ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

... konulu sunumlar: "ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ"— Sunum transkripti:

1 ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
İZMİR KENTİ ATIKSU ARITMA TESİSİ ÇIKIŞ SULARININ SULAMADA KULANILMASI PROJESİ DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

2 Projede Görev Alan Teknik Kadro
PROJE TEKNİK KADROSU     Prof. Dr. Ayşen TÜRKMAN Proje Başkanı- DEÜ Çevre Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Adem ÖZER Proje Başkan Yardımcısı-DEÜ Çevre Mühendisliği Bölümü Dr. Çevre Müh. Sevgi TOKGÖZ Koordinatör-DEÜ Çevre Mühendisliği Bölümü Projede Görev Alan Teknik Kadro Prof. Dr. Füsun ŞENGÜL DEÜ Çevre Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Ayşe FİLİBELİ DEÜ Çevre Mühendisliği Bölümü Prof.Dr. Kemal GÜR Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Y.Doç. Dr. Enver KÜÇÜKGÜL DEÜ Çevre Mühendisliği Bölümü Dr. Çev. Müh. Ali Rıza DİNÇER DEÜ Çevre Mühendisliği Bölümü Ziraat Y. Müh. Mehdi PANAHİ EÜ Ziraat Fak. Doktora Öğrencisi Çev. Y. Müh. Nurdan BÜYÜKKAMACI DEÜ Çevre Mühendisliği Bölümü Çev. Y. Müh. Neval BAYCAN DEÜ Çevre Mühendisliği Bölümü

3 İZMİR KENTSEL ATIKSU ARITMA TESİSİ VE SU KALİTELERİ
İzmir Kentsel Arıtma Tesisi evsel atıksu ve ön arıtmadan geçirilerek kanalizasyona deşarj edilen endüstriyel atıksuların arıtımının biyolojik arıtma yöntemleri kullanılarak gerçekleştirileceği bir sistemdir.

4 Tablo 1. İzmir’de tüketilen suyun ve oluşan atıksuyun tahmini ortalama bileşimi (DEÜ,1995)
Parametre (mg/l) Kullanıl. su Oluşan evsel atıksu Dere suları Ort. (İZSU) Arıtma Tesisi çıkış suyu Eİ-mho/cm Buh.Kalıntı. Klorür Sodyum Kalsiyum Mağnezyum SAR(-) 550 400 25 13 80 0.3 1110 600 110 95 55 2.0 9600 - 2485 2000* 220 215 22.6 2400 470 380 130 230 4.6

5 Tablo 2. Arıtma tesisi çıkış suyu deşarj kriterleri
Parametre (mg/l) Yaz Kış BOİ5 KOİ AKM NH4-N Toplam N PO4-P 20 100 30 - 10 12 1

6 Tablo 3. Dere analizlerini dikkate alarak arıtılmış atıksuda oluşacak ağır metal ve bor konsantrasyonları (DEÜ, 1995) Parametre Konsantrasyon (mg/l) Dereler Seyrelme Sonrası Min. Maks. Ort. Krom Kurşun Çinko Nikel Bakır Kadmiyum Bor

7 Sonuç ve Değerlendirme
Arıtılmış atıksuyun kalite kriterleri arıtma tesisinin işletiminde dikkate alınmalıdır. Kullanma sularında kaliteyi korumak için belli aralıklarla ölçümler yapılarak, izin verilen koşullarla karşılaştırılmalı, arıtılmış atıksu kalitesi kriter ve standartlarının kullanıcıların ihtiyaçlarını sağlayıp sağlamadığı belirlenmeli ve planlanacak su kalitesi yönetim programının efektif çalışıp çalışmadığı kontrol edilmelidir. Arıtılmış atıksuyu kullanan çiftçilerin, izin verilen koşullara uymaması durumunda gerekli tetbirler alınmalıdır.

8 Teknik Usuller Tebliği arıtılmış suyun sulamada kullanılmadan önce klorlanmasına müsade etmektedir. Ancak, bazı gelişmiş ülkelerde yapılan yeni araştırmalar klorün organik maddelerle verdiği reaksiyonların son ürünlerinin gerek bitki sağlığı gerekse bitkiler yolu ile alınmasını takiben insan sağlığı açısından sakıncalar yarattığını ortaya koyduğundan sulamada kullanılacak atıksuyun dezenfeksiyonunda klor kullanımının kısıtlanmasına gidilmiştir (Alman Standardı DIN “Irrigation-Hygienic Concerns of Irrigation Water”). Dolayısıyla, dezenfeksiyon yerine bekletme, kuru zeminde infiltrasyon gibi yöntemler düşünülmelidir. UV dezenfeksiyonu ise, arıtma tesisinin çok iyi işletilmesini gerektirmektedir.

9 Dezenfeksiyondan vazgeçildiği takdirde çiftçi sağlığının korunmasına yönelik önlemlerin alınması ve hatta çiftçilerin eğitim programlarından geçirilmeleri yararlı olacaktır. Arıtılmış suyun sulamada kullanılması durumunda ise, sulamadan dönen drenaj sularının; Körfez, yeraltısuları, toprak kalitesi ve bitki deseni üzerine etkileri gözden uzak tutulmamalıdır. Arıtma tesisinde öngörülen çıkış suyu kalitesinin sağlanması halinde, elde edilen arıtılmış sular; Askıda Katı Madde (AKM) açısından, I. ve II. sınıf; BOI5 parametresi açısından I. Sınıf, Toplam azot bakımından ise, II. ve III. sınıf su kalitesini sağlayacaktır.

10 Sulama suyu kalitesi için, en önemli parametrelerden biri olan SAR ve Eİ parametrelerinin sağlanıp sağlanamayacağının dikkatle izlenmesi gerekir. Bu değerler, gerek deniz suyu girişiminden ve gerekse yüksek tuz içeren endüstriyel deşarjlardan çok fazla etkilenmektedir. Menemen Ovasının Mevcut Durumu   Genel Özellikler: Jeolojik, topografik ve iklim. Su Kaynakları ve Sulama Şebekesi Toprak Kalitesi Bitki Deseni Drenaj Durumu Sulama Suyu İhtiyacı

11 Halihazırda; mevcut su kaynaklarının kullanılabilirliliği, toprak kalitesi ve drenaj durumu konularında olumlu bir tablonun çizilemediği Menemen Ovasında; arıtılmış atıksu ile sulama alternatifinin değerlendirilmesi aşamasında oldukça dikkatli davranılmalıdır. Önerilen sulama kademelerinin gerçekleştirilmesinde; I. Kademede kazanılacak bilgi ve tecrübenin önemi büyüktür.

12 I. Kademeye ait beldelerde çoğunlukla pamuk üretilmektedir
I. Kademeye ait beldelerde çoğunlukla pamuk üretilmektedir. Bu bölgenin sulanması aşamasında; sulamaya gönderilecek arıtılmış atıksu ile toprak, bitki ve yeraltısuyu özellikleri sürekli olarak izlenmelidir. Özellikle, çiftçilerin sağlık kontrolü en önemli husus olarak daima yeterli titizlik ve sıklıkta yapılmalıdır. I. Kademede, sulama sistemi değişikliği ve başka ürünlerin yetiştirilip yetiştirilemeyeceği bir başka deyişle, bitki deseninin değiştirilip değiştirilemeyeceği kontrol edilmelidir. Ovanın büyüklüğü, kontrol zorluğunu da beraberinde getireceğinden, ürün seçiminde yenmeyen bitkiler üzerinde durulması isabetli olacaktır.

13 Arıtılmış atıksu ile sulama yapılması düşünülen alanlarda, yenen ürünler yerine, endüstriyel önemi olan bitki üretimi düşünülmelidir. Ayrıca, ahşap eldesi için ağaç yetiştirilmesinin ekonomik yönü de incelenebilir. Ancak, uygun bölgelerin seçilmesiyle, ağaç yetiştirilmesinin ikincil yararları da gözönünde bulundurulmalıdır. Arıtma tesisinden çıkan arıtılmış su, yüksek konsantrasyonda tuzluluk içerebilir. Bu suyun yeraltısuyuna sızması sonucunda, kuyulardaki suyu içilemez hale getirebilir. Bu nedenle, kuyu sularının tuzluluk değerlerinin periyodik kontrolü şarttır. Hatta gözlem kuyuları açılarak esas kuyulara ulaşmadan tuzluluk belirlenirse, gerektiğinde arıtılmış su ile sulamaya ara verilebilir.

14 Menemen Ovası yakınındaki mevcut kuyularda ve sulamanın etkilerini izlemek üzere açılacak gözlem kuyularında periyodik olarak ağır metal, azot ve fosfor izleme çalışmaları yapılmalıdır. Azot ve fosfor için, arıtma tesisi çıkış suyu kalitesinin yanısıra kullanılan gübrelerden kaynaklanabilecek kirlenmeye karşı da dikkatli olmak gerekmektedir.

15 Sonuçlar ve Öneriler Arıtılmış atıksuların tarımsal sulama amaçlı kullanımında evsel atıksularının ve ön arıtımdan geçirilmiş endüstriyel atıksuların kanalizasyon sistemine deşarjından bitki tüketim safhasına kadar tüm aşamalarda, uyulması gereken birtakım kısıtlamalar ve dikkate alınması gereken hususlar ile denetim ve izleme mekanizmaları bulunmaktadır. Denetim ve izleme çalışmaları kapsamında; debi, depolama hacmi, sulama miktarı gibi parametreler dışında, sulama suyu, toprak ve bitki kalite parametrelerinin de sürekli olarak takip edilmesi gerekmektedir.

16 Bölgede arıtılmış atıksu ile yapılacak sulamalarda su kalitesinin toprağa ve bitkiye olan etkileri, toprağın kimyasal ve fiziksel özelliklerine, yetiştirilen bitkinin tuza dayanımına, uygulanan sulama yöntemine, sulama aralığına ve sulama suyu miktarına bağlı olarak değişiklik gösterir. Atıksuyun gerekli düzeyde arıtılmadan sulama amaçlı kullanımı ise, topraktaki bitki besin maddeleri arasındaki dengenin bozulmasına, toksik iyonların birikimine, tuz miktarının artışına ve pH’da gözlenen aşırı derecede düşüşe veya yükselmelere yol açacaktır. Bu gibi toprak özelliklerinde ortaya çıkan değişimleri sürekli dikkate almak, toprağın elden çıkmasını dolayısıyla verim azalmasını önleyecektir.

17 Arıtılmış atıksu ile sulamanın gerçekleştirilebilmesi ise, uygun sulama metodu ve belirli aralıklarla su ve toprak analizlerinin yapılmasının yanısıra, bölgede yaşayan ve bizzat çalışan çiftçilerin sık sık sağlık kontrolünden geçirilmesi ve aynı zamanda atıksu güzergahlarının denetimi gibi tedbirlerle ancak mümkündür. Kentte mevcut endüstriyel kuruluşların ön arıtma tesislerinde, atıksularının kanalizasyona deşarj standartlarını sağlayıp sağlamadığı sıkı bir şekilde denetlenmelidir. Sağlık açısından sakıncaları uzun vadede ortaya çıkan ve topraktaki etkileri kalıcı olan kirleticilerin (örneğin ağır metaller), yönetmeliklerde öngörülen değerlerin üzerinde deşarjı önlenmelidir.

18 Arıtılmış suyun sulamada kullanımında su kalitesi açısından en kısıtlayıcı görünen parametreler tuzluluk veya elektriksel iletkenlik ve klorür konsantrasyonudur. Çiğli pompa istasyonundan alınan atıksu örneklerinde yapılan analizlerde; tuzluluk ve klorür açısından V. Sınıf sulama suyundan daha kötü kalitede olduğu belirlenmiştir. Arıtma sonucunda bu parametreler değişmeyeceği (bu kalitedeki atıksuyun arıtma tesisi verimini de olumsuz yönde etkileyeceği dikkate alınmalıdır) için, arıtma tesisi çıkış sularının sulamada kullanımı ürün verimi ve toprak kalitesi açısından uygun değildir. Bu kalitedeki su, ancak hiç sulanmayan ve değerlendirilemeyen arazilerde örneğin, pamuk üretiminde denenebilir. Ancak bu aşamada verim

19 açısından, özellikle çimlenme döneminde iyi kalitede su kullanımı sağlanmalı, gelişme döneminde ise arıtılmış su kullanılmalıdır. Yem bitkileri denenebilecek bir diğer ürün olarak dikkate alınmalıdır. Gediz Nehri suyu ile seyrelme sağlanması seçeneğinin düşünülmesi durumunda ise, öncelikle Gediz suyunun istenen seyrelmeyi sağlayacak kalitede olması gerekir. Ayrıca, hidrolik geçiş yapıları ve işletme konusu dikkatle incelenmelidir. Arıtılmış atıksuda, deterjan ve özellikle bor konsantrasyonu sürekli olarak denetlenmeli ve zararlı seviyelere ulaşmaması için gerekli önlemler alınmalıdır. Gerekirse, satılan deterjan markalarında bile yönlendirme yapılabilir

20 Arıtılmış atıksuyun sulamada kullanılmadan önce dezenfeksiyon amacı ile, klorlanması veya UV ile muamelesi oldukça önemli bir masraf getirecektir. Kaldı ki, klorlama sonucu oluşacak, klorlu organik bileşikler sağlık açısından zararlıdır. Dolayısıyla, UV pahalı bir dezenfeksiyon yöntemi olmakla birlikte, arıtılmış atıksuyun sulamada kullanımı alternatifinde en uygun seçenek olarak karşımıza çıkmaktadır. Dezenfeksiyon yapılmadığı zaman tarlada çalışan işçilerin sağlığı açısından önlem alınması ve yenen ürünlerin sulanmaması gerekmektedir.

21 Menemen Ovasındaki bazı bölgeler; toprak yapısı ve drenaj imkanları itibariyle, sulanamayacak alan özelliğine sahiptir. Bu durumda, şebekenin hidrolik dağıtım yapısının nasıl çalıştırılacağı önemli bir problemdir. Örneğin fiziksel olarak yanyana iki bölgeden birinin sulanması diğerinin sulanmaması sonucuna varılırsa, bunun uygulamada denetlenmesi zordur. Normal sulama suyundan yararlanılamayan ve ağırlıklı olarak pamuk ekimi yapılan bölgeler dikkate alınarak kademeli olarak atıksuyun verilmesi uygun olacaktır. Bu amaçla, dört kademede atıksuyun verilmesini öngörmek rasyonel bir uygulama önerisi olacaktır.

22 Proje kapsamında önerilen ve dört ayrı kademe olarak verilen sulama bölgelerinde yeralan beldelerde sulama suyu ihtiyacının hesaplanmasında; 1 yıllık üretim paterni dikkate alınmıştır. Dolayısıyla, planlama ve fizibilite çalışmalarında istatistiksel bir çalışmaya gidilmesi yararlı olacaktır. Sulama suyunun barajlarda depolanması ekonomik açıdan tutarlı görünmemektedir. Ayrıca depolama yapılmadan suyun kullanımı belirli bölgelerin sulanması için yeterli olacaktır. Doğal olarak suyun depolanmasının su kalitesini olumlu yönde etkileyeceği gözden uzak tutulmamalıdır.

23 Arıtılmış atıksuyun ovaya iletimi, tarımsal yöntemlerin modernizasyonu, sulama yöntemi ve bitki deseninin değiştirilmesi ve sulama etkilerinin izlenmesi konularında I. kademe sulama esnasında araştırmalar planlanması uygundur. Arıtılmış atıksuyun pompaj ile Menemen Ovasına iletilmesinin ve mevcut dağıtım havuzlarına aktarılmasının (geçiş yapılarının) ekonomisi, bu çalışma kapsamında ele alınmamıştır Bu analizde ise; depolama, boru, pompaj, istimlak geçiş yapılarının ilk yatırım ve işletme masrafları dikkate alınmalıdır.

24 Pirinç üretiminin; drenaj sisteminin bozulması, toprak tuzlanması, sivrisinek oluşumu ve tohumunda ağır metal birikmesi gibi olumsuz etkileri beklenmelidir. Bu nedenle, I. Kademe sulama bölgesi için planlama yapılırken, seçilecek bir deneme tarlasında üretim yapılarak, 5-6 yıllık bir izleme periyodu sürdürülmelidir. Deneme üretimi süresince özellikle, toprak kalitesi ve çeltik tohumunun ağır metal biriktirme özelliği dikkatle kontrol edilmelidir. Yenen ürünler yerine, endüstriyel önemi olan bitki üretimi, rekreasyon veya peyzaj çalışmaları düşünülebilir. Kuş Cenneti’ne verilmesi seçeneğinin de incelenmesi gerekir.

25 Arıtılmış atıksuyun yeraltına verilmesi ve daha sonra kuyulardan çekilerek sulamada kullanımı seçeneği Menemen’de sulama kuyuları bulunması nedeniyle incelenmelidir. Ancak, bu konuda tecrübeli ülkelerde bile sebebi açıklanamayan sağlık zararları önlenememiştir. Sulamadan sonra geri dönen daha kirli suyun tekrar denize deşarjı sözkonusudur ve bu durumda da yüzeysel sularda kirlenmenin artacak olması dikkate alınması gereken bir diğer önemli husus olarak karşımıza çıkacaktır.