İ. Arslan-Alaton, M. Gürel,

... konulu sunumlar: "İ. Arslan-Alaton, M. Gürel,"— Sunum transkripti:

1 İ. Arslan-Alaton, M. Gürel,
Arıtılmış Evsel Atıksuların Tarımsal Sulamada Kullanılması Çalıştayı MEDAWARE Projesi TÜRKİYE’DE DOĞAL ARITMA UYGULAMALARI ve PROJELERİ G. Eremektar, A. Tanık, İ. Arslan-Alaton, M. Gürel, S. Övez, ve D. Orhon 9-10 Haziran 2005, ODTÜ, Ankara

2 Biyolojik Arıtma Aktif çamur Damlatmalı filtreler Biyodiskler
Doğal arıtma

3 Doğal Arıtma stabilizasyon havuzları, arazide arıtma,
yeraltında bırakma, yeraltına sızdırma, buharlaştırma havuzları ve yapay sulak alanlar

4 Sulak Alanlar Niye Tercih Ediliyor
İnşa ve işletme kolaylığı, Ekonomik ve güvenilir olması son on yıl yoğun olarak dünyada ve ülkemizde kullanılmakta

5 Sulak Alanlar Doğal veya yapay,devamlı veya geçici, suları durgun veya akıntılı, acı,tatlı veya tuzlu, denizlerin gel-git hareketlerinin çekilme evresinde altı metreyi geçmeyen derinlikleri kapsayan bütün sular, bataklık, sazlık ve turbiyerlerdir (Çevre ve Orman Bakanlığı, 2005)

6 Sulak Alanlar Biyolojik çeşitlilik nedeniyle dünyanın doğal zenginlik müzeleri Doğal işlevleri ve ekonomik değerleriyle yeryüzünün en önemli ekosistemleri Yer altı sularını besleyerek / boşaltarak, taban suyunu dengeleyerek, sel sularını toplayarak, taşkınları kontrol ederek, kıyılarda deniz suyunun girişini önleyerek su rejimini düzenlemeleri Nem oranını yükselterek , yağış ve sıcaklık gibi yerel iklim elemanları üzerinde olumlu etki yapmaları Tortu ve zehirli maddeleri alıkoyarak / besi maddelerini (azot ve fosfor) kullanarak suyu temizlemeleri Tropikal ormanlarla birlikte yeryüzünün en fazla biyolojik üretim yapan ekosistemleri, Başta balıklar ve su kuşları olmak üzere gerek ekolojik değeri, gerekse ticari değeri yüksek,zengin bitki ve hayvan çeşitliliği ile birçok türün yaşamasına olanak sağlarlar Yüksek bir ekonomik değere sahip balıkçılık, tarım ve hayvancılık, saz üretimi,turizm olanaklarıyla bölge ve ülke ekonomisine önemli katkı sağlarlar

7 Sulak Alanların Korunması
1971 yılında Ramsar sözleşmesi olarak anılan özellikle “Su Kuşları Yaşama Ortamı Olarak Uluslararası Öneme Sahip Sulak Alanların Korunması Sözleşmesi” imzalanmıştır. Ocak 2004 tarihi itibariyle Sözleşmeye 138 ülke taraf olmuş ve toplam alanı hektar olan 1328 sulak alanı Sözleşme Listesi’ne dahil ettirmişlerdir . Ülkemiz sözleşmeyi 1994 yılına dek yakından takip etmiş, bu tarihte taraf olmuş ve aynı yıl Manyas (kuş) Gölü , Seyfe Gölü, Burdur Gölü, Sultan Sazlığı ve Göksu Deltası’nı sözleşme listesine dahil etmiştir.

8 1998 yılında ise Ulubat Gölü, Kızılırmak Deltası, L ve Gediz Deltası listeye dahil ettiren Türkiye böylece listedeki alan sayısını 9’a çıkarmıştır. “Ulusal Sulak Alan Komisyonu” kurulmuştur. Yönetmeliğin öngördüğü koruma bölgeleri ile ilgili hükümlerin uygulanabilmesi için öncelikle ülkemizde 200 uluslararası öneme sahip sulak alanlara ait koruma bölgeleri Çevre ve Orman Bakanlığı’nın koordinasyonu ile en yakın zamanda belirlenecek ve bu bölgeler haritalara işlenerek uygulanmak üzere valiliklere bildirilecektir.

9 Türkiye’nin Uluslararası Öneme Sahip Sulak Alanlar Listesi
Ramsar Sözleşmesi su kuşu ve balık özel kriterlerine göre Türkiye de 76 tane uluslar arası öneme sahip sulak alanın bulunduğu belirlenmiştir.

10 Sulak Alanları Tehdit Eden Problemler
Tarım yada yerleşim amaçlı kurutulmaları Sanayi, tarım, ve yerleşim alanlarından kaynaklanan kirlenmeler İçme, kullanma ve sulama suyu temini amacıyla aşırı miktarda su alınması,sulak alanı besleyen suların barajlarda tutulması veya yönlerinin değiştirilmesi- Turizm ve ikinci konut amaçlı yapılaşmalar Yabancı balık türlerinin göllere aşılanması Sazlıkların yakılması, tahribi ve kontrolsüz saz kesimi Kuşların veya diğer canlıların yanlış ve aşırı avlanması (Çevre ve Orman Bakanlığı, 2005)

11 YAPAY SULAK ALANLAR Askıda partiküler maddelerin çökelmesi
Yapay sulak alan; suyun, substratın (besi maddesi), bitkilerin(vascular ve algler)genellikle bitkilerden düşen süprüntü maddelerinin, omurgasızların(çoğunlukla küçük sinek ve solucanlar) ve çeşitli mikroorganizmaların oluşturduğu kompleks bir topluluktur.. Askıda partiküler maddelerin çökelmesi Suyun substrat ve süprüntü maddeleriyle teması ile sağlanan filtrasyon ve kimyasal çöktürme Kimyasal dönüşüm Bitkilerin yüzeylerinde, substrat, tortu ve süprüntü maddelerinde meydana gelen tutunma ve iyon değiştirme Kirleticilerin ve besi maddelerinin mikroorganizmalar ve bitkiler tarafından bozulması, değişime uğraması ve kendi bünyeleri içine alınması Patojenlerin öldürülmeleri veya doğal olarak ölmeleri Yapay sulak alanların maliyet açısından ve teknik açıdan atıksu ve sızıntı suyu arıtımında kullanılmaları

12 Yapay Sulak Alanların Avantajları
Yapay sulak alanların inşası diğer arıtma alternatiflerinden daha ucuz İşletme ve bakım maliyeti daha az (enerji ve bakım ihtiyacı) İşletme ve bakımın sadece düzenli ve yerinde çalışma ile yapılması yeterli Debideki değişimlerin tolere edilebilmesi Aktif çamur için çok seyreltik olan atıksuları(organik madde yönünden) yapay sulak alanların arıtabilmesi Suyun tekrar kullanımını ve dönüşümünü kolaylaştırması Birçok sulak alan organizması için yaşam alanı oluşturması Doğal manzara ile uyum içinde inşa edilebilmesi Yabani hayat için yaşama alanı oluşturması ve açık alanları daha estetik bir hale getirmesi

13 Yapay Sulak Alan Sisteminin İşletilmesi
Sistem özel olarak tasarlanan yataklarda yetiştirilen bitkiler vasıtasıyla atıksuyun arıtılması esasına dayanmaktadır. pahalı ekipmanlara ihtiyaç duymaz. enerji ihtiyacı yoktur. Bakımı, onarımı ve iletmesi kolay toprakla iç içe olan köylüler tarafından rahatça anlaşılabilir ve bakımı yapılabilir T.C Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğünün makine ve işçilik imkanlarıyla kolayca inşa edilebilir. sistem, doğal yapının küçük taklitleri ortamdaki güneş enerjisini kullanabilme ve kendi kendini yenileyebilme kapasitesine sahip olmaları yabani hayat oluşturmaları atmosferin doğal dengesini korumaları organik madde, askıda katı madde, besinler, toksik maddeler, ağır metaller ve biyolojik unsurları giderebilmesi (arıtım kapasitesi Yüksek (KHGM, 2005a).

14 Yapay sulak alanın görüntüsü (KHGM, 2005a)

15 Giderim Yapılan bilimsel çalışmalarla arıtma verimliliği ispatlanmış güvenilir sistemler Farklı bitki türüne ve akış şekline sahip sulak alanlarda evsel atıksu arıtımında, genel olarak, %80-99 BOİ5, KOİ ve bakteri giderimi, %92-95 AKM, %30-80 toplam azot ve %20-70 toplam fosfor giderimi (KHGM, 2005a).

16 Yapay sulak alan tipik kesiti

17 Yapay Sulak Alan Çeşitleri
Suyun akış yönüne göre, - serbest yüzey aşklı sulak alan - yüzey altı akışlı yapay sulak alan Serbest Yüzey Akışlı Sulak Alan(SYS) Havuz yada kanal biçiminde geçirimsiz bir tabana sahip sığ (genelde 60cm) havuzlar Bitkilerin sap gövde ve kökleriyle akım yavaş ve düzenli Özellikle dar ve uzun kanallarda kısa devreler minimum düzeyde Tüm bitki türleri (yüzücü, köklü) barınabilmekte Hidrolojik rejimleri doğal sulak alanlarınkine benzer Farklı yapısal ve fonksiyonel özelliklerine rağmen,fakültatif lagünlerle de benzerlik gösterirler.

18 Yüzeyaltı Akışlı Yapay Sulak Alanlar (YAS)
kök bölgeli ve/veya çakıl-su kamışı filtreleri köklü bitkileri destekleyen kum / çakıl ile doldurulmuş geçirimsiz tabanlı kanallar / hendekler özellikle ılıman iklim kuşağındaki küçük ve orta ölçekli yerleşim bölgelerinin evsel ve endüstriyel atıksuları için çok geniş bir uygulama alanına sahip organik kirleticiler,asidik maden drenajı ve tarımsal deşarjlarla kirletilmiş yüzey sularının arıtılması amacı içinde kullanılır Konvansiyonel arıtım alternatifleriyle kıyaslandığında daha düşük ilk yatırım, işletme ve bakım masraflarına sahip

19 Yatay Yüzeyaltı Akışlı Sulak Alanlar
Atıksu arıtımında ve su kalitesini iyileştirme de en yaygın sistemler Yüzeyaltından giren atıksu çıkış bölgesine (genelde taban kısmına) ulaşana kadar gözenekli yatak malzemesi içinde (yüzeyi geçmeyecek şekilde) yavaşça akmakta, akım sayesinde atıksu aerobik, anaerobik ve anoksik bölgelerle temas etmekte .

20 Düşey Yüzeyaltı Akışlı Yapay Sulak Alanlar
En yaygın kullanılan bitki türleri, su kamışları (Common reeds) büyük su kamışları (Cattail) sazlıklar (Bulrush). Küçük su kamışlarından kurulu ve üzeri kumla örtülü düz bir çakıl yataktan ibaret Atıksu yüzeyden geniş bir alana uygulanmakta ve tabana kadar düşey bir istikamette akması sağlanmakta

21 Yapay Sulak Alanlarda Kirletici Giderim Mekanizmaları
Sulak alanlar yüzeysel ve yeraltı suyu kaynaklarını korur ‘Biyolojik Filtrasyon Sistemleri’ Yapay sulak alanlarda kirletici giderim mekanizmaları fiziksel, kimyasal ve biyolojik sistemlerle sağlanır.

22 Sulak alanlardaki giderim mekanizmaları (KHGM 2005b).

23 Yapay Sulak Alanlarda Dikkat Edilmesi Gereken Noktalar
Bitki Hasadı Algler Sivrisinek

24 Yapay Sulak Alanlardaki Canlılar
Yapay Sulak Alanlar daki en önemli canlı türleri, Gram negative aerobic rods and cocci (Pseudomanas, Zooglea, Azotobacter, Rhizobium ) Gram negative fakultativ anaerobic rods (Escherichia, Salmonella,Shigella,Klebsiellla,Enterobacter,Aeromonas ) Gram negative chemolithotrophic bacteria (Nitrosomonas,Nitrobacter, Thiobacillus )

25 Yapay sulak alanlardaki en önemli bitki türlerine örnek
Grup Aile En çok rastlanan türü Mosses Fontinalaceae, Sphagnaceae Fontinalis, Sphagnum Ferns Blechnaceae, Osmundaceae, Salviniaceae Blenchum Woodwardia Osmunda Salvinia,Azolla

26 Yapay Sulak Alanların Tasarımında Dikkat Edilecek Hususlar
topografya, toprak özellikleri, taşkın tehlikesi, mevcut toprak kullanımı, klima gibi özelikleri barındıran yer seçimi, gerekli ön arıtma işlemleri bitki seçimi kullanılacak olan tasarım parametreleri

27 Yapay Sulak Alanlarda Tasarım Parametreleri

28 Türkiye’den Yapay Sulak Alan Örnekleri
Tarım ve Köy Hizmetlerinin Çalışmaları T.C Köy Hizmetleri Genel Müdürülüğünün himayesinde başlayan ‘Doğal Arıtma Projesi’ çok düşük maliyetle, doğal arıtma sağlamakta, kırsalda atık kirliliğini önlemekte ve ekonomiye katkı sağlamaktadır. Atıksuların arıtılması konusunda “Yapay Sulak Alanlar” veya “Ekili Sulak Alanlar” olarak da bilinen Doğal Arıtma yöntemine 2004 yılından bugüne kadar 43 köyde uygulamalar gerçekleşmiştir. 174 köyde de daha çalışmalar devam etmektedir. Doğal Arıtma Projesi’nin uygulandığı 43 köyden 4’ü Konya’dadır. Ayrıca, Ilgın Kapaklı, Akşehir-Çamlı, Tuzlukçu-Erdoğdu köylerinde Doğal Arıtma Projesi inşaatları tamamlanmış, bitkilendirme çalışmaları da bitmek üzeredir (Oranlı, 2005).

29 Kızılırmak Deltasının Değerlendirilmesi
Kızılırmak deltası Türkiye’nin başlıca sulak alanlarından biri Karadeniz sahillerinde uluslar arası öneme sahip Ramsar alanı Sürdürülebilir kaynakların kullanımı açısından; Kızılırmak deltasında yetişen sucul bitkilerin hasadı ve pazarlanmasının Türkiye’ye ekonomisine faydalı Bu deltada yerel isimleriyle koga, saz, babur sazı ve kamış bitkileri yetişmekte Kesilen sucul bitkilerin yılık brüt pazar değeri Ağustos 1998 fiyatlarıyla milyar TL 70.5 milyar TL köylülere kalmaktadır. Ancak bu durum ulusal ekonomide, karar mekanizmalarında ve çevresel politikaların belirlenmesinde yer almamakta .

30 Ankara- Haymana-Dikilitaş Köyü Yapay Sulak Alanı
T.C Tarım Bakanlığı Köy Hizmetleri tarafından inşa edilen ilk sulak alan projesi Dikilitaş köyünün 2000 yılı sayımına göre nüfusu 455 kişi Köyün kanalizasyon sistemi 500 ve 250 kişi kapasiteli olmak üzere iki adet fosseptikle sona ermekte İlk aşamada 250 kişilik fosseptik çıkışına bir yapay sulak alan inşa edilecek, denendikten sonra gerekli düzeltmeler yapılarak 500 kişilik fosseptik çıkışında da bir sulak alan yapılacak 250 kişilik foseptiğin giriş ve çıkış değerlerine bakıldığında; çıkış değerlerindeki BOİ, AKM, KOİ parametrelerinin, bu köy için Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliğinin deşarj standartlarının üstünde .

31 Ortadoğu Teknik Üniversitesindeki Pilot Uygulama Çalışması
ODTÜ kampüsünde evsel atıksuların arıtımada kullanılacak, kampus içerisindeki çamur kurutma yatağının 90 m2 sini kaplayan, farklı dolgu malzemelerinden yapılmış iki tane melez sulak alan Bu sulak alanlardan biri aşağı dikey akışlı, diğeri ise yatay akışlı Bu sulak alanlarda dünya’daki diğer örneklerle peformansını kanıtlamış kargı (orijinal adıyla Phragmites australis) bitkisi

32 Şanlıurfa-Viranşehir’deki Yapay Sulak Alan
Viranşehir’deki yapay sulak alanın hazırlık çalışmaları; yer seçimi, atıksu yapısının belirlenmesi, kullanılacak dolgu malzemesinin seçimi bitkilerin hazırlanması atıksuyun zayıf karakterde olduğu ancak kanala gübre karışması sonucu NO3-N değeri yüksek çıkmış (Yıldız vd, 2003)

33 Şanlıurfa-Viranşehir’deki Yapay Sulak Alanı’nda kullanılan Dolgu Malzemesi
Dolgu malzemesi uygun elek aralığına getirilmiş volkanik cüruf (karacadağ’ın eteklerinde ve tarlalarda doğal olarak bulunan, tarımsal faaliyetleri olumsuz etkilediği için tarlalardan uzaklaştırılan) Seçilen bitki zaten Dicle nehri kenarlarında doğal olarak bulunan kargı (Phragmites australis) dır

34 Paşaköy Arıtma Tesisi İçinde İnşa Edilmiş Yapay Sulak Alan
İstanbul Paşaköy arıtma tesisi içinde inşa edilmiş yapay sulak alan ile İstanbul’da mevcut su temin edilen yüzeysel kaynaklarda su kalitesinin korumak inşa edilmiş olan ve atıksu arıtma tesisi çıkış suyu ile beslenen, birbirinden ayrı üç tane sulak alan sistemi vardır. Yüzeyaltı akışlı bir sistemdir. Sinek ve koku problemi yok. Su dağıtımı borularla yapılmakta zeminin geçirimsizliği kille kaplanarak sağlanmakta dolgu malzemesi çakıl taşı bitki olarak; köklü bir bitki olan cyperus yani bilinen adıyla Japon şemsiyesi kullanılmıştır. Japon şemsiyesi yaz aylarında yeşil olup, boyu 1.5-5m civarındadır.Estetik açıdan güzel bir görüntü oluşturmaktadır. Fakat kış aylarında Japon şemsiyesi bitkisi hasat edilmiş ve soğuk hava şartlarından dolayı sararmış durumdadır.

35 Ömerli’deki Baraj Suyunu Koruma Amaçlı İnşa Edilen Pilot Ölçekli Yapay Sulak Alan
Ömerli’ deki baraj suyunu noktasal ve yayılı kaynaktan gelen kirleticilerden korumak büyük miktarlardaki suyu Ömerli’ye geri kazandırmak. Yapay sulak alan birbirine seri bağlı sistemden oluşmakta. Birinci sistem yüzeyaltı akışlı yapay sulak alan (4 tane tank) (Bu 4 tankın çıkış suyu ikinci sisteme (yani 5.tanka) verilmekte) İkinci sistem serbest yüzey akışlı sulak alan ve bu sistemin çıkış suyu da üçüncü sisteme (yani 6. tanka)verilmektedir. Üçüncü sistem de serbest yüzey akışlı sulak alan. Yüzeyaltı akışlı birinci sisitemde köklü bitkiler(Cana, Cyperus, Typhia,Juncus gibi) Serbest yüzey akışlı ikinci sistemde yüzücü bitkiler (Lemna, Pistia, Salvina gibi) Serbest yüzey akışlı üçüncü sistemde batık bitkiler (Elodea, Egeria gibi)

36 İzmir-Torbalı-Korucuk Köyü Yapay Sulak Alan Tesisi
Korucuk köyü nüfusu 2000 nüfus sayımına göre 1095 kişi (280 hane) Köyde kanalizasyon ve foseptik mevcut. Atıksu, tesise girmeden önce dört haneli bir foseptik çukuruna gelmekte . Bu dört haneli foseptik ön çökelme tankı görevi yapmaktadır. Doğal arıtma olarak foseptikten çıkan atıksu yüzey altı yatay akışlı yapay sulak alana verilmektedir.

37 Korucuk Köyü Foseptik Çıkış Değerleri

38 Korucuk köyü için Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği’nin deşarj standartları (SKKY, 2004)

39 İzmir-Torbalı-Çakırbeyli Köyü Yapay Sulak Alan Tesisi
Çakırbeyli köyünün nüfusu 2000 yılı nüfus sayımına göre 1000 kişidir. Kanalizasyonu ve foseptiği mevcuttur. Yüzey altı yatay akışlı bir yapay sulak alan tesisi yapılmıştır Yüzey altı akışlı sistemlerde koku ve sivrisinek sorunu olmaması tesisin yüzey altı akışlı seçilmesinde önemli bir etkendir. Atıksu tesise girmeden önce dört haneli bir foseptik çukuruna gelmektedir. Bu dört haneli foseptik ön çökelme tankı görevi yapmaktadır. Zemin geçirimsizliği sağlamak amacıyla ilk olarak kil malzeme ile kaplanmıştır Bitki Vetivergras saçak köklü bir bitki bilindiği kadarıyla ülkemizde yetişmemektedir, İtalya’dan deneme amaçlı ithal edilmiştir.

40 İzmir-Torbalı-Çakırbeyli Köyü Yapay Sulak Alan Tesisi Analiz Sonuçları

41 Manisa-Akhisar-Sakarkaya Köyü Yapay Sulak Alan Tesisi
Sakarkaya Köyü 2000 yılı nüfus sayımına göre 724 kişi (145 hane) Köyde kanalizasyon şebekesi ve foseptik mevcut Atıksu foseptikten çıktıktan sonra yüzeyaltı yatay akışlı yapay sulak alan tesisine girmektedir

42 Manisa-Akhisar-Sakarkaya Köyü Yapay Sulak Alan Tesisi Foseptik Çıkışı

43 Manisa-Akhisar-Sakarkaya Köyü Yapay Sulak Alan Tesisi Analiz Sonuçları

44 Manisa-Saruhanlı-Yeni Osmaniye Köyü Yapay Sulak Alan Tesisi
Yeni Osmaniye köyü 2000 nüfus sayımına göre nüfusu 246 kişi (49 hane). Kanalizasyon şebekesi ve foseptiki mevcut. Foseptikten çıkan atıksuyun yüzey altı yatay akışlı sisteme verilmesi planlanmıştır.

45 Yeni Osmaniye Köyü Foseptik Çıkışı Atıksu Analiz Değerleri (Menemen, 2005)

46 Yeni Osmaniye Köyü 14.01.2005 tarihli atıksu analiz raporu sonuçları (Menemen, 2005)

47 Uygulamada Karşılaşılan Problemler
Ege Bölgesi’nde bulunmasından dolayı İzmir-Korucuk köyünde de zeytin ağaçları ve zeytinyağı tesisleri bulunmaktadır. Birkaç büyük firma dışında, zeytinyağı tesislerinden hiçbirinin arıtma tesisi bulunmamaktadır. Bundan dolayı Korucuk Köyü yapay sulak alan tesisine bu fabrikalardan gelen atıksu (Karasu da denir) girişim yapmaktadır. Zeytinyağ tesisinden gelen atıksuyun tamamı sulak alan tesisine gelmemektedir Büyük bir kısmı dereye kara sularını, tesis çıkış sularının deşarj edildiği dereye deşarj etmektedir Bu şekilde alıcı ortam kirlenmektedir.  

48 SONUÇLAR Ülkemiz için yapay sulak alanlar kırsal kesimde de atıksu arıtma imkanı doğurduğu için önemli Ucuz, güvenilir, inşası ve bakımının kolay olması gibi özelliklerinden dolayı kırsal kesimde yapay sulak alan sistemi uygulanmaya başlanmış durumda Sulak alanların “Doğal Arıtma Projesi” kapsamında temel amaç sulama suyu elde etmek Sulama suyu kriterleri henüz sağlanamamış Su kaynaklarının hızla azaldığı günümüzde, yapay sulak alan tesisi çıkış sularının tarım ve sulamada kullanılması çok önemli İncelenen projelerde, tasarım aşamasında amaç çıkış suyunu sulama da kullanmak olmasına rağmen bu plan hayata geçirilememiş Çıkış suyunu sulama da kullanabilmek için sadece BOİ5 parametresine göre tasarım yapmak yeterli değil 

49 Öneriler Tasarıma ağırlık verilmeli Projeler çoğaltılmalı
Yapılmış olan sulak alanlara daha iyi bakılmalı Birçok yapay sulak inşa edilmiş olmasına rağmen bakımsızlıktan ötürü bazıları çalışmamaktadır.  Özellikle kırsal kesimde , ilgili kişilere daha iyi açıklanması ve özendirici olması sağlanmalıdır

50 TEŞEKKÜRLER SORULAR?