Arıtılmış atıksuların sulamada kullanılması büyük bir potansiyele sahiptir. Burada, gıda ürünlerinin direkt olarak yenmesine ve yağmurlama sulamasında havadan gelebilecek aeresollara dikkat edilmelidir. Sulamada tekrar kullanılacak arıtılmış atıksulardaki en büyük risk, mikroorganizmalar tarafından bulaştırılabilecek hastalıklardır. Bu mikroorganizmalar, bakteriler, virüsler, helmintler ve protozoa olabilir. Helmintler (otlak hayvanları için mera sulamada dikkat edilmelidir) ve protozoalar genellikle, bağırsak parazitleri olarak adlandırılır. Arıtılmış atıksuyun mikrobiyolojik kalitesi, suyun kullanılabilirliği hakkında bilgi verir. Bu riskler, arıtma tesisinin ve arıtılmış atıksuyun uygulandığı yerin birlikte kontrol edilmesi ile azaltılabilir.
Yağmurlama sulama, teknik olarak yağışa en benzeyen bir sulama yöntemidir. Su, genellikle bir boru sistemi vasıtasıyla ve pompalama yoluyla dağıtılır. Daha sonra ise havaya püskürtülür ve tüm toprak yüzeyine püskürtme başlıkları eklenerek sulama yapılır. Bu esnada havadan aeresol gelme riski vardır.
Sulamada tekrar kullanılacak arıtılmış atıksularda aranan özellikler, Tablo 1’de verilmiştir. Arıtılmış suyun sulamada kullanılması için iki değişik sınıf oluşturulmuş olup, bu kriterler minimum gereksinimleri sağlamakta ve bazı özel uygulamalarda ilave kriterler de uygulanabilmektedir. Ticari olarak işlenmeyen gıda ürünlerinin ve park, bahçe gibi kentsel alanların sulanmasında, hem yenen ürün ile hem de park, bahçe gibi alanlarda insanların bitkileri ile su teması olabileceği için iyi kalitede sulama suyu gerekmektedir. Sulama suyunun mikrobiyolojik kalitesi çok iyi kontrol edilmelidir. Bunun yanında, ticari olarak işlenen gıda ürünleri (Meyve bahçeleri ve üzüm bağları), çim üretim ve kültür tarımı gibi halkın girişinin kısıtlı olduğu yerler ve otlak hayvanları için mera ve saman yetiştiriciliğinde, sulama suyu daha düşük kalitede olabilmektedir.
Tablo 2’de sulama suyu için kimyasal kalite kriterleri verilmiştir. Evsel nitelikli atıksular hariç sulamada geri kullanılacak arıtılmış atıksuların da bu kimyasal kriterleri sağlaması gerekmektedir. Atıksuların araziye verilmeye veya sulamaya uygun olup olmadığını belirlemek için incelenmesi gereken en önemli parametreler şunlardır:
- Su içindeki çözünmüş maddelerin toplam konsantrasyonu ve elektriksel iletkenlik
- Sodyum iyonu konsantrasyonu ve sodyum iyonu konsantrasyonunun diğer katyonlara oranı
- Bor, ağır metal ve toksik olabilecek diğer maddelerin konsantrasyonu
- Bazı şartlarda Ca+2 ve Mg+2 iyonlarının toplam konsantrasyonu
- Toplam katı madde, organik madde yükü ve yağ gres gibi yüzen maddelerin miktarı
- Patojen organizmaların miktarı
Atıksudaki çözünmüş tuzlar, bor, ağır metal ve benzeri toksik maddeler yörenin iklim şartlarına, toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerine bağlı olarak ortamda birikebilmekte, bitkiler tarafından alınabilmekte veya suda kalabilmektedir. Bu nedenle, arıtılmış atıksuların arazide kullanılması ve bertarafı söz konusu ise suyun fiziksel, kimyasal ve biyolojik parametreler açısından öngörülen sınır değerlere uygunluğunun yanı sıra, bölgenin toprak özellikleri iklim, bitki türü ve sulama metodu gibi etkenler de dikkate alınmalıdır. Aşağıda sırasıyla geri kazanılmış atıksudaki kalite parametreleri daha detaylı olarak açıklanmıştır.
Tablo 1. Sulamada geri kullanılacak arıtılmış atıksuların sınıflandırılması
| Geri kazanım türü |
Arıtma tipi |
Geri kazanılmış suyun kalitesia |
İzleme periyodu |
Uygulama mesafesib |
| Sınıf A |
| a-Tarımsal sulama: Ticari olarak işlenmeyen gıda ürünleril
b-Kentsel alanların sulanması |
| a)Yüzeysel ve yağmurlama sulama ile sulanan ve ham olarak direkt olarak yenilebilen her tür gıda ürünü
b)Her türlü yeşil alan sulaması (Parklar, golf sahaları vb.) |
-İkincil arıtmac
-Filtrasyond
-Dezenfeksiyone |
-pH=6-9
-BOİ5 < 20 mg/L
-Bulanıklık < 2 NTUf
-Fekal koliform: 0/100 mLg,h
-Bazı durumlarda, spesifik virüs, protozoa ve helmint analizi istenebilir.
-Bakiye klor > 1 mg/Li |
-pH: Haftalık
-BOİ5: Haftalık
-Bulanıklık: Sürekli
-Koliform: Günlük
-Bakiye klor: Sürekli |
İçme suyu temin edilen kuyulara en az 50 m mesafede |
| Açıklamalar:
-Tarımsal sulamada tavsiye edilen ağır metal analizlerine dikkat edilmelidir.
-Standarları sağlamak üzere filtrasyon öncesinde koagülant ilavesi yapılabilir.
-Geri kullanılacak arıtılmış atıksu renksiz ve kokusuz olmalıdır.
-Virüs ve diğer parazitlerin yok edilmesi için daha uzun dezenfeksiyon temas süreleri kullanılabilir.
-Arıtılmış atıksu dağıtım sisteminde (en son uygulama noktasında) bakiye klor değeri 0.5 mg/L’nin üzerinde olmalıdır.
-Virüs ve diğer parazitlerin yok edilmesi için daha uzun dezenfeksiyon temas süreleri kullanılabilir.
-Yüksek nütrient içeriği besinleri büyüme aşamasında etkileyebilir. |
| Sınıf B |
| a-Tarımsal sulama: Ticari olarak işlenen gıda ürünlerim
b-Girişi kısıtlı sulama alanları
c- Tarımsal sulama: Gıda ürünü olmayan bitkiler |
| a)Meyve bahçeleri ve üzüm bağları gibi ürünlerin salma sulama ile sulanması
b)Çim üretimi ve kültür tarımı gibi halkın girişinin kısıtlı olduğu yerler
c)Otlak hayvanları için mera sulaması |
-İkincil arıtmac
-Dezenfeksiyone |
-pH=6-9
-BOİ5 < 30 mg/L
-AKM < 30 mg/L
-Fekal koliform < 200 ad/100 mLg,j,k
-Bazı durumlarda, spesifik virüs, protozoa ve helmint analizi istenebilir.
-Bakiye klor > 1 mg/Li |
-pH: Haftalık
-BOİ5: Haftalık
-AKM: Günlük
-Koliform: Günlük
-Bakiye klor:Sürekli |
-İçme suyu temin edilen kuyulara en az 90 m mesafede.
-Yağmurlama sulama yapılıyor ise halkın bulunduğu ortama en az 30 m mesafede |
| Açıklamalar:
-Tarımsal sulama için tavsiye edilen limitlerde gözönünde bulundurulmalıdır.
-Püstkürtmeli sulama yapılıyor ise AKM < 30 mg/L olmalıdır.
-Yüksek nütrient içeriği besinleri büyüme aşamasında etkileyebilir.
-Süt hayvanlarının meralara girişi sulama yapıldıktan 15 gün sonra olmalıdır. Bu süre kısa olması gerektiği durumlarda, fekal koliform değeri en fazla 14 ad/100 mL olabilir. |
aAksi belirtilmedikçe, arıtılmış atıksu kalitesini belirtmektedir.
bSu kaynalarını ve dolayısıyla insanları arıtılmış atıksuyun etkisinden korumak için konuluş bir sınırlamadır.
cİkincil arıtma, aktif çamur sistemleri, biyodisk, damlatmalı filtreler, stabilizasyon havuzları, havalandırmalı lagünleri vb içerebilir.
dKum filtreleri veya mikrofiltrasyon ile ultrafiltrasyon gibi membran filtreler olabilir.
eDezenfektant olarak klor kullanılması, diğer dezenfeksiyon yöntemlerinin de kullanımını kısıtlamaz.
fTavsiye edilen bulanıklık değeri dezenfeksiyon öncesinde sağlanmalıdır. Hiç bir zaman 5 NTU’yu geçmemelidir. Bulanıklık yerine AKM’nin kullanıldığı durumlarda, AKM değeri 5 mg/L’nin altında olmalıdır.
g7günlük ortalama değerleri karakterize eder.
hFekal koliform değeri hiç bir zaman 14 ad/100 mL’yi geçmemelidir.
iBakiye klor değeri 30 dk temas süresi sonrasındaki değeri kazakterize etmektedir.
jFekal koliform değeri hiç bir zaman 800 ad/100 mL’yi geçmemelidir.
kStabilizasyon havuzları fekal koliform değerini dezenfeksiyon olmadan da sağlayabilir.
lİleri arıtma uygulanmalıdır.
mTicari olarak işlenen gıda ürünleri halka satılmadan önce patojen mikroorganzmaların öldürülmesi için fiziksel veya kimysal bir işlemden geçirilen ürünlerdir.
Tablo 2. Sulama suyunun kimyasal kalitesinin değerlendirilmesi için geliştirilmiş tablo
| |
|
Kullanımında zarar derecesi |
| Parametreler |
Birimler |
Yok
(I. sınıf su) |
Az – orta
(II. sınıf su) |
Tehlikeli
(III. sınıf su) |
| Tuzluluk |
| İletkenlik |
µS/cm |
< 700 |
700-3000 |
>3000 |
| Toplam çözünmüş Madde |
mg/L |
< 500 |
500-2000 |
>2000 |
| Geçirgenlik |
| SARTad |
0-3
3-6
6-12
12-20
20-40 |
|
EC ³ 0.7
³ 1.2
³ 1.9
³ 2.9
³ 5.0 |
0.7-0.2
1.2-0.3
1.9-0.5
2.9-1.3
5.0-2.9 |
< 0.2
< 0.3
< 0.5
< 1.3
< 2.9 |
| Özgül iyon toksisitesi |
| Sodyum (Na) |
|
|
|
|
| Yüzey sulaması
Damlatmalı sulama |
mg/L
mg/L |
< 3
< 70 |
3-9
> 70 |
> 9 |
| Klorür (Cl) |
|
|
|
|
| Yüzey sulaması
Damlatmalı sulama |
mg/L
mg/L |
< 140
< 100 |
140 –350
> 100 |
> 350
|
| Bor (B) |
mg/L |
< 0.7 |
0.7-3.0 |
> 3.0 |
|
|
|
|
|
|
a)Askıda katı madde
Askıda katı madde, sulama sistemini tıkadığı için önemlidir. Klasik atıksu arıtma tesisi çıkışında AKM konsantrasyonu, 5-25 mg/L aralığında değişmektedir. Üçüncül arıtma uygulandığında, 10 mg/L’nin de altına düşmektedir. Birçok sulama sisteminde, 30 mg/L’nin altındaki AKM konsantrasyonları tolere edilebilir durumdadır. Bununla birlikte, sulama sisteminin tıkanmasında AKM yanında, sıcaklık, güneş ışığı ve debi gibi diğer faktörlerde rol oynamaktadır.
b)Tuzluluk
Tuzluluk, su veya topraktaki tuzların toplu olarak belirtilmesidir. Toplam çözünmüş madde (TÇM) şeklinde ölçülmektedir. Elektriksel iletkenlik (EC), (dS/m veya µS/m olarak ölçülür) TÇM’in bir diğer gösterim tarzıdır. TÇM ve EC arasında,
EC < 5 dS/m ise TÇM ≈ EC x 640
EC > 5 dS/m ise TÇM ≈ EC x 800
şeklinde bir ilişki vardır. Tuzluluk arttıkça, toprağın suyu ile bitki hücresi zarı arasındaki osmotik gradyan azalmaktadır. Bitki, topraktaki tuzlu suyu seyreltmek için kendi hücresindeki suyu toprağa geri bırakmakta ve bu durum bitkinin gelişmesini önlemektedir. TÇM değerinin 500 mg/L’den küçük olduğu durumlarda bitkilerde herhangi bir etki gözlenmemiştir. 500-1000 mg/L aralığında ise hassas bitkiler etkilenebilir. 1000-2000 aralığında ise bir çok bitki bundan etkilenmektedir ve dikkatli bir yönetim gerekmektedir. Genellikle, 2000 mg/L’nin üzerindeki TÇM değerine sahip sulama suları ise tuzluluğa toleranslı bitkiler için geçirgen zeminlerde kullanılabilir. Topraktaki tuzluluk oranı, drenaj suyunun sürekli ve düzenli bir şekilde tabandan çekilmesi halinde kararlı hale gelmektedir. Topraktaki tuzluluk oranının kontrol edilmesinde, drenaj sistemi çok önemlidir. Tablo 3’de çeşitli bitkiler ve bunların tuzluluğa olan hassaslıkları verilmiştir.
Tablo 3. Bitkilerin tuzluluğa olan hassaslıkları
| Bitki ismi |
Hassaslık* |
| Toleranslı |
Orta toleranslı |
Orta hassas |
Hassas |
| TÇM > 2000 mg/L |
TÇM:1500-2000 mg/L |
TÇM:1000-1500 mg/L |
TÇM: 500-1000 mg/L |
| Tarla bitkileri |
| Arpa |
√ |
|
|
|
| Fasulye |
|
|
|
√ |
| Mısır |
|
|
√ |
|
| Pamuk |
√ |
|
|
|
| Börülce |
|
|
√ |
|
| Keten |
|
|
√ |
|
| Yulaf |
|
√ |
|
|
| Pirinç |
|
|
√ |
|
| Çavdar |
|
√ |
|
|
| Şeker pancarı |
√ |
|
|
|
| Şeker kamışı |
|
|
√ |
|
| Sorgum |
|
√ |
|
|
| Soya fasulyesi |
|
√ |
|
|
| Buğday |
|
√ |
|
|
| Sebzeler |
| Enginar |
|
√ |
|
|
| Kuşkonmaz |
√ |
|
|
|
| Kızmızı pancar |
|
√ |
|
|
| Lahana |
|
|
√ |
|
| Havuç |
|
|
|
√ |
| Kereviz |
|
|
√ |
|
| Salatalık |
|
|
√ |
|
| Marul |
|
|
√ |
|
| Soğan |
|
|
|
√ |
| Patates |
|
|
√ |
|
| Ispanak |
|
|
√ |
|
| Kabak |
|
√ |
|
|
| Domates |
|
|
√ |
|
| Şalgam |
|
|
√ |
|
| Çayır bitkileri |
| Yonca |
|
|
√ |
|
| Bermuda çimi |
√ |
|
|
|
| Çayır otu (fescue) |
|
√ |
|
|
| Fokstail (çimen) |
|
|
√ |
|
| Harding çimi |
|
√ |
|
|
| Meyve bahçesi |
|
|
√ |
|
| Sesbania (çiçek) |
|
|
√ |
|
| Sudan çimi |
|
√ |
|
|
| Bakla |
|
|
√ |
|
| Buğday çimi |
|
√ |
|
|
| Meyveli ağaçlar |
| Badem |
|
|
|
√ |
| Kayısı |
|
|
|
√ |
| Böğürtlen |
|
|
|
√ |
| Hurma |
√ |
|
|
|
| Üzüm |
|
|
√ |
|
| Portakal |
|
|
|
√ |
| Şeftali |
|
|
|
√ |
| Erik |
|
|
|
√ |
| Çilek |
|
|
|
√ |
*Hassaslık, iklime, toprak durumuna ve kültürel şartlara göre değişibilir.
- c) Sodyum adsorpsiyon oranı
Sodyum adsorpsiyon oranı, toprak bünyesindeki suda ve sulama suyunda sodyumun baskın iyon olduğu durumu göstermektedir. Yüksek sodyumlu durumlarda, toprak partikülleri birbirinden ayrılmaktadır. Bu durumda, topraktaki porozite azalmakta ve büyük boşluklar tıkanmaktadır. Böylelikle, su ve havanın toprak içine nüfuzu engellenmektedir. Sodyum oranı, sodyum adsorbsiyon oranı (SAR) (Konsantrasyonlar, meq/l cinsindendir.) ile gösterilmektedir. SAR, suyun sodyum (veya benzer alkaliler) açısından zararlılığının bir ölçüsü olarak kullanılmakta ve aşağıdaki şekilde hesaplanmaktadır.
SAR değeri yerine son zamanlarda, revize edilerek tadil edilmiş SAR değeri (SARtad) olarak önerilmiştir. Burada, Ca+2 çözünürlüğünün, sudaki HCO3 konsantrasyonuna bağlı olarak değişkenliği dikkate alınarak Cax değeri kullanılmaktadır. Cax, HCO3/Ca ve EC’ye bağlı olarak değişmektedir.
Bu ifadedeki, Na+, Mg+2 ve Cax konsantrasyonları da meq/L cinsindendir. Ancak, pratik olarak SAR ve SARtad arasında çok önemli bir farklılık yoktur. SAR daha yaygın olarak kullanılmaktadır. SAR yerine, SARtad değerinin kullanılması, su kalitesi ve topraktaki kimyasal karakteristiklerinin, kalsiyum dengesini bozabileceği durumlarda tavsiye edilmektedir. Yüksek alkaliniteli sular, konsantrasyon dengesini bozabilmekte ve yüksek SARtad değerleri vermektedir. SAR ve EC’nin topraktaki infiltrasyon üzerindeki etkisi, Şekil E7.1’de gösterilmiştir. SAR ve EC’nin bilinmesi ile topraktaki sızma problemi konusunda bilgi sahibi olunabilmektedir. Topraktaki kalsiyum oranının, magnezyuma göre daha yüksek olması tavsiye edilmektedir. Topraktaki geçirimliliği düzenlemek üzere, kalsiyum sülfat (CaSO4) kullanılmaktadır. Kalsiyum sülfat, toprağa direkt olarak veya sulama suyu içerisine karıştırılarak uygulanabilmektedir.
Şekil E7.1 SAR ve EC’nin infiltrasyon üzerindeki etkisi
ç) Özgül iyon toksisitesi
Geri kazanılmış sudaki birçok iyon, yüksek konsantrasyonlarında bitki üzerinde birikebilmektedir. Sodyum, klorür ve bor bunların başlıcalarıdır. Sodyum toksisitesi, yapraklara zarar vermektedir. Bu durum, avokado ve bazı meyve ağaçlarında (kayısı, kiraz, şeftali) gözlemlenmiştir. Tablo 4’de sulama suyunda bulunan sodyumun değişik bitkiler için toleransı verilmiştir. Klorür de benzer şekilde zarar vermektedir. Klorürün etkisi daha çok kavak gibi ağaçlarda olmaktadır. Sebze ve tarla bitkileri, SAR değeri çok yüksek değilse, sodyum ve klorürden etkilenmemektedir. Tablo 5’de, değişik bitkilerin yapraklarına zarar veren klorür konsantrasyonları belirtilmiştir.
Tablo 4. Değişik bitkilerin sulama suyunda bulunan sodyuma toleransı
| Toleransı |
SAR değeri |
Bitki |
Durum |
| Çok hassas |
2-8 |
Yaprak döken meyve ağaçları, turunçgiller, avokado |
Yaprakta yanma |
| Hassas |
8-18 |
Fasulyeler |
Büyümenin engellenmesi, bodur kalma |
| Orta toleranslı |
18-46 |
Yonca, yulaf, pirinç |
Nütrient ve toprak yapısından dolayı büyümenin engellenmesi ve bodur kalma |
| Toleranslı |
46-102 |
Buğday, kaba yonca, arpa, domates, şeker pancarı, değişik çimen türleri |
Zayıf toparak yapısından dolayı büyümenin engellenmesi ve bodur kalma |
Tablo 5. Bitkilerin yapraklarına zarar veren klorür konsantrasyonları
| Hassaslık |
Klorür konsantrasyonu, mg/L |
Etkilenen bitki |
| Hassas |
< 178 |
Badem, kayısı, erik |
| Orta hassas |
178-355 |
Üzüm, biber, patates, domates |
| Orta toleranslı |
355-710 |
Kaba yonca, arpa, mısır, salatalık |
| Toleranslı |
> 710 |
Karnabahar, pamuk, susam, sorgum, şeker pancarı, ayçiçeği |
Bor, bitki büyümelerinde gerekli dozdan yüksek olduğunda zarar vermekte, yaprak yanması ve sararması gibi etkiler ile kendini göstermektedir.
Ülkemizde bazı yörelerde bor elementinin taşıdığı önem dolayısıyla, Tablo 2’de verilen sulama suyu sınıflamalarına ek olarak bitkilerin bora dayanıklılığını göz önünde bulunduran ek bir arıtılmış atıksu sulama suyu sınıflandırmasına gerek duyulmaktadır.
Aslında, bütün bitkilerin normal gelişmeleri için az bir miktar bora ihtiyaçları vardır. Ancak borun bitkilere gerekli miktarı ile zehirlilik seviyesi arasında çok dar bir sınır vardır ve bu sınır bitki türlerine göre değişmektedir. Toprakta veya sulama suyunda kritik sınırların üstünde bor bulunması bitki yapraklarında sararma, yanma ve yarılmalara, olgunlaşmamış yapraklarda dökülme ve büyüme hızının yavaşlaması ile verimde azalmaya neden olmaktadır. Tablo 6’da bitkilerin bora karşı dayanıklılık dereceleri verilmiştir. Arıtılmış atıksuların sulamada kullanılmasında bu sınıflandırmanın göz önüne alınması gerekmektedir.
Tablo 6. Bitkilerin bora karşı dayanıklılık dereceleri
| Bitki ismi |
Hassaslık* |
| Toleranslı |
Orta toleranslı |
Orta hassas |
Hassas |
| Bor: > 4.0 mg/L |
Bor: 2.0-4.0 mg/L |
Bor: 1.0-2.0 mg/L |
Bor: 0.5-1.0 mg/L |
| Tarla bitkileri |
| Arpa |
|
√ |
|
|
| Fasulye |
|
|
|
√ |
| Mısır |
|
√ |
|
|
| Pamuk |
√ |
|
|
|
| Yer fıstığı |
|
|
|
√ |
| Yulaf |
|
√ |
|
|
| Sorgum |
√ |
|
|
|
| Şeker pancarı |
√ |
|
|
|
| Buğday |
|
|
|
√ |
| Sebzeler |
| Enginar |
|
√ |
|
|
| Kuşkonmaz |
√ |
|
|
|
| Kızmızı pancar |
√ |
|
|
|
| Lahana |
|
√ |
|
|
| Havuç |
|
|
√ |
|
| Kereviz |
|
√ |
|
|
| Salatalık |
|
|
√ |
|
| Marul |
|
√ |
|
|
| Soğan |
|
|
|
√ |
| Patates |
|
|
√ |
|
| Domates |
√ |
|
|
|
| Şalgam |
|
√ |
|
|
| Yem bitkileri |
| Kaba yonca |
√ |
|
|
|
| Arpa (at yemi) |
|
|
|
√ |
| Börülce |
|
|
|
√ |
| Meyveli ağaçlar |
| Kayısı |
|
|
|
√ |
| Böğürtlen |
|
|
|
√ |
| Üzüm |
|
|
|
√ |
| Portakal |
|
|
|
√ |
| Şeftali |
|
|
|
√ |
| Erik |
|
|
|
√ |
*Hassaslık, iklime, toprak durumuna ve kültürel şartlara göre değişibilir.
- d) Eser elementler ve nütrientler
Eser elementler, ortamda çok düşük konsantrasyonlarda bulunan elementlerdir. Eser elementlerin bitkiler üzerindeki etkisi, konsantrasyonuna bağlı olarak değişmektedir. Tablo 7’de sulama sularında izin verilebilen maksimum ağır metal ve toksik elementlerin konsantrasyonları verilmiştir. Bu elementlerden yüksek konsantrasyonlarda alındığında, yaprakların zarar görmesi veya büyümede gerileme gibi etkiler görülebilmektedir. Evsel atıksulardaki eser elementlerin konsantrasyonu, genellikle düşük miktarlardadır. Ancak, evsel atıksulara endüstriyel deşarjlar olduğu durumda, konsatrasyonlar yükselebilmektedir. Geri kazanılmış atıksulardaki tahmini eser madde konsantrasyonları, Tablo 8’de verilmiştir.
Tablo 7. Sulama sularında izin verilebilen maksimum ağır metal ve toksik elementlerin konsantrasyonları
| Elementler |
Birim alana verilebilecek maksimum toplam miktarlar, kg/ha |
İzin verilen maksimum konsantrasyonlar |
| Her türlü zeminde sürekli sulama yapılması durumun da sınır değerler mg/1 |
pH değeri 6,0-8,5 arasında olan killi zeminlerde 24 yıldan daha az sulama yapıldığında, mg/1 |
| Alüminyum (Al) |
4600 |
5.0 |
20.0 |
| Arsenik (As) |
90 |
0.1 |
2.0 |
| Berilyum(Be) |
90 |
0.1 |
0.5 |
| Bor (B) |
680 |
–3 |
2.0 |
| Kadmiyum (Cd) |
9 |
0.01 |
0.05 |
| Krom (Cr) |
90 |
0.1 |
1.0 |
| Kobalt (Co) |
45 |
0.05 |
5.0 |
| Bakır (Cu) |
190 |
0.2 |
5.0 |
| Florür (F) |
920 |
1.0 |
15.0 |
| Demir (Fe) |
4600 |
5.0 |
20.0 |
| Kurşun (Pb) |
4600 |
5.0 |
10.0 |
| Lityum (Li)1 |
– |
2.5 |
2.5 |
| Manganez (Mn) |
920 |
0.2 |
10.0 |
| Molibden (Mo) |
9 |
0.01 |
0.052 |
| Nikel (Ni) |
920 |
0.2 |
2.0 |
| Selenyum (Se) |
16 |
0.02 |
0.02 |
| Vanadyum (V) |
– |
0.1 |
1.0 |
| Çinko (Zn) |
1840 |
2.0 |
10.0 |
1Sulanan narenciye için 0.075 mg/1’dir.
2Yalnız demir içeriği fazla olan asitli killi topraklarda izin verilen konsantrasyondur.
3Tablo E7.6’da verilmiştir.
Tablo 8. Geri kazanılmış evsel atıksulardaki tahmini eser madde konsantrasyonları (mg/l)
| Elementler, mg/L |
İkinci arıtma |
Üçüncül arıtma |
Ters osmoz |
Tavsiye edilen değer* |
| Aralık |
Ortalama |
Kısa süreli |
Uzun süreli |
| Arsenik (As) |
<0.005-0.023 |
<0.005 |
<0.001 |
0.00045 |
0.10 |
10.0 |
| Bor (B) |
<0.1-2.5 |
0.7 |
0.3 |
0.17 |
0.75 |
2.0 |
| Kadmiyum (Cd) |
<0.005-0.15 |
<0.005 |
<0.0004 |
0.0001 |
0.01 |
0.05 |
| Krom (Cr) |
<0.005-1.2 |
0.02 |
<0.01 |
0.0003 |
0.10 |
20.0 |
| Bakır (Cu) |
<0.005-1.3 |
0.04 |
<0.01 |
0.015 |
0.20 |
5.0 |
| Civa (Hg) |
<0.002-0.001 |
0.0005 |
0.0001 |
– |
– |
– |
| Molibden (Mo) |
0.001-0.018 |
0.007 |
– |
– |
0.01 |
0.05 |
| Nikel (Ni) |
0.003-0.6 |
0.004 |
<0.02 |
0.002 |
0.2 |
2.0 |
| Kurşun (Pb) |
0.003-0.35 |
0.008 |
<0.002 |
0.002 |
5.0 |
20.0 |
| Selenyum (Se) |
<0.005-0.02 |
<0.005 |
<0.001 |
0.0007 |
0.02 |
0.05 |
| Çinko (Zn) |
0.004-1.2 |
0.04 |
0.05 |
0.05 |
2.0 |
10.0 |
* EPA’ nın tavsiyesi
Herhangi bir madde toprakta mg/kg olarak Co konsantrasyonuna sahipse sulanan topraktaki bu maddenin toplam değeri kg/ha olarak (4.2xCo) ifadesi ile belirlenebilmektedir. Tablo 7’nin birinci sütununda verilen “Birim alana verilebilecek maksimum toplam miktarlar”, ancak (4.2xCo) ifadesi ile hesaplanan topraktaki mevcut miktarın çıkarılmasından sonra kullanılabilir.
Örnek: Topraktaki bor konsantrasyonu Co = 80 mg/kg ise ve kabul edilebilir maksimum bor değeri 680 kg/ha olduğuna göre 4.2xCo = 336 kg/ha olur. Buna göre birim alana toplam olarak en çok 680 – 336 = 344 kg/ha borun sulama yoluyla eklenmesine izin verilebilir.
Geri kazanılmış atıksu, sulama için faydalı olan nütrientleri içermektedir. Geri kazanılmış atıksuda bulunan üç ana nütrient, azot, fosfor ve potasyumdur. Azot ve fosfor, arıtılmış atısuda yeterli miktarlarda bulunurken, bitki büyümesini etkilemektedir. Bununla birlikte, potasyum konsatrasyonu düşük olmasına karşın, bitki büyümesini daha az etkilemektedir. Tablo 9.’da değişik arıtma sistemleri ile geri kazanılmış atıksudaki nütrient seviyeleri verilmiştir.
Tablo 9. Geri kazanılmış atıksuda olabilecek nütrient seviyeleri
| Elementler,
mg/L |
Birim |
Ham
atıksu |
Klasik
Aktif çamur |
BNR |
BNR+filtrasyon+
dezenfeksiyon |
MBR |
BNR+MF+RO+dezenfeksiyon |
| Toplam azot |
mg N/L |
20-70 |
15-35 |
2-12 |
2-12 |
7-18 |
<1 |
| Nitrat azotu |
mg N/L |
0-az |
10-30 |
1-10 |
1-10 |
5-11 |
<1 |
| Toplam fosfor |
mg P/L |
4-12 |
4-10 |
1-2 |
<2 |
0.3-5 |
<0.05 |
BNR: Biyolojik nütrient giderimi MBR: Membran biyoreaktör
- e) Mikrobiyolojik kalite
Sulamada tekrar kullanılacak arıtılmış atıksularda aranan mikrobiyolojik özellikler, Tablo 1’de verilmiştir. Arıtılmış suyun sulamada kullanılması için iki değişik mikrobiyolojik sınıf oluşturulmuş olup, bu kritler minimum gereksinimleri sağlamaktadır. Ticari olarak işlenmeyen gıda ürünleri ve park, bahçe gibi kentsel alanların sulanmasında, hem yenen ürün ile su temas ettiği hem de park, bahçe gibi alanlarda insanların çim ve bitkiler ile teması olabileceği için çok iyi kalitede sulama suyu gerekmektedir. Bu durumda, sulama suyunda fekal koliform bulunmamalıdır ve mikrobiyolojik kalitesi çok iyi kontrol edilmelidir (Fekal koliform değeri hiç bir zaman 14 ad/100 ml’yi geçmemelidir). Bunun yanında, ticari olarak işlenen gıda ürünleri (Meyve bahçeleri ve üzüm bağları), çim üretimi ve kültür tarımı gibi halkın girişinin kısıtlı olduğu yerler ve otlak hayvanları için mera ve saman yetiştiriciliğinde, sulama suyunun mikrobiyolojik kalitesi daha düşük kalitede olabilmektedir. Bu durumda fekal koliform değeri, 200 ad/100 ml’den küçük olmalı (30 günlük ortalama değer) ve hiç bir zaman 800 ad/100 ml’yi geçmemelidir.
Atıksu Geri Kazanımı İçin Teknoloji Seçimi
Bir evsel atıksuyun sulama suyu olarak geri kazanılmasında su kalitesi açısından kullanılabilecek en önemli indikatörler, koliform ve patojen mikroorganizma konsantrasyonudur. Tablo 10’da atıksu geri kazanımı için uygulanan arıtma teknolojileri ve giderdikleri kirleticiler, Tablo 11’de ise değişik arıtma sistemlerinin logaritmik mikroorganizma giderme verimleri verilmiştir. Uygulanan ileri arıtma sistemleri ile birlikte, arıtılan su kalitesi de yükselmiştir. Atıksu geri kazanım amacı ve uygulanabilecek teknolojiler ise Tablo 12’de verilmiştir.
Atıksular, tarımsal sulamada tekrar kullanılırken, dikkat edilecek bazı hususlar vardır. Bunlar, sulanacak bitkide meydana gelebilecek birikme, patojen mikroorganizmaların hala yaşama riski ve kimyasal maddelerin birikme riskidir. Yeşil alanların sulanmasında ise halkın bu bölgeye girmesi ve eser elementlerin birikmesi gibi riskler vardır. Geri kullanım esnasında, bütün bu riskler gözönüne alınır. Arıtılmış atıksu ile sulanabilecek bitkiler, Tablo 13’de verilmiştir. Dezenfeksiyon, arıtılmış atıksu için çok önemlidir. Arıtılmış evsel atıksuların dezenfekte edilmeden sulamada kullanılıp kullanılamayacağı, Tablo 14’de verilmiştir.
Tablo 10. Atıksu geri kazanımı için uygulanan arıtma teknolojileri ve giderdikleri kirleticiler
|
Arıtma birimleri |
Askıda katı madde |
Kolloidal maddeler |
Partiküler organik madde |
Çözünmüş organik madde |
Azot |
Fosfor |
Eser maddeler |
Toplam çözünmüş madde |
Bakteri |
Protozoa |
Virüs |
| İkincil arıtma |
X |
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
| Nütrient giderimi |
|
|
|
X |
X |
X |
|
|
|
|
|
| Filtrasyon |
X |
|
|
|
|
|
|
|
X |
X |
|
| Yüzey filtrasyonu |
X |
|
X |
|
|
|
|
|
X |
X |
|
| Mikrofiltrasyon |
X |
X |
X |
|
|
|
|
|
X |
X |
|
| Ultrafiltrasyon |
X |
X |
X |
|
|
|
|
|
X |
X |
X |
| Flotasyon |
X |
X |
X |
|
|
|
|
|
|
X |
X |
| Nanofiltrasyon |
|
|
X |
X |
|
|
X |
X |
X |
X |
X |
| Ters osmoz |
|
|
|
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
X |
| Elektrodiyaliz |
|
X |
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
| Karbon adsorpsiyonu |
|
|
|
X |
|
|
X |
|
|
|
|
| İyon değiştirme |
|
|
|
|
X |
|
X |
X |
|
|
|
| İleri oksidasyon |
|
|
X |
X |
|
|
X |
|
X |
X |
X |
| Dezenfeksiyon |
|
|
|
X |
|
|
|
|
X |
X |
X |
Tablo 11. Değişik arıtma sistemlerinin miroorganizma logaritmik giderme verimleri
| |
Arıtma sistemleri |
| Birincil arıtma |
İkincil arıtma |
Üçüncül arıtma |
İleri arıtma |
| Ön çöktürme |
Aktif çamur |
Damlatmalı filtre |
Filtrasyon |
Mikrofiltrasyon |
Ters osmoz |
| Fekal koliform |
<0.1-0.1 |
0-2 |
0.8-2 |
0-1 |
1-4 |
4-7 |
| Salmonella |
<0.1-2 |
0.5-2 |
0.8-2 |
0-1 |
1-4 |
4-7 |
| Cyryptosporidium |
0.1-1 |
1 |
|
0-3 |
1-4 |
4-7 |
| Giardia |
<1 |
2 |
|
0-3 |
2-6 |
>7 |
| Enterik virus |
<0.1 |
0.6-2 |
0-0.8 |
0-1 |
0-2 |
4-7 |
Tablo 12. Atıksu geri kazanım maksadı ve uygulabilecek arıtma sistemleri
| Atıksu geri kazanım maksadı |
Arıtma sistemleri |
| Tarımsal sulama |
Klasik aktif çamur + filtrasyon + klorlama |
| Golf sahaları sulama |
Nitrifikasyon içeren aktif çamur sistemi + kimyasal fosfor giderimi + (filtrasyon) + klorlama |
| Yeşil alan sulama |
Azot gideren aktif çamur sistemi + mikrofiltrasyon + UV |
| Dinlenme maksatlı kullanılan sulakalanları besleme |
Azot ve fosfor giderimini içeren MBR + UV |
| Dolaylı kullanım suyu
(Yeraltı suyuna veya yüzeysel sulara deşarj) |
Nitrifikasyon içeren aktif çamur sistemi + mikrofiltrasyon + ters osmoz + UV/H2O2 |
| Endüstriyel soğutma suyu |
Azot gideren aktif çamur sistemi + mikrofiltrasyon + UV |
| Endüstriyel proses suyu |
Azot gideren aktif çamur sistemi + filtrasyon + nanofiltrasyon + iyon değiştirme + UV |
Tablo 13. Arıtılmış atıksu ile sulanabilecek bitkiler
| Tip |
Örnek |
Arıtma ihtiyacı |
| Tarla bitkileri |
Arpa, mısır, yulaf |
İkinci kademe + dezenfeksiyon |
| Lifli ve çekirdekli bitkiler |
Pamuk |
İkinci kademe + dezenfeksiyon |
| Ham olarak tüketilen sebzeler |
Avokado, lahana, salatalık, çilek |
İkinci kademe + filtrasyon + dezenfeksiyon |
| Belli bir işlemden
sonra tüketilen sebzeler |
Enginar, şeker pancarı,
şeker kamışı |
İkinci kademe + dezenfeksiyon |
| Meyve bahçesi ve üzüm bağları |
Kayısı, portakal, şeftali |
İkinci kademe + dezenfeksiyon |
| Fidanlık |
Çiçek |
İkinci kademe + dezenfeksiyon |
| Ormanlık alanlar |
Kavak vb. |
İkinci kademe + dezenfeksiyon |
Tablo 14. Arıtılmış evsel atıksuların dezenfekte edilmeden sulamada kullanılıp kullanılamayacağını gösteren tablo
|
Tarla |
Çayır-Mera |
Sebze |
Yem Bitkisi |
Meyvecilik |
Koru Ormanlık |
| BY |
BV |
BY |
BV |
BY |
BV |
BY |
BV |
BY |
BV |
| Biyolojik Arıtma tesisi veya en az 2 saat beklemeli
çöktürme havuzu şeklindeki ön arıtma tesisi çıkış suları |
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
– |
+ |
– |
– |
– |
+ |
| Havalı stabilizasyon havuzları veya lagünlerin çıkış suları |
+ |
– |
+ |
– |
– |
– |
+ |
– |
– |
– |
+ |
(-) Su kullanılamaz
(+) Su kullanılabilir
BV: Bitki varsa
BY: Bitki yoksa
Sulama Sisteminin Seçimi
Sulama sisteminin türü, bitki türü, su kalitesi ve miktarı, yerel özellikler ve maliyeti ile değişebilmektedir. Tablo 15’da, sulama metodları ve temel özellikleri ve bu yöntemlerin arıtılmış atıksu için değerlendirilmeleri Tablo 16’da verilmiştir.
Tablo 15. Sulama metodları ve temel özellikleri
| Sulama yöntemi |
Seçimi etkileyen faktörler |
Arıtılmış atıksu sulaması için özel durumlar
|
| Salma sulama |
Düşük maliyet
Tam seviyelendirme gerekmemektedir.
Düşük sulama verimi
Düşük halk sağlığı koruması |
Çalışanların korunması gerekmektedir. |
| Karık usulü sulama |
Düşük maliyet
Seviyelendirme gerekebilir.
Düşük sulama verimi
Orta halk sağlığı koruması |
Düşük arıtma verimi ve çalışanların korunması gerekmektedir. Uygun bitki seçimi yapılmalıdır. |
| Kenar sulaması |
Nisbeten düşük maliyet
Seviyelendirme gerekir.
Düşük sulama verimi
Orta halk sağlığı koruması |
Düşük arıtma verimi ve çalışanların korunması gerekmektedir. Bitki kısıtlaması yapılmalıdır. |
| Yağmurlama sulama |
Orta-yüksek maliyet
Seviyelendirme gerekmemektedir.
Orta sulama verimi
Düşük halk sağlığı koruması |
Su kaynakları, yollar ve evlere uzaklığına dikkat edilmelidir. |
| Damlatmalı sulama |
Yüksek maliyet
Seviyelendirme gerekmemektedir.
Yüksek sulama verimi
Yüksek halk sağlığı koruması |
Özel bir koruma gerektirmemektedir. Deliklerin tıkanmaması için su kalitesine dikkat edilmelidir. Yönetimine daha fazla dikkat edilmelidir. |
Tablo 16. Sulama yöntemlerinin arıtılmış atıksu için değerlendirilmesi
| Değerlendirme parametreleri |
Karık usulü sulama |
Kenar sulaması |
Yağmurlama sulama |
Damlatmalı sulama |
| Yaprakların zarar görmesi |
Bitki sırtta dikildiğinde yaprakta problem olmamaktadır. |
Bazı alt yapraklar zarar görebilir. |
Verim kaybına sebep olacak, yaprak hasarı oluşabilir. |
Yaprak hasarı oluşmaz. |
| Kökde tuz birikmesi |
Bitkiye zarar veren sırtta tuz birikmesi olabilmektedir. |
Tuzlar düşey hareket eder ve birikmez. |
Tuz, alt katmanlara doğru hareket eder ve birikme olmaz. |
Tuz hareketi radyaldir ve damlama noktaları arasında tuz sıkışması olabilir. |
| Sulama sonrası toprak su potansiyeli |
Sulamalar arasında bitkiler su stresine girebilmektedir. |
Sulamalar arasında bitkiler su stresine girebilmektedir |
Büyüme mevsiminde sulama sonrası toprak su potansiyeli düşer. |
Büyüme mevsiminde sulama sonrası yüksek toprak su potansiyeli oluşturur ve tuzluluğun etkisini azaltır. |
| Verim kaybı olmaksızın tuzlu arıtılmış suyun uygulanabilirliği |
Zayıf-Orta |
Zayıf-Orta:
İyi sulama ve drenaj |
Zayıf: Bir çok bitkinin yaprağı zarar görebilir. |
Çok iyi: Bir çok bitki çok az verim kaybı ile büyüyebilirler. |
Arıtılmış atıksu ile sulamada, sulama seçiminde dikkat edilmesi gereken en önemli hususlar, halk sağlığı, sulama verimi ve tıkanma problemidir. Halka sağlığı, sulama türünün seçimini etkileyen en önemli husustur. Yağmurlama sulama gibi yüzeysel sulama uygulamalarında bu risk büyüktür. Bundan dolayı, yağmurlama sulama, ileri arıtmadan sonra uygulanmalıdır. Bazı durumlarda yağmurlama sulama, herhangi bir işlemden geçmeden yenen gıda ürünlerine uygulanamaz. Halk sağlığı açısından en uygun yöntem damlatmalı sulamadır. Sulama sistemleri, maksimum verimi sağlayacak şekilde tasarlanmalıdırlar. Sulama veriminde etkin hususlar, buharlaşma, bitki soğuması, bitki kalite kontrolü ve köklerden tuzun aşağı katmanlara sızmasıdır. Damlatmalı sulamada, verim en yüksek olmaktadır. Askıda katı maddeler, tıkanmayı etkileyen bir diğer parametredir. İkincil ve üçüncül arıtma çıkışındaki askıda katı madde konsantrasyonu, sulama için düşük seviyededir. Tıkanmayı etkileyen bir diğer etken ise suyun hızıdır. Düşük hızlarda, tıkanma artabilmektedir. Tablo 17’de damlatmalı sulamada, tıkanmayı etkileyen su kaliteleri verilmiştir. Tıkanmanın önlenmesi açısından, bakiye klor konsantrasyonunun en az 0.5 mg/L olması gerekmektedir.
Arıtılmış atıksuların tarımda kullanımı sırasında hangi sulama türü ve sınıfının seçileceği ile ilgili detaylı değerlendirme, Tablo 18’de verilmiştir.
Tablo 17. Damlatmalı sulamada tıkanmayı etkileyen su kaliteleri
| Parametreler |
Birimler |
Kullanımında zarar derecesi |
| Yok |
Az – orta |
Tehlikeli |
| AKM |
mg/L |
< 50 |
50-100 |
> 100 |
| pH |
|
< 7 |
7-8 |
> 8 |
| TDS |
mg/L |
< 500 |
500-2000 |
> 2000 |
| Mangan |
mg/L |
< 0.1 |
0.1-1.5 |
> 1.5 |
| Demir |
mg/L |
< 0.1 |
0.1-1.5 |
> 1.5 |
| H2S |
mg/L |
< 0.5 |
0.5-2.0 |
> 2.0 |
| Bakteri sayısı |
sayı/l |
< 10000 |
10000-50000 |
> 50000 |
Tablo 18. Sulama türü ve sınıfının seçimi
| Bitki türü |
Sulama türü |
Sulama suyu sınıfı |
| Büyük yapraklı, yüzeyde veya yüzeye yakın büyüyen bitkiler (Brokoli, lahana, karnıbahar, kereviz, marul) |
Yağmurlama
Damlatmalı |
A
B |
| Ham olarak yenen köklü bitkiler (havuç, soğan) |
Yağmurlama, Damlatmalı, salma, karık usulü |
A |
| Yer ile teması olmayan bitkiler (domates, fasulyeler, dolmalık biber, turunçgil olmayan meyve ağaçları, şaraplık üzüm dışındaki üzümler) |
Yağmurlama
Damlatmalı, salma, karık usulü |
A
B |
| Yer ile teması olmayan ve yenmeden önce kabuğu soyulan bitkiler (turunçgiller, fındık) |
Yağmurlama, salma, damlatmalı, karık usulü |
B |
| Yer ile teması olan ve yenmeden önce kabuğu soyulan bitkiler (kavun, karpuz) |
Yağmurlama, salma, damlatmalı, karık usulü
|
B |
| Yenmeden önce işleme tabii tutulan bitkiler (patates, pancar) |
Yağmurlama, salma, damlatmalı, karık usulü |
B |
| Yenmeden önce işleme tabii tutulan yüzeysel bitkiler (Brüksel lahanası, balkabağı, tahıl, şarap yapımı için üzüm) |
Yağmurlama, salma, damlatmalı, karık usulü |
B |
| İnsan tüketimi için olmayan bitkiler, kültür tarımı, mera ve otlaklar |
Yağmurlama, salma, damlatmalı, karık usulü |
B |
Feyza YALÇIN
Kimyager
KAYNAKLAR
Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği
Toprak besin yönetiminde iki genel amaç; toprak sağlığını iyileştirmek ve mahsullerin besin gereksinimlerini karşılamaktır. Sağlıklı toprak, “toprağın bitkileri, hayvanları ve insanları besleyen hayati bir canlı ekosistem olarak işlev görme kapasitesinin devam etmesidir”. Bu tanım hem kısa vadede hem de uzun vadeli üretim hedefleri için besin gereksinimlerini ve mahsul üretkenliğini karşılama ihtiyacını belirtir.
