Şebnem Nur Barlak
Bursa Teknik Üniversitesi Çevre Mühendisliği

Gelişen ve sürekli değişime maruz kalan dünyamızın, çevresel birçok sorunla karşı karşıya kaldığı görülmektedir. İklim değişikliği, küresel ısınma gibi gündem maddesiyle mücadele etmek, yaşanılabilir bir dünyanın temel ve vazgeçilmez yapı taşlarını oluşturmaktadır. İklim ve çevreyle ilgili zorluklar alanında temel yol haritalarından biri olan Avrupa Birliği Yeşil Anlaşması da somut adımlar atılması amacıyla öncü bir konumda yer almıştır.

Anlaşma’nın sürdürülebilir çevre politikalarından biri de su kaynaklarında bulunan Endokrin Bozucu Maddelerin azaltılmasıdır. Atık su kaynaklarına yönelik özel hedefler kapsamında incelendiğinde kirleticilerin yüksek verimle giderimi hedeflenmiş ve giderim yöntemleri incelenmiştir. Bu sebeple meydana gelecek su kirliliğinin önlenmesi amacıyla alınan kimi önlemlere dair geliştirilen teknolojilerin tespitinde ve alternatiflerin sunulmasında arıtım yöntemleri incelenmiştir.

GİRİŞ

1990'lı yıllardan itibaren iklim değişikliğiyle mücadele, sera gazı salınımlarının azaltılması ve yenilenebilir enerji kullanımı gibi konularda öncü bir rol üstlenen Avrupa Birliği (AB), 2019 yılında çevre ve sürdürülebilirlik alanındaki hassasiyetini daha da ileri taşıyan bir adım atmıştır. Kasım 2019'da, AB, çevre ve sürdürülebilirlik konularında net ve iddialı adımlar atmayı taahhüt eden Avrupa Yeşil Mutabakatını tanıtmıştır.

Bu mutabakat, 2050 yılına kadar AB'yi net sera gazı emisyonları olmayan, ekonomik büyümenin kaynak kullanımından ayrıştırıldığı modern, kaynak açısından verimli ve rekabetçi bir ekonomiye dönüştürmeyi amaçlayan bir büyüme stratejisini içermektedir. AB, doğal sermayeyi korurken, vatandaşların sağlığını ve refahını çevresel risk ve etkilerden koruma hedefini gütmektedir.

Bu bağlamda, artan yaşam standartlarıyla birlikte su ihtiyacının arttığına dikkat çekilmekte ve küresel ısınmanın etkisiyle su kaynaklarının azaldığı vurgulanmaktadır. Su kaynaklarının verimli bir şekilde kullanılabilmesi için az su tüketen teknolojilere ve atıksuların arıtılıp tekrar kullanılmasına önem verilmesi gerektiği belirtilmektedir. Ancak, bu atıksularda bulunan çeşitli kirleticiler, özellikle endokrin bozucu maddeler, su ekosistemine zarar verebilmektedir.

Son yıllarda, kişisel bakım ürünleri ve ilaçların artan kullanımıyla suya karışan endokrin bozucu maddelerin su ekosistemini olumsuz etkilediği belirtilmektedir. Bu kirleticiler, konvansiyonel atıksu arıtma tesislerinde giderilmemekte ve su kaynaklarına zarar vererek içme suyu kalitesini düşürebilmektedir. Bu nedenle, AB'nin yeşil mutabakat hedefleri doğrultusunda, atıksulardaki endokrin bozucu maddelerin azaltılması için etkili arıtma yöntemleri üzerine araştırmalar yapılması gerekmektedir. Bu çerçevede, özellikle adsorpsiyon, ozonlama, ters osmoz ve nanofiltrasyon gibi yöntemlerin endokrin bozucu maddelerin gideriminde etkili olduğu belirtilmektedir.
Sonuç olarak, AB'nin çevre politikalarının ve sürdürülebilirlik hedeflerinin yerine getirilmesi için su kaynaklarının etkin bir şekilde korunması ve endokrin bozucu maddelerin azaltılması önemlidir. Bu doğrultuda, atıksu arıtma tesislerinde kullanılan yöntemlerin gözden geçirilmesi ve AB standartlarına uygun arıtma proseslerinin geliştirilmesi gerekmektedir.

BULGULAR

“Endokrin Bozucu Kimyasalların Atıksu Kaynaklarında Azaltılmasına yönelik uygulamalar” kapsamı doğrultusunda, Ankara İli içerisinde faaliyet gösteren bir ilaç sanayisine ait atıksu üzerinde çalışmalar yapılmış olup etkili ve uygulanabilir giderim yöntemi belirlenmiştir.

Çeşitli endüstrilerin üretim türleri, miktarları ve teknolojileri arasında farklılıklar olduğundan, atık sularının özellikleri de önemli değişkenlikler gösterebilir. Bu sebeple, su kirliliği önleme teknolojilerinin belirlenmesi ve seçeneklerin ortaya konulması, her endüstrinin özel ihtiyaçlarını göz önüne alarak ayrı ayrı ele alınmalıdır. Alınması gereken tedbirler ve kullanılması gereken arıtım teknolojileri, atık suların özelliklerine ve hedeflenen yasal standartlara uygun olarak belirlenir.

Proses dizaynında atıksu karakterizasyonu göz önünde bulundurularak; kanalizasyon durumu, iklim ve coğrafik koşullar, yasal mevzuatta istenilen deşarj standartlarında arıtım, yaklaşık alan ihtiyacı, zemin özellikleri, hidrolik gereklilikler ve ekonomik fayda dikkate alınarak uygun proses seçimi yapılmıştır. Bu doğrultu da yapılan analiz çalışmasında işletme bünyesinde yer alan üretim sahasından alınan çıkış suyu numunesinin kirlilik parametrelerinin giderilmesi hedeflenmiştir.

Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOI) değeri yüksek olduğu bilinen atıksu, literatür bilgileri dikkate alınarak sırasıyla kimyasal arıtma işlemlerine tabi tutulmuştur.Yapılan Jar Testi çalışmaları kapsamında Koagülasyon & Flokülasyon işlemlerinde atıksuyun içerisinde bulunan kirlilik yükleri özelliklerine göre çeşitli kimyasallar ile çalışma yapılmıştır. İşlemler sırasında en iyi flok oluşumu gözlenen çalışma dikkate alınmış olup atıksuyun uygun pH aralığına gelindiğinde flok oluşumu sağlanmıştır. Sonrasında ise flokların daha büyük yapıda çökelebilmeleri amacıyla kimyasal madde ilavesi yapılarak çöktürmeye bırakılmıştır. Çalışmanın ölçümü yapılmış olup ilgili sektöre ait atıksu karakteristiği incelendiğinde yüksek oranda BOI, KOI, AKM, parametreleri gözlemlenmiş ve bu kirlilik parametrelerinin gerek yüksek verimle gerekse de uygun maliyette arıtımı hedeflenmiştir. Bu kapsamda gerçekleşen literatür araştırmalarında koagülasyon ve biyolojik arıtım proseslerinin uygulanabilir olduğu gözlemlenmiştir.

SONUÇLAR VE ÖNERİLER

Endokrin Bozucu Kimyasallar (EDC'ler), su ortamında birikebilen ve doğal olarak parçalanamayan yeni kirleticiler sınıfı olarak kabul edilmektedir. Bu kirleticiler, vücudun endokrin sistemini önemli ölçüde etkileyebilir ve bu nedenle canlı organizmalar için toksik maddeler olarak değerlendirilir. EDC'ler farklı kaynaklardan üretilir, bunlar arasında (1) doğal ve sentetik steroid hormonlar, (2) farmasötik ve bakım ürünleri, (3) endüstriyel kimyasallar olarak bisfenol ve ftalat, (4) pestisitler ve (5) yanma yan ürünleri bulunmaktadır. Son yıllarda, bu maddelerin atık sulardan ve su kaynaklarından uzaklaştırılması, toksisitelerinin yanı sıra tatlı su kaynaklarına olan ihtiyaç nedeniyle önemli bir konu haline gelmiştir.

EDC'lerin uzaklaştırılması, bu maddelerin fizikokimyasal özelliklerine ve doğal ortamdaki davranışlarına büyük ölçüde bağlıdır. Bu çeşitlilik, farklı teknolojilere olan ihtiyacı doğurmuştur, bunlar arasında 1) fiziksel, 2) kimyasal, 3) elektrokimyasal ve 4) biyolojik arıtmalar bulunmaktadır. Bu arıtma teknolojilerinin etkinliği büyük ölçüde EDC'lerin fizikokimyasal özelliklerine ve su ortamına bağlıdır. Bu nedenle, uygun teknolojinin seçimi, bu parametrelerin derinlemesine anlaşılmasını gerektirir; aksi takdirde, verimlilikleri büyük ölçüde etkilenebilir. Yapılan bu çalışmada biyolojik arıtma öncesi kimyasal prosesin varlığına dikkat çekilmiş olup uygulanabilirliği ve arıtma giderim verimi detaylandırılmıştır.

Endüstriyel atıksuların arıtımında kimyasal arıtıma prosesleri, bazen tek başına bazen de fiziksel, biyolojik arıtma prosesleri ile bir arada kullanılarak hem ön arıtım hem de nihai deşarj gereksinimleri karşılanmaktadır.

Kimyasal arıtma proseslerinde, fiziksel arıtma yöntemleriyle ile uzaklaştırılamayan kirleticiler kimyasal maddelerle reaksiyona sokularak, (i) ya çöktürülebilen katı oluşturulur, (ii) ya gaz haline getirilerek ortamdan uzaklaştırılır, (iii) ya da toksik maddeler zararsız yapıya dönüştürülür. İnorganik kirletici maddelerin arıtılmasında kullanılan teknikler kirletici türüne göre çeşitlilik gösterir.

Bu kapsam da laboratuvar ortamında gerçekleştirilen Jar testi ile kimyasal arıtmanın başarısı görülmüştür. Ancak arıtma verimliliğinin mümkün kılınması ve ilgili deşarj standartlarının sağlanabilmesi için biyolojik arıtma prosesinin gerekliliği anlaşılmıştır. Bu amaçla yapılan çalışma da kimyasal arıtma prosesinin biyolojik arıtma sistemi öncesi ön şart olduğu vurgusu yapılmıştır.