tahminler ile

bitkinin ihtiyacını karşılamak için gerekli N miktarı belirlenebilmektedir.

Tablo 22. Farklı çamur uygulamaları için tahmin edilen mineralizasyon oranları (Kmin)

Çamur uygulama sonrası geçen zaman

Aerobik olarak parçalanmış

Anaerobik olarak parçalanmış

Kompost uygulanmış

0-1 0.30 0.20 0.10

1-2 0.15 0.10 0.05

2-3 0.08 0.05 -

3-4 0.04 - -

8.1.2 Bakiye N, P, K miktarlarının hesaplanması

Toprağa her yıl arıtma çamuru uygulanması durumunda, önceki yıllarda ilave edilmiş N, P ve K’nın

tamamı ürün tarafından alınamamaktadır. Bir kısmı mevcut ürün için yarayışlı olmaktadır. Ürünün N

ihtiyacını karşılayacak oranda arıtma çamuru uygulaması, toprakta P seviyesinin yükselmesine sebep

olabilecektir. Yüksek seviyelerde K içeren arıtma çamurlarının uygulanması toprak K’unu

arttırmaktadır. Ancak çamurun N için agronomik oranı (çevreye herhangi bir zarar vermeden bitkinin

ihtiyaç duyduğu azot miktarının kuru ton/dönüm biriminden ifadesi ürünün ihtiyacı olandan daha

düşük seviyelerde K eklenmesine sebep olabilecektir. Arıtma çamurunun her yıl uygulanması

durumunda, bitki için yarayışlı N’a kalıntı azotun katkısı büyük olabilmektedir. Çamur uygulanan yıl

içerisinde mineralize olmuş organik azotun büyük bir kısmı inorganik azota dönmesine rağmen, takip

eden yıllarda bitki için yarayışlı N ihtiyacına destek sağlayabilmektedir. Çamur uygulanmış topraklarda

N mineralizasyonu, çamur uygulama prosesinin tipine, çamurda organik N, inorganik N oranına ve

önceki yıllarda uygulanmış organik N miktarına bağlıdır.

Örnek:

Anaerobik olarak parçalanmış ve %2.5 organik N (kuru ağırlık bazlı) içeren arıtma çamuru, 1996

büyüme sezonunda 3 ton/dönüm oranında toprağa uygulanmıştır. 1997 yılı büyüme sezonunda %3

organik N içeren arıtma çamuru 2 ton/dönüm oranında uygulanmıştır. 1998 yılı büyüme sezonunda

önceki yıllardan kalan bitkiye yarayışlı N (PAN) miktarı nedir?

Cevap:

1996 yılında arıtma çamuruyla birlikte toprağa verilmiş organik N miktarı;

=

1997 yılında arıtma çamuruyla birlikte toprağa verilmiş organik N miktarı;

39

=

C kolonundaki mineralizasyon oranı (Kmin) Tablo22’ye göre belirlenmiştir.

A. Büyüme sezonunun yılı

B. Başlangıç Organik N (kg/dönüm)

C. Mineralizayon oranı (Kmin)

D. Mineralize olmuş Org. N (kg/dönüm)

E. Kalan Org. N (kg/dönüm)

1996 çamur uygulaması

0-1 (1996 uygulaması)

75 0.20 15 60

1-2 (1997) 60 0.10 6 54

2-3 (1998) 54 0.05 2.7 51.3

1997 çamur uygulaması

0-1 (1997 uygulaması)

60 0.20 12 48

1-2 (1998) 48 0.10 4.8 43.2

2-3 (1999) 43.2 0.05 2.16 41

1996 ve 1997 yıllarında uygulanan arıtma çamurundan, 1998 yılında mineralize olmuş PAN’ın

belirlenebilmesi için, D kolonunun altındaki 1998 yılına ait mineralize olmuş organik N miktarlarının

toplanması ( 2.7 + 4.8 = 7.5 kg/dönüm) gerekmektedir. Bu durumda, 1998 yılı için toplam PAN ya da

mineralize olmuş org. N miktarı 7.5 kg/dönüm’e eşittir

8.1.3 Yıllık uygulama miktarların hesaplanması

Toprakta kullanılacak olan yıllık arıtma çamuru miktarı belirlenirken, azot, fosfor veya ağır metal

parametrelerinden sınırlayıcı olan dikkate alınarak belirlenmektedir.

Nitrojen bazında hesaplama

Arıtma çamurlarındaki N’un tamamı ürünün hemen kullanabileceği, yarayışlı azot formunde

bulunmamaktadır. Bazıları organik azot şeklindedir ve bitkilerin kullanımından önce minerallere

ayrıştırılmalı ya da organik azot formuna (NH4-N ve NO3-N)dönüştürülmelidir. Bu sebeple, organik

N’un bitkileri için yarayışlı olabilmesi, toprakta mikrobiyal parçalamaya bağlı olmaktadır.

Arıtma çamurundan sağlanan bitkiye yarayışlı N (PAN) çeşitli faktörlerden etkilemektedir. Başlangıçta

çamurda toplam N miktarı ve NO3-N, NH4-N ve Organik N konsantrasyonları belirlenmelidir. Genel

olarak organik azot konsantrasyonu; Org N= Toplam N- (NO3-N+NH4-N) belirlenebilmektedir.

Bitkiler için yarayışlı N (PAN) miktarının hesaplanmasında aşağıdaki formül kullanılmaktadır.

PAN= NO3-N+Kvol (NH4-N)+Kmin(Org-N)

Burada;

40

Org-N: Analitik testler tarafından belirlenen çamurun organik N içeriği olup, genellikle % olarak

verilmektedir.

NH4-N: Analitik testler tarafından belirlenen çamurun amnonyum N içeriği olup, genellikle % olarak

verilmektedir.

Kmin: PAN’a dönüşmüş org N’un bir fraksiyonu olarak, çamur için mineralizasyon faktörü (Tablo 22’de

verilmiştir.)

Kvol: Amonyak olarak atmosfere uçarak kaybolan kısımdan sonra kalan NH4-N miktarının tahmin

edilebilmesi için gerekli olan buharlaşma faktörü (Tablo 23’te verilmiştir.)

Tablo 23. NH3 olarak NH4-N’nun buharlaşma kayıpları

Çamur tipi ve uygulama metodu NH3 buharlaşma faktörü, Kvol

Sıvı çamur ve yüzey uygulaması 0.50

Sıvı çamur ve toprağa enjeksiyon 1.0

Susuzlaştırılmış çamur ve yüzeye uygulama 0.50

Örnek:

Sıvı ve aerobik olarak parçalanmış arıtma çamuru, direkt enjeksiyon metoduyla toprağa uygulanmak

istenmektedir. Çamurun kimyasal analiz sonucu (kuru ağırlık bazında) şu şekildedir:

NO3-N= 1,100 mg/kg

NH4-N= %1.1

Toplam N= %3.4

Kuru katı yüzdesi= 4.6%

Toprağa uygulanması gereken N miktarı 65 kg N/dönümdür. Toprağa uygulanması gereken yıllık

çamur miktarını hesaplayınız.

Çözüm:

İlk olarak birim çevirmelerin gerçekleştirilmesi gerekmektedir.

NO3-N için; 1,100 mg/kg*0.001 kg/ton= 1.1 kg/ton

NH4-N için; %1.1*10= 11 kg/ton

Toplam N için; %3.4*10=34 kg/ton

41

Org-N için; Toplam N- (NO3-N+NH4-N)= 34-(1.1+11)=21.9 kg/ton

Buradan PAN değeri: PAN= NO3-N+Kvol (NH4-N)+Kmin(Org-N) formüle göre belirlenir. Kvol değeri Tablo

23’ten (sıvı çamurun direct enjeksiyon yöntemiyle uygulanması) 1.0 olarak belirlenmektedir. Kmin

(aerobik parçalanmış çamur ilk yıl için) değeri Tablo 22’den 0.30 olarak belirlenmiştir.

PAN= 1.1+1.0(11)+0.30(21.9)=18.67 kg/ton olarak belirlenmektedir.

Toprağa uygulanması gereken N miktarı 65 kg N/dönüm olması durumunda

Agronomik N oranı; (65 kg N/dönüm) / (18.67 kg N/ton)=3.5 kuru ton/dönüm

Uygulamada sıvı çamurun kullanılacağı ifade edildiğinden kuru ton çamur olarak bulunan miktar için

ıslak ton çamur birimine dönüştürme yapılması gerekmektedir. Kuru katı yüzdesi %4.6 olduğu

bilinmekte olup,

Islak ton/dönüm= (3.5 kuru ton/dönüm)/(4.6 kuru ton/100 ıslak ton) =76 ıslak ton/dönüm

Fosfor bazında hesaplama

Arıtma çamurlarında P, inorganik bileşik olarak bulunmaktadır. Çamur P ilavesi düşünüldüğü zaman,

P’un organik formunun mineralizasyonu olurken, çamurun organik maddesinin ayrışması

gerçekleşmektedir. Çamur uygulamaları sırasında, ticari gübrelerde toprağa normal olarak

uygulanması gereken bitkinin alması için gerekli P miktarının %50’si verilmelidir. Agronomik P oranı

aşağıdaki eşitliğe göre hesaplanabilmektedir:

Agronomik P oranı= Preq/ (Avail. P2O5/kuru ton)

Burada;

Preq: Yetiştirilen ürün için P gübre ihtiyacı yada ürün tarafından alınan P miktarı,

Avail. P2O5: 0.5 ( toplam P2O5/kuru ton)

Toplam P2O5/kuru ton: çamurda %P*10*2.3

(Burada; 2.3 kg P’un kg P2O5’e dönüşüm faktörü olup, atom ağırlıklarının oranıdır (142/62))

Çamur uygulamalarında, uygulama oranı ürünün P ihtiyacı bazında gerçekleştirilecek ise, ürün

verimini optimize edebilmek için ilave N gübresi ihtiyacı doğabilecektir.

42

Kirletici limitleri bazında hesaplama

İz element ilavesi ile birlikte yaşanabilecek potansiyel zararlar, onların toprakta birikmesi sonucu bitki

toksisitesine yol açabilecek olması ve gıda zincirine iz elementlerin geçişinin artmasıdır. Tablo 24’te

kümülatif kirletici yükleme oranlarına (CPLR) ait limitler verilmiştir.

Tablo 24. Kümülatif kirletici yükleme oranları limitleri (CPLR)

Kirletici Yükleme limitleri (kg/ha)

Arsenik 41

Kadmiyum 39

Krom 3,000

Bakır 1,500

Kurşun 300

Civa 17

Nikel 420

Selenyum 100

Çinko 2,800

Kirletici limit değerlerini karşılayacak biçimde çamur uygulaması yapılabilmesi için iki eşitlik

kullanılmaktadır. İlk eşitlik, sınır değerler ve kirletici konsantrasyonlar bazında olup, toprağa

uygulanmasına izin verilecek olan maksimum arıtma çamuru miktarının tahmini için kullanılmaktadır.

İzin verilebilecek olan maksimum çamur miktarı (kuru ton/dönüm)= (kg/ha (CPLR))/(0.001(ppm

kirletici))

Burada;

ppm kirletici: kuru çamurun her bir kg’ında bulunan mg kirleticiyi ifade etmektedir.

Tüm kirleticiler için gerekli hesaplamalar yapıldıktan sonra en düşük toplam çamur miktarı değeri baz

alınmaktadır.

İkinci eşitlik ise; herbir çamur uygulama oranı tarafından ilave edilecek kirletici yükünün belirlenmesi

maksadıyla kullanılmaktadır. Eşitlik aşağıdaki gibidir:

kg kirletici/ ha= çamur uygulama oranı (kuru ton/ha)*0.001 (ppm kirletici)

Örnek:

Herhangi bir belediye evsel atıksu arıtma tesisinden çıkan arıtma çamurlarına anaerobik stabilizasyon

işlemi uygulamakta olup stabilize arıtma çamurlarını da tarımsal amaçlı olarak kullanmak

istemektedir. “Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair Yönetmelik” Ek-1B,

1C ve 1D’ye göre, stabilize arıtma çamuruna ait analiz sonuçları aşağıdaki gibidir. Buna göre, söz

43

konusu arıtma çamurlarının araziye uygulanıp uygulanmayacağını ve uygun ise uygulama miktarını

hesaplayınız.

ANALİZ PARAMETRELERİ Yönetmelik Ek 1-B, C, D

Limit Değerleri Analiz

Sonuçları

Kurşun (Pb mg/kg Fırın Kuru Madde) 750 27,7

Kadminyum (Cd mg/kg) 10 1,19

Krom (Cr mg/kg) 1000 33,1

Bakır (Cu mg/kg) 1000 82,02

Nikel (Ni mg/kg) 300 32,8

Çinko (Zn mg/kg) 2500 314

Cıva (Hg mg/kg) 10 0,421

Çözüm:

Stabilize arıtma çamurunun analiz sonuçlarına göre, tüm parametreler yönetmelikte belirtilen sınır

değerlerin altında olduğundan, toprağa verilmesi uygun olarak değerlendirilebilmektedir.

Metal parametreleri için müsaade edilebilecek arıtma çamuru miktarı ve yıllık kirletici yükleri,

İzin verilebilecek olan maksimum çamur miktarı (kuru ton/dönüm)= (kg/ha (CPLR))/(0.001(ppm

kirletici))

eşitliği kullanılarak hesaplanabilmektedir.

Cd’a göre uygulama miktarı=39 kg/ha/( 1.19 mg/kg*0.001)= 32773 kuru ton/ha

Cu’ya göre uygulama miktarı= 1500 kg/ha/( 82,02 mg/kg*0.001)= 18288 kuru ton/ha

Pb’ye göre uygulama miktarı= 300 kg/ha/( 27,7 mg/kg*0.001)= 10830 kuru ton/ha

Hg’ya göre uygulama miktarı= 17 kg/ha/( 0,421 mg/kg*0.001)= 40380 kuru ton/ha

Ni’ e göre uygulama miktarı= 420 kg/ha/( 32,8 mg/kg*0.001)= 12804 kuru ton/ha

Zn’ya göre uygulama miktarı=2800 kg/ha/( 314 mg/kg*0.001)= 8917 kuru ton/ha

Her bir kirletici ağır metal açısından uygulama miktarları karşılaştırıldığında en düşük uygulama

miktarı sınırlayıcı olarak değerlendirilmektedir. Ağır metal konsantrasyonları baz alındığında Zn

parametresine göre arıtma çamuru uygulama miktarı 8917 ton/ha olup bu değer esas

alınabilmektedir. Ancak, azot miktarına göre belirlenecek olan çamur uygulama miktarı ağır metallere

göre daha sınırlayıcı olmaktadır. Azot yükü esaslı uygulama miktarı 8917 ton/ha değerinden daha

düşük ise, azot yükü esaslı uygulama miktarı dikkate alınmalıdır.

44

8.1.4 İlave N,P ve K gübresi ihtiyacı

Çamur uygulama oranlarının belirlenmesinin ardından, ürün için gerekli olan N, P ve K miktarlarının

çamur uygulaması ile yeterli miktarda sağlanıp sağlanmadığı tespit edilmelidir. Eğer çamur

uygulaması ile bu üç nutrientten bir ya da daha fazlası eksik ise ürünün başarılı bir şekilde

yetiştirilebilmesi için ilave gübre uygulaması gerekmektedir.

Örneğin, K çözünebilen bir nutrienttir ve K arıtma sistemlerinde deşarj edilebilmektedir. Sonuç olarak

arıtma çamurlarında bu önemli bitki nutrienti düşük konsantrasyonlarda olmaktadır. Bu sebeple,

özellikle uzun süreli arıtma çamuru uygulamalarında K2O’nun ilave edilmesine ihtiyaç duyulmaktadır.

Çamur içerindeki K2O miktarlarının bitkiye yarayışlı kısmı %50 civarında olmaktadır.

K2O ihtiyacının gübre tarafından karşılanması için aşağıdaki eşitlikler kullanılmaktadır.

Çamur ile uygulanmış K2O= çamur oranı(kuru ton/dönüm)* Avail. K2O/kuru ton

Burada;

= Çamurdaki %K*10*1.2

(Buradaki 1.2, K’nın K2O’ya dönüşüm katsayısıdır atom ağırlıklarının oranıdır (94/78).

Yetiştirilecek olan ürün için tavsiye edilen gübre ihtiyacı ile, çamur uygulama miktarı içerinde mevcut

Avail . K2O miktarı arasındaki fark ilave edilmesi gereken gübre K2O’yu vermektedir.

Örnek:

Çamur içeriğinde %0.5 K, çamur uygulama miktarı 1.9 kuru ton/dönüm, yetiştirilecek olan bitki için

tavsiye edilen K2O gübre miktarı 62.5 kg K2O /dönüm olan bir uygulamada çamurdan başka ilave

edilmesi gereken K2O gübresi miktarı nedir?

Çözüm:

Yarayışlı K2O=%0.5*10*1.2=6 kg K2O/kuru ton

Uygulanan çamurdaki K2O= 1.9 kuru ton/dönüm*6 kg K2O/kuru ton= 11.4 kg K2O/dönüm

İlave K2O ihtiyacı=62.5 kg K2O /dönüm- 11.4 kg K2O/dönüm= 51.1 kg K2O/dönüm

8.1.5 Toprak pH’ı ve pH ayarlamaları

Toprağın pH seviyesi, çamur içerisindeki ağır metallerin çözünerek yeraltı ve yüzeysel sulara karışması

ve sonrasında da gıda zincirine karışması problemine karşı 6.5 civarında olması önerilmektedir.

Toprak pH’ı, nutrient yarayışlılığı ve bitki büyümesi için de önemlidir.

Toprak pH’ı inorganik ya da organik koolidler tarafından tamponlanmaktadır. Bu sebeple kireç

uygulamasından hemen sonra pH artmamakta ya da çamur ya da gübre uygulamasından sonra

hemen azalmamaktadır.

Asidik topraklarda büyük miktarlarda kireç uygulaması gerekebilmektedir (12-20 ton/ha ya da 5-8

ton/ha gibi). Toprakta düşük seviyelerde pH seviyesi tespit edilirse, pH ayarlaması için gerekli olan

kireç gereklilik testi kullanılarak uygulanacak miktar belirlenebilmektedir.

45

Kireç ihtiyacı aşağıdaki formüle göre hesaplanabilmektedir

(http://environment.gov.ab.ca/info/library/6378.pdf).

Kireç ihtiyacı (t/ha) = (6.5 —pH) x 2.25(2 x OMCF + TF)

Burada;

OMCF: Organik madde içerik faktörüdür ve toprak rengi bazında değerlendirilmektedir. Toprak renk

değeri 7 ve büyük ise OMCF 1olmakta, toprak renk değeri 4 ya da daha düşük ise OMCF 3 kabul

edilmekte ve diğerleri OMCF 2 olarak alınmaktadır.

TF: Tekstür faktörüdür. Kil içeriği %40’dan az olması durumunda tekstür faktörü 2, kum içeriği %50

olması durumunda tekstür faktörü 0, diğerleri için tekstür faktörü 1 alınabilmektedir.

8.2 Islah amaçlı olarak kullanılacak çamur miktarının hesabı

İyileştirme alanlarına uygulanacak çamur hesabında bitkinin ihtiyacı olandan fazla olan N’un toprak-

su nitrat konsantrasyona etkisi dikkate alınmaktadır. Prosedürün basamakları şu şekildedir:

- Metal parametresi bazında maksimum izin verilebilir uygulama oranının belirlenmesi (Smax),

- Bitki ihtiyacının fazlası olan yarayışlı N miktarının belirlenmesi,

- Maksimum izin verilebilir uygulama dozunda (Smax) ve tek zamanlı uygulamada, sonucunda

oluşabilecek tahmini toprak-su nitrat konsantrasyonunun belirlenmesi,

- Toprak-su nitrat konsantrasyonu kabul edilebilir seviyenin üzerinde ise, bu seviyenin uygun

sınırlara getirilmesi için daha düşük doz çamur uygulamasının gerçekleştirilmesi

gerekmektedir.

Örnek:

5 dönümlük bir alanda bulunan terkedilmiş asidik maden ocağı tek sefer çamur uygulaması ile

iyileştirilerek çimen ve bakliyat karışımı ekilmesi planlanmaktadır. İlk yıl azot ihtiyacı 300 kg/ha’dır.

Toprak analizleri sonucunda toprağın pH değerini 6.5 ‘e getirebilmek için gerekli kireç miktarı 12.3

t/ha’dır. Maden yavaş geçirgen yapıya sahiptir (0.2 cm/h). 80 cm derinlikte yeraltı suyuna

infiltrasyonun gerçekleştiği ve buharlaşma kaybının %20 olduğu tahmin edilmektedir. Yeraltı suyunun

derinliği 5m’dir. Anaerobik olarak parçalanmış çamur karakteristiği aşağıdaki gibidir:

- Katılar: %4

- Organik N: %2.5

- NH4-N : %1

- NO3-N :% 0

- Total P : %2.0

- Total K: %0.5

- As: 10 mg/kg

- Cd: 10 mg/kg

- Cr: 1,000 mg/kg

46

- Cu: 3,750 mg/kg

- Pb: 150 mg/kg

- Hg: 2 mg/kg

- Mo: 8 mg/kg

- Ni: 100 mg/kg

- Se: 15 mg/kg

- Zn: 2,000 mg/kg

Çözüm:

Metal yükleme bazında hesaplama;

Smax= L/Cm(1,000 kg/t)

Burada;

Smax: Kümülatif kirlilik yükleme limitlerinin bir sonucu olarak çamurun toplam miktarı (t/ha)

L: Çamurda kümülatif kirletici yükleme oranı limit değerleri (Tablo 24)

Cm: Çamurda mevcut metal konsantrasyonu (mg/kg)

As’ye göre uygulama miktarı=41 kg/ha/( 10 mg/kg*0.001)=4100 kuru ton/ha

Cd’a göre uygulama miktarı=39 kg/ha/( 10 mg/kg*0.001)= 3900 kuru ton/ha

Cr’a göre uygulama miktarı=3000 kg/ha/( 1000 mg/kg*0.001)= 3000 kuru ton/ha

Cu’a göre uygulama miktarı= 1500 kg/ha/( 3750 mg/kg*0.001)= 400 kuru ton/ha

Pb’ye göre uygulama miktarı= 300 kg/ha/( 150 mg/kg*0.001)=2000 kuru ton/ha

Hg’ye göre uygulama miktarı= 17 kg/ha/( 2 mg/kg*0.001)= 8500 kuru ton/ha

Ni’e göre uygulama miktarı= 420 kg/ha/( 100 mg/kg*0.001)= 4200 kuru ton/ha

Se’a göre uygulama miktarı= 100 kg/ha/( 15 mg/kg*0.001)=6666 kuru ton/ha

Zn’ya göre uygulama miktarı= 2800 kg/ha/( 2000 mg/kg*0.001)=1400 kuru ton/ha

Bu örnekte Cu sınırlayıcı metal parametresidir (Smax=400t/ha). Gerçekte çoğu çamurda daha

düşük seviyelerde Cu konsantrasyonu bulunmaktadır. Çamur uygulaması 400 t/ha olması

durumunda yeraltı suyuna yüksek nitrojen etkisi yaratabilmektedir. Çamur uygulaması için

yükleme oranı 200 t/ha olarak seçilmiştir. Revize edilmiş Smax (200 t/ha) ın yaraişli azot içeriği

aşağıdaki eşitlik ile hesaplanmaktadır.

Np = S[(NO3)+Kv(NH4)+F(yıl 0-1)(No)](10)

Np: Bu yılki çamur uygulamasında bitkiye yarayışlı N, kg/ha

S: Çamur uygulama oranı, kuru ton/ha

NO3: Çamurdaki nitrat-N ‘u yüzdesi

Kv: Buharlaşma faktörü (Çamur yüzeye uygulandığından, 0.5 alınır.)

47

NH4: Çamurda monyak-N ‘u yüzdesi

F(yıl 0-1): Organik N’un mineralizasyon faktörü (ilk yıl)

No: Çamurda organik-N yüzdesi

Np1= 200[(0)+(0.5)(1.0)+(0.2)(2.5)](10) = 2000 kg/ha

İkinci yılda yarayışlı N aşağıdaki eşitliğe göre hesaplanmaktadır.

Nm=(S)(Km)(No)

Nm: Yılda mineralize olmuş No miktarı, kg/ha

S: çamur uygulama oranı, kuru ton/ha

Km: Mineralizasyon faktörü

No: Çamurda mevcut organik N yüzdesi

Bu örnekte anaerobik çamur için ikinci yıl için Km2=0.80 ve üçüncü yıl için Km3=0.36

mineralizasyon faktörüdür.

Nm2=(200)(0.80)(2.5)= 400 kg/ha

Nm3=(200)(0.36)(2.5)=180 kg/ha

İlk 3 yıl için kalıntı azot miktarı şu şekilde hesaplanmaktadır.

Nr: Bitkinin aldığı N miktarı (300 kg/ha)

1. Yıl; Nkalıntı= Np1-Nr=2000-300= 1700 kg/ha

2. Yıl; Nkalıntı= Nm2-Nr=400-300=100 kg/ha

3. Yıl; Nkalıntı=Nm3-Nr=100-300=0 kg/ha

Uygulamanın ilk yılında yarayışlı azot miktarı bitkinin alması gerekenin 6 katı olmuştur. İkinci

yıl bu miktar bir miktar azalmış, üçüncü yıl ise mineralize olmuş azot bitki alım

potansiyelinden düşüktür. Sonuç olarak nitrat sızması ilk yıl olmakta, ikinci yılda minimuma

inmekte ve üçüncü yılda sızıntı olmamaktadır.

Yeraltısuyuna olabilecek nitrat sızma miktarının hesaplanması da mümkündür.

- Yıllık infiltrasyon; P1=80 cm

- Buharlaşma kayıpları; ET=%20=0.20

Toprak su nitrat, mg/L= [(Nkalıntı, kg/ha).(106 mg/kg).(1000 cm3/L)]/[(108 cm2/ha)(P1,cm)(1-ET)]

= [(1700 kg/ha) ).(106 mg/kg).(1000 cm3/L)]/[(108 cm2/ha)(80)(1-0.20)]

=266 mg/L

Aynı şekilde yapılan hesaplama sonucunda ikinci yılda maksimum NO3 konsantrasyonu 16 mg/L

bulunabilmektedir. Üçüncü yılda bölgede kalıntı N miktarı 10 mg/L değerini geçmemektedir.

Çamur uygulamasından sonraki ilk iki yıl boyunca nitrat-N’unun potansiyel konsantrasyonu

aşması durumunda çamur uygulaması kabul edilmemektedir.

49

9. ARITMA ÇAMURLARININ İZLENMESİ VE RAPORLANMASI

9.1 İzleme

Stabilize arıtma çamurlarının tarımda kullanılmasında en önemli sorumluluk çamur üreticisindedir.

Stabilize arıtma çamuru üreticileri, stabilize arıtma çamurunun kullanıma sunulmasından önce

kullanıcılara aşağıdaki belgelerin bir örneğini vermekle yükümlüdür.

- Stabilize Arıtma Çamuru Kullanım İzin Belgesi (EK-III) (Tablo 17),

- Stabilize Arıtma Çamuru Analiz Belgesi (EK- IIB) (Tablo 15).

Çamur üreticisi, stabilize arıtma çamuru kullanım izin belgesini aldıktan sonra da, çamur ile ilgili

analizleri yaptırması (EK-IIB) ve kayıtları tutması gerekmektedir. Tutulacak kayıtlarda; arıtma

çamurunun stabilizasyon yöntemi, üretilen stabilize arıtma çamuru miktarı ve toprakta kullanılacak

miktar ve yetiştirilecek olan ürün çeşidi bilgisidir. EK -IIB’de verilen parametrelerin analizleri; günlük

kuru çamur miktarı elli (50) tona kadar olanlar oniki ayda bir, elli (50) tonun üzerinde olanlar altı ayda

bir, arıtma kapasitesi günlük beşbin (5000) eşdeğer nüfus ya da kirlilik yükü üçyüz (300) kg

biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOI5) altında olan ve temelde evsel atık suların arıtıldığı arıtma tesisi

işletmecileri onsekiz ayda bir yaptırılarak Çevre ve Şehircilik il Müdürlüğüne sunulması

gerekmektedir.

Bununla birlikte çamur uygulanacak toprağa ait analizlerin de (EK-IIA) (Tablo 16) on iki ayda bir Çevre

ve Şehircilik İl Müdürlüğüne sunulması zorunludur. Stabilize arıtma çamurunun birinci kullanım

öncesinde, topraktaki tüm ağır metallerin konsantrasyonu, EK-IA’da belirtilen sınır değerlerin % 50

sinden daha az ise, stabilize arıtma çamurunun toprakta kullanımında topraktaki ağır metal

analizlerinin izin verilen süre içerisinde ikinci ve üçüncü yıl tespiti yapılmayabilmektedir.

Kullanıcı, stabilize arıtma çamuru uyguladığı her bir tarlasından elde ettiği ürün verimini ve hangi

tarihte dekara ne kadar çamur kullandığını gelecekteki çamur uygulamalarına temel olmak üzere

kaydını tutması gerekmektedir.

EK-IIA ve E- IIB’de belirtilmiş olan analizlerin bakanlık tarafından belirlenmiş akredite laboratuvarlara

yaptırılmış olması gerekmektedir.

“Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına İlişkin Yönetmelik” gereğince toprak

örneği alma şu şekilde gerçekleştirilecektir. Analiz için alınan temsili toprak örnekleri normalde, aynı

amaçla tarım yapılan 50 dekarı aşmayan bir arazi üzerinden alınan 25 örneğin karıştırılmasıyla

meydana getirilecektir. Ancak büyük ölçekli aynı amaçla tarım yapılan alanlardan Valiliğin onayı ile

200 dekarı aşmayan bir arazi üzerinden 25 örneğin karıştırılmasıyla temsili toprak örneği

alınabilmektedir. Örneklerin toprak derinliği 25 cm’nin altında olması hali hariç, 25 cm derinlikten

alınması gerekli olmaktadır. Toprak derinliğinin bu değerin altında olması halinde örneğin alındığı

derinlik 10 cm’nin altına düşmemelidir.

50

Stabilize arıtma çamuru örneği alma işleminde, stabilizasyon işleminden sonra, kullanıcıya

gönderilmesinden önce ve çamur üretimini temsil edecek şekilde en az 25 farklı numunenin

karıştırılmasıyla oluşturulması gereği ifade edilmiştir.

Ağır metal analizleri kuvvetli asit parçalanmasını takiben gerçekleştirilmeli ve referans analiz metodu

asgari atomik absorpsiyon spektrometri olmalı ve her bir metal için tespit sınırı uygun sınır değerin %

10’undan yüksek olmaması gerekmektedir.

9.2 Raporlama

Stabilize arıtma çamurlarının toprakta kullanılması özen isteyen ve dikkat gerektiren bir süreçtir. Bu

sürecin iyi takip edilmesi, uygulanması ve gerektiğinde denetim elemanlarına net bilgiler verilebilmesi

amacıyla stabilize çamur üreticisi tarafından stabilize arıtma çamuru kullanım talimatı formatı

hazırlanması gerekmektedir. Bu talimatta üretilen çamurun özelliklerinden, ne kadar miktarda

uygulanacağı, yetiştirilecek ürün, ilave gübre ve kireç gereksinimleri, ne zaman hasat edileceği, çamur

uygulamasının zamanı gibi her türlü bilgi bulunması gerekmektedir. Örnek olarak hazırlanmış olan

stabilize arıtma çamuru kullanım talimatı formatı Tablo 25’te gösterilmiştir. Bu formatı hem çamur

üreticisi hem de çiftçi tarafından imzalanması gerekmektedir. Çiftçiler formatın dışında herhangi bir

uygulama yapmaması gerekmektedir.

51

Tablo 25. Örnek olarak hazırlanan stabilize arıtma çamuru kullanım talimatı format

STABİLİZE ARITMA ÇAMURU KULLANIM TALİMATI

Arıtma

Çamuru

Üreticisinin

Adı Soyadı

Ticari ünvanı

Adresi

Arıtma Tesisinin

Adı

Adresi

Atıksu Arıtma Tesisi İşletme Basamakları

Stabilize arıtma çamuru kullanım izin belgesi tarih,sayı ve no

Arıtma çamuru stabilizasyon yöntemi

Arıtma çamurunun çeşidi (susuzlaştırılmış/sıvı)

Arıtma çamurunda mevcut

Organik N

NH4-N

NO3-N

Toplam P

Toplam K

Yıllık uygulanacak çamur miktarında sınırlayıcı parametre

Yıllık uygulama miktarı (ton da-1.yıl)

Uygulama yöntemi

Çamurun taşınması

Uygulama zamanı

İlave gübre ihtiyacı

İlave kireç ihtiyacı

Hasat zamanı

Sulama ihtiyacı

Çamur uygulamasının yeraltı ve yüzeysel sular olası etkileri

Uygulamada dikkat edilecek hususlar

Kullanılacak Arazinin Adresi

Parsel No

Alanı (da)

Alanın Koordinatları

Yetiştirilecek ürün çeşidi

Kullanılmasına İzin Verilen

Maksimum Stabilize Arıtma

Çamurunun Kuru Madde

Miktarı (ton da-1.yıl)

İzin Verilen Alanda Stabilize

Arıtma Çamuru Kullanımının

Tekrarlanma Süresi (yıl)

Yukarıda bilgileri verilen stabilize arıtma çamurlarının belirtilen prosedür doğrultusunda uygulanması halinde çevreye olası herhangi bir zararının

olmadığını beyan ederim.

Stabilize Arıtma Çamuru Üreticisi Stabilize Arıtma Çamuru Kullanıcısı

İmza imza

…/…/…… …/…/……

52

Çamur kullanıcıları da uygulama yaptıkları her bir tarla ve tarladan elde edilen verimin kaydedildiği bir

rapor hazırlamakla yükümlüdürler. Bu raporda ürün için o araziden beklenen verim ve elde edilen

verim karşılaştırması yapılabilmelidir. Bunun dışında raporda karşılaşılan problemlerin yazılması

uygun olmaktadır. Bu rapor hem bundan sonra yapılacak uygulamalara ışık tutması hem de denetim

elemanlarının bilgilenmesi açısından yararlı olmaktadır. Stabilize arıtma çamuru kullanıcıları için

verim raporuna ait örnek format Tablo 26’da gösterilmiştir.

Tablo 26. Stabilize arıtma çamuru kullanıcıları için verim raporuna ait örnek format

STABİLİZE ARITMA ÇAMURU KULLANICILARI İÇİN VERİM RAPORU

Arıtma Çamuru

Kullanıcısının

Adı Soyadı

Arıtma Çamuru

Üreticisinin

Adı Soyadı

Ticari Ûnvanı

Adresi

Arıtma Tesisinin

Adı

Adresi

Kullanılacak Arazinin

Adresi

Parsel No

Alanı (da)

Alanın Koordinatları

Kullanılmasına İzin Verilen Maksimum Stabilize Arıtma Çamurunun Kuru Madde Miktarı (ton da

-1.yıl)

İzin Verilen Alanda Stabilize Arıtma Çamuru Kullanımının Tekrarlanma Süresi (yıl)

Yetiştirilecek ürün çeşidi

Ekim zamanı

Hasat zamanı

Beklenen Verim

Elde Edilen Verim

Karşılaşılan Problemler

53

KAYNAKLAR

Ayvaz, Z., Atıksu Arıtma Çamurlarının Değerlendirilmesi, ÇevKor, 2000, Cilt:9, Sayı:35, 3-12.

EPA/625/R-95/001 “Process Design Manual Land Application of Sewage Sludge and Domestic

Septage” ,1995.

Filibeli, A., Arıtma Çamurlarının İşlenmesi, Dokuz Eylül Üniversitesi Yayınları, 2013.

Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü “Tekirdağ ili arıtma çamurlarının karakterizasyonunun ve uygun

bertaraf yöntemlerinin belirlenmesi projesi” Çevre ve Orman Bakanlığı, 2010.

Lepeuple, A.S., Gaval, G., Jovic M. , and Roubin, M.R., Literature review on levels of pathogens and

their abatement in sludges, soil and treated biowaste, HORIZONTAL – 6 Project, WP3: Hygienic

parameters, 2004.

Metcalf&Eddy ”Wastewater Engineering, Treatment, Disposal and Reuse” McGraw-Hill,Inc., Thirth

Edition, 1991.

Özsoy,G., An Investıgatıon Of Agrıcultural Use Potentıal Of Wastewater Sludges In Turkey Wıth

Respect To Heavy Metals And Pathogens, Yüksek Lisans Tezi, Orta Doğu Teknik Üniveristesi, Fen

Bilimleri Enstitüsü, 2006.

Resmi Gazete No: 27661 “Evsel ve Kentsel Arıtma Çamurlarının Toprakta Kullanılmasına Dair

Yönetmelik”, 03.08.2010.

Resmi Gazete No: 26047 “Kentsel Atıksu Arıtımı Yönetmeliği”, 8.01.2006.

Tunçal T., Jangam S. V., Güneş E., Abatement of Organic Pollutant Concentrations in Residual

Treatment Sludges: A Review of Selected Treatment Technologies Including Drying, Drying

Technology, 29: 1601–1610, 2011.

Uzun, P. ve Bilgili U., Arıtma Çamurlarının Tarımda Kullanılma Olanakları, U. Ü. Ziraat Fakültesi

Dergisi, 2011, Cilt 25, Sayı 2, 135-146.

Yıldız, S. ve Değirmenci, M., Arıtma Çamurlarının Topraklaştırılmasının Uygulanabilirliği ve Maliyet

Analizi, Selçuk Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Dergisi, 2014, Cilt:2, Sayı:1, 9-20.

http://environment.gov.ab.ca/info/library/6378.pdf

http://www.fao.org/docrep/t0551e/t0551e08.htm