ÇÖPLERİN VE KANALİZASYON ARTIKLARININ GÜBRE OLARAK KULLANILMALARI

Çöpler ve kanalizasyon sularının yerleşim merkezlerinden uzaklaştırılması, insan sağlığı ve çevre kirlenmesi yönünden zararsız hale getirilmesi yerel yönetimlere düşen en önemli görevlerden biridir. Ancak ülkemizde, büyük kentler de dahil olmak üzere, genel uygulama şehir çöplerinin yerleşim merkezlerinde yoğun yerlere yığılması ve kanalizasyon artıklarının da topraklara, akarsulara, göllere veya denizlere verilmesi şeklinde olmakta ve işlem çoğunlukla bu noktada bırakılmaktadır. Çöplerin çevreye ve insan sağlığına zarar vermeyecek şekilde toplanamaması, sadece yığılıp bırakılması ve kanalizasyon sularının akarsular, göller veya denizlere verilmesi aşağıda belirtilen sakıncalara karşılık bir fayda da sağlamamaktadır.

a) Rasgele yığılmış üstü açık çöplüklerden çevreye bulaşıcı
hastalıkların rüzgârlar, sular, kuşlar ve diğer hayvanlarla yayılması;
b) Kokuşma sonucu çevreye pis kokuların yayılması;
c) Çöplerin rüzgârlarla savrulması ile çevrenin kirlenmesi;
d) Yağış sularının çöp yığınları içerisinden süzülüp toprağın
derinliğine geçerek taban suyunu kirletmesi;
e) Çöp yığınlarının çevrenin görünümünü bozması.
Yerleşim yerleri artıkları değerlendirildiği taktirde ülkemiz
ekonomisine önemli katkılar yapabilecek nitelikte bulunmaktadır. Yerleşim yeri artıkları yüksek oranlarda organik maddeleri içermektedir. Bunlar işlenerek gübre halinde topraklara verilecek olursa organik maddece fakir olan topraklarımızın bu gereksinimi belli bir ölçüde karşılanmış olur. Bazı durumlarda katı artıkların yüzeye uygulanması kritik mevsimlerde toprağın erozyondan korunmasına yardım eder. Ortalama olarak yıldaşahıs başına 130 kg, çöp atıldığı kabul edilirse, ülkemizde atılan çöp miktarlarının yaklaşık olarak 7 milyon ton civarında olduğu tahmin edilebilir. Buna gıda, tekstil ve diğer bazı sanayi kollarının organik artıkları ile kanalizasyon artıkları da eklenmelidir. Bu, topraklarımızın organik madde ve bitki besin elementleri ihtiyacının bir kısmını karşılamada önemli bir kaynak kabul edilmelidir. Ekonomik bakımdan gelişmiş birçok Avrupa ülkelerinde yerleşim yeri artıkları insan sağlığı çevre kirlenmesi yönünden işlenmekte ve topraklarda da organik madde ve bitki besin elementleri kaynağı olarak kullanılıp değerlendirilmektedir. Ayrıca çöplerin işlenmesi sırasında içlerindeki kâğıt, plastik ve metal gibi bazı ürünlerin de yeniden değerlendirilmesi yapılmaktadır.

a. Çöp Kompostu

1. Şehir Çöplerinin Bileşimi

Şehir çöplerinin içinde çok çeşitli maddeler olmakla birlikte kapsadığı maddelerin yapı ve orijinine göre aşağıdaki şekilde sınıflandırılması mümkündür:
a) Yakılabilen veya kompostlanabilen organik kökenli maddeler Organik mutfak artıkları, her çeşit sebze, meyve artıkları, kağıt, irce mukavva, bitki saplan, kemik ve benzeri maddeler.
b) Yakılabilen maddeler. Ahşap artıkları, kalın mukavva, deri,
lastik ve sentetik maddeler.
c) Ne yakılabilen ne de kompostlanabilen maddeler. Şişe-cam
artıkları, porselen, seramik, taş ve tuğla parçaları gibi inert maddeler ile
demir ve diğer metal artıkları (alüminyum, bakır, çinko ve kurşun vs.).
- d) Kül ve kum gibi küçük çaptaki inorganik maddeler. Çöplerin bileşimi toplumsal alışkanlıklar, yaşam koşulları ile birlikte mevsimlere ve aylara göre değişmektedir. Ancak çöplerin bileşiminde çok fazla miktarda organik maddeler bulunmaktadır.

2. Çöp Kompostunun Elde Edilmesi
Diğer maddelerden ayırt edilen kompostlanabilir organik kökenli maddeler ile kül ve kum gibi maddelerin çeşitli tekniklere göre uygun su oksijen (hava) ve sıcaklık ortamında mikrobiyolojik oksitlenmesi (çürüme) sonucu ayrışmış, patojen mikroplardan anmış koyu renkli maddeye çöp kompostu adı verilmektedir. Kompostlama işlemi bir fabrikasyon işlemi olup doğal olarak mikroorganizmalar yardimiyle organik maddelerin aerob koşullar altında çürümesi, işlemenin amaca uygun olarak yönlendirilmesi ve hızlandırılması tekniklerini de içermektedir. Çöp hazırlama, çöpleri hem parçalayıp ufaltma, eleme, karıştırma gibi mekanik işlemlerle birlikte aşılama, kurutma, nemlendirme ve havalandırma gibi biyolojik olayların kontrol ve yönlendirmesine ait teknikleri de içermektedir.
Mikroorganizmalar kompostlama sırasında yeteri kadar nem ve hava içeren organik maddeler içerisindeki proteinli maddeleri parçalayarak kendi bünyelerinde kullanırken, ortamda bulunan şeker, sellüloz, nişasta ve lignin gibi karbonhidratları parçalayıp hümin maddelerinin meydana gelmesini sağlarlar. Organik maddelerin bakteriler, aktinomisetîer ve mantarlar tarafından parçalanmaları ile su ve CO2 ile birlikte büyük bir ısı
enerjisi açığa çıkar ve yığın içerisinde sıcaklık 90 °C'ye kadar yükselir ve
günlerce sıcaklık devam eder. Isınma sırasında ortamdaki patojen mikroplar ile yabancı ot tohumlan da canlılıklarım kaybeder. Organik maddelerin büyük bir kısmı mineraliz’e olduktan sonra yığındaki sıcaklık derecesi düşer.
Hangi yöntem uygulanırsa uygulansın yerleşim yerlerinin katı artıklarının kompöstlanmasında hazırlama tekniği açısından farklar bulunmaktadır. Katı artıkların kompöstlanmasında geliştirilmiş olan işlemler 4 ayrı tipe ayrılmaktadır.
a) Artıklarda ön mekanik parçalama yapılmadan yığınlar halinde
kompostlama;
b) Ön parçalama yapılarak yığınlar halinde kompostlama;
c) Kontrollü ön çürütme yapılarak, ön parçalama yapılmadan
yığınlar halinde kompostlama.
d) Ön parçalama ve kontrollü Qn çürütme yapılarak, yığınlar
halinde kompostlama işlemidir.
Bu temel işlem gruplarına göre bir seri kompostlama tekniği ve yöntemi geliştirilmiştir. Bunlar tamamen fabrikasyon konusu olduğundan daha fazla detaya girilmeden sadece adları verilecektir. Bunlar : a) Yığın halinde kompostlama, b) Silolar (Tanklar, hücreler) içerisinde kompostlamadır. İkisi arasındaki fark yığın halinde kompostlamamn daha çok doğal koşullara yakın cereyan etmesidir. Silolarda veya kulelerde kompostlama işlemlerinin avantajı yüksek kapasiteli olmaları, kısa sürede tam hijyenize olmuş olgun kompost verebilmeleri ve iklim koşullarına bağlı kalmaksızın sürekli üretim yapabilmeleridir. Dezavantajları ise kuruluş maliyetleri ile bakım giderlerinin yüksek oluşu ve fazla enerji gereksinimleridir. Yığın halinde kompostlamada 3-6 ay içerisinde istenilen olgunlukta kompost elde edilebildiği halde silolarda uygulanan yönteme göre 5 gün ile 4-6 haftalık süreler içinde olgunlaşmış kompost eld; edilebilmektedir
3. Çöp Kompostunun Özellikleri
Çöp kompostlarının bileşimleri ve özellikleri, kompostlanan çöplerin bileşim ve özelliklerine göre değişme göstermektedir. Çöplerin bileşimi yerleşim yerlerinde yaşayan insanların yaşam koşulları, alışkanlıkları, mevsimler ve aylara göre değişme göstermektedir. Bu sebeple çöp kompostlarının bileşimi de değişir. Çeşitli araştırıcılara göre Federal Almanya'da üretilmiş olan çok sayıdaki çöp kompostunun ortalama bileşimlerine ait değerler Cetvel 43'te ahır gübresine ait bazı değerlerle birlikte karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Cetvel 43'teki rakamlardan da anlaşılacağı gibi kompostlarda kuru madde miktarı ahır gübresinden çok fazladır. Ayrıca kompostlar, çiftlik gübresine oranla bazı metalleri daha fazla içermektedirler. Bunlar arasında çinko, bakır, kurşun, krom ve civa gibi ağır metaller de bulunmaktadır.
4. Çöp Kompostunun Tarımda Kullanılması
Yerleşim yeri artıklarının zararsız şekilde yok edilmesi, bunlardan yeniden ham madde kazanılması, toprağın ıslahı, korunması ve bitkilere besin elementleri sağlanması amacı ile elde edilen çöp kompostu bir çok ülkelerde tarımın çeşitli kollarında yıllardan beri kullanılmaktadır.
Çöp kompostu bağcılık, tarla tarımı, meyvecilik, sebzecilik, süs bitkileri yetiştiriciliği, fidanlıklar, parklar ve mantar yetiştiriciliğinde ve yeniden tarıma alçılacak arazilerde gerek toprak ıslahı, gerek toprağa organik madde sağlanması ve gerekse bitki besin elementleri kaynağı olarak kullanılabilmektedir.
Orta Avrupa ülkelerinin bazılarında özellikle ağır killi veya kumlu toprakların ıslahı ve verimin arttırılması amacı ile kompost geniş ölçüde kullanılmaktadır. Killi topraklar için kaba (20 mm.den elenmiş) taze kompost, hafif kumlu topraklar için ince (10 mm. den elenmiş) olgun kompost, olmak üzere, ürüne yatmış bağlara her üç yılda bir, 80-100 ton/hektar kompost kullanılmasının ürünü önemli ölçüde artırdığı saptanmıştır. Genç bağlara ise, kök duyarlığı nedeni ile ilk yılda sadece olgun kompost tavsiye edilmektedir. Bağlarda kompostun krizma işlerinden önce verilmesinin ve toprağa yüzeysel olarak karıştırılmasının ve daha sonra krizma yapılmasının uygun olduğu saptanmıştır.
Bu uygulamalar sonunda hafif topraklarda toprağın su tutma kapasitesi yükselmiş, ağır topraklarda ise agregat oluşumu nedeni ile toprağın toplam gözenek hacmi artmış, iyi bir havalanma sağlanmış ve bitkilerde kloroz belirtileri ortadan kalkmıştır. Toprağın infiltrasyon kapasitesi artmış ve kompostun eğimli yerlerde önemli bir erozyon kontrol etkisine sahip olduğu saptanmıştır.
Tarla tarımında da çöp kom postu önemli ölçüde kullanılmaktadır. Bahtiyar (1981) tarafından yapılan ve 10 ve 18 mm den elenmiş çöp kompostlarımn farklı miktarlarda tarla topraklarına uygulanması ile birbirini takiben ekilen yulaf ve yazlık buğdayda artan kompost miktarına bağlı olarak verimin önemli ölçüde arttığı, toprak reaksiyonunun yükseldiği, toprağın toplam gözenek hacminin arttığı, yarma ve girme direncinin önemli ölçüde azaldığı, tarla kapasitesi ve faydalı nem yüzdesinin arttığı toprağın 0,5-1,0 mm. arasındaki suya dayanıklı agregat miktarında önemli bir artış olduğu saplanmıştır.
b) Kanalizasyon Artıklarının Gübre Olarak Kullanılmaları
1. Kanalizasyon Sularının Bertaraf Edilmesinin Çevre Kirlenmesi, İnsan Sağlığı ve Ekonomik Bakımdan Önemi
Ülkemizde nüfusu oldukça kalabalık olan kasaba ve şehirlerin kanalizasyon suları genellikle topraklara, akarsulara, göllere ve denizlere verilmek suretiyle problem çözülmüş sayılmaktadır. Aslında kanalizasyon sularının bu şekilde bertaraf edilmesi, kanalizasyon artıklarını çevre kirlenmesinde en önemli etkenlerden biri haline getirmektedir. Pis sularla
kirlenmiş olan topraklarda yetişen bitkisel ürünler insan ve hayvan sağlığını tehdit ettiği gibi yeraltı suları ile akarsular, göller ve deniz sularının kirlenmesi de gene buralarda yaşayan hayvanlara ve dolaylı olarak da insan sağlığına zarar vermektedir.
Uygar ülkelerde yerleşim yerlerinin kanalizasyon suları bu yerlerin büyüklüğüne göre belli arıtma merkezlerinde toplanmakta
kanalizasyon çamurları sudan ayırt edilmekte, hijyenize edilerek veoîgımlaştınlarak tarım arazilerinin organik madde ve bitki besin elementleri gereksinimini karşılamada kullanılmakladır. Kanalizasyon artıklarının sıvı kısımları ise gerekli arıtma ve sağlık bakımından zararsız hale getirme işlemlerinden sonra akarsulara, göllere veya denizlere verilmektedir. Ülkemizde kanalizasyon artıklarından elde edilebilecek kuru madde miktarı yaklaşık olarak yılda 2 milyon ton civarındadır. Organik
madde miktarı 1.400.000 ton, azot miktarı ise 250.000 ton kadardır. Kanalizasyon sularının nüfus başına 200 lt.si yaklaşık olarak 1.5-2 litre sulu çamur kapsar. Bu da yılda nüfus başına 0.54-0.78 m3 kanalizasyon çamuru demektir. Sulu çamur % 95-99 oranında su içerir Kanalizasyon çamurunun yüksek oranda su içermesi, arıtılmasında ve gübre olarak değerlendirilmesinde teknik, ekonomik ve ticari sorunlar yaratmaktadır.
2. Kanalizasyon Çamurunun Arıtılmasında Çeşitli Yollar
Kanalizasyon artıklarının yok edilmesi veya tarımda gübre
olarak değerlendirilmesi bir seri fabrikasyon işlemlerini gerektirir. Şehir
arıtma merkezlerine gelen sular havuzlarda çökeltilir. Üstteki su kısmı
artırıldıktan sonra akarsu, göl, ve denizlere akıtılır. Geriye kalan arıtma
çamuru arıtma ve temizleme işlemlerine tabi tutularak çeşitli şekillerde
bertaraf edilir.

Sulu Arıtma Çamurunun Gübrelemede Kullanılması
Arıtma çamuru çok yüksek oranda su içerdiği için fazla hacme sahiptir. Doğrudan doğruya gübre olarak kullanılması için tanker veya boru hatlı ile tarımsal alanlara taşınması gereklidir.
Uygun İşlemlerden Sonra Çamurun Kullanılması veya Depo Edilmesi
Sağlık bakımından ortaya çıkaracağı problemler ve pis kokusundan dolayı arıtma çamurunun de/enfeksiyon ve stabilizasyon gibi ön işlemlerden geçirilmesi gerekmektedir. Arıtma çamurunun hacminin azaltılması ve patojen mikroplardan arındırılması ile ilgili en önemli işlemler aşağıda kısaca açıklanmıştır.
Yoğunlaştırma. Yoğunlaştırmada su miktarı yaklaşık olarak % 85'e düşürülür. Yoğunlaştırma işlemi anaerobik, koşullarda arıtma çamurunun fermentasyonu ile sağlanır. Fermantasyon sırasında açığa çıkan ve % 78'i metan olan gazlar toplanarak ısıtmada kullanılır. Çıkan gazların uçurulması ile çökeltilmesi ve yoğunlaştırılması hızlandırılmış olur.
Drene eline. Çamurun drenaj ile yoğunluğunun arttırılması için uygulanan doğal işlem drenaj havuzlarına veya alanlarına serilmesidir. Drenaj ve buharlaşma ile arıtma çamurunun su miktarı yaklaşık olarak % 65, bazı hallerde de % 4()'a kadar düşürülür. Bu şekilde koyulaştırılmış olan arıtma çamuru taşıma, tarımsal kullanma, depolama ve diğer yok etme işlemleri için daha uygundur.
Koyulaştırılmış arıtma çamurunun kurutulması. Kurutma, pres kurutma veya sıcak havalı kurutma olarak uygulanır. Kurutma işleminden sonra arıtma çamurunda su miktarı % 0-3 e kadar düşürülebilir.
Stabilizasyon. Stabilizasyon işlemi anaerobik koşullar altında yapılabildiği gibi aerob koşullarda da yapılabilir. Aerob stabilizasyon

işlemi 10 gün süren yapay bir havalandırmaya gereksinim gösterir Stabilizasyon ile her şeyden önce etrafa pis kokunun yayılması ve ayrışma süreçleri engellenmiş olur.
Koügülasyon. Bu işlemde arıtma çamuruna tuzlar, organik polimerler vs. gibi floküle edici maddeler eklenir. Böylece arıtır. çamurunun yoğunlaştırılması ve daha sonra uygulanacak drenaj işler
kolaylaşır.
Arıtma çamurunun hijyeniz? edilmesi. Hijyenize etme materyalin mikroplardan arındırılması anlamını taşır. Bu işlem arıtma çamurunun pastörize edilmesi ve kısmen de sıcak hava ile kurutulması sırasında gerçekleştirilir. Kompostlama da bu yönde etkilidir.' Pastörizasyonda_ arıtma çamuru en az 30 dakika süre ile 65°C sıcaklıkta tutulmalıdır.
Arıtma çamurunun koınpostlanması. Arıtma çamuru mikroplardan arındırılmamış ise çöp ile birlikte veya yalnız başına kompostlanabilir Çöp ile kompostlamada ..çöpün arıtma çamuruna oranı ağırlık esasına göre 2.6:1 veya hacim esasına göre 5:1 olmalıdır Kompostlamada kullanılan arıtma çamuru % 78 oranında su içermelidir. Mekanik olarak temizlenmiş ve fermente edilmiş arıtma çamurunda ise su % 54 olabilir. Eğer arıtma çamuru tek başına kompostlanacak ise çöpçamur kompostlamasında olduğu gibi aerob ayrışmanın olabilmesi için su oranının % 40-50 ye kadar düşürülmüş olması gerekir. Uygun pH nın sağlanması için genellikle kireç ilave edilir. Yığınların aktarılması çöpçamur kompostlanmasından daha fazla gereklidir. Arıtma çamurunun yalnız kompostlanmasında ayrışma ile sıcaklık 70°C ye kadar yükselir.
Yakma. Arıtma çamurunun yakılması zehirli maddeler içerdiği
zaman söz konusudur. Arıtma çamurunun yakılarak yok edilmesi işlemine
öncelikle zehirli endüstri artıklarının yok edilmesi amacı ile başvurulur.
Yakma artıklarının depolanması da titizlik gerektirir.

Kaynak: Toprak Biliminin Esasları - Prod.Dr.Abdülselam ERGENE ( Özeğitim Yayınları )