İçme suyu arıtımında en sık karşılaşılan yanlış kabullerden biri, tek bir filtrenin veya tek bir arıtma teknolojisinin sudaki bütün fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik sorunları çözebileceğidir. Gerçekte içme suyundaki riskler birbirinden çok farklı özelliklere sahiptir. Tortu ve bulanıklık fiziksel bir problemken sertlik çözünmüş kalsiyum ve magnezyum iyonlarıyla, arsenik veya nitrat belirli çözünmüş kimyasal maddelerle, bakteri ve virüsler ise mikrobiyolojik tehlikelerle ilişkilidir. Bu farklı tehlikelerin tamamını aynı mekanizma ile etkili ve güvenilir biçimde kontrol etmek çoğu durumda mümkün değildir.
Bu nedenle modern içme suyu güvenliği yaklaşımının temel kavramlarından biri çoklu bariyer yaklaşımıdır. Dünya Sağlık Örgütü, içme suyu güvenliğinin kaynaktan tüketiciye kadar bütün sistem boyunca risklerin belirlenmesi ve uygun kontrol önlemlerinin uygulanmasıyla sağlanmasını önermektedir. WHO’nun Su Güvenliği Planları yaklaşımında risklerin yalnızca son üründe yapılan analizlerle değil, kaynak, arıtma, depolama ve dağıtım boyunca kontrol edilmesi esas alınmaktadır.[1][2]
Health Canada da çoklu bariyer yaklaşımını, içme suyunun kaynağından tüketici musluğuna kadar karşılaşabileceği tehditlerin belirlenmesi ve bu tehditlerin etkisini ortadan kaldırmak veya azaltmak amacıyla birbirini tamamlayan bariyerlerin kullanılması olarak tanımlamaktadır. Yaklaşımın temel mantığı, tek bir bariyerin her zaman bütün kontaminasyonu önleyemeyebileceği; ancak birbirinden bağımsız veya tamamlayıcı bariyerlerin birlikte daha yüksek güvenlik sağlayabileceğidir.[3]
Dolayısıyla çoklu bariyer sistemi yalnızca “daha fazla filtre” anlamına gelmez. Asıl amaç, farklı risklere karşı farklı koruma mekanizmalarını doğru sırada ve kontrollü biçimde kullanmaktır.
Çoklu Bariyer Yaklaşımı Nedir?
Çoklu bariyer yaklaşımı, içme suyunun güvenliğini tek bir cihazın veya tek bir arıtma basamağının performansına bırakmak yerine, birbirini tamamlayan birden fazla kontrol önlemi kullanma prensibidir.
Bu bariyerler yalnızca fiziksel filtrelerden oluşmaz. Geniş anlamda çoklu bariyer sistemi şu aşamaları içerebilir:
- Su kaynağının korunması,
- ham su kalitesinin izlenmesi,
- uygun ön arıtma,
- partikül giderimi,
- kimyasal kirleticilerin giderimi,
- membran veya iyon değişim prosesleri,
- mikrobiyolojik dezenfeksiyon,
- güvenli depolama,
- dağıtım sisteminin korunması,
- periyodik analiz ve proses doğrulaması.
ABD Çevre Koruma Ajansı da güvenli içme suyu yönetiminde en iyi kullanılabilir su kaynağının seçilmesi, kaynağın kontaminasyondan korunması, etkili arıtma uygulanması ve dağıtım sisteminde su kalitesinin bozulmasının önlenmesini çoklu bariyer yaklaşımının temel aşamaları arasında göstermektedir.[4]
Burada önemli olan nokta şudur: Bir bariyer diğerinin yerine geçmez; farklı bariyerler farklı riskleri kontrol eder.
Tek Filtre Neden Her Sorunu Çözemez?
Bir filtrenin performansı kullandığı fiziksel veya kimyasal mekanizmaya bağlıdır. Örneğin sediment filtresi parçacıkları gözenek boyutuna göre tutar. Aktif karbon belirli maddeleri yüzeyinde adsorbe eder. İyon değiştirici reçine belirli iyonları başka iyonlarla değiştirir. UV dezenfeksiyonu mikroorganizmaların çoğalmasını engelleyecek şekilde genetik materyallerine zarar verir. Ters ozmoz ise basınç altında yarı geçirgen bir membran üzerinden ayırma yapar.
Bu mekanizmaların hiçbiri bütün su problemleri için aynı etkinliği göstermez. CDC de ev tipi filtrelerin fonksiyonlarının birbirinden farklı olduğunu; bazı sistemlerin tat ve kokuyu iyileştirdiğini, bazılarının belirli kimyasalları veya mikroorganizmaları azalttığını ve bir filtrenin hangi maddeleri giderdiğinin filtrenin yapısına bağlı olduğunu açıkça belirtmektedir.[6]
| Arıtma yöntemi | Temel hedef | Tek başına çözmediği önemli sorunlara örnekler |
|---|---|---|
| Sediment filtrasyonu | Tortu ve askıda parçacıklar | Çözünmüş tuzlar, nitrat, arsenik, sertlik |
| Aktif karbon | Klor, tat-koku ve belirli organik maddeler | Sertlik, birçok çözünmüş tuz, mikrobiyolojik güvenliğin tamamı |
| Su yumuşatma | Kalsiyum ve magnezyum kaynaklı sertlik | Tortu, birçok organik madde, mikroorganizmalar |
| Ultrafiltrasyon | Çok ince partiküller ve belirli mikroorganizmalar | Çözünmüş tuzların büyük bölümü |
| Ters ozmoz | Birçok çözünmüş iyon ve kirletici | Kaynak güvenliği, sistem sonrası yeniden kontaminasyon |
| UV dezenfeksiyonu | Mikroorganizmaların inaktivasyonu | Sertlik, arsenik, nitrat, çözünmüş tuzlar |
| İyon değişimi | Belirli iyonların seçici giderimi | Tortu, bütün organikler ve tüm mikroorganizmalar |
Bu tablo her teknolojinin kesin ve değişmez performans sınırlarını değil, farklı proseslerin neden farklı görevlerde kullanıldığını göstermektedir. Gerçek giderim performansı kullanılan ürünün tasarımına, sertifikasyon iddiasına, ham su özelliklerine, debiye, servis ömrüne ve işletme koşullarına bağlıdır.[7]
Çoklu Bariyer Yaklaşımı “Çok Filtreli Cihaz” Demek Değildir
Bir cihazda beş, yedi veya on filtre bulunması otomatik olarak bilimsel anlamda güçlü bir çoklu bariyer sistemi oluşturmaz.
Örneğin aynı işlevi gören üç farklı karbon kartuşunun arka arkaya kullanılması filtre sayısını artırır ancak sisteme üç tamamen bağımsız güvenlik bariyeri kazandırmaz. Benzer şekilde farklı isimler verilen fakat aynı adsorpsiyon mekanizmasını kullanan filtreler, farklı risk sınıflarını kontrol etmeyebilir.
Gerçek çoklu bariyer yaklaşımında önemli olan filtre sayısı değil, bariyerlerin fonksiyonel çeşitliliğidir.
Örneğin kuyu suyunda şu kombinasyon teknik olarak gerçek bir çoklu bariyer yaklaşımı oluşturabilir:
- Tortu ve bulanıklık giderimi,
- demir ve mangan için uygun oksidasyon-filtrasyon,
- gerekiyorsa sertlik kontrolü,
- belirli çözünmüş kirleticiler için membran veya adsorpsiyon,
- mikrobiyolojik risk için dezenfeksiyon,
- temiz ve kapalı depolama.
Buna karşılık yalnızca üç farklı sediment filtrenin arka arkaya bağlanması mikrobiyolojik, kimyasal ve çözünmüş iyon kaynaklı risklere karşı çoklu bariyer anlamına gelmez.
Birinci Bariyer Aslında Filtre Değil, Su Kaynağıdır
Çoklu bariyer yaklaşımının en önemli prensiplerinden biri, mümkün olduğunda kontaminasyonu meydana geldikten sonra arıtmaya çalışmak yerine kirlenmenin kaynağa ulaşmasını önlemektir.
EPA, çoklu bariyer yaklaşımında iyi bir içme suyu kaynağının seçilmesini ve kaynağın kontaminasyondan korunmasını ilk aşamalar arasında göstermektedir.[4]
Özel kuyularda bu yaklaşım;
- kuyu başının yüzey suyundan korunması,
- kuyu kapağının sızdırmaz olması,
- fosseptik ve diğer kirletici kaynaklardan uygun uzaklığın korunması,
- kuyu çevresinde kimyasal veya atık depolanmaması,
- yağmur ve sel sularının kuyuya ulaşmasının önlenmesi
gibi önlemleri kapsayabilir.
Kirleticinin kaynağa girişini önlemek, daha sonra gelişmiş arıtma prosesleri kullanarak kirleticiyi sudan uzaklaştırmaya çalışmaktan çoğu zaman daha güvenilir bir risk kontrol yöntemidir.
Ham Su Analizi Çoklu Bariyer Tasarımının Başlangıç Noktasıdır
Çoklu bariyer yaklaşımı rastgele filtreleri birbirine bağlamak değildir. Hangi bariyerlerin gerektiğini belirlemek için önce suyun hangi riskleri taşıdığı bilinmelidir.
Bu nedenle ham su analizinde kaynağa göre şu parametreler değerlendirilebilir:
- pH,
- iletkenlik ve TDS,
- bulanıklık,
- sertlik,
- alkalinite,
- demir,
- mangan,
- nitrat ve nitrit,
- arsenik,
- florür,
- klorür ve sülfat,
- mikrobiyolojik göstergeler,
- bölgesel risklere göre pestisitler veya diğer özel kirleticiler.
CDC, ev tipi su filtresi seçilmeden önce suyun analiz edilmesini ve tespit edilen zararlı mikroorganizma veya kimyasala göre uygun sistemin seçilmesini önermektedir.[6]
Bu prensip çoklu bariyer sisteminin temelidir: önce tehlike belirlenir, sonra o tehlikeye uygun bariyer seçilir.
Sediment Filtre Çoklu Bariyer Sisteminde Ne İşe Yarar?
Sediment filtresi çoğu evsel sistemde ilk fiziksel bariyerlerden biridir. Görevi kum, pas, mil, tortu ve belirli büyüklüğün üzerindeki askıda parçacıkları sudan uzaklaştırmaktır.
Bu filtrasyon sonraki ekipmanların korunması açısından önemlidir. Örneğin aktif karbon yatağı, membran veya UV sistemi yüksek partikül yüküne maruz kaldığında performansı olumsuz etkilenebilir.
Ancak sediment filtrenin işlevi sınırlıdır.
Standart sediment filtre;
- çözünmüş sertliği gidermez,
- nitratı seçici olarak gidermez,
- arseniği güvenilir biçimde gidermez,
- TDS’yi önemli ölçüde azaltmaz,
- tek başına mikrobiyolojik güvenlik garantisi sağlamaz.
Dolayısıyla “5 mikron filtre taktım, su arıtıldı” ifadesi teknik olarak eksiktir. Filtre yalnızca kendi fiziksel görevini gerçekleştirir.
Aktif Karbon Neden Önemlidir ama Tek Başına Yeterli Değildir?
Aktif karbon evsel su arıtma sistemlerinin en yaygın bileşenlerinden biridir. Yüksek yüzey alanı sayesinde belirli maddeleri adsorpsiyon mekanizmasıyla tutabilir.
Aktif karbon özellikle;
- klorun azaltılması,
- tat ve kokunun iyileştirilmesi,
- belirli organik bileşiklerin azaltılması
amacıyla kullanılabilir.
NSF/ANSI 42 standardı klor, tat ve koku gibi sağlık dışı estetik etkilerin azaltılmasına yönelik ürünleri kapsarken NSF/ANSI 53 belirli sağlık etkili kirleticilerin azaltılmasına ilişkin performans iddialarını kapsar. Bir ürünün yalnızca belirli bir standarda uygun olması bütün kirleticileri giderdiği anlamına gelmez; gerçek performans iddiası ürün bazında kontrol edilmelidir.[7]
Aktif karbonun sınırlamalarından biri, çözünmüş mineral tuzların büyük bölümünü giderme amacıyla tasarlanmamış olmasıdır. Dolayısıyla yüksek sertlik veya yüksek toplam çözünmüş madde problemi bulunan su yalnızca aktif karbon kullanılarak demineralize edilemez.
Karbon Filtre Kloru Azaltırken Yeni Bir Risk Oluşturabilir mi?
Bu konu çoklu bariyer yaklaşımının neden yalnızca “kirletici giderme” üzerinden düşünülmemesi gerektiğini gösteren önemli bir örnektir.
Klor şebeke sistemlerinde yalnızca istenmeyen bir tat kaynağı değildir; dağıtım sistemindeki mikrobiyolojik kontrolün devam etmesine de yardımcı olan bir dezenfektan kalıntısıdır.
CDC, bütün ev sisteminin klor veya diğer dezenfektanları uzaklaştırması halinde bina içi tesisatta mikroorganizma çoğalmasının artabileceğine dikkat çekmektedir.[6]
Bu nedenle bütün bina girişinde klor giderimi yapılacaksa sistem sonrası tesisat hijyeni, depo koşulları ve gerekiyorsa ilave mikrobiyolojik kontrol birlikte değerlendirilmelidir.
Bir bariyerin kaldırdığı unsur bazen başka bir koruma mekanizmasının da ortadan kalkmasına neden olabilir. Çoklu bariyer yaklaşımının önemli avantajı sistemi bu tür etkileşimlerle birlikte değerlendirmesidir.
Su Yumuşatıcı Neden Dezenfeksiyon Sistemi Değildir?
Su yumuşatma sistemleri çoğunlukla katyon değiştirici reçine kullanarak sertliğe neden olan kalsiyum ve magnezyum iyonlarını azaltır.
NSF/ANSI 44 standardı da evsel su yumuşatma sistemlerini kalsiyum ve magnezyum kaynaklı sertliğin iyon değişimi yoluyla azaltılması bağlamında ele almaktadır.[7]
Yumuşatıcı;
- kireç oluşumunu azaltabilir,
- sıcak su ekipmanını koruyabilir,
- sabun ve deterjan kullanım davranışını iyileştirebilir,
- RO öncesinde sertlik kaynaklı kireçlenme riskinin yönetilmesine yardımcı olabilir.
Ancak yumuşatma işlemi kendi başına;
- E. coli dezenfeksiyonu,
- virüs inaktivasyonu,
- bulanıklık giderimi,
- bütün organik kirleticilerin giderimi
için kullanılmaz.
Dolayısıyla sertlik problemi çözüldüğünde suyun bütün kalite problemleri çözülmüş sayılmaz.
Ultrafiltrasyon Her Şeyi Giderir mi?
Ultrafiltrasyon çok küçük gözenekli membranlar kullanarak ince partiküllerin ve belirli mikroorganizma sınıflarının fiziksel olarak tutulmasında etkili olabilir. Ancak ultrafiltrasyon ile ters ozmoz aynı teknoloji değildir.
CDC, mikrofiltrasyon, ultrafiltrasyon, nanofiltrasyon ve ters ozmoz sistemlerinin mikroorganizma giderim yeteneklerinin gözenek yapısına ve teknolojiye göre farklı olduğunu belirtmektedir.[6]
Ultrafiltrasyon membranlarının önemli sınırlamalarından biri, çözünmüş tuzların büyük bölümünü geçirmesidir.
Dolayısıyla ultrafiltrasyon kullanılan bir cihazda;
- bulanıklık belirgin biçimde azalabilir,
- partiküller tutulabilir,
- belirli mikroorganizmalar azaltılabilir,
- ancak sertlik, sodyum, klorür ve birçok çözünmüş iyon önemli ölçüde değişmeden kalabilir.
Bu nedenle düşük bulanıklıklı fakat yüksek nitratlı bir kuyu suyunda yalnızca ultrafiltrasyon kullanılması nitrat problemini çözmeyebilir.
Ters Ozmoz Güçlü Bir Bariyer Olmasına Rağmen Neden Tek Başına Yeterli Değildir?
Ters ozmoz, evsel arıtma teknolojileri arasında en geniş çözünmüş kirletici giderim kapasitesine sahip proseslerden biridir. Yarı geçirgen membran; birçok çözünmüş iyonun, tuzun ve çeşitli kirleticilerin besleme suyundan ayrılmasına olanak verir.
CDC, ters ozmoz sistemlerinin bazı kimyasalları ve mikroorganizmaları azaltabildiğini; kurşun, bakır, krom, klorür ve sodyum gibi maddeler üzerinde etkili olabileceğini, ayrıca ürün özelliklerine göre arsenik, florür, sülfat, kalsiyum, magnezyum ve nitrat gibi maddeleri de azaltabileceğini belirtmektedir. Ancak kullanıcıların gerçek giderim iddiası için cihaz etiketini ve sertifikasını kontrol etmeleri gerektiği özellikle vurgulanmaktadır.[6]
Ters ozmoz güçlü bir bariyer olsa da bütün su sistemini tek başına güvence altına almaz.
Bunun birkaç nedeni vardır:
- Yüksek tortu membranı fiziksel olarak kirletebilir.
- Yüksek sertlik membranda mineral çökelmesine yol açabilir.
- Demir ve mangan ön arıtma ihtiyacını artırabilir.
- Membran veya contalardaki hasarlar performansı düşürebilir.
- Arıtılmış su depoda veya tesisatta yeniden kontamine olabilir.
- Membran performansı zaman içinde değişebilir.
Dolayısıyla RO sistemi çoğu uygulamada sediment, karbon veya diğer gerekli ön arıtma basamaklarıyla birlikte çalıştırılır. NSF/ANSI 58 kapsamındaki ters ozmoz sistemlerinin de genellikle membranın öncesinde veya sonrasında ilave filtreler içerebildiği belirtilmektedir.[7]
UV Dezenfeksiyonu Neden Tek Başına Tam Arıtma Değildir?
Ultraviyole dezenfeksiyonunun görevi suyun mineral veya kimyasal içeriğini değiştirmek değildir. UV sistemleri uygun doz sağlandığında mikroorganizmaları inaktive etmek amacıyla kullanılır.
NSF/ANSI 55 standardı ultraviyole sistemlerini mikrobiyolojik kontrol amacıyla ele almaktadır.[7]
UV sistemi;
- sertliği azaltmaz,
- TDS’yi düşürmez,
- nitratı gidermez,
- arseniği gidermez,
- sodyum veya klorürü azaltmaz.
Ayrıca UV performansı suyun fiziksel özelliklerinden etkilenebilir. Bulanıklık ve partiküller UV ışığının mikroorganizmalara ulaşmasını zorlaştırabilir. Bu nedenle UV sistemi çoğu zaman iyi filtrelenmiş su üzerinde son mikrobiyolojik bariyerlerden biri olarak kullanılır.
Bu yaklaşım, çoklu bariyer mantığının tipik bir örneğidir: önce partiküller uzaklaştırılır, ardından mikroorganizmalar UV ile inaktive edilir.
Klorlama Neden Farklı Bir Bariyerdir?
Klorlama fiziksel filtrasyondan farklı olarak kimyasal bir dezenfeksiyon yöntemidir. Suya uygun koşullarda klor veya başka bir dezenfektan uygulanması mikroorganizmaların inaktivasyonunu sağlayabilir.
CDC’ye göre konvansiyonel içme suyu arıtımında dezenfeksiyon genellikle filtrasyondan sonra uygulanır; klor, kloramin ve klor dioksit gibi kimyasal dezenfektanlar kalan mikroorganizmaların kontrolünde kullanılabilir.[5]
Klorlamanın önemli avantajlarından biri, uygun sistemlerde dağıtım hattında belirli bir dezenfektan kalıntısının sürdürülebilmesidir.
Ancak klorlama da tek başına bütün su sorunlarını çözmez.
Klor;
- sertliği gidermez,
- TDS’yi düşürmez,
- tortu filtresi değildir,
- arsenik veya nitrat için genel bir uzaklaştırma prosesi değildir.
Dolayısıyla mikrobiyolojik dezenfeksiyon ile kimyasal kirletici giderimi birbirinden ayrı bariyerler olarak ele alınmalıdır.
Konvansiyonel Su Arıtma Tesislerinde Neden Birden Fazla Aşama Kullanılır?
Büyük ölçekli içme suyu tesislerinin çoğunda da tek filtre yaklaşımı kullanılmaz. CDC’nin konvansiyonel içme suyu arıtma açıklamasında yaygın proses dizisi şu şekilde verilmektedir:
- Koagülasyon,
- flokülasyon,
- çöktürme,
- filtrasyon,
- dezenfeksiyon.
Bu basamakların her biri farklı bir işlev görür. Koagülasyon ve flokülasyon küçük parçacıkları daha büyük floklara dönüştürür. Çöktürme bu flokların sudan ayrılmasını sağlar. Filtrasyon geriye kalan partikül ve mikroorganizma yükünü azaltır. Dezenfeksiyon ise kalan mikroorganizmaların inaktivasyonu için ilave güvenlik sağlar.[5]
Bu proses zinciri, içme suyu güvenliğinde neden “tek mucize filtre” yerine tamamlayıcı proseslerin tercih edildiğini açık biçimde göstermektedir.
Bir Bariyer Bozulursa Ne Olur?
Çoklu bariyer yaklaşımının en önemli avantajlarından biri sistem dayanıklılığıdır.
WHO’nun su güvenliği yaklaşımında çoklu bariyerlerin kullanılmasının temel gerekçelerinden biri, bir kontrol önleminin yetersiz kaldığı veya geçici olarak başarısız olduğu durumlarda diğer kontrol önlemlerinin riski azaltmaya devam edebilmesidir.[2]
Health Canada da tek tek bariyerlerin bütün kontaminasyonu tamamen önleyemeyebileceğini, ancak bariyerlerin birlikte kullanılmasının uzun vadeli içme suyu güvenliği için daha yüksek güvence sağladığını belirtmektedir.[3]
Örneğin yüzeysel partikül yükünün geçici olarak artması halinde yalnızca UV kullanılan bir sistemin performansı etkilenebilir. UV öncesinde etkili filtrasyon bulunması bu yükü azaltarak dezenfeksiyon bariyerini korur.
Benzer şekilde RO membranının önünde sediment ve karbon bariyerlerinin bulunması membranın maruz kaldığı partikül ve oksidan yükünü azaltabilir.
Çoklu Bariyer Yaklaşımı Yedeklilik ile Aynı Şey midir?
Tam olarak değildir. Yedeklilik, aynı işlevi yerine getirebilen birden fazla ekipmanın bulunması anlamına gelebilir. Çoklu bariyer ise çoğunlukla farklı mekanizmaların birbirini tamamlamasına dayanır.
Örneğin iki adet aynı sediment filtrenin arka arkaya kullanılması belirli ölçüde yedeklilik veya kademeli partikül tutma sağlayabilir. Ancak sediment filtre ile UV dezenfeksiyonunun birlikte kullanılması iki farklı risk kontrol mekanizması oluşturur.
İyi tasarlanmış sistemlerde her iki yaklaşım birlikte bulunabilir:
- Aynı tehlikeye karşı bir miktar yedeklilik,
- farklı tehlikelere karşı tamamlayıcı bariyerler.
Filtrelerin Sırası Neden Önemlidir?
Çoklu bariyer sisteminde yalnızca hangi proseslerin bulunduğu değil, hangi sırayla çalıştıkları da önemlidir.
Örneğin yüksek tortulu bir suyun önce hassas membrana, daha sonra sediment filtreye verilmesi mantıklı değildir. Sediment filtrenin görevi membranı partikül yükünden korumaktır ve bu nedenle genellikle membrandan önce yer alır.
Benzer şekilde UV sisteminde mümkün olduğunca berrak ve uygun geçirgenliğe sahip su hedeflendiği için UV’nin uygun ön filtrasyondan sonra konumlandırılması tercih edilebilir.
Bir sistemde teorik olarak doğru bütün ekipmanlar bulunsa bile yanlış proses sırası;
- filtre ömrünü azaltabilir,
- membran kirlenmesini hızlandırabilir,
- dezenfeksiyon performansını düşürebilir,
- işletme maliyetlerini artırabilir.
Örnek 1: Kuyu Suyunda Tortu, Demir ve Mikrobiyolojik Risk
Bir evin kuyu suyunda aşağıdaki problemlerin bulunduğunu varsayalım:
- Yüksek bulanıklık,
- demir,
- belirli miktarda mangan,
- mikrobiyolojik kontaminasyon riski.
Bu suya yalnızca UV cihazı takılırsa mikroorganizma kontrolü hedeflenmiş olur ancak yüksek bulanıklık ve demir devam eder. Üstelik partikül yükü UV prosesinin etkinliğini olumsuz etkileyebilir.
Yalnızca sediment filtre kullanılırsa partiküller azalabilir fakat çözünmüş demir ve mikrobiyolojik risk tam olarak kontrol edilmiş olmaz.
Bu nedenle analiz sonuçlarına göre örnek bir proses dizisi şu şekilde olabilir:
- Uygun oksidasyon,
- demir-mangan filtrasyonu,
- ince sediment filtrasyonu,
- gerekiyorsa diğer kimyasal arıtma basamakları,
- UV dezenfeksiyonu.
Burada her basamak sonraki bariyerin daha kontrollü çalışmasına yardımcı olur.
Örnek 2: Sertlik ve Nitrat Birlikte Bulunuyorsa
Başka bir kuyu suyunda;
- yüksek sertlik,
- yüksek nitrat
bulunduğunu düşünelim.
Yalnızca yumuşatma cihazı takılması sertlik problemini çözebilir ancak nitrat için yeterli çözüm sağlamayabilir.
Yalnızca nitrat giderimine yönelik bir sistem kurulması ise evin bütün sıcak su tesisatında kireç problemine çözüm olmayabilir.
Bu durumda kullanım amacına göre;
- bütün ev için yumuşatma,
- içme ve yemek suyunda nitrat azaltımı için uygun RO veya seçici iyon değişim sistemi
gibi farklı bariyerlerin birlikte değerlendirilmesi gerekebilir.
Bu örnek “bir su problemi = bir cihaz” yaklaşımının neden her durumda yeterli olmadığını gösterir.
Örnek 3: Şebeke Suyunda Klor ve Tesisat Kaynaklı Kurşun Riski
Şebeke suyu arıtma tesisinden uygun şekilde çıkmış olabilir ancak su bina içerisindeki tesisattan geçerken farklı kirleticilerle karşılaşabilir.
Örneğin kullanıcı;
endişe ediyor olabilir.
Yalnızca standart tat-koku karbon filtresi seçildiğinde klor azalabilir ancak bu filtrenin kurşun azaltma performansı olduğu otomatik olarak varsayılamaz.
CDC, kullanıcılara filtrenin etiketindeki gerçek giderim iddialarını kontrol etmelerini ve su analizinde belirlenen kirleticiye uygun ürünü seçmelerini önermektedir.[6]
NSF sisteminde de NSF/ANSI 42 estetik etkiler, NSF/ANSI 53 ise sağlık etkili belirli kirleticilere ilişkin performans iddiaları açısından farklı kapsamlara sahiptir.[7]
Örnek 4: RO Cihazına UV Eklemek Her Zaman Gerekli midir?
Hayır. Çoklu bariyer yaklaşımı gereksiz ekipman eklemek anlamına gelmez.
Güvenilir ve mikrobiyolojik açıdan kontrol altında bulunan şebeke suyunda kullanılan küçük bir ev tipi RO sisteminde UV her durumda zorunlu olmayabilir.
Buna karşılık mikrobiyolojik kalitesi güvenilir olmayan kuyu suyu, depo sistemi veya yeniden kontaminasyon riski bulunan uygulamalarda UV veya başka bir dezenfeksiyon bariyeri değerlendirilebilir.
Dolayısıyla çoklu bariyer yaklaşımının doğru sorusu “Kaç aşama kullanalım?” değil, “Tanımlanan her önemli risk için yeterli bir kontrol bariyeri var mı?” sorusudur.
Filtre Sayısı Arıtma Kalitesini Gösterir mi?
Hayır. Bir cihazın 5, 7, 9 veya 12 aşamalı olması tek başına arıtma performansının bilimsel göstergesi değildir.
Örneğin dokuz aşamalı bir cihazdaki aşamaların önemli kısmı aynı tip karbon veya mineral kartuşlardan oluşabilir. Buna karşılık daha az aşamalı fakat doğru seçilmiş sediment, karbon ve sertifikalı RO membranından oluşan bir sistem belirli bir su problemi için daha uygun olabilir.
Değerlendirilmesi gereken asıl konular şunlardır:
- Ham su hangi kirleticileri içeriyor?
- Her proses hangi kirleticiyi hedefliyor?
- Ürünün bu kirletici için doğrulanmış performansı var mı?
- Filtrenin kapasitesi nedir?
- Debi şartları nelerdir?
- Bakım yapılmazsa performans nasıl değişir?
- Filtrenin gerçek sertifikasyon kapsamı nedir?
NSF, sertifika numaralarının bir sıralama veya kalite puanı olmadığını ve farklı standartların farklı performans alanlarını kapsadığını açıkça belirtmektedir.[7]
NSF/ANSI Standartları Çoklu Bariyer Yaklaşımında Nasıl Okunmalıdır?
Ev tipi su arıtma cihazlarında sertifikasyonun kapsamını doğru okumak önemlidir. “NSF sertifikalı” ifadesi tek başına cihazın bütün kirleticileri giderdiği anlamına gelmez.
| Standart | Genel kapsam |
|---|---|
| NSF/ANSI 42 | Klor, tat-koku ve diğer belirli estetik etkiler |
| NSF/ANSI 44 | İyon değişimli su yumuşatıcıları |
| NSF/ANSI 53 | Belirli sağlık etkili kirleticilerin azaltılması |
| NSF/ANSI 55 | Ultraviyole mikrobiyolojik su arıtma sistemleri |
| NSF/ANSI 58 | Ters ozmoz sistemleri |
Bir cihazın belirli standarda sertifikalı olması durumunda dahi ürünün hangi spesifik giderim iddiası için sertifikalandırıldığı kontrol edilmelidir.[7]
Örneğin NSF/ANSI 53 kapsamında değerlendirilmiş her ürün otomatik olarak standart kapsamındaki bütün olası kirleticileri azaltıyor kabul edilmemelidir. Ürünün kendi doğrulanmış performans iddiaları incelenmelidir.
Çoklu Bariyer Sisteminde Bakım Neden Ayrı Bir Bariyer Sayılmalıdır?
Doğru tasarlanmış bir sistem bakım yapılmadığında güvenilirliğini kaybedebilir.
Örneğin;
- sediment filtre tıkanabilir,
- aktif karbon kapasitesini tüketebilir,
- iyon değiştirici reçine rejenerasyon gerektirebilir,
- RO membranının giderim performansı düşebilir,
- UV lambasının ışık çıkışı zaman içinde azalabilir,
- kuvars kılıf üzerinde birikinti oluşabilir,
- depolama tankı hijyen problemi oluşturabilir.
CDC, ev tipi su filtrelerinin doğru çalışmaya devam etmesi ve filtre içerisinde mikroorganizma gelişiminin önlenmesine yardımcı olunması için üretici bakım talimatlarına uyulmasını ve filtrelerin gerektiği şekilde değiştirilmesini önermektedir.[6]
Dolayısıyla bakım, sistem tasarımının dışında düşünülen ikincil bir işlem değildir. Bariyerlerin işlevlerini sürdürebilmesinin temel koşullarından biridir.
Filtre Değişim Süresi Neden Yalnızca Takvime Göre Belirlenmemelidir?
Aynı filtre iki farklı evde aynı hızla kirlenmeyebilir.
Filtre ömrünü;
- ham su kalitesi,
- günlük su tüketimi,
- bulanıklık,
- klor konsantrasyonu,
- demir ve mangan yükü,
- hedef kirletici konsantrasyonu,
- filtrenin gerçek kapasitesi
etkileyebilir.
Bu nedenle yalnızca “6 ayda bir değişir” gibi genel bir takvim, bütün sistemler için bilimsel olarak yeterli değildir. Üreticinin kapasite ve değişim kriterleri, gerçek su tüketimi ve ham su kalitesi birlikte değerlendirilmelidir.
Arıtılmış Su Deposu Çoklu Bariyer Sisteminin Zayıf Noktası Olabilir mi?
Evet. Su arıtıldıktan sonra depolanıyorsa depolama koşulları da güvenlik zincirinin parçasıdır.
Arıtılmış su;
- açık veya kirli depoda,
- bakımı yapılmamış tankta,
- uygunsuz tesisatta,
- geri akış riski bulunan bağlantılarda
yeniden kontamine olabilir.
WHO’nun su güvenliği yaklaşımında yalnızca arıtma basamağı değil, suyun depolanması ve tüketiciye ulaştırılması da kaynaktan tüketiciye risk yönetimi içinde değerlendirilmektedir.[1]
Health Canada da çoklu bariyer yaklaşımının kaynak, arıtma ve dağıtım sisteminin tamamını kapsadığını belirtmektedir.[3]
Arıtılmış Suyu Analiz Etmek Neden Son Bariyerlerden Biridir?
Bir sistemde teorik olarak doğru filtrelerin bulunması, sistemin gerçekten hedeflenen performansı sağladığını kanıtlamaz.
Örneğin ham suda nitrat 60 mg/L bulunuyor ve nitrat giderimi için RO sistemi kuruluyorsa, sistemin gerçekten yeterli nitrat azaltımı sağlayıp sağlamadığı çıkış suyunun analiziyle doğrulanabilir.
Aynı prensip;
için de geçerlidir.
WHO’nun Su Güvenliği Planları sisteminde kontrol önlemlerinin yalnızca kurulması değil, etkinliklerinin izlenmesi ve sistemin güvenli çalıştığının doğrulanması da risk yönetiminin temel parçalarıdır.[2]
Çoklu Bariyer Yaklaşımında İzleme Neden Filtre Kadar Önemlidir?
İçme suyu sisteminin güvenliği yalnızca ekipmandan oluşmaz. Ölçüm ve izleme de sistemin çalışıp çalışmadığını gösteren kontrol bariyerleridir.
Uygulamaya göre izlenebilecek göstergeler arasında;
- basınç,
- debi,
- TDS veya iletkenlik,
- bulanıklık,
- serbest klor,
- sertlik,
- UV cihaz alarmı,
- membran giriş-çıkış değerleri,
- laboratuvar analizleri
bulunabilir.
Örneğin RO sisteminde yalnızca su akıyor olması membranın sağlıklı olduğu anlamına gelmez. Giriş ve çıkış iletkenliğinin karşılaştırılması membranın genel iyon giderim performansındaki değişikliklerin izlenmesine yardımcı olabilir.
Çoklu Bariyer Sistemi Nasıl Yanlış Tasarlanır?
Birden fazla ekipman kullanılması sistemin otomatik olarak doğru tasarlandığı anlamına gelmez.
Yaygın hatalara şunlar örnek verilebilir:
- Ham su analizi yapılmadan filtre seçmek,
- aynı görevi yapan gereksiz sayıda kartuş kullanmak,
- hedef kirleticiye etkisi olmayan filtre eklemek,
- yüksek bulanıklığı gidermeden UV kullanmak,
- yüksek sertliği değerlendirmeden RO membranı kullanmak,
- yüksek demiri doğrudan hassas membrana vermek,
- dezenfektanı bütün bina girişinde giderip tesisat hijyenini değerlendirmemek,
- filtre kapasitesini dikkate almamak,
- bakım planı oluşturmamak,
- arıtılmış suyu analiz ederek performansı doğrulamamak.
Ev Tipi Arıtma Sisteminde İdeal Bariyer Sayısı Kaçtır?
Bunun için evrensel bir sayı yoktur.
Bir sistem üç doğru bariyerle yeterli olabilirken başka bir su kaynağı altı farklı proses gerektirebilir.
Örneğin düzenli kontrol edilen şebeke suyunda yalnızca tat ve koku problemi bulunan bir evde basit ve uygun sertifikalı karbon filtrasyonu yeterli olabilir.
Buna karşılık kuyu suyunda;
- yüksek bulanıklık,
- yüksek demir,
- sertlik,
- nitrat,
- mikrobiyolojik kontaminasyon
aynı anda bulunuyorsa çok daha kapsamlı bir proses zinciri gerekebilir.
WHO’nun güncel teknoloji yaklaşımı da uygun sistem seçiminin yerel koşullara, su kaynağına, mevcut risklere ve su kalitesi problemlerine göre yapılmasını öngörmektedir.[9]
Çoklu Bariyer Yaklaşımı Her Kirleticiyi Sıfıra İndirmek midir?
Hayır. Su arıtımında risk yönetimi her maddenin mutlak olarak sıfırlanması anlamına gelmez.
Arıtma sisteminin amacı;
- sağlık açısından önemli tehlikeleri kabul edilebilir düzeylere indirmek,
- mevzuat veya sağlık temelli hedefleri karşılamak,
- estetik ve teknik problemleri gerektiği ölçüde kontrol etmek,
- sistemin bu performansı zaman içinde sürdürebilmesini sağlamaktır.
WHO’nun İçme Suyu Kalitesi Kılavuzu, içme suyu güvenliğini sağlık temelli hedefler, risk temelli yönetim ve bağımsız gözetimden oluşan kapsamlı bir çerçeve içinde ele almaktadır.[1]
“Mikrop Filtresi” veya “Her Şeyi Arıtır” İfadelerine Neden Dikkat Edilmelidir?
Filtre performansı genel pazarlama ifadeleri yerine belirli test ve performans iddiaları üzerinden değerlendirilmelidir.
Örneğin “bakteri filtresi” olarak adlandırılan bir ürün;
- bakterileri azaltabilir ancak virüslerde aynı performansı göstermeyebilir,
- mikroorganizmaları azaltabilir ancak nitratı gideremeyebilir,
- partikülleri tutabilir ancak çözünmüş arsenik üzerinde etkisiz olabilir.
WHO’nun ev tipi su arıtma teknolojilerini değerlendirme programı da farklı sistemlerin bakteri, virüs ve protozoalara karşı performanslarının birbirinden değişebildiğini belirtmektedir.[8]
Bu nedenle cihazın hangi kirletici veya mikroorganizma sınıfı için test edildiği bilinmeden “suyu tamamen güvenli hale getirir” şeklinde kapsamlı bir sonuç çıkarılmamalıdır.
Sertifikalı Bir Filtre Tek Başına Yeterli midir?
Sertifikasyon son derece değerlidir ancak sertifika kapsamının doğru anlaşılması gerekir.
Bir filtrenin belirli standarda uygun olması;
- malzeme güvenliği,
- yapısal bütünlük,
- belirli giderim iddiaları
açısından doğrulanmış performans sağlayabilir.
Ancak tek bir ürünün belirli bir kirleticiye karşı sertifikalı olması, o evin suyundaki diğer bütün sorunların da çözüldüğünü göstermez.
Örneğin kurşun azaltımı için sertifikalı bir karbon filtre;
- yüksek sertliği,
- yüksek nitratı,
- mikrobiyolojik kontaminasyonu
otomatik olarak çözmek zorunda değildir.
Bu nedenle sertifikasyon ile ham su analizi birlikte değerlendirilmelidir.[7]
Çoklu Bariyer Yaklaşımı POU ve POE Sistemlerinde Nasıl Değişir?
Çoklu bariyer tasarımı arıtmanın nerede uygulanacağına göre de değişebilir.
POE, yani giriş noktası arıtımı, eve giren suyun tamamını hedefler.
POU, yani kullanım noktası arıtımı ise genellikle mutfak gibi belirli bir tüketim noktasındaki suyu arıtır.
Örneğin bütün evde yüksek sertlik varsa POE yumuşatma sistemi uygulanabilir. İçme suyunda ayrıca nitrat veya yüksek TDS kontrolü gerekiyorsa mutfak altında POU ters ozmoz sistemi kullanılabilir.
Böylece aynı evde iki farklı bariyer sistemi iki farklı amaç için görev yapar.
CDC de bütün ev filtreleri ile kullanım noktası filtrelerinin farklı amaçlarla tercih edilebileceğini ve seçim yapılırken hangi suyun, hangi kirletici için arıtılacağının belirlenmesini önermektedir.[6]
Çoklu Bariyer Yaklaşımı Kuyu Suyunda Neden Daha Önemlidir?
Özel kuyularda kaynak kalitesi kullanıcı tarafından düzenli olarak izlenmiyorsa birden fazla risk aynı anda bulunabilir.
Kuyu suyunda bölgesel koşullara göre;
- tortu,
- yüksek sertlik,
- demir,
- mangan,
- nitrat,
- arsenik,
- yüksek mineralizasyon,
- mikrobiyolojik kontaminasyon
gibi problemler birlikte görülebilir.
Bu durumda yalnızca standart bir üçlü filtre grubu veya yalnızca UV cihazı bütün problemleri çözmez. Önce ayrıntılı ham su analizi yapılmalı ve her önemli tehlike için uygun kontrol bariyeri belirlenmelidir.
Şebeke Suyunda Çoklu Bariyer Yaklaşımı Gerekli midir?
Şebeke suyunda önemli bariyerlerin büyük bölümü zaten su idaresi tarafından kaynaktan arıtma tesisine ve dağıtım sistemine kadar uygulanır. Buna rağmen bina içi tesisat da bu zincirin devamıdır.
Health Canada, bina içi sıhhi tesisatı dağıtım sisteminin bir uzantısı olarak değerlendirmektedir.[10]
Binada;
- eski tesisat,
- bakımsız depo,
- uzun su bekleme süreleri,
- uygunsuz bağlantılar,
- dezenfektanın erken giderilmesi
gibi faktörler su kalitesini değiştirebilir.
Dolayısıyla şebeke suyunda evsel ek arıtma yapılacaksa mevcut şebeke suyu kalitesi, bina tesisatı ve gerçek kullanım amacı birlikte değerlendirilmelidir.
Tek Filtreye Güvenmenin En Büyük Riski Nedir?
En büyük risk, filtrenin çözmediği bir problemi çözülmüş zannetmektir.
Örneğin;
- aktif karbon takıp nitratın da giderildiğini düşünmek,
- UV takıp arsenik probleminin çözüldüğünü varsaymak,
- yumuşatıcı takıp suyun mikrobiyolojik olarak güvenli hale geldiğini düşünmek,
- sediment filtre takıp yüksek TDS’nin azaldığını varsaymak
yanlış güven hissi oluşturabilir.
CDC’nin ev tipi su arıtma önerilerinde özellikle filtrenin etiketinde hangi maddeleri giderdiğinin kontrol edilmesi ve suyun önce test edilmesi gerektiğinin vurgulanmasının nedeni budur.[6]
Sık Sorulan Sorular
Çoklu bariyer sistemi ne demektir?
Çoklu bariyer sistemi, içme suyundaki risklerin tek bir arıtma aşamasına bırakılmaması; kaynak koruması, fiziksel filtrasyon, kimyasal arıtma, membran prosesleri, dezenfeksiyon, güvenli depolama ve izleme gibi birbirini tamamlayan kontrol önlemlerinin gerektiği ölçüde birlikte uygulanmasıdır.[3]
Çoklu bariyer demek çok sayıda filtre demek midir?
Hayır. Önemli olan filtre sayısı değil, farklı risklere karşı işlevsel bariyerlerin bulunmasıdır. Aynı işleve sahip çok sayıda kartuş, farklı arıtma mekanizmalarının yerini tutmaz.
Tek aktif karbon filtre bütün kirleticileri giderir mi?
Hayır. Aktif karbon klor, tat-koku ve belirli organik maddeler üzerinde etkili olabilir ancak sertlik, bütün çözünmüş tuzlar, nitrat ve bütün mikroorganizmalar için evrensel arıtma yöntemi değildir.[7]
RO cihazı varsa UV gerekli midir?
Her zaman değil. Gereksinim ham suyun mikrobiyolojik kalitesine, sistem tasarımına, depolama koşullarına ve yeniden kontaminasyon riskine bağlıdır. Çoklu bariyer yaklaşımı gereksiz ekipman eklemek değil, gerçek risklere uygun bariyer kullanmaktır.
UV cihazı arsenik veya nitratı giderir mi?
Hayır. UV’nin temel işlevi mikrobiyolojik inaktivasyondur. Çözünmüş arsenik, nitrat, sertlik veya TDS azaltımı için farklı arıtma teknolojileri gerekir.[7]
Sediment filtre bakterileri tamamen giderir mi?
Standart sediment filtrenin temel amacı partikül ve tortu kontrolüdür. Mikrobiyolojik güvenlik gerekiyorsa uygun membran, dezenfeksiyon veya bu amaç için doğrulanmış başka bir sistem kullanılmalıdır.
Su yumuşatıcı içme suyunu tamamen arıtır mı?
Hayır. Su yumuşatıcı temel olarak kalsiyum ve magnezyum kaynaklı sertliği azaltmak için kullanılır. Diğer kimyasal veya mikrobiyolojik risklerin tamamını kontrol etmek üzere tasarlanmış değildir.[7]
Filtre sayısı fazla olan cihaz daha iyi midir?
Mutlaka değil. Filtrelerin hangi kirleticileri hedeflediği, hangi kapasitede çalıştığı ve doğrulanmış performans iddiaları filtre sayısından daha önemlidir.
Bir filtre NSF sertifikalıysa bütün kirleticileri giderir mi?
Hayır. NSF standartları farklı performans alanlarını kapsar ve ürünün sertifika kapsamındaki spesifik giderim iddialarına bakılmalıdır.[7]
Çoklu bariyer sisteminin ilk aşaması mutlaka sediment filtre midir?
Hayır. Geniş anlamda ilk bariyer kaynağın korunmasıdır. Cihaz içerisinde uygulanacak ilk arıtma aşaması ise ham su özelliklerine bağlıdır.[4]
Kuyu suyunda çoklu bariyer tasarımına nasıl başlanır?
Öncelikle ham su analizi yapılır. Kimyasal, fiziksel ve mikrobiyolojik riskler belirlendikten sonra her önemli risk için uygun proses seçilir. Filtrelerin sırası da birbirlerini koruyacak ve performansı artıracak şekilde tasarlanır.
Arıtma cihazı kurulduktan sonra suyu analiz etmek gerekir mi?
Özellikle belirli bir sağlık açısından önemli kirletici hedefleniyorsa arıtılmış suyun analizi sistemin gerçekten yeterli giderim sağlayıp sağlamadığını doğrulamak için önemlidir. WHO’nun Su Güvenliği Planları yaklaşımında kontrol önlemlerinin izlenmesi ve etkinliğinin doğrulanması temel unsurlardandır.[2]
Ev İçin Çoklu Bariyer Sistemi Nasıl Planlanmalıdır?
Evsel su arıtma sisteminde çoklu bariyer yaklaşımı aşağıdaki mantıkla kurulabilir:
- Su kaynağını belirleyin: Şebeke, kuyu, kaynak veya başka bir kaynak.
- Ham suyu analiz edin: Hangi fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik risklerin gerçekten mevcut olduğunu belirleyin.
- Her risk için uygun bariyeri seçin: Tortu için sediment, sertlik için yumuşatma, belirli çözünmüş kirleticiler için uygun membran veya adsorpsiyon, mikroorganizmalar için uygun dezenfeksiyon gibi.
- Prosesleri doğru sıraya yerleştirin: Hassas ekipmanı kirletecek veya performansını düşürecek maddeleri mümkün olduğunca önceden uzaklaştırın.
- Sertifikasyon kapsamını kontrol edin: Filtrenin yalnızca sertifikalı olup olmadığına değil, hangi spesifik giderim iddiası için sertifikalandırıldığına bakın.
- Bakım planı oluşturun: Kartuş değişimi, reçine rejenerasyonu, membran kontrolü, UV bakımı ve depo sanitasyonu sistemin bir parçası olmalıdır.
- Performansı izleyin: Uygun saha ölçümleri ve gerektiğinde laboratuvar analizleriyle bariyerlerin çalıştığını doğrulayın.
WHO’nun güncel içme suyu yaklaşımının temel mantığı da budur: güvenliği yalnızca nihai su örneğine veya tek bir arıtma teknolojisine bırakmak yerine, kaynaktan tüketiciye kadar riskleri belirlemek ve bunları uygun kontrol önlemleriyle sistematik biçimde yönetmek.[1]
Bu nedenle iyi tasarlanmış bir içme suyu sistemi için temel soru “Kaç filtre var?” değildir. Asıl soru “Suda hangi riskler var ve bu risklerin her biri için güvenilir bir kontrol bariyeri bulunuyor mu?” olmalıdır. Tek bir filtrenin çözemediği farklı sorunlar, doğru seçilmiş ve birbirini tamamlayan bariyerlerle çok daha güvenilir biçimde yönetilebilir.