Toprağın kıvam limitleri ve sıkışabilirliği üzerine arıtma çamurunun etkileri
Influence of sewage sludge application on soil consistency limits and soil compactibility
Yazar: ARMAĞAN CAMBAZTEPE
Danışman: DOÇ. DR. EKREM LÜTFİ AKSAKAL
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı / Toprak Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Topraklara ilave edilen organik madde toprakların fiziksel, kimyasal, mikrobiyolojik ve mekaniksel özelliklerini geliştirmekle beraber toprak kalitesinin iyileşmesini de sağlamaktadır. Organik atıkların toprak organik madde içeriğini artırmak ve devamlılığını sağlamak için toprağa uygulanması hem çevresel hem de ekonomik olarak en fazla getirisi olan uygulamalardandır. Bu araştırma, farklı tekstürdeki (SL, L, C) toprakların kıvam limitleri ve Proctor sıkışma testi parametreleri üzerine arıtma çamuru uygulamalarının (%0, %2, %4, %8) etkilerini ortaya koymak amacıyla laboratuvar şartlarında yürütülmüştür. Bu araştırmanın sonuçları, arıtma çamuru (AÇ) uygulamasının toprak mekanik özelliklerini önemli ölçüde geliştirdiğini ve toprağın sıkışabilirliğini azaltıldığını göstermektedir. Arıtma çamuru uygulaması toprakların organik madde (OM) içeriğini ve agregat stabilitesi (AS) değerlerini önemli ölçüde artırmıştır. Genel ortalamada, kontrol seviyesinde OM içeriği %1.43 iken %2, 4 ve 8 AÇ uygulamaları sonrasında %3.10, 3.38 ve 4.14'e, ortalama AS değeri %31.85'den %36.61, 42.60 ve 49.15'e yükselmiştir. Arıtma çamuru uygulamaları her üç toprağın likit limit (LL), plastik limit (PL), büzülme limiti (BL) ve dağılabilirlik indeksi (FI) değerlerinde önemli düzeyde (p<0.05) artışlar meydana getirmiştir. Uygulama dozları arttıkça değerlerde artışlar meydana gelmiş ve en yüksek değerler en yüksek AÇ uygulama dozlarında (%8) elde edilmiştir. Genel ortalama LL değeri kontrolde %31.85 iken %2, 4, 8 AÇ uygulama dozları sonrasında %13.2, 22.3, 32.0 oranlarında, PL'de de %15.0, 30.3, 41.8 oranlarında artışların meydana geldiği saptanmıştır. Arıtma çamuru uygulamasıyla Proctor sıkışma testinde optimum nem içeriği (OMC) değerlerinin arttığı, maksimum hacim ağırlığı (MBD) değerlerinin azaldığı tespit edilmiş olup, en yüksek OMC ve en düşük MBD değerleri %8 AÇ uygulama dozunda elde edilmiştir. Kontrolleri ile karşılaştırıldığında OMC değerlerinde SL, L ve C tekstür sınıfı toprakları için sırasıyla %73.4, 53.8 ve 27.1 oranlarında artışlar belirlenirken, MBD değerlerinde %9.5, 6.5 ve 13.7 oranlarında azalışların meydana geldiği belirlenmiştir. Ayrıca, AÇ uygulamaları maksimum sıkışmanın meydana geldiği OMC değerlerinin LL ve PL'ye karşılık gelen oransal değerlerini de artırmıştır. Araştırma sonuçları; AÇ uygulanmış toprakların kontrolleri ile kıyaslandığında daha yüksek nem içeriklerinde daha fazla dağılabilir olduğunu ve daha az sıkışmanın meydana geleceğini göstermektedir.

Abstract:
Organic matter addition to soil improves not only the physical, chemical, microbiological and mechanical properties of the soil but also the soil quality. Application of organic wastes to soil is accepted as the most environmentally and economically disposal method to increase the soil organic matter content and ensure its continuity. This study was conducted under laboratory conditions to evaluate the effects of sewage sludge applications (0%, 2%, 4% and 8%) on the consistency limits and the Proctor compaction test parameters of three texturally different soils (SL, L, and C). Results obtained have shown that sewage sludge application significantly enhanced soil mechanical properties and reduced soil compactibility. Sewage sludge application significantly increased soil organic matter content and aggregate stability. Whereas the organic matter content of control soil was 1.43% in general mean, it increased to 3.10%, 3.38%, and 4.14% with 2%, 4%, and 8% sewage sludge application, respectively. Whereas the aggregate stability of control in overall mean was 31.85%, it increased to 36.61%, 42.60%, and 49.15% with 2%, 4%, and 8% sewage sludge application, respectively. Sewage sludge application in all experimental soils significantly (p<0.05) increased liquid limit (LL), plastic limit (PL), shrinkage limit (SL), and friability index (FI) values. Increases in the application doses of sewage sludge increased these values and the highest values were obtained from the maximum dose (8%) of sewage sludge application. Application of sewage sludge increased LL values in the ratios 13.2%, 22.3%, and 32.0%, with 2%, 4%, and 8% sewage sludge application, respectively. Similar increases were obtained for PL also. Sewage sludge application decreased maximum dry bulk density (MBD), but increased optimum moisture content (OMC). In all the soils studied, the lowest MBD and the highest OMC were obtained from the highest application dose (8%) of sewage sludge. As compared with the control, the highest sewage sludge application rate (8%) decreased the MBD with the rates of 73.4%, 53.8%, and 27.1% in SL, L and C textured soils, but it increased the OMC values with the rates of 9.5%, 6.5%, and 13.7%. Application of sewage sludge increased water content of liquid limit and plastic limit values of the OMC in which the maximum compaction occurred. Results obtained from this study have shown that application of sewage sludge leads soils more strength to mechanical forces.