Uçucu kül katkılı alkali stabilize arıtma çamurlarının toprak özelliklerine etkileri

Abstract

Bu çalışmada linyit uçucu külünün, arıtma çamurlarının alkali stabilizasyonu ve pastörizasyonu proseslerinde kullanılabilme potansiyeli incelenmiştir. Ayrıca elde edilen alkali karakterli biyokatı uygulamasının (100 ton/ha kuru ham çamur), topraktaki çeşitli kimyasal parametreler ve enzim aktiviteleri üzerindeki etkileri 12 ay süren bir inkübasyon çalışmasıyla değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında denenen oranlarda (kuru ağırlık olarak %40, %80 ve %120) uçucu külün fekal koliform giderimi açısından tek basma etkili olmadığı sonucuna varılmıştır. Diğer taraftan uçucu külün yanı sıra sönmemiş kireç ilavesini de içeren alkali stabilizasyon ve pastörizasyon prosesleriyle arıtma çamurlarında etkin bir fekal koliform giderimi sağlanabilmiştir. Uçucu kül dozu arttıkça alkali çamur pH'lannda meydana gelen zamana bağlı düşme eğiliminin yavaşladığı gözlenmiştir. Uçucu kül kullanımının alkali çamurun depolanması sırasında oluşacak pH düşmeleri ve buna bağlı bakteriyel çoğalmalar üzerinde avantaj sağlayabileceği sonucuna varılmıştır. Alkali arıtma çamurlarının Nilüfer-Özlüce bölgesinin killi tekstürel yapıdaki topraklarına uygulanmasıyla, 12 aylık inkübasyon döneminin ardından topraktaki azot, fosfor, organik karbon, EC25°c, ve çözünebilir bor konsantrasyonlarının arttığı, C/N oranı ve pH değerinin ise bir miktar düştüğü tespit edilmiştir. Çalışmada sağlanan inkübasyon şartlan altında nitrifikasyon prosesinin amonifikasyona göre daha hızlı yürüdüğü, bunun sonucu olarak amonyum azotunun süratle tükendiği ve çamur uygulanmış tüm topraklarda nitrat azotu birikiminin olduğu izlenimi edinilmiştir. Uçucu kül içeren çamur uygulamasının topraktaki nitrifikasyon prosesini uzun vadede olumsuz etkilemediği sonucuna varılmıştır. Çalışma kapsamında kullanılan arıtma çamurlarındaki organik madde, besin elementleri ve biyokütlenin topraktaki üreaz, asit fosfataz, alkali fosfataz, dehidrogenaz ve P-glukosidaz enzimlerini kısa vadede (3 ila 6 ay) önemli derecede aktive ettiği belirlenmiştir.

In this research, the potential of lignite fly ash utilization in alkaline stabilization and pasteurization of wastewater sludges was investigated. In addition, the effects of alkaline biosolid application (100tons dry raw sludge/ha) on some chemical properties and enzyme activities of soil were evaluated by a 12 month incubation study. It was concluded that using fly ash alone in doses of 40 %, 80 % and 120 % (on dry weight basis), was not sufficient for an efficient removal of fecal coliforms. On the other hand using fly ash in conjunction with quicklime may act as an effective way of fecal coliform removal in both alkaline stabilization and pasteurization processes. The pH decay observed in alkaline sludges seemed to slow down with increasing dosages of fly ash. It was suggested that using fly ash in alkaline stabilization and pasteurization processes may prevent the pH decays and regrowth of pathogens during the storage period. Application of alkaline sludges on clay soil samples, taken from Nilüfer-Özlüce region, increased nitrogen, phosphorus, organic carbon, EC25°c and soluble boron content of amended soils and decreased pH value and C/N ratio slightly after the 12 month incubation period. Nitrification proceeded at a faster rate than ammonification, resulting in rapid depletion of ammonium nitrogen and accumulation of nitrate nitrogen in all amended soils under the incubation conditions provided in this study. It was concluded that long term inhibition of nitrification process was unlikely to occur in soils amended with fly ash containing sludges. Organic matter, nutrients and biomass in wastewater sludges activated the urease, acid phosphatase, alkaline phosphatase, dehidrogenase and P-glucosidase significantly within a short (3-6 months) period.