Farklı tip atıksularda ve arıtma çamurlarında mikroplastik inceleme tekniklerinin geliştirilmesi
Development of microplastic examination techniques in different types of wastewater and sewage sludge
Yazar: MURAT BİLGİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MERAL YURTSEVER
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Anahtar kelimeler: Mikroplastikler; Kirlilik; Atıksu Arıtma Tesisi; Arıtma Çamuru.
Son yıllarda hızlı bir şekilde artan plastik üretimi ve tüketimine bağlı olarak çevrede
oluşan plastik kirliliği de artmıştır. Bunun yanı sıra 5 mm'den küçük plastik
parçacıkları anlamına gelen mikroplastiklerin de çevrede oluşturduğu kirlilik artarak
endişe verici boyutlara ulaşmıştır. Son yıllarda dünyada, kentsel atıksu arıtma
tesislerinin deşarj ettiği suların ve arıtma tesisi çamurlarının önemli birer
mikroplastik kaynağı olabileceği üzerinde durulmaktadır. Bu sebeple yapılan
çalışmada, Sakarya ilinde klasik arıtma yapan ikincil bir atıksu arıtma tesisindeki
mikroplastik kirliliği Haziran 2017-Ekim 2017 tarihleri arasında alınan numuneler
üzerinde incelenmiş ve tesisteki farklı ünitelerdeki mikroplastik kirliliği oranları
kıyaslanarak giderim verimi hesaplanmıştır. Atıksu numunesi örneklemede farklı
gözenek çapına sahip filtreler kullanılarak hazırlanan filtrasyon düzeneği ile
kompozit numuneler alınmıştır. Atıksular ve özellikle arıtma çamurları yüksek
miktarda safsızlık ihtiva ettiğinden dolayı doğrudan bir mikroskop incelemesi
yapılamamaktadır. Bu sebeple özellikle mikroplastik inceleme öncesinde
mikroplastiklerin iyi bir şekilde ekstraksiyonu gerekiyor. Atıksu ve arıtma çamuru
numuneleri üzerinde yapılan çalışmada önce mikroplastiklerin ekstraksiyonu için
numuneler üzerinde sırasıyla; yıkama, fenton oksidasyonu, santrifüj ve filtrasyon
işlemleri gerçekleştirilmiştir. Daha sonra ise, numuneler bir optik mikroskop altında
ve ATR-FT-IR mikroskobu altında incelenmiştir. İncelemeler sonucunda
mikroplastikler; şekillerine, büyüklüklerine ve tiplerine göre sınıflandırılmıştır.
Bu çalışmanın amacı, ülkemizdeki bir atıksu arıtma tesisindeki mikroplastik
miktarlarını gösteren örnek bir çalışma yaparak, mikroplastik kirliliğine dikkat
çekebilmektir. Çalışma sonucunda; deşarj edilen atıksuda ve arıtma çamurunda çok
yüksek miktarda mikroplastik bulunduğu tespit edilmiştir. Günlük deşarj edilen
mikroplastik miktarı 474-822 milyon olarak bulunmuştur. Sıvı numulerde 5-10
MP/L; çamur numulerinde ise 570-1180 MP/L bulunmaktadır. Arıtma tesisinin
mikroplastik giderim verimi ise % 60-76 arasındadır.

Abstract:
Keywords: Microplastics; Pollution; Waste Water Treatmen Plant; Sewage Sludge.
Plastic pollution in the environment has increased due to the rapidly increasing
production and consumption of plastics in recent years. In addition, the pollution
caused by microplastics, which means plastic particles smaller than 5 mm, has
reached alarming proportions. In recent years, it has become a prominent concern
around the world that the discharge waters and sludges of urban wastewater
treatment plants can be important sources of microplastics. Therefore, for the
purposes of this study, the microplastic pollution in a secondary wastewater
treatment plant in the Sakarya province was investigated based on samples obtained
between June 2017 and October 2017 and the efficiency of microplastic removal in
different units of the plant was compared and calculated. The wastewater samples
were collected in the form of composite samples with the help of the filtration system
designed to use filters with different pore sizes. Since the wastewater and especially
the sewage sludge are abundant in impurities, a direct microscopic examination was
not helpful. For this reason, especially before the microplastic examination, an
efficient extraction of microplastics should be carried out. Thus, for the microplastic
extraction in waste water samples and in sewage sludge, samples were subjected to a
process that included washing, Fenton oxidation, centrifugation and filtration,
respectively. Subsequently, the samples were examined under an optical microscope
and an ATR-FT-IR microscope, and the microplastics were classified by shape, size
and type.
The aim of this study is to draw attention to the microplastic pollution through a
sample case study measuring the concentrations of microplastics in a wastewater
treatment plant in our country. The study has demonstrated that the waste water
discharge and sludge are abound in microplastics. The discharged amount of
microplastics per day was found as 5695-9860 million and the concentrations were
67-116 mp/L in liquid samples and 670-1160 mp/L in sludge samples. The
microplastic removal efficiency of the wastewater treatment plant ranged from 60%
to 76%.