Bakteri

Çamur
Mikrobiyolojisi
Arıtma Çamurunda Patojenler
Patojen Ne Demektir?
Patojen hastalık yapıcı organizma veya maddedir.
Çamur patojenleri canlı organizmalardır.
•Patojenler insanları birkaç farklı yoldan enfekte ederler; solunum, sindirim
ve yüzey teması:
•Patojenlerin insanları enfekte etme dozu organizmanın cinsine ve insanın
sağlık durumuna göre değişir.
Sindirim veya üriner sistemde çoğalan patojenler, çamurun bertaraf veya
kullanımında toplum için ciddi sağlık riskleri oluşturur. Hayvanların sindirim
ve üriner sisteminde bulunan patojenler de sindirim sistemi dışında
çoğalarak risk oluşturabilir.
Arıtma Çamurunda Bulunan Patojenler
•Dört temel insan patojeni organizma (bakteri, virüs, protozoa ve helmint)
arıtma çamurunda bulunabilir. Çamurda bulunan patojen türleri ve miktarları
toplumun sağlık durumuna ve zamana bağlı olarak değişir. Çamurda bulunan
patojen miktarı aynı zamanda atık su arıtımı sırasında ve çamur stabilizasyonu
sırasında patojen azaltımı oranına da bağlıdır.
•Atıksudaki patojenler primer olarak çözünmez katılara bağlı olarak bulunur.
•Primer arıtımda arıtma çamurunda konsantre olan katılar, gelen atıksudan
daha fazla miktarda patojen içerir.
•Biyolojik atıksu arıtma prosesleri (lagoon, damlatmalı filtre, aktif çamur) atık
sudaki mikro organizma miktarını bir hayli azaltır.
•Bu prosesler aynı zamanda çamurdaki patojen miktarını da azaltır.
•Fakat biyolojik arıtma çamuru hala insan sağlığını tehdit edecek miktarda
patojen içerir.
Fekal materyalden gelen arıtma çamurunda
bulunabilen Patojenik mikro-organizmalar
Bakteri
Protozoa
Salmonella spp.
Entamoeba histolytica
Shigella spp.
Giardia lambia
Escherichia coli (enteropathogenic
strains)
Toxoplasma gondii
Pseudomonas aeruginosa
Sarcocystis
Yersinia enterolitica
Clostridium perfringens
Helmintler
Clostridium botulinum
Taenia saginata
Bacillus anthracis
Taenia solium
Listeria monocytogenes
Diphyllobothrium latum
Vibrio cholera
Echinococcus gramulosus
Mycobacterium spp.
Ascaris lumbricoides
Leptospira spp.
Ancylostoma duodenale
Campylobacter spp.
Toxocara canis
Staphylococcus
Toxocara cati
Streptococcus
Trichuris trichura
Fekal materyalden gelen arıtma çamurunda bulunabilen Patojenik
mikro-organizmalar
Virusler
Mayalar
Poliovirus
Candida albicans
Coxsackievirus
Candida krusi
Echovirus
Candida tropicalis
‘New’ enterovirus
Candida guillermondii
Adenovirus
Cryptococcus neoformans
Reovirus
Trichosporon
Hepatitis A-virus
Rotavirus
Mantarlar
Astrovirus
Aspergillus spp.
Calicivirus
Aspergillus fumigatus
Coronavirus
Phialophora richardsii
Norwalk-like calicivirus
Geotrichum candidum
Small round viruses
Trichophton spp.
Parvovirus
Epidermophyton spp.
Adenoassociated viruses
Influenza virus
Bakteriler
Bakteriler her yerde bulunabilir ve uygun koşullar bulduğunda
çoğalabilir. Çoğu 70 °C ve üzerindeki sıcaklıklarda kısa sürede inaktive
olur. Süre uzarsa düşük sıcaklıklarda eşit derecede etkilidir. Bazıları ise
Clostridium türleri gibi spor oluşturur, tam ölümleri için yüksek sıcaklık
gerekir. Memeli patojeni olan bakterilerin optimum gelişme sıcaklığı
vücut sıcaklığı olan 35-40°C civarıdır. 25°C nin altında hızlı
çoğalamazlar. Çoğalmak için uygun nutrient ve su da gereklidir. Bu
organizmaların doğal habitatı bağırsaklar olduğu için arıtma çamuru
uygun bir besin ortamı sağlar. Şartların gelişmeleri için uygun olmaması
mikroorganizmalar için letal değildir. Bazıları uygun olmayan çevre
şartlarında kist veya spor gibi dayanıklı yapılar meydana getirecek
şekilde evrimleşmiştir.

Bakterilerden en önemli ve izlenmesi
gereken
Salmonelladır,
otlayan
hayvanlar açısından risk oluşturur

Diğer bir bakteri türü olan Escherichia coli (Ecoli) doğal olarak insan ve hayvanların
sindirim sistemlerinde bulunur.
Virüsler
Virüsler canlı konukçu hücre olmadan çoğalamazlar fakat
kötü şartlara dayanıklıdırlar. Atık su arıtma tesislerinde
çalışan kişilerde soğuk algınlığı ve grip gibi solunum yolu
hastalıklarına rastlamak oldukça düşüktür. Eğer solunum
yolu ile virüs hastalıklarına rastlanıyor ise bu çamurun
işlenmesi ve karıştırılması sırasında aerosol etkiden
kaynaklanır.
Helmint’ler ve Protozoa’lar
Solucanlar, Taenia spp. ve Ascaris spp., gibi bir konukçudan diğerine yumurta
formunda transfer olur. Patojenik protozoa Cryptosporidium ve Giardia gibi bazı
amaçlar için kist oluşturur. Bu yapılar çevre koşulları stres faktörlerine bir hayli
dayanıklıdır. Bununla birlikte bu organizmalar uygun konukçu olmadan
çoğalamaz. Dolayısıyla çamurdaki konsantrasyonları bir hayli düşüktür.
Protozoa
Helmint
İnsanlar Patojenlere nasıl maruz kalır?
Direk temas
Dolaylı temas
•Arıtma çamuruna dokunarak
•Çamur uygulanmış alanda yetişen
bitkilerden kontamine ürünlerin yenmesi
•Çamur uygulandıktan hemen
sonra, tarla, orman veya ıslah
edilen alanda dolaşıldığında
•Çamur uygulanmış toprakla iş
yapıldığında
•Çamur uygulaması sırasında
veya sonrasında çamurdan uçan
aerosol ve tozların solunumu
•Çamur uygulanmış alanda otlayan
hayvanların süt gibi kontamine olmuş
ürünlerinin yenmesi
•Kontamine olmuş içme sularının içilmesi
•Patojen taşıyan Vektör organizmalarla
(kemirgen, sinek, patojen, parazit)
temas etme
•Patojen bulaşık ürünlerin yeterince
pişirilmeden yenmesi
Patojenlerin Yaşama Süreleri

Atıksular endüstri, hastane ve enfekte insanlardan gelen fazla
miktarda patojen içerir. Arıtma sistemleri patojenleri sudan ayırır ve
patojenler çamurda konsantre olur. Diğer organizmalar gibi
patojenler de ancak belirli ortamlarda yaşayabilir. Bu şartların
dışında yaşam süreleri kısalır. Patojenlerin yaşamalarının etkileyen
bazı faktörler pH, sıcaklık, diğer mikroorganizmalarla rekabet, güneş
ışığı, konukçu organizma ile temas, nutrientler ve rutubet seviyesidir.
Patojenlerin toprak ve bitkide yaşama süreleri
Patojen
Toprak
Bitki
Maksimum
Maksimum genel
Maksimum
maksimum genel
Bakteri
1 yıl
2 ay
6 ay
1 ay
Virüs
1 yıl
3 ay
2 ay
1 ay
10 gün
2 gün
5 gün
2 gün
7 yıl
2 yıl
5 ay
1 ay
Protozoa kist
Helmint yumurta
Patojenlerin Giderimi (mekanizmalar)
Patojen giderimi çamur kullanılmadan veya bertaraf edilmeden önce
yapılır. Patojen gideriminde değişik alternatif mekanizmalar bulunmaktadır.
Her alternatif mekanizmanın farklı etkinliği vardır.
Mekanizmalar
Etkinlik
Prosese örnek
Yüksek sıcaklık
uygulaması (sıcaklık
kimyasal, biyolojik veya
fiziksel olarak sağlanır)
Zaman ve sıcaklığa bağlıdır. Yeterli sıcaklık
uygulandığında zaman da uzun olursa bakteri, virüs,
protozoa kist ve helmit yumurtası tespit edilemez
duruma indirilir. Helmint yumurtaları sıcaklığa en
dayanıklı olandır.
*Kompostlama (biyolojik sıcaklık üretimi).
*Sıcakta kurutma veya sıcaklık uygulama
(fiziksel proses). *Pastorizasyon (fiziksel
sıcaklık) *Aerobik çürütme (biyolojik),
*Anaerobik çürütme (fiziksel sıcaklık)
Radyasyon uygulama
Uygulanan doza bağlıdır. Yeterli doz uygulaması ile
bakteri, virüs, protozoa kisti ve helmit yumurtası tespit
edilemez duruma indirilir. Virüsler radyasyona en
dayanıklı olandır.
Gamma ve yüksek enerjili elektron ışını
radyasyonu
Kimyasal dezenfektant
uygulaması
Bakteri, virüs ve vektörleri hemen azaltır. Protozoa
kistine etkili olabilir. Sıcaklıkla kombine edilmez ise
helmint yumurtalarına etkin değildir.
Kireç ile stabilizasyon
Çamurun uçucu organik
maddesinin giderimi
(mikrobiyal gıda kaynağı)
Bakteriyi azaltır, vektör çekiciliğini azaltır.
Aerobik çürütme, anaerobik çürütme,
kompostlama. Etkinlik dizayn ve çalışma
parametrelerine bağlıdır.
Rutubet giderimi
Virüs ve bakteri giderilir. Kuru kaldığı sürece vektör
çekiciliği giderilir. Protozoa kistine etkili olabilir.
Sıcaklıkla kombine edilmez ise helmint yumurtalarına
etkin değildir.
Normal hava koşulları veya sıcaklık ile
kurutma
İndikatör Türlerin İzlenmesi
Arıtma çamuru çok farklı tür patojenik organizma içerir. Her türün analiz
edilmesi pratik değildir. Bu nedenle patojen grupları içinde en zor olanlar
takip edilir.
Örneğin helmint yumurtası testi için en dayanıklı olan Ascaris sp. izlenir.
Eğer bu patojen yaşayamıyor ise diğer helmintler ( Taxocarpa, Trichuris ve
Hymenolepis) de yaşayamaz.
Virüsler için aynı anda birkaç enterik* (sindirim sisteminde barınabilen,
özellikle bağırsakta yaşayan) virüs türü izlenebilir ve bunlar bütün virüsler
için indikatördür.
Salmonella bakterisi diğer patojenik bakterilerin gideriminin izlenmesinde
önemlidir, çünkü hem fazla miktarda bulunurlar hem de giderimleri zordur.
Fekal koliformlar enterik bakteriyel patojenlerin indikatörüdür. Tespitleri
kolaydır ve varlıkları diğer fekal patojenlerin de bulunabileceğini gösterir.
Varlıkları çamurun ham olduğunu stabilizasyonunun tam olmadığını da
gösterir.
Patojenlerin öldürülmesi ve inaktive edilmesini
etkileyen parametreler
Mikro-organizmaların yaşamaları bir kaç faktörün fonksiyonuna bağlıdır (lokal
sıcaklık, lokal koşullar ve tür veya cinslerinin karakteristik özelliği.
Herhangi spesifik mikro-organizma populasyonuna letal etki aşamalıdır ve
genellikle kinetiği yaklaşık olarak dezenfeksiyonun exponential (üstel)
kanununu gösterir (Chick’s law);
Orijinal populasyonun X0, yaşama fraksiyonu Xt/X0, zaman aralığından (t-to)
sonra su şekilde gösterilir.
Xt/X0 = e-k(t-to)
k spesifik ölüm oranı.
Sıcaklık
3.1.1 Thermofilik sıcaklık dereceleri
Patojenler sıcaklığa maruz bırakılarak inaktive edilir. Inaktivasyonları optimum büyüme
sıcaklıklarının üzerinde etkin ve hızlıdır. Temas periyodu sıcaklığa ve organizmanın türüne
bağlıdır. Termal ölüm eğrisinin üstü güvenli bölge olarak bilinir ve stabilizasyon işleminde
operasyon parametreleri minimum gerekliliğin üzerinde ise işlemden sonra elde edilen çamur
patojenden arıtılmıştır. (Grafik 3.1).
Bu bilgilere göre operasyon parametreleri 70°C de 7 dakikanın üzerinde; 65°C de 30
dakikanın üzerinde; 60°C de 2 saatin üzerinde; 55°C de 15 saatin üstünde veya 50°C de 3
günden fazla olmalıdır.
70°C de 30 dakika veya 55°C de 4 saat sıcaklık uygulamaları patojensiz çamur elde
edilmesini sağlamaktadır (Carrington et al., 1998).
Genel düşünceye göre hangi sıcaklık derecesi olursa olsun patojenlerin ölümünün sağlanması
için 30 dakika temas gereklidir.
Tamamen patojensiz çamur elde etmek için ZamanSıcaklık gereksinimi grafiği
US EPA A sınıfı “Class A” çamurlarında termal uygulama yapılacağında zaman sıcaklık rejimini
belirlemek için su formülü geliştirmiştir. Bu formül çamurun katı konsantrasyonuna bağlıdır:
Çamurun katı konsantrasyonu %7’nin üzerinde ise
D = (131.7 x 106)/100.14t
D gün ve t sıcaklık (°C). Temas süresi 30 dakikadan az olmamalı ve sıcaklık 50°C den az
olmamalı. Eğer çamur partikülleri küçük ise ve sıcak gaz ile ısıtılır ise ısıtma süresi 15
saniyeden az olmamalı;
Çamurun katı konsantrasyonu 7% den az ise temas süresi formülü
D = (50.07 x 106)/100.14t
Temas süresi 30 dakikadan az olmamalı ve sıcaklık 50°C den düşük olmamalı.
A grubu Arıtma Çamuru (ABD)






Fekal koliform sayısı 1 gr kuru maddede 1000 adetten az
olmalıdır.
Salmonella bakterisi 4 gram kuru maddede 3 adetten az
olmalıdır.
Canlı Helmint yumurtaları (oval) 4 gr kuru ağırlıkta 1’den az
olmalıdır.
Enterik virüs 4 gr kuru ağırlıkta 1 plak (küme) oluşturan üniteden
az olmalıdır.
B grubu Arıtma Çamuru
Fekal koliform sayısının geometrik ortalamasının 1 gr kuru
ağırlıkta ya 2 milyonun altında ya da oluşan kolonilerin 2
milyonun altında olması gerekir.
Mesophilic Sıcaklık Dereceleri
Mezofilik sıcaklıklarda (33-37°C) çamur isleme prosesi çamur stabilizasyonu için
geliştirilmiştir. Bu sistemlerde çamurun kalış suresi genellikle 12-15 gündür
fakat sürekli sistemlerde en azından her gün yeni çamurun sisteme eklenmesi
esasına dayanır. Süre uzadıkça patojen giderim etkinliğinin arttığı bilinmekle
birlikte mezofilik sıcaklık uygulanan sistemlerde tamamen patojensiz son urun
elde edilemez.
Normal Çevre Sıcaklığı
•Çamur içindeki patojenlerin normal atmosferik koşullarda yaşam süreleri
Entamoeba hystolytica kisti için 1 ay ve enterik virüsler için 1 yıl, Ascaris
yumurtası ise daha uzun süre canlı kalabilir. Sıcaklık düştükçe yaşama süresi
de uzar.
•Normal sıcaklıklarda patojen giderim prosesleri stabilizasyon aşamasında
ortaya çıkan yağ asitleri üretimi, anti-mikrobiyaller, protozoa gibi mikro-flora
aktiviteleridir.
•Kontrol edilemeyen pek çok değişken olduğu için patojensiz çamur üretmek
mümkün değildir.
•US EPA (1989) normal çevre koşullarında üretilmiş çamuru “Class B”
standardında değerlendirmektedir. Fakat çamur kısmen çürütülmeli ve
kurutma yüksekliği 23cm yi geçmemelidir. Minimum kurutma süresi 90 gün
olmalı, ortalama günlük sıcaklık 60 gün 0°C derecenin üstünde olmalıdır.
•Patojen giderimi yaklaşık 1 log10 kadar olmaktadır.
•Termal Kurutma
•Son yıllarda çamurun termal
kurutulması alanında epey
gelişme olmuştur. Konveksiyon
kurutucu, kontak kurutucu ve
vakum kurutucu gibi farklı
prosesler mevcuttur. Çamurun su
içeriği 80 °C’nin üstündeki
sıcaklıklarda % 10’un altına
düşürülür.
•Sekil 3.1 e göre bu sıcaklıklarda
10 dakikadan daha kısa süreler
pek çok patojen için letal etki
göstermektedir. Su oranın
düşürülmesi de bakterilerin tekrar
çoğalmasını inhibe eder,
engeller.
Rutubet
Genel olarak sadece kurutma çamurun patojen içeriğini minimize etmek için
etkili değildir, bununla birlikte rutubetin düşürülmesi diğer uygulamaların
etkinliğini artırır. Akdeniz bölgesi gibi koşullarda normal hava koşulları
çamurun kurutulması için yeterlidir. Daha etkili olması için başlangıç
aşamasındaki su kaybının daha yavaş olması önerilir. Pek çok mikroorganizma substratin su aktivitesinin 0.9 un altına indirildiğinde gelişemez
(Singleton and Sainsbury, 1987). Water activity (Aw) mikroorganizmaların
kullanabileceği suyun ölçüsüdür ve çamurun su içeriği değil çamur partikülleri
arasındaki oransal rutubetin 1/100th eşittir. Fakat ölçülmesi zor olduğundan
kullanışlı bir parametre değildir.
pH
Kireç
Çamurun pH sının kireç ilavesi ile 12 ye yükseltilmesi mikrobiyal aktiviteyi
durdurucu etkiye sahiptir ve patojen zararını 2 veya daha fazla log10
değerinde azaltır. Carrington et al. (1998) göre, pH’ın 2 saat boyunca 12 ve
üzerinde olması pek çok patojeni zararsız duruma kadar azaltır. Diğer
organizmaların faaliyeti devam edeceği için kötü koku ortaya çıkabilir ve bu
çamurların 2 gün içinde kullanılması gerekir. Strauch (1998) Çamurun pH sı
12.6 üzerine çıkarılmalı ve 3 ay depolanmalıdır.
pH ve Sıcaklık
Kireç veya benzer maddeler (pulverised fuel ash or cement kiln dust), çamura
karıştırıldığında, pH nın yükseltilmesine ilave olarak otomatik termik
(autothermic) etki ile karışımın sıcaklılığı 55°C ve 70°C ye yükselir. pH nin 12
ye çıkması ve sıcaklığın 60-70°C yükselmesi ile pek çok patojen yanında
Ascaris yumurtaları ve virüsler 24 saat içinde giderilir.
Kalış Suresi
Termofilik proseslerde stabilizasyon birkaç hafta süre gerektirirken, patojenlerin inaktivasyonu
yüksek sıcaklıklarda birkaç saate tamamlanmaktadır. Dolayısıyla termofilik proseslerde kalış
süresi patojen ölümü üzerine etkisi çok değildir.
Diğer stabilisation proseslerinde düşük sıcaklıklarda çalışılmasından dolayı,yeterli patojen
giderimi sağlanamamaktadır. Örneğin, mesophilic anaerobik çürütme yaklaşık 35°C de, enteric
bakteriler için optimum sıcaklık, fakat çürütme prosesi yağ asitleri ve diğer ürünler ürettiği için
pek çok mikroorganizma için letaldir.
Zaman-sıcaklığa maruz kalma koşullarının önceleri kesikli reaktörler için daha iyi olduğuna
inanılırdı. Sürekli beslemeli sistemlerde sisteme yeni materyal ilavesi ve çıkısı olduğundan
temas suresinin ayarlanması gerekir. Her beslemede sisteme ilave olan ve sistemden çıkan
canlı patojen miktarı su şekilde hesaplanabilir. C/C0 = R/ (10DRθ-1+ R)
C/C0 yasayan patojen, R reaktöre her gün yüklenen bolümdeki fraksiyon, Rθ besleme arası
sure (gün) ve ‘D desimal olum oranı.
Mezofilik çürütme sistemlerinde teorik patojen azaltma oranına örnek Tablo 3.1 de verilmiştir.
Bu örneğe göre çamurdaki patojen konsantrasyonunun tutarlı olduğu kabul edilir ve desimal
olum oranı 1 d-1, keyfi değer ama realist olmayan değil. Hesaplamalar beslemek arasında üç
farklı sure ve iki farklı kalış suresi baz alınarak yapılmıştır.
Mezofilik çürütme şartlarında patojen sayısının log10
seviyesinde giderimine örnekler
Besleme süresi arası (saat)
Çürütücüde ortalama kalış
süresi
12 gün
15 gün
2.4
24
0.61
2.04
0.69
2.10
72
4.01
4.18
Tablodaki sonuçlar kalış süresinin uzatılması patojen ölümünde artış sağlamadığını
göstermektedir. Normal hava sıcaklığında decimal ölüm oranı 0.1 d-1 kabul edilirse
(Tablo) ve tam kesikli reaktörde 14 gün boyunca sekonder çürütmeye tabi tutulursa
bakteri giderimi yaklaşık 2.5 log10 olacaktır. Her gün beslemeli ve çıkış olan reaktörde
giderim oranı yaklaşık 0.6 log10 olacaktır. Bununla birlikte efektif ölüm oranı sıcaklık ve
çamurun içindeki aktiviteye bağlıdır. Sürekli çürütme yağ asitleri ve patojenlere etkili diğer
maddeleri üretir, fakat maksimum etki için tankın sürekli karıştırılması gerekir. Sekonder
çürütme normal olarak çevre koşullarında ve karıştırılmadan gerçekleştirilir.
Çamur çürütmenin diğer yolları
•Günümüzde maliyeti en düşük çamur arıtma sekli sıcaklık kullanmaktır.
Çünkü bu teknoloji en iyi oturmuş, kabul edilmiş teknolojidir.
•Radyasyon uygulama yüksek potansiyele sahip diğer bir teknolojidir. US
EPA “Class A” çamuru üretmek için bu teknolojiyi kullanmakta ve
üzerinde çalışmalar devam etmektedir. Fakat, maliyetinin yüksek olması
ve halk sağlığına risk oluşturduğu için yakın gelecekte yaygın kullanımı
öngörülmemektedir.
•Kireç, yine iyi bilinen ve oturmuş teknolojidir. Fakat bu yöntemler
islenmiş çamur miktarını artırmakta, ardından taşıma, depolama ve
toprağa uygulama maliyetleri artmaktadır. Çamurun sıcaklık ile
islenmesine göre gübre değeri azalmaktadır.
Arıtma=İşleme Gerekliliği
Çamur arıtmanın iki amacı vardır; çürüme oranının azaltılması, i.e. stabilizasyon,
ve patojen giderimi, i.e. hijyenizasyon. Bunlar tekbir prosesle sağlanabilir, e.g.
thermofilik sindirim, veya iki aşamalı proses, pastörizasyon ve ardından sindirim.
Arıtma çamuru yönetmeliklerinde (Avrupa-Directive, 1986, US-EPA-1991) iki tip
çamur arıtma seklini önermektedir; konvansiyonel ve ileri çamur arıtma
sistemleri. İleri arıtma sistemleri patojen seviyesini önemsiz düzeye
indirmektedir. “Önemsiz seviye” çamurlar tarım alanları veya doğal
ekosistemlere uygulandığında insan, hayvan ve bitki hayatına minimum risk
olduğunu göstermektedir.
Arıtma Çamuru
Çamur Çürütme
Arıtma çamuru doğal yapısı nedeniyle çok farklı patojenleri yapısında barındırır bazıları aşırı
fazla sayıda da bulunabilir. Bu patojenler memelilerin sindirim sistemleri ve bazı durumlarda
dış cevrede yasayabilmek için koruyucu yapılar geliştirmiştir. Bununla birlikte grafikten
görüleceği gibi en dayanıklı patojen öldürüldüğünde en dayanıksız olanda öldürülmektedir.
Sistemi çalıştırırken en dayanıklı olan patojen dikkate alınıp operasyon parametreleri
belirlenmelidir. Örneğin sistem sıcaklık uygulamasını kullanıyor ise ve güvenli bölgede
çalışacak kadar sıcaklık üretilirle bütün patojenler öldürülmüş olur.
Grafik 3.1 verileri pek çok patojen için yapılmış ve eğer 55 °C de 15 saat hijyenize edilir ise
bütün patojenler yok edilmektedir. Bununla birlikte çamur estetik olarak toprağa verilecek ise
sadece sıcaklığa bakmadan daha fazla çürütülmesi gerekir. Termofilik sıcaklıklarda yağ asidi
oluşacak şekilde çürütme, çamuru stabilize etmekte ve patojenlerin inaktivasyonunu
artırmaktadır. Yığın çürütme sistemlerinde çamur periyodik olarak karıştırılmalı ve sıcaklık
yığının merkezinde ölçülmelidir.
•Pratikte:
•Eğer çamur termal olarak kurutulur ise:
•Çamur 80°C de 10 tutulmalı ve rutubet içeriği % 10 un altına inmelidir.
•Eğer çamura rutubetli sıcaklık (buhar) uygulanır ise ve stabilize edilir ise:
•Çamur sıcaklık zaman grafiğinin güvenli bölgesine çıkarılmalıdır yani.
•80 °C – 10 dakika
•75 °C - 20 dakika
•70 °C - 30 dakika***
•Ve ardından mezofilik sıcaklıklarda stabilize edilmeli.
•Eğer çamur termofilik olarak (anaerobik veya aerobik) hijyenize ve stabilize edilir
ise:
•Çamurun sıcaklığı 55 °C ye çıkarılmalı ve bu periyot 4 saat sürmelidir. Sistem buna göre
yapılmalıdır.
•Eğer çamur tek başına veya diğer malzemeler karıştırılarak kompostlanır ise:
•Kompost partiler halinde çamurdan kabul edilebilir ürün alınacak şekilde süre ayarlanarak
stabilize edilmelidir. Her karıştırma arasında karışımın sıcaklığı en azından 4 saat boyunca 55°C
olmalıdır. Yığın kompostlama sistemleri en azından 3 kez karıştırılmalı fakat stabilize kompost
için daha fazla karıştırma gerekebilir.
•Eğer çamura kireç uygulanacak ise:
•Kireç çamura tamamen karışmalı ve pH 12 ye çıkmalı, sıcaklık en az 2 saat boyunca 55°C
olmalıdır.
Summary of advanced treatments for sewage sludge Process Parameters
Kompostlama
(statik
havalandırmalı/karış
tırmalı
yığın/konteyner)
Kompost partisi 5 gün minimum 40 °C’de tutulmalı ve bu sure içinde 4 saat 55 °C’nin
üstünde olmalıdır. Bunu tam kompostlama için olgunlaşma donemi takip etmelidir.
Termal kurutma
Çamur en az 80 C’de 10 dakika ısıtılmalı ve rutubet içeriği % 10’un altına indirilmelidir.
Termofilik çürütme
(aerobik ya da
anaerobik)
Sistem sürekli beslemeli ise son beslemeden ve bir önceki karıstırmadan sonra çamur
sıcaklığı minimum 55 °C çıkmalı ve en az 4 saat bu sıcaklıkta kalmalıdır.
Stabilizasyon-çürütme yeri 55 °C de çalışacak şekilde ve yeterli stabilizasyonu
sağlayacak periyotta dizayn edilmelidir.
Çürütmeyi takiben
ısıl işlem
Minimum 30 dakika 70 °C tutulmalı, ardından 12 gün 35 °C de mezofilik anaerobik
çürütücüde tutulmalıdır.
kireçleme (CaO)
Çamur ve kireç tamamen birbirine karışmalı, pH 12 ye çıkmalı ve sıcaklık en az 55 °C
ye çıkarılmalı ve 2 saat bu sıcaklıkta kalmalıdır.
Çamur Kalitesi
Çamur içindeki patojenlerin miktar ve türleri zaman ve mekanda bölge halkının sağlık
durumuna göre büyük farklılıklar göstermektedir. Davis et al. (1999) çalışmasına göre
çamurdaki patojen sayıları tabloda verilmiştir.
İslenmemiş arıtma çamurundaki tipik mikro-organizma konsantrasyonu (yas ağırlık)
Escherichia coli
106 g-1
Salmonella
102-103 g-1
Virus
Entero-
102-104 g-1
Protozoa
Giardia
102-103 g-1
Helminth
Ascaris
102-103 g-1
Toxacara
10-102 g-1
Taenia
5 g-1
Bakteri
Bu sonuçlara göre çamurun islenmesi ile içinde doğal olarak bulunan patojenler 104
oranında azaltılmalı Salmonella ve helminth yumurtaları hiç bulunmamalıdır. Çok farklı tip
ve sınıfta enterovirus olmakla birlikte bunların sayısı 4 log10 oranında azaltılmalıdır.
İnsanda patojenlerin minimum Enfeksiyon
dozu
Mikroorganizma
Virüs
Mikroorganizma Sayısı
102
Bakteri
102 - 106
Helmint
1 - 10
Protozoa
10 - 100
Patojenlerin Tanımlanması
Patojenlerin değişik formlarının tanımlanması farklı teknik ve
boyama uygulamaları gerektirir.
Sayılarının Tespiti
Arıtma çamurundaki patojen sayıları birim kuru ağırlık çamur olarak verilir.
100 ml’de mikroorganizma sayısı atık sularda kullanılırken arıtma
çamurlarında duyarlı olmamaktadır. Çamurdaki mikroorganizmalar
genellikle katı fazda bulunur. Çamur seyreltildiğinde, koyulaştırıldığında
veya filtre edildiğinde birim hacimdeki mikroorganizma sayısı çok değişir.
Oysa birim katıdaki sayı sabit kalır.
İkinci olarak çamurlar araziye kuru ağırlık üzerinden uygulanır, kuru ağırlık
bilindiği için uygulanan mikroorganizma sayısı da oransal olarak bilinir.
Canlı helmint yumurtası mikroskop altında gözlem ile sayılır
Virüsler plak oluşturma ünitesi olarak sayılır.
Bakteriler koloni oluşturma birimi (CFU) ve en muhtemel sayı (MPN) ile belirlenir.
CFU agar veya filtre diskinde koloni sayımıdır. MPN örnekteki bakteri sayısının
istatistiki olarak tahmin edilmesidir.
Patojen Limitleri
Patojenlerin yoğunluk limitleri PFU, CFU veya MPN (en
muhtemel sayı) olarak 4 gram kuru çamurda verilir. Çünkü
100 ml çamur tipik olarak 4 gr kuru çamur içerir. İndikatör
mikro-organizma Fekal koliform sayısı 1 gr çamur için
verilir, çünkü sayıları çok fazladır.