Year 2020, Volume , Issue 19, Pages 858 - 865 2020-08-31

Evaluation of the Usability of Package Wastewater Treatment Plant Effluent as Irrigation Water
Paket Atıksu Arıtma Tesisi Çıkış Sularının Sulama Suyu Olarak Kullanılabilirliğinin Değerlendirilmesi

Fatma Olcay TOPAÇ [1] , Öznur ÖNEN ACAR [2]


Due to the rapidly increasing population and a reduction in freshwater supplies, evaluation of the reuse of appropriately treated wastewater in various areas are recently considered to be one of the prior environmental issues. Global concerns caused by the water constraint lead to a variety of studies and approaches to the beneficial reuse of treated wastewater. In this context, ensuring the reuse of treated wastewater especially as irrigation water is widely considered as a solution alternative. In this study, it is aimed to determine the characteristics of domestic wastewater of a cable producing facility after package treatment and to evaluate the reuse of the package wastewater treatment plant effluent as irrigation water within the framework of legal legislation. Accordingly, pH, electrical conductivity, total dissolved matter, sodium adsorption ratio (SAR), percentage of sodium ion (% Na), residual sodium carbonate (RSC), sodium, chloride, ammonium and nitrate ions which are among the key parameters for the evaluation of irrigation water quality were determined by standart methods. In order to monitor the time-dependent variation in the characteristics of treated wastewater, samples taken at different times of the year were analyzed, results were interpreted and the use of this treated wastewater as an irrigation water was evaluated according to Communiqué on Technical Procedures for Wastewater Treatment Plants and the related literature. The results obtained within the scope of the study indicate that the treated and disinfected domestic wastewater has the potential to be used as irrigation water. When an evaluation was made within the framework of chemical quality criteria, it was seen that the treated wastewater sample could be categorized as second class irrigation water according to the parameters examined. In other words, the degree of damage caused by the use of this water is classified as low to medium. In addition, according to the classification made according to the US salinity laboratory system based on the electrical conductivity (EC) and sodium adsorption ratio (SAR) values, the water sample is classified as C3S1 and should be used with caution because it is considered to be too salty. The measurements showed that the quality of the effluent water in the treatment plant where the domestic wastewater is treated by package treatment, shows only small variations depending on time but no major change that will affect the irrigation water class has occurred.
Hızla artan nüfus ve azalan tatlı su kaynakları nedeniyle, atık suların uygun yöntemlerle arıtılarak çeşitli alanlardaki yeniden kullanımının sağlanması, günümüzün öncelikli çevresel konularından biri olarak kabul edilmektedir. Su kısıtının yarattığı global ölçekteki endişeler, arıtılmış atıksuların faydalı bir şekilde yeniden kullanılmasına yönelik çeşitli çalışmalara ve yaklaşımlara ön ayak olmuştur. Bu kapsamda, arıtılmış atıksuların bilhassa sulama suyu olarak yeniden kullanımının sağlanması, yaygın şekilde bir çözüm alternatifi olarak değerlendirilmektedir. Bu çalışmada, kablo üreten bir endüstriyel tesisin evsel nitelikli atıksularının paket arıtma ile arıtıldıktan sonraki özelliklerinin belirlenmesi ve paket atıksu arıtma tesisinden çıkan suların, sulama suyu olarak kullanımının yasal mevzuat çerçevesinde değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla sulama suyu kalitesinin değerlendirilmesinde anahtar parametrelerden olan pH, elektriksel iletkenlik, toplam çözünmüş madde, sodyum adsorpsiyon oranı (SAR), nisbi sodyum iyonu yüzdesi (%Na), sodyum karbonat kalıntısı (RSC), sodyum, klorür, amonyum ve nitrat iyonları gibi parametreler standart yöntemlerle belirlenmiştir. Arıtılmış atıksu özelliğinde meydana gelebilecek zamana bağlı değişimleri izlemek üzere yılın farklı zamanlarında alınan atıksu örnekleri analizlenerek sonuçlar yorumlanmış ve Atıksu Arıtma Tesisleri Teknik Usuller Tebliği (AATTUT) ile literatürdeki çalışmalar baz alınarak, arıtılmış atıksuyun sulama suyu olarak kullanılabilirliği değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında elde edilen sonuçlar, incelenen evsel nitelikli arıtılmış ve dezenfekte edilmiş atıksuyun sulama suyu olarak kullanım potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. Kimyasal kalite kriterleri çerçevesinde bir değerlendirme yapıldığında, arıtılmış atıksu numunesinin, incelenen parametreler itibarıyla 2. sınıf sulama suyu olarak kategorize edilebileceği görülmüştür. Diğer bir ifadeyle, bu suyun kullanımıyla oluşacak zarar derecesi az-orta olarak sınıflandırılmıştır. Ayrıca elektriksel iletkenlik (EC) ve sodyum adsorpsiyon oranı (SAR) değerlerini baz alan ABD tuzluluk laboratuvarı sistemine göre yapılan sınıflandırmaya göre su numunesinin C3S1 sınıfına girdiği ve fazla tuzlu olmasından dolayı dikkatle kullanılması gerektiği tespit edilmiştir. Çalışma kapsamında yapılan ölçümler, evsel nitelikli atıksuların paket arıtma ile arıtıldığı tesiste, çıkış suyu kalitesinin zamana bağlı olarak küçük salınımlar gösterdiğini ancak sulama suyu sınıfını etkileyecek büyük bir değişimin meydana gelmediğini göstermiştir.
  • Abu-Dieyeh, M. H., Diab, M., & Al-Ghouti, M. A. (2017). Ecological and agriculture impacts of bakery yeast wastewater use on weed communities and crops in an arid environment. Environmental Science and Pollution Research, 24(17), 14957-14969. https://doi.org/10.1007/s11356-017-9115-1
  • Aküzüm, T., Çakmak, B., & Gökalp Z. (2010). Türkiye’de su kaynakları yönetiminin değerlendirilmesi. Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi, 3(1), 67-74.
  • Anonim, (1996). Su Kalitesi-Elektriksel iletkenlik tayini, TS 9748 EN 27888.
  • Anonim, (1998). Su Kalitesi-Alkalinik tayini, Bölüm 1: Toplam ve bileşik alkalanitenin tayini, TS 3790 EN ISO 9963-1.
  • Anonim, (2000). Su Kalitesi-Su ve atık sularda çözünmüş Li+, Na+, NH4+, Mn2+, Ca2+, Mg2+, Sr2+ ve Ba2+'nin tayini- İyon kromatografisi metodu, TS EN ISO 14911.
  • Anonim, (2010a). Atıksu arıtma tesisleri teknik usuller tebliği, 27527 Sayılı Resmi Gazete, Ankara.
  • Anonim, (2010b). Su Kalitesi-Çözünmüş florür, klorür, nitrit, ortofosfat, bromür, nitrat ve sülfat iyonlarının sıvı iyon kromatografisi ile tayini, Bölüm 1:Az kirlenmiş sular için metot, TS EN ISO 10304-1.
  • Anonim, (2013). Su Kalitesi - pH Tayini, TS EN ISO 10523.
  • Ayers R. S., & Westcot D. W. (1994). Water quality for agriculture. FAO Irrigation and Drainage Paper, Rome Italy.
  • Ayyıldiz, M. (1983). Sulama Suyu Kalitesi ve Tuzluluk Problemleri. Ankara Üniv. Ziraat Fak. Yayını No: 879, Ankara.
  • APHA, (2005). Standart methods for the examination of water and wastewater (21st edition.)., American Public Health Association/American Water Works Association/Water Environment Federation, Washington, DC.
  • Becerre-Castro, C., Lopes, A. R., Vaz-Moreira, I., Silva, E. F., Manaia, C. M., & Nunes, O. C. (2015). Wastewater reuse in irrigation: A microbiological perspective on implications in soil fertility and human and environmental health. Environment International, 75, 117-135. https://doi.org/10.1016/j.envint.2014.11.001
  • Canlı, Ş. (2014). Menemen ovasında tarımsal su gereksinimi ve sulama sularının bitki, toprak ve sulama sistemleri açısından olası etkileri. Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı, Erzurum.
  • Çalışkan, D. (2010). Ankara çayının tarımsal sulama amaçlı kullanılabilirliğinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, GÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Bilimleri Anabilim Dalı, Ankara.
  • Demir, Ö., Yıldız, M., Sercan, Ü., & Arzum, C. Ş. (2017). Atıksuların geri kazanılması ve yeniden kullanılması. Harran Üniversitesi Mühendislik Dergisi, 02, 1-14.
  • Ekmekçi, E., Apan, M., & Kara, T . (2005). Tuzluluğun bitki gelişimine etkisi. Anadolu Tarım Bilimleri Dergisi, 20(3), 118-125.
  • Goncalves, I. Z., Barbosa, E. A. A., Santos, L. N. S., Nazário, A. A., Feitosa, D. R. C., Tuta, N. F., & Matsura, E. E. (2017). Water relations and productivity of sugarcane irrigated with domestic wastewater by subsurface drip. Agricultural Water Management, 185,105-115. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2017.01.014
  • Işık, E., & Usta, S. (2004). Ankara-Polatlı sulu tarım arazilerinde değişebilir sodyum yüzdesi, sodyum adsorbsiyon oranı ve Gapon katsayısı ilişkileri. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Bilimleri Dergisi, 10(2),174-181. https://doi.org/10.1501/Tarimbil_0000000889
  • Karadavut, S. (2009). Aksaray bölgesi yerüstü ve yeraltı su kaynaklarının potansiyeli kalitesi ve etkin sulama açısından değerlendirilmesi. Doktora Tezi, NKÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Tarımsal Yapılar ve Sulama Anabilim Dalı, Tekirdağ.
  • Katip, A. (2018). Arıtılmış atıksuların yeniden kullanım alanlarının değerlendirilmesi. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 7(2), 541-557. https://doi.org/10.28948/ngumuh.432827
  • Kırtorun, E., & , Karaer, F. (2018). Su yönetimi ve suyun sürdürülebilirliği. Sürdürülebilir Mühendislik Uygulamaları ve Teknolojik Gelişmeler Dergisi, 1/2, 151-159.
  • Koç, C. (2018). Entegre havza yönetiminde su kaynaklarını modern yöntemler ile ölçme, izleme ve değerlendirme olanaklarının araştırılması. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 14, 222-227. https://doi.org/10.31590/ejosat.358213
  • Kretschmer, N., Ribbe, L., & Gaese, H. (2006). Wastewater reuse for agriculture. Technology Resource Management and Development-Scientific Contributions for SustainableDevelopment, 2, 37-64.
  • Kukul, Y. S., Çalışkan, A. D. Ü., &Anaç, S. (2007). Arıtılmış atıksuların tarımda kullanılması ve insan sağlığı yönünden riskler. EÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 44(3), 101-116.
  • Kurtkulak, H. (2014). Kentsel atıksuların geri kazanımı ve yeşil alanların sulanmasında yeniden kullanımı: Konya kenti örneği. Yüksek Lisans Tezi, SÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Konya.
  • Maathuis, F. J. M. (2014). Sodium in plants: Perception, signalling, and regulation of sodium fluxes. Journal of Experimental Botany, 65(3), 849-858. https://doi.org/10.1093/jxb/ert326
  • Meneses, M., Pasqualino, J. C., & Castells, F. (2010). Environmental assessment of urban wastewater reuse treatment alternatives and applications. Chemosphere, 81(2), 266-272. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2010.05.053
  • Muluk, Ç. B., Kurt, B., Turak, A., Türker, A., Çalışkan, M. A., Balkız, Ö., Gümrükçü, S., Sarıgül, G., & Zeydanlı, U. (2013). Türkiye’de suyun durumu ve su yönetiminde yeni yaklaşımlar: Çevresel Perspektif. İş Dünyası ve Sürdürülebilir Kalkınma Derneği - Doğa Koruma Merkezi.
  • Polat, A. (2013). Su kaynaklarının sürdürülebilirliği için arıtılan atıksuların yeniden kullanımı. Türk Bilimsel Derlemeler Dergisi, 6 (1), 58-62.
  • Richards L. A., 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. Agricultural hand book 60. US Salinity Laboratory Staff, US Department of Agriculture, Washington DC.
  • Saraoğlu, E. (2014). Arıtılmış atıksuların tarımsal sulamada yeniden kullanımı-Ülkemizden ve dünyadan başarılı örnekler ve Türkiye için uygulama önerileri. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Uzmanlık Tezi, Ankara.
  • U.S.EPA. (2004). Guidelines for Water Reuse. U.S. Environmental Protection Agency, EPA/625/R-04/108, Washington DC.
  • U.S.EPA. (2012). Guidelines for Water Reuse. U.S. Environmental Protection Agency, EPA/600/R-12/618, Washington DC.
  • Urbano, V. R., Mendonc, T. G., & Bastos, R. G. (2017). Effects of treated wastewater irrigation on soil properties and lettuce yield. Agricultural Water Management, 181,108-115. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.12.001
  • Will E., & Faust, E. J. (1999). Irrigation water quality for greenhouse production. The University of Tennessee, Agricultural Extention Service, PB1617.
Primary Language tr
Subjects Engineering
Journal Section Articles
Authors

Orcid: 0000-0002-6364-4087
Author: Fatma Olcay TOPAÇ (Primary Author)
Institution: ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Orcid: 0000-0001-8226-4445
Author: Öznur ÖNEN ACAR
Institution: Bursa Uludağ Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü
Country: Turkey


Dates

Publication Date : August 31, 2020

APA Topaç, F , Önen, Ö . (2020). Paket Atıksu Arıtma Tesisi Çıkış Sularının Sulama Suyu Olarak Kullanılabilirliğinin Değerlendirilmesi . Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi , (19) , 858-865 . Retrieved from https://dergipark.org.tr/en/pub/ejosat/issue/54511/748395