TEMMUZ-AĞUSTOS 2022 / TARIM TEKNOLOJİLERİ
Zeytin Karasuyu tarımda kullanılacak
Sofralarımızın ve damak tadımızın vazgeçilmez kaliteli lezzetlerinden olan, sağlıklı beslenme deyince başrolde yer alan zeytinyağı üretilirken, doğal olarak katı ve sıvı atıklar oluşuyor. Bu atıkların geri dönüşümü ve ekonomik bir değer oluşturabilmesi için diğer ülkelerde olduğu gibi Türk bilim insanları da çeşitli araştırmalar yapıyor. Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğüne (TAGEM) bağlı Toprak, Gübre ve Su Kaynakları Merkez Araştırma Enstitüsü Müdürlüğünün zeytin karasuyu ile ilgili yaptığı araştırmalar ve çalışılan proje hakkında ilgililerden bilgi aldık.
ZEYTİN KARASUYU NEDİR VE NASIL OLUŞUR?
Zeytinin zeytinyağına dönüştürülmesi sırasında meydana gelen zeytin karasuyu, zeytinin içerisindeki özsu, zeytin yıkama suları, proses sırasında katılan su ve pirinadan sızan suların toplamından meydana gelmektedir (Ben Sassi ve ark., 2006). Zeytinyağı fabrikalarında ortaya çıkan katı atık pirina, zeytin çekirdeği ve posasından oluşmakta, ekonomik olarak değerlendirilebilmektedir. Sıvı atık olarak ortaya çıkan karasu ise yüksek toksik içeriği nedeniyle değerlendirilememekte ve çevreye gelişigüzel bırakılmaktadır. Her yıl zeytinyağı üretimine bağlı olarak 923 bin m3 atık su ortaya çıkmaktadır. Bu atık su; koyu renk, yüksek bulanıklık, kötü koku, yüksek miktarda askıda katı madde, yüksek organik madde konsantrasyonları ile karakterize edilmekte ayrıca yağ ve fenolik bileşikler gibi kirletici özelliği yüksek olan maddeleri içermektedir. Zeytin karasuyunun bu özelliklerinden dolayı 1 m3ü yaklaşık olarak 200 m3 evsel nitelikli atık suya ve bu da yaklaşık 1333 kişilik bir nüfusun atık suyuna eş değer (Oktav ve ark., 2003) olduğu dikkate alındığında yıllık üretilen karasuyun eş değer evsel nitelikli atık su miktarını yaklaşık 3.5 milyon nüfus eş değeri olarak hesaplamak mümkündür.
ZEYTİN KARASUYUNUN ÇEVREYE ETKİLERİ
Ülkemizde yıllık 600 bin ton zeytin karasuyunun, arıtılmaksızın alıcı ortamlara verildiği öngörülmekte ve zeytinyağı işletmelerin giderek artması ile bu sorun daha da büyümektedir. Bu atık sularının çevresel etkileri aşağıdaki şekilde özetlenebilir: Nehir yataklarında biriken askıda katı maddeler, gerekli oksijenin mikroorganizmalara ulaşmasını engeller. Bu anaerobik mikroorganizmalar organik maddenin anaerobik olarak fermantasyonunu gerçekleştirir ve bu durum sonucunda da kötü kokulu gazlar ortaya çıkar.
Zeytin kabuğunda bulunan tanenler zeytinyağının öğütülmesi sırasında atık suda kalırlar. Atık suyun sucul ortamlara deşarjı suyu koyu siyah-kahverengi renge boyar. Önemli miktarda indirgenmiş şeker içeren karasuyun doğal sulara doğrudan deşarj edilmesi sonucunda, mikroorganizmaların sayısında büyük bir artış olur. Bu nedenle sudaki çözünmüş oksijen tükenir ve böylece suda yaşayan diğer canlılara düşen oksijenin payı azalır. Bu da ekosistemde dengesizliğe neden olur. Atık su toprağın katyon değişim kapasitesini bozan birçok organikler, mineraller ve asitler içerir. Bu da mikroorganizmaların yıkımına, toprak-hava ve hava-su dengesinin bozulmasına ve bunun sonucunda toprak verimliliğinin azalmasına neden olur.
Fenolik bileşikler ve organik asitler zeytin ağaçlarında fitotoksik etkiye neden olur. Fenoller, organik ve inorganik bileşikler nehir ve derelerde doğal dezenfeksiyon sürecini engeller (Tezcan Ün ve ark. 2005).
Bu nedenlerden dolayı, karasuyun arıtılmadan doğrudan doğaya deşarj edilmesine izin verilmez ve bu sorun özellikle Akdeniz ülkeleri için acil olarak çözülmesi gereken bir konudur. Ülkemizde Çevre Kanunu çerçevesinde çıkarılan Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği'nde zeytinyağı sektörünün atık sularına ait alıcı ortam standartları tanımlanmıştır. Ancak, bu sektörde etkinlik gösteren işletmelerin büyük kısmı, küçük kapasiteli işletmeler olup, zeytin rekoltesine göre çalışmakta, üretime başlama ve bitiş tarihleri, üretim kapasiteleri büyük değişiklik göstermekte ve işletmelerin büyük kısmı küçük yerleşim birimlerinde yer almaktadır. Bu nedenle yönetmelikte verilen deşarj standartlarının sağlanmasına yönelik arıtma tesisleri kurulması, özellikle küçük işletmeler için teknik ve ekonomik açıdan mümkün olmamaktadır.
ZEYTİN KARASUYU TARIMDA NASIL KULLANILABİLİR?
Zeytin karasuyunun arıtımına yönelik yapılan çalışmaların büyük çoğunluğu, karasuyu deşarj kriterlerine uygun hale getirerek bertaraf etmeye yöneliktir. Karasuyu deşarj standartlarına getirmek için yaklaşık yüzde 99 oranında arıtmak gerekmektedir. Bu işlem hem kombine arıtım prosesleri kullanımına ihtiyaç duyulması hem de bu proseslerin uygulanacağı ileri teknoloji işletmelerin kurulması gerekliliği bakımından yüksek maliyetler gerektirmektedir. Bu aşamada zeytin karasuyunun farklı şekillerde değerlendirilmesi gerekliliği ortaya çıkmaktadır. Karasu yüksek BOİ, KOİ, fenolik madde içeriğini yanı sıra; organik madde, azot, fosfor, potasyum ve magnezyum bakımından zengin olduğundan tarım için elverişli olduğu belirtilmektedir (Mechri ve ark., 2011; Chaari ve ark.,2014). Çeşitli yöntemlerle işlenen karasu uygun miktarlarda uygulandığında bitkiler ve toprak verimliliği için gerekli organik madde ve besin maddeleri kaynağı olarak yararlı olabilmektedir (Di Bene ve ark., 2013). Karasudaki yüksek organik karbon içeriği toprak karbonundaki eksikliği gidermede ve toprağın degradasyonunun önlenmesinde agro ekosistemin sürdürülebilirliği açısından yararlı olmaktadır (Roig ve ark., 2006).
DOĞRU TARIMSAL METOT VE UYGULAMALARA REHBERLİK ETMEK İSTİYORUZ
Toprak Gübre ve Su Kaynakları Merkez Araştırma Enstitüsü olarak hazırladığımız projemizin amacı, Türkiye’de zeytin ve zeytinyağı üretiminde, yaygın olarak uygulanan üretim metotlarını tespit etmek, bu metotların çevresel etkilerini uluslararası geçerliliği olan yöntemlerle değerlendirmek, zeytin üretim aşamasındaki tarımsal aktivitelerin çevre dostu ve sürdürülebilir optimizasyonunu sağlamaktır. Konu ile ilgili olarak politika geliştiricilere, uygulayıcılara ve üreticilere yol göstererek, kalıcı ve ülkenin kendine özgü şartlarına uygun çözümler üretilmesine katkı sağlamaktır. Uzun yıllardır süregelen yanlış ve gereksiz bazı tarımsal uygulamaların yerini hem üretim açısından hem de çevresel açıdan doğru uygulamaların almasını sağlamaya rehberlik etmektir.
Proje kapsamında; üç fazlı ekstraksiyon yöntemi ile elde edilen ham karasu, fizikokimyasal ön arıtımın ardından iki farklı yöntem kullanılarak fenol bileşiklerinin, biyolojik ve kimyasal oksijen ihtiyacının azaltılması hedeflenmektedir. Fizikokimyasal ön arıtım olarak asit kraking işlemi yapıldıktan sonra, ilk olarak dört farklı kimyasal arıtım yöntemi (Ca(OH)² ile arıtım, FeCl3 ile arıtım, Alüm ile arıtım, Fenton prosesi ile arıtım) kullanılacaktır. İkinci aşamada ise yine asit kraking ön işleminden sonra farklı mikroorganizmalar kullanılarak biyosorpsiyon yöntemi kullanılacaktır. Ayrıca elde edilen sonuçlara göre, kimyasal yöntemler ve biyosorpsiyon yönteminin kombine olarak kullanımı da denenecektir. Ardından marul bitkisi kullanılarak sera denemesi kurulacaktır. Farklı yöntemler ile arıtılmış karasu örnekleri ve arıtım işlemi yapılmamış ham karasu 0, 5, 20, 20 ve 40 m3/da dozlarında serada yetiştirilen marul bitkisine uygulanarak verim üzerine olan etkileri belirlenecek ve birbirleri ile karşılaştırılacaktır. Marul bitkisinin veriminin arttırılmasında en yüksek oranda etki eden karasu örneği ve uygulama dozu belirlenecektir. Böylece zeytin karasuyundan katma değeri yüksek bir bitki besin maddesi elde edilecek ve bu maddenin tarımda kullanımı araştırılarak, bununla ilgili teknolojilerin geliştirilmesi sağlanacaktır.