Su ve atık su arıtma tesisleri (WWTP’ler) evlerden, kurumlardan, iş yerlerinden ve endüstrilerden ve bazen de kentsel alanlardan gelen yağmur sularından atık su alır. Atık su arıtma tesisleri, besin ve organik madde konsantrasyonunu azaltırken büyük katı kalıntıları gidermeye odaklanır. Bunu tamamlamak için fiziksel, kimyasal ve biyolojik süreçlerin bir kombinasyonu kullanılır. Bazı tesisler ayrıca atık sudaki partikül madde miktarını azaltmak için bir disk filtre veya membran biyoreaktör (MBR) ile aşağı akış arıtma içerir. Genellikle bir atık su arıtma tesisi üç ana aşamaya ayrılır;
• İlk tedavi
• İkincil arıtma
• Üçlü terapi
Tipik olarak, kaba eleme, kum giderme ve büyük nesnelerin öğütülmesini içerebilen işlemin sonraki aşamalarını engelleyebilecek katıları çıkarmak için ön işlem uygulanır. Ön arıtma, çöktürülebilir organik ve inorganik katıları gidermek için çökeltme ve soyma kullanır ve oksijen, yağlar ve gres için biyokimyasal talebi ortadan kaldırmanın yanı sıra toplam askıda katı madde gideriminin %50-70’ine ulaşabilir.
İkincil arıtma, organik ve askıda katı maddelerin uzaklaştırılmasına odaklanır. Aktif çamur, damlama filtreleri ve dönen biyoiletkenler gibi biyolojik arıtmalar sıklıkla uygulanır. Bazı tesisler, nitrojen, fosfor, ek askıda katı maddeler, dirençli organikler, ağır metaller ve çözünmüş katıları gidermek için üçüncül veya ileri arıtma uygular. Atıksu arıtma tesislerinin büyük miktarlarda mikroplastiklerin çevreye salınmasına katkısı günümüzde hala yazarlar arasında tartışma konusudur. Ayrıca, veri toplama ve yorumlama için uygulanan metodolojideki standardizasyon eksikliği, su sistemlerindeki mikroplastik kirlilik ile atıksu arıtma tesisleri arasındaki ilişkinin ortak bir anlayışa ulaşmasını zorlaştırmaktadır.
Yayınlanan çalışmalara göre, tatlı su sistemlerinin kirlenmesinin üç ana yolu vardır: atık su arıtma tesislerinden boşaltılan kanalizasyon, yoğun yağış olayları sırasında kanalizasyonun taşması ve tarım arazilerine uygulanan çamurdan akış. Okyanuslardaki mikroplastiklerin yaklaşık %80’inin kara kaynaklı kaynaklardan ve %18’inin su ürünleri yetiştiriciliği veya balıkçılık endüstrilerinden geldiği tahmin edilmektedir. Ziajahromi ve diğerlerine göre, kara kaynaklı kaynaklar, atık su arıtma tesislerinden kentsel akış ve kanalizasyon deşarjlarını içerir.
Araştırmacılara göre, katı sıyırma ve çamur çöktürme işlemlerinin uygulandığı birincil arıtma alanlarında mikroplastiklerin çoğu girişten uzaklaştırılıyor. 2016’da yayınlanan bir araştırma, Güney Kaliforniya’daki yüksek ve orta öğretim tesislerinden atık su deşarjına baktı. Bir atık su arıtma tesisinin her adımında mikroplastiklerin kaderini ve yollarını anlamanın önemi vurgulanıyor. Arıtma işlemi sırasında çeşitli noktalarda toplanan numuneler için, her adımda mikroplastiklerin varlığını belirlemek için 400–45 μm ağ boyutuna sahip yerleşik bir elek yığını kullanılarak filtrasyon gerçekleştirilir. Tersiyer tesisler için, atık su deşarjının önemli bir mikroplastik kaynağı olduğu bulunmadı. Öte yandan, mikroplastikler ikincil atıklar için mevcut olup okyanus ve yüzey suyu kirliliğine katkıda bulunabilir.
Avustralya’da Ziajahromi tarafından yapılan bir başka çalışma, birincil, ikincil ve üçüncül arıtma sırasında atık suyun bileşimini inceledi. Bu çalışma, ilgili işleme adımlarının her birinde litre başına 0.28, 0.48 ve 1.54 mikroplastik ortaya çıkardı. Dayachenko ve meslektaşları, yaklaşık 4 litre atık başına 0,09 partikül gözlemlediler, ancak bu sayı, ıslak peroksit oksidasyonu kullanan bir ABD atık su arıtma tesisinin tepe akışında 0,64 partiküle ulaşabilir. Parçacıkların çoğu küçük olarak sınıflandırıldı ve mikro boncukların varlığı toplamın yalnızca %10’unu oluşturuyordu.
Estahpanati ve Fahrenfeld, ABD’de bir tatlı su ortamında atıksu arıtma tesislerinin mikroplastik kirliliğe katkısını araştırdılar. Bir atık su arıtma tesisinde MMP’nin mekansal dağılım modeli üzerine yapılan bir çalışmada, ikincil mikroplastiklerin ana varlığı arıtma işlemi sırasında gözlemlendi, ancak mikroplastiklerin başlangıç konsantrasyonunun atık su arıtma tesisinde akış aşağısında arttığı gözlemlendi. Ziajahromi’ye göre, partikül sayısı çok tehdit edici gelmese de, bu tesisler tarafından günlük olarak işlenen ve boşaltılan büyük miktarda su göz önüne alındığında, bu sayılar çok büyük miktarda mikroplastikleri temsil ediyor.
İçindekiler
Mikroplastik kontaminasyonu önlemenin zorlukları
Önlemede mikroplastik kirliliğin incelenmesiyle ilgili birçok zorluk vardır. Bilimsel topluluk bu konuya daha fazla ilgi duymasına ve yayınlanan çalışma sayısının artmasına rağmen, neyin mikroplastik olarak nitelendirildiğine dair güçlü bir tanımın olmaması, farklı çalışmaların sonuçlarının karşılaştırılmasını zorlaştırıyor. Çalışmalarda uygulanan metodolojiler arasında da farklılıklar vardır; Bu nedenle sonuçlar her zaman kendi aralarında karşılaştırılamaz.
Pratik uygulama söz konusu olduğunda, ince su kütlelerinin kirlenmesini önlemenin zorluklarından biri, bu malzemeleri kanalizasyon tesislerinde etkili bir şekilde hapseden teknolojinin olmamasıdır. Çoğu araştırma, nihai atık sudaki mikroplastiklerin varlığını analiz etmeye odaklanmıştır; Atık su arıtma tesislerinin her aşamasında bu mikro plastiğin uzaklaştırılmasının detayları hala bilinmiyor. Önceki bir çalışmada, küçük kapasiteli atık su arıtma tesislerinde çok yüksek oranda mikroplastik giderimi gözlemlenmiştir. Bununla birlikte, yüksek oranda uzaklaştırmayla bile, küçük miktarlar su kütlelerine boşaltılır ve yine de çevre için zararlı sonuçlar doğurabilir.
Beljanski ve arkadaşlarına göre. Atık su arıtımı sırasında mikroplastikleri etkili bir şekilde ortadan kaldırabilen teknolojiler mevcuttur, ancak bunlar pahalı olabilir, mevcut tesislere kurulması zor olabilir ve yalnızca yüksek kalite standartları gerektiğinde kullanılabilir. Membran biyoreaktörler, yalnızca su ve küçük partikülleri dağıtan çapraz akışlı filtrasyon kullanan birincil ve ikincil arıtmadan sonraki bir örnektir. Bu teknolojinin diğer bir dezavantajı, yüksek enerji talebi ve dolayısıyla yüksek işletme maliyetidir. 2016 yılında yayınlanan bir çalışmada Biljanski ve ark. Kolay yeniden filtreleme ile düşük maliyetli ve enerji açısından verimli sistem tasarımı üzerinde çalışmıştır. İki farklı filtrasyon ortamı tıkanma, yeniden filtrasyon kapasitesi ve kısa süreli dayanıklılık açısından incelenmiştir.
Kanada’da işleme süreçlerinde membran teknolojisini kullanan birkaç tesis var, ancak bunun özellikle mikroplastik gidermede bir rolü bildirilmemiştir. Başka yerlerde yapılan önceki çalışmalar, membran proseslerinin nihai atık sudaki mikroplastik miktarını azaltabileceğini göstermiştir, ancak yüksek uygulama maliyeti nedeniyle bunları kullanmanın ekonomik fizibilitesine ilişkin birçok soru vardır. 2016 yılında Michelsen ve ark. Küçük antropojenik parçacıkların (SAL) uzaklaştırılmasında üç atık su arıtma tesisindeki farklı ünite operasyonlarının etkinliğinin değerlendirilmesi. Numune alınan tesisler, mikrofiltrasyon işlemini sonlandıran deneysel bir membran biyoreaktör sistemine ek olarak, son adım olarak ikincil arıtma (aktif çamur) veya üçüncül arıtma (granüler kum filtrasyonu) kullandı.
Mikroplastiklerin varlığı ciddi bir çevre sorunu haline geldi. Sorunun bir kısmı, nispeten parçalı yapıları, küçük boyutları ve potansiyel kaynaklarının çeşitliliği göz önüne alındığında, mikroplastiklerin tam kaynağını belirlemenin zor olabileceği gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Mikroplastikler, alışılmadık derecede yüksek konsantrasyonlara sahip sahalara yansıyan bir endişe haline geldi ve gelecekte daha da yüksek konsantrasyon potansiyeli ile çevre için bir tehdit haline geldi. Sonuç olarak, küresel bir girişimin parçası olarak mikroplastiklerin kullanımı ve müteakip salınımı, bu uzun vadeli riskleri tanımlayan araştırma çalışmaları mevcut olmadan önce bile önemli ölçüde azaltılmalıdır.
İzleme programları, mikroplastik kontaminasyonunun önlenmesinde ve yönetiminde önemli bir rol oynayabilir. Öte yandan, ülkelerin çoğu, su kaynaklarında biriken mikroplastiklerin birincil kaynaklarını araştırmak için stratejik yaklaşımlar veya bunların belirli özelliklerini etkili bir şekilde ele almanın yollarını oluşturmadı. Kâr amacı gütmeyen bazı kuruluşlar, özellikle ulaşılması zor veya yalıtılmış yerlerde bu endişeleri küresel olarak izlemek ve bunlarla mücadele etmek için farklı bölgelerden veri toplamayı ve araştırmayı taahhüt etmiştir.
Araştırmacıların, mikroplastik uygulamalarını en aza indirmek için pratik bir strateji sağlayabilecek bir çaba üzerinde işbirliği yapması gerekiyor. Pek çok araştırma projesi, mikroplastiklerin nihai atık su üzerindeki etkilerini incelemiş olsa da, bir atık su arıtma tesisinin her ayrı adımı sırasında mikroplastik giderimiyle ilgili spesifik dinamikler bilinmemektedir.
kaynak:
https://www.researchgate.net/publication/330096833_Microplastics_in_wastewater_treatment_plants_Detection_occurrence_and_removal
https://www.mdpi.com/2073-4441/12/4/1085/pdf
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]