Atıksu Arıtımında Pakistan Biyoremediasyon Modeli Altında ... · Projenin tanıtımı ......

Atıksu Arıtımında Pakistan Biyoremediasyon Modeli Altında İSEDAK Üyeleri Arasında

Kapasite Geliştirme Projesi

Oğuzhan AYDIN* Lale GÜNDOĞAN* * Ziraat Yük. Müh. Çevre Yük. Müh.

* TAGEM Tokat Orta Karadeniz Geçit Kuşağı Tarımsal Araştırma İstasyonu Müdürlüğü

**TAGEM Toprak ve Su Kaynakları Araştırmaları Daire Başkanlığı

2

Görevin tanımı

Proje destekçisi kuruluşun kısa tanıtımı

Görevli gidilen ülkenin kısa tanıtımı

Projenin tanıtımı

Proje ile ilgili TAGEM çalışmaları

Değerlendirme

/PAKİSTAN

SUNU PLANI

3

İSEDAK I. Proje Döngüsü Yönetimi projesi olan ve ortakları arasında

Türkiye, Afganistan, BAE ve Bangladeş’in yer aldığı ve liderliğini Pakistan

Ulusal Biyoremediasyon Enstitüsünün yaptığı “Atıksu Arıtımında

Pakistan Biyoremidasyon Modeli Altında İSEDAK Üyeleri Arasında

Kapasite Geliştirme Projesi” kapsamında proje çalışmalarını yerinde

görmek ve kapanış çalıştayına katılmak.

GİDİLEN GÖREVİN TANITIMI

4

Görevli Gidilen Ülke ve Yer : PAKİSTAN-İslamabadad

NARC (Pakistan Ulusal Tarımsal Araştırma Merkezi)

Görevin Tarihi : 9-12 Aralık 2014

Katılınılan Etkinlikler : Proje arazi uygulamaları

Proje kapanış çalıştayı

/PAKİSTAN

GİDİLEN GÖREVİN TANITIMI

5

İslam İşbirliği Teşkilatı Ekonomik ve Ticari İşbirliği Daimi Komitesi (İSEDAK),

İslam dünyasının çok taraflı ekonomik ve ticari işbirliğine yönelik ana platformudur.

İSEDAK, İslam ümmetinin ortak kalkınma sorunlarını belirlemek ve çözümler

üretmek üzere merkezi bir Forum olarak hizmet verir.

İİT'nin dört daimi komitesinden biri olan İSEDAK, 1981 yılında Mekke/Taif'te

düzenlenen 3. İslam Zirve Konferansı tarafından kurulmuştur.

1984 yılında Kazablanka'da gerçekleştirilen 4. İslam Zirve Konferansı'nda Türkiye

Cumhuriyeti Cumhurbaşkanının İSEDAK Daimi Başkanlığını üstlenmesiyle operasyonel

hale gelmiştir ve aynı yıl Bakanlar düzeyindeki ilk toplantısını gerçekleştirmiştir.

İSEDAK, dört kıtaya yayılmış 57 üye ülke ve 5 gözlemci ülkeye sahiptir.

İSEDAK

6

Pakistan, resmî adıyla Pakistan İslam Cumhuriyeti. Güney Asya'da bir ülkedir. Umman Denizi'ne 1046 km kıyısı vardır.

Yüzölçümü 796.095 km²’dir.

Batısında Afganistan ve İran, kuzeyinde Çin, doğusunda Hindistan vardır. Nüfus bakımından dünyada 6.'dır (186

milyon).

1947'de İngiliz sömürgesindeki Hindistan'dan, yaşanan kanlı bir mücadele sonrası ayrılarak 14 Ağustos 1947'de kurulmuştur. Daha sonrasında yine bir bölünme yaşayıp, batısı bugünkü Pakistan doğusu da Bangladeş olmuştur.

Pakistan'da Pencap, Sind, Kuzeybatı Sınır Eyaleti ve Belucistan olmak üzere 4 eyalet vardır. Federal başkent İslamabad'dır.

Görevli Gidilen Ülke : PAKİSTAN

7

Pakistan dünyanın, nominal Gayrisafi Yurtiçi Hasıla (GSYİH) bakımından

kırkyedinci, alım gücü esaslı GSYİH açısından ise yirmisekizinci büyük ekonomisidir.

Ülkede ekonomi, temel olarak tarım ve tekstil sektörüne dayanmaktadır.

GSYİH’nın sektörel dağılımı %21,8 tarım, %23,6 sanayi, %54,6 hizmet sektörü

şeklindedir. Gerek tarım, gerek sınaî üretim, ülkeyi kuzey-güney ekseninde geçen İndus

nehrinin etrafında bulunan verimli ovalarda yoğunlaşmıştır.

Ülkenin finans ve ticaret merkezi Sindh Eyaleti’nin başkenti Karaçi’dir.

GSYİH’nın %59’u ise tarım ve hizmet sektörlerinde başı çeken Pencap Eyaleti’nde

üretilmektedir.

Görevli Gidilen Ülke : PAKİSTAN

8

Pakistan’ın temel ihraç ürünleri, pamuk, deri, pirinç ve tekstil

malzemeleri olup, ABD, BAE, Afganistan, İngiltere, ÇHC ve Almanya ihracat

yaptığı başlıca ülkelerdir. Ağırlıklı olarak petrol ürünleri, makineler ve

telekomünikasyon cihazları ithal eden Pakistan’ın ithalat gerçekleştirdiği

öncelikle ülkeler arasında ise Suudi Arabistan, ÇHC, BAE ve Kuveyt yer

almaktadır.

Gayrisafi Milli Hasıla ; 236,6 milyar USD ve Kişi Başı Milli Geliri

ise 1.299 USD ’dir.

Görevli Gidilen Ülke : PAKİSTAN

9

PROJE KONUSU :BİYOREMEDİASYON (BIO-REMEDIATION)

Tehlikeli maddeleri, zararsız (su ve karbondioksit) veya

daha az zararlı maddelere parçalamak için

mikroorganizmaların kullanıldığı uzun süreçli arıtım

proseslerine; biyoremediasyon adı verilir.

10

Pakistan Biyoremisasyon Modeli; evsel atıksulara septik

tankda (fosseptikde) bakteri ilave edilmesi ve bu

ilaveden sonra atıksuların oluşturulan farklı büyüklükteki

yüzey üstü yapay sulakalan havuzlarında yüzücü yâda

batık sucul bitkiler kullanarak arıtımı ilkesine

dayanmaktadır.

PAKİSTAN BİYOREMEDİASYON MODELİ

PAKİSTAN BİYOREMEDİASYON MODELİ

11

PAKİSTAN BİYOREMEDİASYON MODELİ

12

PAKİSTAN BİYOREMEDİASYON MODELİNDE KULLANILAN BAKTERİLER

13

Bu yöntemin ilk aşaması olan atıksuya bakteri ilavesinde

kullanılan bakteriler; Bacillus sublis, Bifidobacterium animalis,

Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Lactobacillus acidophilus,

Lactobacillus buchneri, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus casei,

Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum,

Lactococcus diacetylacs, Lactococcus lacs, Rhodopseudomonas palustris,

Rhodopseumonas sphaeroides, Saccharomyces cerevisiae, and Streptococcus

thermophiles’dir.

PAKİSTAN BİYOREMEDİASYON MODELİNDE KULLANILAN SUCUL BİTKİLER

14

Pennywort Water Lettuce -Su Marulu

PAKİSTAN BİYOREMEDİASYON MODELİNDE KULLANILAN SUCUL BİTKİLER

15

Su Sümbülü (Water Hyacinth) Duckweed

PAKİSTAN BİYOREMEDİASYON MODELİNDE KULLANILAN SUCUL BİTKİLER

16

Typha Latifolia Vetiveria Zizanioides

PAKİSTAN BİYOREMEDİASYON MODELİNDE KULLANILAN YAPAY

SULAKALAN (Serbest Su Yüzeyli)

17

Receiving water

impermeable barrier

Soil layer

Effluent

Free water body

Pre-treated influent

PAKİSTAN BİYOREMEDİASYON MODELİ

18

PAKİSTAN BİYOREMEDİASYON MODELİ

19

PAKİSTAN BİYOREMEDİASYON MODELİ

20

PAKİSTAN BİYOREMEDİASYON MODELİ

21

PAKİSTAN BİYOREMEDİASYON MODELİ

22

PAKİSTAN BİYOREMEDİASYON MODELİ

23

Parameters Unit NEQs Limits Untreated Treated

Color - - Blackish Colorless

Odor - - Objectionable Not-Objectionable

EC dSm-1 <1.5 0.85 0.53

pH - 6.5-8.5 7.84 7.19

Turbidity - 5 45 15

Na+ mg/Kg - 38 1

TDS ppm <1000 1780 389

BOD5 mg/L 80 289 72

COD mg/L 150 756 123

TSS mg/L 200 479 190

PAKİSTAN BİYOREMEDİASYON MODELİ

24

Plant Spp. BOD

Removed COD

Removed TSS

Reduction TDS

Reduction Heavy Metals

HRT

Water Lettuce P. stratiotes)

17% 19.57% 7% 4.93% 5.3% 1 day

Duck Weed (L. minor)

7% 9.8% 6.07% 10% 5.2% 1 day

Vetiveria (C. zizanioides)

8.84% 5.51% 11.68% 9.1% 8.94% 1 day

Cat tail (T. latifolia)

13.1% 9.42% 13.7% 7.6% 7.5% 1 day

Common Reed P. australis)

9.8% 6.7% 11.7% 10.2% 12.8% 1 day

PAKİSTAN BİYOREMEDİASYON MODELİ

25

Projenin Ekonomik Ömrü : 25 yıl

Projenin Maliyeti : 0.22 $/galon

TÜRKİYE’DE TAGEM ARAŞTIRMA ENSTİTÜ/İSTASYONLARI TARAFINDAN YÜRÜTÜLEN YAPAY SULAKALAN ÇALIŞMALARI

26

I. Yüzeyaltı Yatay Akışlı Yapay Sulakalan Sistemlerinde Farklı Bitki Türlerinin Arıtım Kapasitesine Etkileri

(Tokat , Samsun and İzmir Araştırma Enstitü/İstasyonu )

II. Yüzeyaltı Yatay Akışlı Yapay Sulakalan Sistemlerinde Farklı Hidrolik Yükleme Oran (HLR) ve Hidrolik Alıkonma Sürelerinin (HRT) Arıtım Kapasitesine Etkileri

(Kırklareli)

III. Farklı Filtre Materyallerinin Yüzeyaltı Yatay Akışlı Yapay Sulakalan Sistemlerinde Arıtım Kapasitesine Etkileri

( Tokat, Kırklareli)

Ülkemizde UygulananYapay Sulakalan (Yüzeyaltı Yatay Akışlı)

27

Soil substrate(gravel,

sand, etc.)

impermeable barrier

inlet zone Bed

surface

rooted, emergent vegetation

Effluent

Tokat

28

Tokat

29

Samsun

30

Samsun

31

Kırklareli

32

Kırklareli

33

İzmir

34

İzmir

35

Türkiye’de yürütülen projelerin özeti

36

WETLAND PLANTS

Arıtım Kapasitesi (%)

BOD5 (mg/L)

COD (mg/L)

Total suspended

solids

Nitrogen total

(mg/L)

Phosphorus total

(mg/L)

Phragmites australis

63 58 83 33 28

Cortaderia sellona

67 66 60 33 37

Juncus acutus 65 64 56 49 39

Vetiveria zizanioides

64 58 82 34 30

Typha latifolia 43 41 81 25 15

37

Yapay sulakalan inşa maliyetleri

Arıtım Sistemi

MALİYETLER ($)

İnşaat Makina Elektrik TOPLAM

BIOFILTER 394 000 86 000 130 000 610 000

BIODISKS 175 000 214 000 10 000 399 000

AKTİF ÇAMUR

267 000 55 000 143 000 465 000

STB. HAVUZ. 299 000 66 300 ---------- 365 300

YS 7 500 --------- --------- 7 500

* 5000 KİŞİLİK BİR TESİS İÇİN (khgm.gov.tr)

Serbest Su Yüzeyli ve Yüzeyaltı Yapay Sulakalan Sistemlerinin Karşılaştırılması

+ Düşük inşa maliyeti

Düşük işletme maliyeti

Doğal hayata ve vahşi yaşama olanak sağlaması

- Çok düşük arıtım kapasitesi

(daha fazla alan isteği)

Soğuğa duyarlılık (sıcak iklimler için uygunluk)

Koku ve sinek problemi

Atık suyun insanlarla temas riski

Yüksek buharlaşma (artan kirletici yoğunluğu)

38

Serbest Su Yüzeyli

+ Alan başına yüksek arıtım

kapasitesi (daha az alan isteği)

Yüksek soğuk toleransı

Yok yada çok az sinek-koku problemi

- Daha fazla inşa maliyeti (filtre malzemesi kaynaklı)

Daha fazla işletim maliyeti

Askıda katı madde kaynaklı tıkanmalara çok duyarlı

39

Serbest Su Yüzeyli ve Yüzeyaltı Yapay Sulakalan Sistemlerinin Karşılaştırılması Yüzeyaltı

DEĞERLENDİRME

40

Pakistan Biyoremidasyon Modeli atık suya bakteri ilavesi

gibi uzmanlık isteyen bir aşamayı içermesi yüzünden kırsal alanlarda

değil de daha çok yerel yönetimlerin uygulayabileceği bir modeldir.

Bizim çalışmalarımızda yalnızca bitki ve kullanılan dolgu

materyalinin arıtımı söz konusu olduğundan, kuruluş aşamasından

itibaren teknik bilgiye ihtiyaç duymamaktadır. Bu avantajda kırsal

alanlarda bu yöntemin kullanımını kolaylaştırmaktadır.

DEĞERLENDİRME

41

Pakistan Biyoremidasyon Modelinde kullanılan

bakteriler sayesinde atık sudan E.coli ve Total/Fekal Koliform

bakteriler bertaraf edilmektedir.

Ülkemizdeki çalışmalar bu soruna yanıt verir nitelikte

değildir. Bu yüzden de sistemlerden arıtılarak çıkan suyun daha çok

yeşil alan, park-bahçe sulamalarında kullanımı önerilmektedir.

DEĞERLENDİRME

42

Pakistan Biyoremidasyon Modeli, tamamen serbest su yüzeyli sistemleri barındırdığından koku ve sinek problemlerine açıktır. Ülkemizde kullandığımız yapay sulakalan sistemleri ise yüzey altı olduğundan herhangi bir koku ve sinek problemi bulunmamaktadır. Pakistan Biyoremidasyon Modelinin ekonomik ömrü; havuzların altına sızdırmazlığı sağlayan materyalinin ömrü ile doğru orantılıdır. Projede kullanılan naylon ömrünün 25 yıl olduğu belirtilmiştir.

Pakistan Biyoremidasyon Modelinde tıkanma sorunu yaşanmamaktadır.

Ülkemizdeki sistemlerde ise ekonomik ömür çok daha fazla iken sistem yüzey altı olduğundan tıkanma sorunu en önemli dezavantajdır.

DEĞERLENDİRME

43

Pakistan Biyoremidasyon Modelinde atıksu dolgu materyalinin üzerinden aktığından burada bir arıtım gerçekleşmez. Arıtımı salt kullanılan bitkiler yaptığından arıtım oranı daha düşüktür. Sistemin bu açığı septik tanklarda bakteri ilavesi ile giderilmiştir. Ülkemizdeki sistemlerde atık su dolgu materyalinin arasından/içinden geçerken de temizlenme sağladığından yalnızca bitki değil dolgu materyali de arıtım sağlar. Bu olanak arıtım kapasitesini artırmaktadır. Ülkemizdeki sistemler soğuk havalarda, kışın da azalan oranda arıtım sağlamaktadır. Pakistan Biyoremidasyon Modeli yüzey akışlı olduğundan soğuk iklimlerde çalışma kapasitesi son derece düşüktür.

TEŞEKKÜRLER

www.gsb.gov.tr

Arz ederiz.