Çamur Mikrobiyolojisi

Arıtma Çamurunda Patojenler Patojen Ne Demektir? Patojen hastalık yapıcı organizma veya maddedir. Çamur patojenleri canlı organizmalardır. Patojenler insanları birkaç farklı yoldan enfekte ederler; solunum, sindirim ve yüzey teması: Patojenlerin insanları enfekte etme dozu organizmanın cinsine ve insanın sağlık durumuna göre değişir. Sindirim veya üriner sistemde çoğalan patojenler, çamurun bertaraf veya kullanımında toplum için ciddi sağlık riskleri oluşturur. Hayvanların sindirim ve üriner sisteminde bulunan patojenler de sindirim sistemi dışında çoğalarak risk oluşturabilir.

Arıtma Çamurunda Bulunan Patojenler Dört temel insan patojeni organizma (bakteri, virüs, protozoa ve helmint) arıtma çamurunda bulunabilir. Çamurda bulunan patojen türleri ve miktarları toplumun sağlık durumuna ve zamana bağlı olarak değişir. Çamurda bulunan patojen miktarı aynı zamanda atık su arıtımı sırasında ve çamur stabilizasyonu sırasında patojen azaltımı oranına da bağlıdır. Atıksudaki patojenler primer olarak çözünmez katılara bağlı olarak bulunur. Primer arıtımda arıtma çamurunda konsantre olan katılar, gelen atıksudan daha fazla miktarda patojen içerir. Biyolojik atıksu arıtma prosesleri (lagoon, damlatmalı filtre, aktif çamur) atık sudaki mikro organizma miktarını bir hayli azaltır. Bu prosesler aynı zamanda çamurdaki patojen miktarını da azaltır. Fakat biyolojik arıtma çamuru hala insan sağlığını tehdit edecek miktarda patojen içerir.

Fekal materyalden gelen arıtma çamurunda bulunabilen Patojenik mikro-organizmalar Bakteri Protozoa Salmonella spp. Entamoeba histolytica Shigella spp. Giardia lambia Escherichia coli (enteropathogenic strains) Toxoplasma gondii Pseudomonas aeruginosa Sarcocystis Yersinia enterolitica Clostridium perfringens Helmintler Clostridium botulinum Taenia saginata Bacillus anthracis Taenia solium Listeria monocytogenes Diphyllobothrium latum Vibrio cholera Echinococcus gramulosus Mycobacterium spp. Ascaris lumbricoides Leptospira spp. Ancylostoma duodenale Campylobacter spp. Toxocara canis Staphylococcus Toxocara cati Streptococcus Trichuris trichura

Fekal materyalden gelen arıtma çamurunda bulunabilen Patojenik mikro-organizmalar Virusler Mayalar Poliovirus Candida albicans Coxsackievirus Candida krusi Echovirus Candida tropicalis ‘New’ enterovirus Candida guillermondii Adenovirus Cryptococcus neoformans Reovirus Trichosporon Hepatitis A-virus Rotavirus Mantarlar Astrovirus Aspergillus spp. Calicivirus Aspergillus fumigatus Coronavirus Phialophora richardsii Norwalk-like calicivirus Geotrichum candidum Small round viruses Trichophton spp. Parvovirus Epidermophyton spp. Adenoassociated viruses Influenza virus

Bakteriler Bakteriler her yerde bulunabilir ve uygun koşullar bulduğunda çoğalabilir. Çoğu 70 °C ve üzerindeki sıcaklıklarda kısa sürede inaktive olur. Süre uzarsa düşük sıcaklıklarda eşit derecede etkilidir. Bazıları ise Clostridium türleri gibi spor oluşturur, tam ölümleri için yüksek sıcaklık gerekir. Memeli patojeni olan bakterilerin optimum gelişme sıcaklığı vücut sıcaklığı olan 35-40°C civarıdır. 25°C nin altında hızlı çoğalamazlar. Çoğalmak için uygun nutrient ve su da gereklidir. Bu organizmaların doğal habitatı bağırsaklar olduğu için arıtma çamuru uygun bir besin ortamı sağlar. Şartların gelişmeleri için uygun olmaması mikroorganizmalar için letal değildir. Bazıları uygun olmayan çevre şartlarında kist veya spor gibi dayanıklı yapılar meydana getirecek şekilde evrimleşmiştir. Bakterilerden en önemli ve izlenmesi gereken Salmonelladır, otlayan hayvanlar açısından risk oluşturur

Diğer bir bakteri türü olan Escherichia coli (E-coli) doğal olarak insan ve hayvanların sindirim sistemlerinde bulunur.

Virüsler Virüsler canlı konukçu hücre olmadan çoğalamazlar fakat kötü şartlara dayanıklıdırlar. Atık su arıtma tesislerinde çalışan kişilerde soğuk algınlığı ve grip gibi solunum yolu hastalıklarına rastlamak oldukça düşüktür. Eğer solunum yolu ile virüs hastalıklarına rastlanıyor ise bu çamurun işlenmesi ve karıştırılması sırasında aerosol etkiden kaynaklanır.

Helmint’ler ve Protozoa’lar Solucanlar, Taenia spp. ve Ascaris spp., gibi bir konukçudan diğerine yumurta formunda transfer olur. Patojenik protozoa Cryptosporidium ve Giardia gibi bazı amaçlar için kist oluşturur. Bu yapılar çevre koşulları stres faktörlerine bir hayli dayanıklıdır. Bununla birlikte bu organizmalar uygun konukçu olmadan çoğalamaz. Dolayısıyla çamurdaki konsantrasyonları bir hayli düşüktür. Helmint Protozoa

İnsanlar Patojenlere nasıl maruz kalır? Direk temas Arıtma çamuruna dokunarak Çamur uygulandıktan hemen sonra, tarla, orman veya ıslah edilen alanda dolaşıldığında Çamur uygulanmış toprakla iş yapıldığında Çamur uygulaması sırasında veya sonrasında çamurdan uçan aerosol ve tozların solunumu Dolaylı temas Çamur uygulanmış alanda yetişen bitkilerden kontamine ürünlerin yenmesi Çamur uygulanmış alanda otlayan hayvanların süt gibi kontamine olmuş ürünlerinin yenmesi Kontamine olmuş içme sularının içilmesi Patojen taşıyan Vektör organizmalarla (kemirgen, sinek, patojen, parazit) temas etme Patojen bulaşık ürünlerin yeterince pişirilmeden yenmesi

Patojenlerin Yaşama Süreleri Atıksular endüstri, hastane ve enfekte insanlardan gelen fazla miktarda patojen içerir. Arıtma sistemleri patojenleri sudan ayırır ve patojenler çamurda konsantre olur. Diğer organizmalar gibi patojenler de ancak belirli ortamlarda yaşayabilir. Bu şartların dışında yaşam süreleri kısalır. Patojenlerin yaşamalarının etkileyen bazı faktörler pH, sıcaklık, diğer mikroorganizmalarla rekabet, güneş ışığı, konukçu organizma ile temas, nutrientler ve rutubet seviyesidir. Patojenlerin toprak ve bitkide yaşama süreleri Patojen Toprak Bitki Maksimum Maksimum genel maksimum genel Bakteri 1 yıl 2 ay 6 ay 1 ay Virüs 3 ay Protozoa kist 10 gün 2 gün 5 gün Helmint yumurta 7 yıl 2 yıl 5 ay

Patojenlerin Giderimi (mekanizmalar) Patojen giderimi çamur kullanılmadan veya bertaraf edilmeden önce yapılır. Patojen gideriminde değişik alternatif mekanizmalar bulunmaktadır. Her alternatif mekanizmanın farklı etkinliği vardır. Mekanizmalar Etkinlik Prosese örnek Yüksek sıcaklık uygulaması (sıcaklık kimyasal, biyolojik veya fiziksel olarak sağlanır) Zaman ve sıcaklığa bağlıdır. Yeterli sıcaklık uygulandığında zaman da uzun olursa bakteri, virüs, protozoa kist ve helmit yumurtası tespit edilemez duruma indirilir. Helmint yumurtaları sıcaklığa en dayanıklı olandır. *Kompostlama (biyolojik sıcaklık üretimi). *Sıcakta kurutma veya sıcaklık uygulama (fiziksel proses). *Pastorizasyon (fiziksel sıcaklık) *Aerobik çürütme (biyolojik), *Anaerobik çürütme (fiziksel sıcaklık) Radyasyon uygulama Uygulanan doza bağlıdır. Yeterli doz uygulaması ile bakteri, virüs, protozoa kisti ve helmit yumurtası tespit edilemez duruma indirilir. Virüsler radyasyona en dayanıklı olandır. Gamma ve yüksek enerjili elektron ışını radyasyonu Kimyasal dezenfektant uygulaması Bakteri, virüs ve vektörleri hemen azaltır. Protozoa kistine etkili olabilir. Sıcaklıkla kombine edilmez ise helmint yumurtalarına etkin değildir. Kireç ile stabilizasyon Çamurun uçucu organik maddesinin giderimi (mikrobiyal gıda kaynağı) Bakteriyi azaltır, vektör çekiciliğini azaltır. Aerobik çürütme, anaerobik çürütme, kompostlama. Etkinlik dizayn ve çalışma parametrelerine bağlıdır. Rutubet giderimi Virüs ve bakteri giderilir. Kuru kaldığı sürece vektör çekiciliği giderilir. Protozoa kistine etkili olabilir. Sıcaklıkla kombine edilmez ise helmint yumurtalarına etkin değildir. Normal hava koşulları veya sıcaklık ile kurutma

İndikatör Türlerin İzlenmesi Arıtma çamuru çok farklı tür patojenik organizma içerir. Her türün analiz edilmesi pratik değildir. Bu nedenle patojen grupları içinde en zor olanlar takip edilir. Örneğin helmint yumurtası testi için en dayanıklı olan Ascaris sp. izlenir. Eğer bu patojen yaşayamıyor ise diğer helmintler ( Taxocarpa, Trichuris ve Hymenolepis) de yaşayamaz. Virüsler için aynı anda birkaç enterik* (sindirim sisteminde barınabilen, özellikle bağırsakta yaşayan) virüs türü izlenebilir ve bunlar bütün virüsler için indikatördür. Salmonella bakterisi diğer patojenik bakterilerin gideriminin izlenmesinde önemlidir, çünkü hem fazla miktarda bulunurlar hem de giderimleri zordur. Fekal koliformlar enterik bakteriyel patojenlerin indikatörüdür. Tespitleri kolaydır ve varlıkları diğer fekal patojenlerin de bulunabileceğini gösterir. Varlıkları çamurun ham olduğunu stabilizasyonunun tam olmadığını da gösterir.

Patojenlerin öldürülmesi ve inaktive edilmesini etkileyen parametreler Mikro-organizmaların yaşamaları bir kaç faktörün fonksiyonuna bağlıdır (lokal sıcaklık, lokal koşullar ve tür veya cinslerinin karakteristik özelliği. Herhangi spesifik mikro-organizma populasyonuna letal etki aşamalıdır ve genellikle kinetiği yaklaşık olarak dezenfeksiyonun exponential (üstel) kanununu gösterir (Chick’s law); Orijinal populasyonun X0, yaşama fraksiyonu Xt/X0, zaman aralığından (t-to) sonra su şekilde gösterilir. Xt/X0 = e-k(t-to) k spesifik ölüm oranı.

Sıcaklık 3.1.1 Thermofilik sıcaklık dereceleri Patojenler sıcaklığa maruz bırakılarak inaktive edilir. Inaktivasyonları optimum büyüme sıcaklıklarının üzerinde etkin ve hızlıdır. Temas periyodu sıcaklığa ve organizmanın türüne bağlıdır. Termal ölüm eğrisinin üstü güvenli bölge olarak bilinir ve stabilizasyon işleminde operasyon parametreleri minimum gerekliliğin üzerinde ise işlemden sonra elde edilen çamur patojenden arıtılmıştır. (Grafik 3.1). Bu bilgilere göre operasyon parametreleri 70°C de 7 dakikanın üzerinde; 65°C de 30 dakikanın üzerinde; 60°C de 2 saatin üzerinde; 55°C de 15 saatin üstünde veya 50°C de 3 günden fazla olmalıdır. 70°C de 30 dakika veya 55°C de 4 saat sıcaklık uygulamaları patojensiz çamur elde edilmesini sağlamaktadır (Carrington et al., 1998). Genel düşünceye göre hangi sıcaklık derecesi olursa olsun patojenlerin ölümünün sağlanması için 30 dakika temas gereklidir.

Tamamen patojensiz çamur elde etmek için Zaman-Sıcaklık gereksinimi grafiği

US EPA A sınıfı “Class A” çamurlarında termal uygulama yapılacağında zaman sıcaklık rejimini belirlemek için su formülü geliştirmiştir. Bu formül çamurun katı konsantrasyonuna bağlıdır: Çamurun katı konsantrasyonu %7’nin üzerinde ise D = (131.7 x 106)/100.14t D gün ve t sıcaklık (°C). Temas süresi 30 dakikadan az olmamalı ve sıcaklık 50°C den az olmamalı. Eğer çamur partikülleri küçük ise ve sıcak gaz ile ısıtılır ise ısıtma süresi 15 saniyeden az olmamalı; Çamurun katı konsantrasyonu 7% den az ise temas süresi formülü D = (50.07 x 106)/100.14t Temas süresi 30 dakikadan az olmamalı ve sıcaklık 50°C den düşük olmamalı.

A grubu Arıtma Çamuru (ABD) Fekal koliform sayısı 1 gr kuru maddede 1000 adetten az olmalıdır. Salmonella bakterisi 4 gram kuru maddede 3 adetten az olmalıdır. Canlı Helmint yumurtaları (oval) 4 gr kuru ağırlıkta 1’den az olmalıdır. Enterik virüs 4 gr kuru ağırlıkta 1 plak (küme) oluşturan üniteden az olmalıdır. B grubu Arıtma Çamuru Fekal koliform sayısının geometrik ortalamasının 1 gr kuru ağırlıkta ya 2 milyonun altında ya da oluşan kolonilerin 2 milyonun altında olması gerekir.

Mesophilic Sıcaklık Dereceleri Mezofilik sıcaklıklarda (33-37°C) çamur isleme prosesi çamur stabilizasyonu için geliştirilmiştir. Bu sistemlerde çamurun kalış suresi genellikle 12-15 gündür fakat sürekli sistemlerde en azından her gün yeni çamurun sisteme eklenmesi esasına dayanır. Süre uzadıkça patojen giderim etkinliğinin arttığı bilinmekle birlikte mezofilik sıcaklık uygulanan sistemlerde tamamen patojensiz son urun elde edilemez.

Normal Çevre Sıcaklığı Çamur içindeki patojenlerin normal atmosferik koşullarda yaşam süreleri Entamoeba hystolytica kisti için 1 ay ve enterik virüsler için 1 yıl, Ascaris yumurtası ise daha uzun süre canlı kalabilir. Sıcaklık düştükçe yaşama süresi de uzar. Normal sıcaklıklarda patojen giderim prosesleri stabilizasyon aşamasında ortaya çıkan yağ asitleri üretimi, anti-mikrobiyaller, protozoa gibi mikro-flora aktiviteleridir. Kontrol edilemeyen pek çok değişken olduğu için patojensiz çamur üretmek mümkün değildir. US EPA (1989) normal çevre koşullarında üretilmiş çamuru “Class B” standardında değerlendirmektedir. Fakat çamur kısmen çürütülmeli ve kurutma yüksekliği 23cm yi geçmemelidir. Minimum kurutma süresi 90 gün olmalı, ortalama günlük sıcaklık 60 gün 0°C derecenin üstünde olmalıdır. Patojen giderimi yaklaşık 1 log10 kadar olmaktadır.

Termal Kurutma Son yıllarda çamurun termal kurutulması alanında epey gelişme olmuştur. Konveksiyon kurutucu, kontak kurutucu ve vakum kurutucu gibi farklı prosesler mevcuttur. Çamurun su içeriği 80 °C’nin üstündeki sıcaklıklarda % 10’un altına düşürülür. Sekil 3.1 e göre bu sıcaklıklarda 10 dakikadan daha kısa süreler pek çok patojen için letal etki göstermektedir. Su oranın düşürülmesi de bakterilerin tekrar çoğalmasını inhibe eder, engeller.

Rutubet Genel olarak sadece kurutma çamurun patojen içeriğini minimize etmek için etkili değildir, bununla birlikte rutubetin düşürülmesi diğer uygulamaların etkinliğini artırır. Akdeniz bölgesi gibi koşullarda normal hava koşulları çamurun kurutulması için yeterlidir. Daha etkili olması için başlangıç aşamasındaki su kaybının daha yavaş olması önerilir. Pek çok mikro-organizma substratin su aktivitesinin 0.9 un altına indirildiğinde gelişemez (Singleton and Sainsbury, 1987). Water activity (Aw) mikroorganizmaların kullanabileceği suyun ölçüsüdür ve çamurun su içeriği değil çamur partikülleri arasındaki oransal rutubetin 1/100th eşittir. Fakat ölçülmesi zor olduğundan kullanışlı bir parametre değildir.

pH Kireç Çamurun pH sının kireç ilavesi ile 12 ye yükseltilmesi mikrobiyal aktiviteyi durdurucu etkiye sahiptir ve patojen zararını 2 veya daha fazla log10 değerinde azaltır. Carrington et al. (1998) göre, pH’ın 2 saat boyunca 12 ve üzerinde olması pek çok patojeni zararsız duruma kadar azaltır. Diğer organizmaların faaliyeti devam edeceği için kötü koku ortaya çıkabilir ve bu çamurların 2 gün içinde kullanılması gerekir. Strauch (1998) Çamurun pH sı 12.6 üzerine çıkarılmalı ve 3 ay depolanmalıdır. pH ve Sıcaklık Kireç veya benzer maddeler (pulverised fuel ash or cement kiln dust), çamura karıştırıldığında, pH nın yükseltilmesine ilave olarak otomatik termik (autothermic) etki ile karışımın sıcaklılığı 55°C ve 70°C ye yükselir. pH nin 12 ye çıkması ve sıcaklığın 60-70°C yükselmesi ile pek çok patojen yanında Ascaris yumurtaları ve virüsler 24 saat içinde giderilir.

Kalış Suresi Termofilik proseslerde stabilizasyon birkaç hafta süre gerektirirken, patojenlerin inaktivasyonu yüksek sıcaklıklarda birkaç saate tamamlanmaktadır. Dolayısıyla termofilik proseslerde kalış süresi patojen ölümü üzerine etkisi çok değildir. Diğer stabilisation proseslerinde düşük sıcaklıklarda çalışılmasından dolayı,yeterli patojen giderimi sağlanamamaktadır. Örneğin, mesophilic anaerobik çürütme yaklaşık 35°C de, enteric bakteriler için optimum sıcaklık, fakat çürütme prosesi yağ asitleri ve diğer ürünler ürettiği için pek çok mikroorganizma için letaldir. Zaman-sıcaklığa maruz kalma koşullarının önceleri kesikli reaktörler için daha iyi olduğuna inanılırdı. Sürekli beslemeli sistemlerde sisteme yeni materyal ilavesi ve çıkısı olduğundan temas suresinin ayarlanması gerekir. Her beslemede sisteme ilave olan ve sistemden çıkan canlı patojen miktarı su şekilde hesaplanabilir. C/C0 = R/ (10DRθ-1+ R) C/C0 yasayan patojen, R reaktöre her gün yüklenen bolümdeki fraksiyon, Rθ besleme arası sure (gün) ve ‘D desimal olum oranı. Mezofilik çürütme sistemlerinde teorik patojen azaltma oranına örnek Tablo 3.1 de verilmiştir. Bu örneğe göre çamurdaki patojen konsantrasyonunun tutarlı olduğu kabul edilir ve desimal olum oranı 1 d-1, keyfi değer ama realist olmayan değil. Hesaplamalar beslemek arasında üç farklı sure ve iki farklı kalış suresi baz alınarak yapılmıştır.

Mezofilik çürütme şartlarında patojen sayısının log10 seviyesinde giderimine örnekler Besleme süresi arası (saat) Çürütücüde ortalama kalış süresi 12 gün 15 gün 2.4 0.61 0.69 24 2.04 2.10 72 4.01 4.18 Tablodaki sonuçlar kalış süresinin uzatılması patojen ölümünde artış sağlamadığını göstermektedir. Normal hava sıcaklığında decimal ölüm oranı 0.1 d-1 kabul edilirse (Tablo) ve tam kesikli reaktörde 14 gün boyunca sekonder çürütmeye tabi tutulursa bakteri giderimi yaklaşık 2.5 log10 olacaktır. Her gün beslemeli ve çıkış olan reaktörde giderim oranı yaklaşık 0.6 log10 olacaktır. Bununla birlikte efektif ölüm oranı sıcaklık ve çamurun içindeki aktiviteye bağlıdır. Sürekli çürütme yağ asitleri ve patojenlere etkili diğer maddeleri üretir, fakat maksimum etki için tankın sürekli karıştırılması gerekir. Sekonder çürütme normal olarak çevre koşullarında ve karıştırılmadan gerçekleştirilir.

Çamur çürütmenin diğer yolları Günümüzde maliyeti en düşük çamur arıtma sekli sıcaklık kullanmaktır. Çünkü bu teknoloji en iyi oturmuş, kabul edilmiş teknolojidir. Radyasyon uygulama yüksek potansiyele sahip diğer bir teknolojidir. US EPA “Class A” çamuru üretmek için bu teknolojiyi kullanmakta ve üzerinde çalışmalar devam etmektedir. Fakat, maliyetinin yüksek olması ve halk sağlığına risk oluşturduğu için yakın gelecekte yaygın kullanımı öngörülmemektedir. Kireç, yine iyi bilinen ve oturmuş teknolojidir. Fakat bu yöntemler islenmiş çamur miktarını artırmakta, ardından taşıma, depolama ve toprağa uygulama maliyetleri artmaktadır. Çamurun sıcaklık ile islenmesine göre gübre değeri azalmaktadır.

Arıtma=İşleme Gerekliliği Çamur arıtmanın iki amacı vardır; çürüme oranının azaltılması, i.e. stabilizasyon, ve patojen giderimi, i.e. hijyenizasyon. Bunlar tekbir prosesle sağlanabilir, e.g. thermofilik sindirim, veya iki aşamalı proses, pastörizasyon ve ardından sindirim. Arıtma çamuru yönetmeliklerinde (Avrupa-Directive, 1986, US-EPA-1991) iki tip çamur arıtma seklini önermektedir; konvansiyonel ve ileri çamur arıtma sistemleri. İleri arıtma sistemleri patojen seviyesini önemsiz düzeye indirmektedir. “Önemsiz seviye” çamurlar tarım alanları veya doğal ekosistemlere uygulandığında insan, hayvan ve bitki hayatına minimum risk olduğunu göstermektedir.

Arıtma Çamuru Çamur Çürütme Arıtma çamuru doğal yapısı nedeniyle çok farklı patojenleri yapısında barındırır bazıları aşırı fazla sayıda da bulunabilir. Bu patojenler memelilerin sindirim sistemleri ve bazı durumlarda dış cevrede yasayabilmek için koruyucu yapılar geliştirmiştir. Bununla birlikte grafikten görüleceği gibi en dayanıklı patojen öldürüldüğünde en dayanıksız olanda öldürülmektedir. Sistemi çalıştırırken en dayanıklı olan patojen dikkate alınıp operasyon parametreleri belirlenmelidir. Örneğin sistem sıcaklık uygulamasını kullanıyor ise ve güvenli bölgede çalışacak kadar sıcaklık üretilirle bütün patojenler öldürülmüş olur. Grafik 3.1 verileri pek çok patojen için yapılmış ve eğer 55 °C de 15 saat hijyenize edilir ise bütün patojenler yok edilmektedir. Bununla birlikte çamur estetik olarak toprağa verilecek ise sadece sıcaklığa bakmadan daha fazla çürütülmesi gerekir. Termofilik sıcaklıklarda yağ asidi oluşacak şekilde çürütme, çamuru stabilize etmekte ve patojenlerin inaktivasyonunu artırmaktadır. Yığın çürütme sistemlerinde çamur periyodik olarak karıştırılmalı ve sıcaklık yığının merkezinde ölçülmelidir.

Pratikte: Eğer çamur termal olarak kurutulur ise: Çamur 80°C de 10 tutulmalı ve rutubet içeriği % 10 un altına inmelidir. Eğer çamura rutubetli sıcaklık (buhar) uygulanır ise ve stabilize edilir ise: Çamur sıcaklık zaman grafiğinin güvenli bölgesine çıkarılmalıdır yani. 80 °C – 10 dakika 75 °C - 20 dakika 70 °C - 30 dakika*** Ve ardından mezofilik sıcaklıklarda stabilize edilmeli. Eğer çamur termofilik olarak (anaerobik veya aerobik) hijyenize ve stabilize edilir ise: Çamurun sıcaklığı 55 °C ye çıkarılmalı ve bu periyot 4 saat sürmelidir. Sistem buna göre yapılmalıdır. Eğer çamur tek başına veya diğer malzemeler karıştırılarak kompostlanır ise: Kompost partiler halinde çamurdan kabul edilebilir ürün alınacak şekilde süre ayarlanarak stabilize edilmelidir. Her karıştırma arasında karışımın sıcaklığı en azından 4 saat boyunca 55°C olmalıdır. Yığın kompostlama sistemleri en azından 3 kez karıştırılmalı fakat stabilize kompost için daha fazla karıştırma gerekebilir. Eğer çamura kireç uygulanacak ise: Kireç çamura tamamen karışmalı ve pH 12 ye çıkmalı, sıcaklık en az 2 saat boyunca 55°C olmalıdır.

Summary of advanced treatments for sewage sludge Process Parameters Kompostlama (statik havalandırmalı/karıştırmalı yığın/konteyner) Kompost partisi 5 gün minimum 40 °C’de tutulmalı ve bu sure içinde 4 saat 55 °C’nin üstünde olmalıdır. Bunu tam kompostlama için olgunlaşma donemi takip etmelidir. Termal kurutma Çamur en az 80 C’de 10 dakika ısıtılmalı ve rutubet içeriği % 10’un altına indirilmelidir. Termofilik çürütme (aerobik ya da anaerobik) Sistem sürekli beslemeli ise son beslemeden ve bir önceki karıstırmadan sonra çamur sıcaklığı minimum 55 °C çıkmalı ve en az 4 saat bu sıcaklıkta kalmalıdır. Stabilizasyon-çürütme yeri 55 °C de çalışacak şekilde ve yeterli stabilizasyonu sağlayacak periyotta dizayn edilmelidir. Çürütmeyi takiben ısıl işlem Minimum 30 dakika 70 °C tutulmalı, ardından 12 gün 35 °C de mezofilik anaerobik çürütücüde tutulmalıdır. kireçleme (CaO) Çamur ve kireç tamamen birbirine karışmalı, pH 12 ye çıkmalı ve sıcaklık en az 55 °C ye çıkarılmalı ve 2 saat bu sıcaklıkta kalmalıdır.

Çamur Kalitesi Çamur içindeki patojenlerin miktar ve türleri zaman ve mekanda bölge halkının sağlık durumuna göre büyük farklılıklar göstermektedir. Davis et al. (1999) çalışmasına göre çamurdaki patojen sayıları tabloda verilmiştir. İslenmemiş arıtma çamurundaki tipik mikro-organizma konsantrasyonu (yas ağırlık) Bakteri Escherichia coli 106 g-1 Salmonella 102-103 g-1 Virus Entero- 102-104 g-1 Protozoa Giardia Helminth Ascaris Toxacara 10-102 g-1 Taenia 5 g-1 Bu sonuçlara göre çamurun islenmesi ile içinde doğal olarak bulunan patojenler 104 oranında azaltılmalı Salmonella ve helminth yumurtaları hiç bulunmamalıdır. Çok farklı tip ve sınıfta enterovirus olmakla birlikte bunların sayısı 4 log10 oranında azaltılmalıdır.

İnsanda patojenlerin minimum Enfeksiyon dozu Mikroorganizma Mikroorganizma Sayısı Virüs 102 Bakteri 102 - 106 Helmint 1 - 10 Protozoa 10 - 100

Patojenlerin Tanımlanması Patojenlerin değişik formlarının tanımlanması farklı teknik ve boyama uygulamaları gerektirir.

Sayılarının Tespiti Arıtma çamurundaki patojen sayıları birim kuru ağırlık çamur olarak verilir. 100 ml’de mikroorganizma sayısı atık sularda kullanılırken arıtma çamurlarında duyarlı olmamaktadır. Çamurdaki mikroorganizmalar genellikle katı fazda bulunur. Çamur seyreltildiğinde, koyulaştırıldığında veya filtre edildiğinde birim hacimdeki mikroorganizma sayısı çok değişir. Oysa birim katıdaki sayı sabit kalır. İkinci olarak çamurlar araziye kuru ağırlık üzerinden uygulanır, kuru ağırlık bilindiği için uygulanan mikroorganizma sayısı da oransal olarak bilinir. Canlı helmint yumurtası mikroskop altında gözlem ile sayılır Virüsler plak oluşturma ünitesi olarak sayılır. Bakteriler koloni oluşturma birimi (CFU) ve en muhtemel sayı (MPN) ile belirlenir. CFU agar veya filtre diskinde koloni sayımıdır. MPN örnekteki bakteri sayısının istatistiki olarak tahmin edilmesidir.

Patojen Limitleri Patojenlerin yoğunluk limitleri PFU, CFU veya MPN (en muhtemel sayı) olarak 4 gram kuru çamurda verilir. Çünkü 100 ml çamur tipik olarak 4 gr kuru çamur içerir. İndikatör mikro-organizma Fekal koliform sayısı 1 gr çamur için verilir, çünkü sayıları çok fazladır.