KARABÜK ÜNİVERSİTESİ KAMPÜS ATIKSULARININ “PHRAGMITES AUSTRALIS” VE “ALOE VERA” BİTKİLERİ İLE YAPAY SULAK ALANLARDA ARITIMI

Abstract

Hızla nüfusu artan dünyamızda, mevcut kaynakların yanlış kullanılması, çevre bilincin tam
gelişmemesi ve iklim değişikliğinin etkileri ile su kirliliğini önemli seviyelere taşımış ve temiz suya
ulaşımı oldukça zorlaştırmıştır. Bunun sonucunda, günümüzde dünya nüfusunun önemli bir bölümü
temiz ve güvenilir suya ulaşamamaktadır. İnsan ve çevre sağlığı açısından, problemin çözümü amacıyla,
atık suların arıtımı ve yeniden kullanımı önemli hale gelmiştir. Atık suların arıtılıp yeniden kullanımı için
birçok teknolojik yöntem geliştirilmiş olsa da bu yöntemlerin kurulumunun, bakım-onarımının pahalı
olması nedeniyle uygulanabilirlikleri oldukça zor olmaktadır. Bu nedenle, teknolojik ve pahalı arıtma
yöntemlerine göre daha ucuz ve işletilmesi kolay olan alternatif arıtma yöntemleri tercih edilmeye
başlanmıştır.
Bu çalışmada, Karabük Üniversitesi kampüs atık sularındaki bazı kirleticilerin, “Phragmites
Australis” ve “Aloe” ile ekilmiş laboratuvar ölçekli yüzey altı yatay akışlı yapay sulak alanlar sistemi
kullanılarak arıtılması incelenmiştir. Bu sistem, mevcut pahalı arıtma sistemlerine kıyasla, daha az insan
gücü ve daha az maliyet gerektirmektedir. İlave olarak sistem iki farklı bitki için, farklı hidrolik
yüklemelerde de test edilmiştir. İki farklı bitkinin arıtma verimi incelenmesi için plywood malzemeden,
genişliği 30 cm, uzunluğu 120 cm, yüksekliği 50 cm olan iki eş bölmeden oluşan bir sistem tasarlanmıştır.
Kurulan sistemde iki bitkinin farklı hidrolik yüklemelerle arıtma verimi test edilmiştir. Phragmites
Australis bitkisinden alınan numunelerden elde edilen giderim verimleri: BOİ, mg/L %65- %90, KOİ, mg/L
%48- %69, Fosfor mg PO4-P/L %61- %75, Amonyak Azotu mg/L %70-%90, AKM mg/L %70 - %85‘dir.
AloeVera bitkisinden alınan numunelerden elde edilen giderim verimleri: BOİ mg/L %88- %92, KOİ mg/L
%18- %56, Fosfor mg PO4-P/L %44- %62, Amonyak Azotu mg/L %88-%91, AKM mg/L %85- %90 ‘dır. Özet
olarak, sistemimizin kirletici arıtma verimleri yaklaşık, BOİ için%92, KOİ için%69, AKM için%90,
Amonyak Azotu için%90 ve Fosfor için%75 civarında olmuştur.

Keywords

• Aloevera,Doğal Arıtım,Phragmites australis,Yüzey Altı Akışlı Yapay Sulak Alan

Treatment of Karabuk University Campus Wastewater Using Constructed Wetland Planted with “Phragmıtes Australis” and “Aloe Vera”

Abstract

In our rapidly growing world, the misuse of available resources, the inability to develop
environmental consciousness and the effects of climate change have brought water pollution to a
significant level and access to clean and safe drinking water has become very difficult. As a result, a
significant portion of the world's population cannot easily access clean and safe water today. Inorder to
solve this problem, the treatment and reuse of waste waters has become important for human and
environmental health. Although many technological methods have been developed for the treatment and
reuse of waste water, their applicability is very difficult due to the expensive installation and maintenance of these methods. Therefore, alternative treatment methods which are cheaper and easier to operate than

technological and expensive treatment methods have started to be preferred.
In this study, the treatment of some pollutants in Karabük University campus waste water using a
laboratory scaled sub-surface horizontal flow system of constructed wetland (CW) planted with
Phragmites Australis and Aloevera was investigated. This system, as an alternative to existing expensive
treatment systems, requiresless man power and costsless. A system consisting of two co-compartments
with width of 30 cm, length of 120 cm and height of 50 cm was designed for examining the purification
yield of two different plants. Also the system has been tested with different hydraulic loads for two
different plants. Removal efficiencies from samples obtained from Phragmitesaustralis (1st and 2nd
hydraulicloads): BOD, mg /L 65%- 90%, COD, mg/L 48%- 69%, Phosphorus mg PO4-P / L 61% - 75%,
Ammonia Nitrogen mg/L 70% - 90%, AKM mg/L 70% - 85%. Removal efficiencies from Aloevera samples::
BOD mg / L 88% - 92%, COD mg/L 18% - 56%, Phosphorus mg PO4-P / L 44% - 62%, Ammonia Nitrogen
mg / L 88% - 91%, AKM mg / L 85% - 90 in summary, the pollutant treatment efficiencies of our system
were approximately, 92% for BOD, 69% for COD, 90% for AKM, 90% for ammonia nitrogen and 75% for
phosphorus.

Keywords

• Natural Treatment,Subsurface Flow Constructed Wetland,Aloevera,Phragmitesaustralis,Subsurface Flow Constructed Wetland

References

1. Al-Isawi, R., Ray S., Scholz M., 2017, “Comparative Study of Domestic Wastewater Treatment by Mature Vertical-Flow Constructed Wetlands and Artificial Ponds.”,Ecological Engineering 100:8–18.
2. Alvarez J.A., Ruiz, I.,Soto, M., 2008, “Anaerobic Digesters as a Pretreatment for Constructed Wetlands.”, Ecological Engineering, 3:54–67.
3. Angin, İ., Tunç, T., Şahin, Ü., 2010, “Yapay Sulak Alanların Soğuk İklim Şartlarında Kullanılabilirliği”,Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi,3(2):59–64.
4. Ayaz S., Fındık, N., Kınacı, C., Tunçsiper B., Güneş E., 2011, “Yapay sulakalanlar El Kitabı"., TÜBİTAK_MAM Çevre Ensti̇tüsü
5. Baldantoni, D., Ligrone, R., Alfani, A., 2009, "Macro- and trace-element concentrations in leaves and roots of Phragmites australis in a volcanic lake in Southern Italy", Journal of Geochemical Exploration, 101(2):166-174
6. Calheiros, C., Rangel, A.,Castro, P., 2007,“Constructed Wetland Systems Vegetated with Different Plants Applied to the Treatment of Tannery Wastewater.” Water Research 41(8):1790–98.
7. Chambers, M.R., Meyerson, A.L. Saltonstall, K.,1999,"Expansion of Phragmites australis into tidal wetlands of North America",Aquatic Botany,64: 3–4,261-273,ISSN 0304-3770,
8. Çiftçi, H., Ş. Kaplan, Ş., Köseoğlu, H., Karakaya E.,2007, “Yapay Sulak Alanlarda Atıksu Arıtımı Ve Ekolojik Yaşam.” Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 23:149–60.

9. Cop,M., 2017, “Konya İli Yapay Sulak Alanlarda Arıtma Verimi, Karşılaşılan Sorunlar Ve Çözüm Önerileri.”, Yüksek Lisans Tezi, S.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü
10. Dağlı, S., 2007, “Evsel atıksulardan yapay sulakalanlarda fosfor gideriminin incelenmesi.”, Doktora Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü
11. Demirörs, B., 2006, “Çukurova Bölgesinde Yapay Sulak Alan Teknolojisinin Kırsal Alanda Kullanımının Araştırılması.”,Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü 86:1–21.
12. Fenxia, Ye, Ying, Li., 2009, “Enhancement of Nitrogen Removal in Towery Hybrid Constructed Wetland to Treat Domestic Wastewater for Small Rural Communities.” Ecological Engineering 35(7):1043– 50.
13. Gökalp, Z., Çakmak, B., 2015, “Atık Su Arıtmada Yapay Sulak Alan Teknolojileri ve Uygulamada Karşılaşılan Sorunlar”, Biyosistem Kongresi
14. Hecan N.F., Akça, L., Ayaz,S., 2010,“Geri Devirli Ardışık Yüzeyaltı Akışlı Sistemler Ile Evsel atıksudan Azot Giderimi”, İTÜ Dergisi, (262):70–75.
15. ORSAM., 2011," Türkiye’de Ve İsrail’de Yapay Sulak Alanlar İle Atıksu Arıtımı Ve Atıksuyun Sulama Amaçlı Olarak Tekrar Kullanımı ", Orsam Su Araştırmalaru Programı, Rapor :78
16. Özen Ö., 2006, “S.Ü.Kampüsü Atıksularının Ekilmiş Sulak Alanda Mıscanthus X Gıganteus İle Arıtımı Ve Bitkinin Hasat Sonrasında Adsorban Özelliği.”,Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü 2 1– 121.
17. Sevi A., 2006, “Bursa İli Harmancık İlçesi Evsel Nitelikli Atıksuların Dip Akışlı Yapay Sulak Alan Arıtma Sistemi İle Arıtılması.”,Yüksek Lisans Tezi, Trakya Üniv. Fen Bilimleri Enstitüsü, 33:16–18.
18. Stottmeister, U., Wießner, A., Kuschk, P., Kappelmeyer, U., O. Kästner, M., Bederski, and H. Müller, R. A., Moormann., 2003, “Effects of Plants and Microorganisms in Constructed Wetlands for Wastewater Treatment.”,Biotechnology Advances 22(1–2):93–117.
19. Temel A.F., 2016, “Endüstriyel Atıksuların Arıtımında Yapay Sulak Alanların Kullanımı.”,Dicle Üniversitesi Mühendislik Dergisi 75(454):213–25.
20. Tunçsiper B., 2005, “Yapay Sulakalan Sistemlerinde Azot Giderimini Etkileyen Parametrelerin İncelenmesi.”, Doktora Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü
21. Wang, J., Tai, Y., Man, Y., Cai, N., 2018, “Capacity of Various Single-Stage Constructed Wetlands to Treat Domestic Sewage under Optimal Temperature in Guangzhou City, South China.”,Ecological Engineering, 115:35–44.
22. Yetik S., 2008, “Atıksuların Yapay Sulak Alanlarda Arıtımının Incelenmesi.”, Doktora Tezi, Ankara Üniv. Fen Bilimleri Enstitüsü.