İçme suyu arıtma tesislerinde biyolojik arıtım

Su, yaşamın devamını karşılayabilmesi için gerekli olan en temel ihtiyaçlardan biridir. İnsanlar tarafından kullanılan suyun sağlığa zararlı veya organizmaları içermemesi için geliştirilen çalışmalar ve yöntemler geçmiş yıllara dayanmaktadır. Günümüzde Avrupa ülkelerinde yapılan araştırmalar neticesinde atıksularda, arıtma tesisi çıkış sularında, yüzeysel sularda ve yeraltı sularında ve hatta içme sularında 100'ün üzerinde mikrokirletici çeşidine rastlanmıştır. Mikrokirleticilerin dirençli yapılarından dolayı bu kirleticiler klasik arıtma tesislerinde arıtımı yapılmamaktadır. Bu nedenle mikrokirleticilerin sucul ortamlardan arıtımı için ileri arıtma prosesleri uygulanmaktadır. İçme suyu olarak yeraltı sularının kullanılması durumunda bu suyun alındığı bölge bir tarım arazisi ise tarım kaynaklı gübrelerden yeraltı sularına sızan azot türevleri yeraltı sularında bulunabilmektedir. Bu türevlerden nitrat düşük adsorpsiyon eğilimi nedeni ile yeraltı sularında sıklıkla karşılaşılan bir kirleticidir. Nitratın bir diğer kaynağı ise ileri arıtma yapılmadan alıcı ortamlara deşarj edilen evsel ve endüstriyel atıksulardır. Bu atıksularda bulunabilen amonyum azotu nitrifikasyon yolu ile nitrata dönüşebilmektedir. Nitrifikasyon işlemi sadece amonyağın kimyasal formunu değiştirir ve nitrat haline getirir. Denitrifikasyon ise nitratın (NO3-), nitrit (NO3-), nitrik oksit (NO), nitröz oksit (N2O) ve son olarak azot gazına (N₂) indirgenmesi sürecini ifade eder. Nitrat giderimi için kullanılan yöntemlerden birisi olan biyolojik denitrifikasyonda ototrofik ve heterotrofik bakterilerin kullanılır. Ototrofik denitrifikasyon sürecinde mikroorganizmalar inorganik karbon kaynakları kullanır ve yine inorganik elektron vericiler kullanırlar. Heterotrofik denitrifikasyonda ise hem karbon kaynağı hem de elektron kaynağı bir organik maddedir. Her iki denitrifikasyon türünde ortamda diğer besin maddeleri (fosfor, kükürt iz elementler vb.) de bulunmalıdır. Heterotrofik ve ototrofik denitrifikasyon yöntemleri gerçek ölçekli içme suyu arıtma tesislerinde kullanılmaktadır. Bu araştırma tezinde heterotrofik proseslerin olduğu 4 adet ve ototrofik proseslerde ise 1 adet laboratuvar ortamında kurulan pilot ölçekli tesisin gerçek ölçekli içme suyu arıtma tesisine uyarlanması incelenmiştir. Her ne kadar biyolojik arıtma süreçlerinde yüksek giderim verimleri gözlenemese de, takip eden ek üniteler ile (örneğin aktif karbon adsorpsiyonu, filtrasyon), %90-95 arasında nitrat giderimi gözlenmiştir. Bu tez çalışmasında, içme sularında bulunan çeşitli mikrokirleticilerden bahsedilerek bazı arıtma tesislerinde kullanılan arıtım yöntemlerine değinilmiştir. Gerçek ölçekli biyolojik içme suyu arıtma tesisleri incelenerek arıtımın halk tarafından kabul görüp görmeyeceği değerlendirilmiştir. Biyolojik arıtma tesislerinin ülkemizde uygulanması durumunda halkın konuya bakış açısı araştırılmıştır.