Mısır’daki tam ölçekli atıksu arıtma tesislerinde kirleticiler ve patojenlerin gideriminde aktif çamur ve atık stabilizasyon havuzlarının karşılaştırmalı performansı

Atıksuyun Temizlenmesi Neden Günlük Hayat İçin Önemli?

Kurak ülkelerin birçoğunda, Mısır da dahil olmak üzere, arıtılmış kanalizasyon suyu tarım alanlarını ve yeşil alanları sulamak için giderek daha fazla yeniden kullanılıyor. Azalan tatlı su kaynakları ve ısınan bir dünyada bu mantıklı olsa da, halk sağlığı açısından önemli bir soru doğuyor: bu su ne kadar temiz, özellikle hâlâ hastalığa neden olabilecek mikropları taşıyorsa? Bu çalışma, Mısır’daki iki büyük arıtma tesisinde kanalizasyonun yolculuğunu izleyerek her birinin suyu bırakmadan veya yeniden kullanmadan önce kir, besin maddeleri ve hastalık yapıcı mikropları ne kadar iyi uzaklaştırdığını karşılaştırıyor.

Kirli Suyu Arıtmanın İki Farklı Yolu

Araştırmacılar yüzbinlerce ila milyonlarca insana hizmet veren iki tam ölçekli tesise odaklandı. WWTP‑A adındaki tesis, atıksuyun oksijen ve organik kirliği hızla ayrıştıran yoğun bakteri topluluklarıyla karıştırıldığı “aktif çamur” sistemini kullanıyor. Diğer tesis WWTP‑B ise açık atık stabilizasyon havuzlarından oluşan bir zincire dayanıyor. Bu havuzlarda güneş ışığı, algler ve doğal mikroplar suyu bir havuzdan diğerine geçerken yavaşça temizliyor. Her iki tesis de benzer iklim koşullarında çalışıyor ve benzer tipte kanalizmayı işliyor; bu da onları yan yana karşılaştırma için uygun kılıyor.

Kirlenmeyi Ne Kadar İyi Gideriyorlar?

Ekip, gelen ve giden suyu yedi ay boyunca her ay örnekledi ve yaygın kirlilik göstergelerini ölçtü. Bunlar arasında organik madde miktarını tanımlayan kimyasal ve biyolojik oksijen talebi (COD ve BOD) ile nehir veya kanallara salındığında alg patlamalarını tetikleyebilecek azot ve fosfor gibi besin maddeleri yer aldı. Aktif çamur tesisi COD’un neredeyse %90’ını ve BOD’un %80’inden fazlasını gidererek organik içeriği düşük, çok daha berrak bir atıksu çıkışı verdi. Buna karşılık havuz sistemi ortalama olarak COD ve BOD’un yalnızca yaklaşık %56’sını giderdi ve performansı zaman içinde geniş ölçüde değişti. Havuzlardaki yüksek alg düzeyleri ve çürüyen bitki maddesi, çıkıştaki organik kirliği muhtemelen yüksek tutuyordu. Besin maddeleri açısından her iki tesis de azot ve fosforu azalttı, ancak aktif çamur sistemi özellikle fosfor için biyolojik alım ve kimyasal bağlanma yoluyla daha iyi performans gösterdi.

Zararlı Bakterilerle Ne Oluyor?

Temel su kalitesinin ötesinde, çalışma fekal kontaminasyonu işaret eden total koliformlar ve Escherichia coli gibi geniş bakteri gruplarını ve Salmonella, Pseudomonas, Staphylococcus ve Listeria gibi spesifik patojenleri takip etti. Her iki tesis de çökme, doğal ölüm ve aktif çamurda bakterilerin çamurla verimli şekilde topaklanıp uzaklaştırılması sayesinde bakteri düzeylerini birkaç mertebe azalttı. Aktif çamur tesisi, partiküllere tutunma eğiliminde olan hastalık yapıcı türler için özellikle olmak üzere, genellikle havuzlara kıyasla biraz daha yüksek log‑azalmalar sağladı. Yine de arıtma sonrası her iki sistemin nihai suyunda da ölçülebilir sayıda bakteri ve patojen kaldı; bu da ilave önlemler olmadan deşarj veya yeniden kullanımın hâlâ enfeksiyon riski taşıyabileceğini gösteriyor.

Gizli Zorluk: Süzülen Virüsler

Virüsler çok küçük ve genellikle bakterilere göre daha dirençli oldukları için, araştırmacılar adenovirüsler, rotavirüsler, crAssphage adlı bir bakteriyel virüs ve somatik kolifajlar gibi insanla ilişkili birkaç virüs ve virüs benzeri belirteci de ölçtü. Viral düzeylerin yalnızca yaklaşık bir ila üç mertebe azaldığını, bakteriler için görülen azalmaların çok altında olduğunu buldular. Aktif çamur tesisi bazı virüslerde, örneğin adenovirüste genel olarak daha iyi performans gösterirken, havuzlar diğerlerinde daha iyiydi; ancak hiçbir teknoloji virüsleri tutarlı biçimde çok düşük düzeylere indirmedi. İstatistiksel testler, yaygın bakteriyel göstergelerin geride kalan virüs miktarını güvenilir şekilde tahmin etmediğini gösterdi; bu da mevcut bakteriyel standartların “geçilmesinin” suyun viral enfeksiyonlardan güvenli olduğu anlamına gelmediğini vurguluyor.

Su Yeniden Kullanımının Güvenliği İçin Anlamı

Arıtılmış atıksuyu su kıtlığıyla başa çıkmak için yeniden kullanmak zorunda olan ülkeler için bu çalışma net bir mesaj veriyor. Modern aktif çamur tesisleri organik kirliği, besin maddelerini ve bakterileri gidermede basit havuz sistemlerinden daha iyi performans gösterebilir; ancak her iki yaklaşım da dayanıklı insan virüslerini yok etmede zorlanıyor. Düzenlemelerde yalnızca geleneksel bakteriyel kontrollere dayanmak, bakteriyel sayılar kabul edilebilir görünse bile virüslerin devam edebileceği gerçeği nedeniyle yanlış bir güven duygusu yaratabilir. Yazarlar, su yöneticilerinin performansı değerlendirirken crAssphage gibi virüse özgü hedefleri ve belirteçleri dahil etmeleri gerektiğini savunuyor. Özellikle insanların yeniden kullanılan suyla temas edebileceği veya damlacıkları soluyabileceği durumlarda, ek arıtma adımları veya koruyucu önlemler eklemek; atıksuyu bir sağlık riskinden güvenilir bir kaynağa dönüştürmek için elzem olacak.

Atıf: Kamel, M.A., Rizk, N.M., Gad, M. et al. Comparative performance of activated sludge and waste stabilization ponds for the removal of pollutants and pathogens in full-scale wastewater treatment plants in Egypt. Sci Rep 16, 5266 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35933-4

Anahtar kelimeler: atıksu arıtma, aktif çamur, stabilizasyon havuzları, suyun yeniden kullanımı, su kaynaklı virüsler