Biyokütle külü ile zenginleştirilmiş arıtma çamuru kompostunda mikro-makro element ve ağır metal spesifikasyonunun incelenmesi

Bu çalışmanın amacı, arıtma çamuru kompostunu, besin içeriğini bitki mikro besin elementleri (Fe, Al, Cu, Ni, Zn, Na, Mn), makro besin elementler (P, K, Mg, Ca) açısından zengin biyokütle kül katkı maddelesi ile iyileştirmek ve arıtma çamurunun kompostlanması sırasında ağır metalleri (Cr, Cd, Pb) pasifleştirmektir. Özellikle arıtma çamurunun yüksek konsantrasyonlarda içerdikleri mikro-makro besin elementlerinin spesifikasyonlarının ortaya konması, ağır metal spesifikasyonunun belirlenmesi, bu atıklardan oluşturulan kompost ürünlerinin de bitki verim kalitesi ve çevresel risk açısından risk teşkil edip etmediğinin ortaya konmasında önemli bir noktadır. Çalışmamızda element türlerini belirlemek için sıralı ekstraksiyon yöntemi kullanılmıştır. Ülkeminzde arıtma çamurları yüksek organik madde miktarlarına rağmen düzenli depolama sahalarına atık sınıfında gönderilir ya da arazi dolgusu olarak değerlendirilirler. Bu çalışmada kanatlı hayvan çiftliklerinde oluşan organik atıkların yakılmasıyla oluşturulan biyokütle külünün belli oranlarda arıtma çamuru ve yardımcı malzeme olan ağaç talaşı ile kompostlanması yapılmıştır. Sonuçta, bu çalışmadan elde edilecek veriler, bu organik atıkların faydalı bir kullanım alanını da ortaya koyacaktır. Özellikle biyokütle külünün faydalarını hesaba katan kompost ilave endekslerinin oluşturulması, bu faaliyetin ileride ticari kullanımını arttırmaya da yardımcı olacaktır. Bu sayede hem düşük maliyetli hem de bölgedeki birçok üreticiyi kapsayarak atıkların büyük oranda azaltılması da sağlanacaktır. Sürdürülebilir üretim ve çevre çerçevesinde, organik atıklar için bilinçsizce uygulanan bertaraflar ortadan kaldırılacak ve meydana gelebilecek çevresel riskler önlenebilecektir. Malzemelerin karışım oranları, 2018 yılı Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı tarafından hazırlanan Tarımda Kullanılan Organik, Mineral ve Mikrobiyal Kaynaklı Gübrelere Dair Yönetmelik'te yer alan %7 NPK sınır şartına göre kuru ağırlıkta oluşturulmuştur. Bu sınır değere göre hesaplanan biyokütle kül miktarı, arıtma çamuru + odun talaşı karışımına (hacimce, 1:1) homojen olarak ilave edilerek kompost numunelerindeki nihai NPK içeriği kuru maddede; T0: %0, T1: %3,5, T2: %7,0 ve T3: %14,0 olarak belirlenmiş, kompostlar 45 gün boyunca takip edilmiştir. Elde edilen sonuçlarda Cr, Cd ve Pb, biyokütle külünün eklendiği tüm uygulamalarda inoksitlerle bileşik yapmış (mineral kısma bağlanmış, çökelmiş) ve çözünemeyen (kalıntı) formlar birincil fraksiyonlar olmuş, biyoyararlanım faktörü (BF) kül ilaveli gruplarda (<1% BF–Cr, 21% BF–Cd and 9% BF–Pb), kontrol grubuna oranla (46% BF–Cr, 47% BF–Cd ve 80% BF–Pb) daha düşük oranlarda ölçülmüştür. Biyokütle külü miktarı arttıkça (T1-T3), kalıntı Cr (%10-65), değiştirilebilir Cd ve organik olarak bağlı Cd sırası ile (%14 ve %21) ve inoksitlerle birleşik yapmış-Pb (%20-61) oranları artmıştır. Tüm kompostlarda, Fe, Al ve Cu'ın, organik bağlı ve inoksitlerle birleşik yapmış fraksiyonları birincil fraksiyon olmuştur. Kül ilavesi Mn ve Mg dışındaki tüm elementlerin biyoyararlanımını kontrol grubuna oranla azaltmıştır. Toplam Mn ve Mg'un %50'den fazlası, esas olarak değişebilir fraksiyonlarda yoğunlaşmıştır, bu da yüksek hareketlilik ve buna bağlı biyoyararlanım olduğunu göstermektedir (%42 BF–Mn ve %98 BF–Mg). Ni, Zn ve Na, İnoksitlerle bileşik oluşturmuş, organik bağlı ve kalıntı fraksiyonlarda bulunma eğilimindeyken, K ve P, değiştirilebilir ve organik bağlı fraksiyonlarda yoğunlaşmıştır. Bu çalışma, biyokütle külü ile zenginleştirilmiş arıtma çamuru kompstunun, ağır metalleri pasifleştirdiği ve zengin besin element içeriği ile biyoyararlanımlığının yüksek olması sebebi ile toprak ıslahında tercih edilmesi gereken en iyi strateji ve tekni olduğunu göstermektedir.