Bu sistematik derleme, süt ve peynir üretiminden kaynaklanan yüksek organik yüklü atık suların arıtılmasında yapay sulak alanların (constructed wetlands, CWs) ne kadar etkili olduğunu ve hangi hidrolik koşullarda daha kararlı çalıştığını inceliyor. Araştırmacılar 1995–2025 arasında yayımlanmış 38 hakemli çalışmayı PRISMA 2020 çerçevesinde seçmiş; kimyasal oksijen ihtiyacı (COD), beş günlük biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOD₅), toplam askıda katı madde (TSS), toplam azot (TN) ve toplam fosfor (TP) giderimlerini sistem konfigürasyonu, hidrolik bekletme süresi (HRT), organik yükleme hızı (OLR), iklim, bitki ve filtre malzemeleriyle birlikte yarı nicel olarak karşılaştırmıştır.

Kaynağın en önemli bulgusu, dikey ve yatay yüzeyaltı akışlı sulak alanları birleştiren hibrit sistemlerin incelenen çalışmalar içinde en istikrarlı yüksek performans örneklerini vermesidir. Derlemenin sentezinde hibrit sistemler için medyan COD giderimi yaklaşık %93, BOD₅ giderimi yaklaşık %94 olarak bildirilirken toplam fosfor giderimi çoğunlukla %70–80 aralığında kalmıştır. Bu avantaj, dikey akışlı bölümde daha iyi oksijen aktarımıyla aerobik parçalanma ve nitrifikasyonun; yatay yüzeyaltı akışlı bölümde ise anoksik/anaerobik süreçlerin aynı arıtma hattında birbirini tamamlamasıyla açıklanmaktadır.

Derlemede yüksek performansın yalnız sistem tipine bağlı olmadığı özellikle vurgulanmaktadır. COD ve BOD₅ giderimlerinin %90'ın üzerinde olduğu çalışmalar en sık VSSF sistemlerinde yaklaşık 4–8 saatlik HRT (n = 4), HSSF sistemlerinde ise 3–7 günlük HRT (n = 14) aralığında görülmüştür. OLR bildiren karşılaştırılabilir çalışmaların sınırlı bir bölümünde, 30 g COD m⁻² gün⁻¹'in altındaki yükler (n = 7) daha kararlı işletmeyle ilişkilendirilmiştir. Daha yüksek yüklerde bazı çalışmalarda arıtma performansında %25'e varan azalmalar bildirilmiştir.

Bu rakamlar evrensel tasarım sınırları değildir. VSSF için değerlendirme yalnız dört, OLR eşiği için yalnız yedi çalışma üzerinden oluşturulmuştur ve araştırmacılar HRT veya OLR ile giderim arasındaki ilişkiye formal korelasyon/regresyon testi uygulamamıştır. Bu nedenle derlemenin “çalışma zarfı”, farklı çalışmalarda tekrar eden mühendislik eğilimlerinin yarı nicel bir sentezidir; herhangi bir yeni yapay sulak alanın 4–8 saat veya 3–7 gün HRT ile otomatik olarak %90'ın üzerinde giderim sağlayacağını kanıtlamaz.

Çalışmanın başka bir önemli sonucu, ham süt endüstrisi atık suyunun çoğu yüzeyaltı yapay sulak alana doğrudan verilmemesi gerektiğidir. Kaynakta ham akımlarda COD için 80–95.000 mg/L ve BOD için 40–48.000 mg/L'ye ulaşabilen geniş literatür aralıkları aktarılmaktadır. Bu değerler tek bir atık suyun sabit bileşimi değildir; peynir altı suyu, yıkama suyu ve farklı üretim aşamalarından gelen farklı akımları temsil eder. Ön arıtma sonrasında yapay sulak alan girişlerinde kaynakta tipik olarak yaklaşık 2000–5000 mg/L COD, 1000–2500 mg/L BOD ve 250–600 mg/L TSS aralıkları verilmektedir.

Türkiye açısından yapay sulak alanlar özellikle merkezi arıtma altyapısından uzak küçük ve orta ölçekli süt, peynir ve çiftlik işletmelerinde düşük enerji gerektiren ikincil veya üçüncül arıtma seçeneği olarak araştırılabilir. Bununla birlikte derlemenin değerleri Türkiye için hazır tasarım reçetesi değildir. Yerel süt üretim prosesi, peynir altı suyu oranı, yağ ve katı madde yükü, mevsimsel sıcaklık, arazi gereksinimi, ön arıtma düzeyi, bitki türleri, dolgu malzemesi, koku kontrolü ve hedeflenen çıkış suyu kalitesi ayrı mühendislik çalışmasıyla doğrulanmalıdır.

Süt endüstrisi atık suyu neden özel bir arıtma problemi?

Süt işleme atık suyu homojen bir su akımı değildir. Sütün işlenmesi, peynir üretimi, ekipman ve tank yıkamaları ile temizlik işlemleri farklı kimyasal özellikte atık sular oluşturabilir. Çalışma bu akımların yüksek biyolojik olarak parçalanabilir organik madde, yağ, protein, laktoz, askıda katılar, azot ve fosfor içerebildiğini vurgulamaktadır.

Peynir üretiminde ortaya çıkan peynir altı suyunun özgün sütün hacminin yaklaşık %85–95'ine karşılık gelebildiği ve sütteki besinlerin %50'den fazlasını koruyabildiği literatür bilgisi kaynakta aktarılmaktadır. Bu nedenle peynir altı suyunun kontrolsüz biçimde atık suya karışması organik yükü çok güçlü biçimde artırabilir.

Kaynağın Tablo 2'si ham süt endüstrisi atık suyunun çok geniş bir bileşim aralığı gösterebildiğini özellikle belirtmektedir:

Kaynak notu: Ham atık su aralıkları peynir altı suyu, CIP/yıkama suları ve başka üretim akımlarından derlenmiştir; aynı atık su örneğinin eş zamanlı bileşimi olarak yorumlanmamalıdır.

Ham peynir altı suyunu doğrudan yapay sulak alana vermek neden sorunlu?

Yüzeyaltı akışlı yapay sulak alanlar suyun gözenekli bir dolgu malzemesinden geçmesine dayanır. Çok yüksek askıda katı madde, yağ ve organik madde yükü gözeneklerin zamanla tıkanmasına, hidrolik iletkenliğin azalmasına ve suyun tasarlanan akış yolunu takip etmemesine neden olabilir.

Derleme özellikle TSS'nin yaklaşık 1000 mg/L'nin üzerine çıktığı yüksek yüklü akımlarda üst substrat tabakalarında hızlı gözenek tıkanması ve hidrolik kısa devre riskinin artabileceğini tartışmaktadır. Bu nedenle incelenen uygulamalarda eleme, yağ tutucu, çöktürme, Imhoff tankı, çözünmüş hava flotasyonu, eşitleme, havalandırmalı havuz veya biyolojik ön arıtma gibi aşamalar sık görülmektedir.

Kaynağın değerlendirmesine göre yapay sulak alanların en uygun rolü çoğu yüksek yüklü süt endüstrisi akımında ön arıtılmış suyu alan ikincil veya üçüncül arıtma basamağı olmaktır. Bu ayrım önemlidir; tam ölçekli bir örnekte %98 COD giderimi görülmesi ham peynir altı suyunun doğrudan aynı yatağa verilebileceği anlamına gelmez.

Yapay sulak alan suyu nasıl arıtıyor?

Yapay sulak alan tek bir filtrenin yaptığı işlemden daha karmaşık bir sistemdir. Arıtma, üç ana bileşenin birlikte çalışmasıyla gerçekleşir:

• Substrat: Kum, çakıl, zeolit, LECA veya başka gözenekli malzemeler fiziksel filtrasyon, yüzey tutunması ve mikrobiyal biyofilm için ortam sağlar.
• Bitkiler: Kök ve rizom sistemi hidrolik yapıyı ve mikroçevreleri etkiler; bazı besin maddelerinin biyokütleye alınmasına katkıda bulunabilir.
• Mikroorganizmalar: Organik maddenin parçalanması, nitrifikasyon ve denitrifikasyon gibi temel dönüşümlerin büyük bölümü mikrobiyal topluluklar tarafından gerçekleştirilir.

Farklı sulak alan tipleri bu üç bileşenin içinde farklı oksijen ve akış koşulları oluşturduğu için aynı kirleticiler üzerinde aynı davranışı göstermez.

HSSF nedir?

Horizontal subsurface flow constructed wetland (HSSF), yani yatay yüzeyaltı akışlı yapay sulak alanda su yatağın bir ucundan girerek dolgu malzemesinin içinde yatay yönde ilerler. Su yüzeyinin çoğunlukla dolgu seviyesinin altında kalması açık su yüzeyli sistemlere göre temas ve koku kontrolü açısından avantaj sağlayabilir.

Kaynak HSSF sistemlerini düşük oksijenli veya anoksik mikroortamların oluşması nedeniyle denitrifikasyon ve bazı besin giderim mekanizmaları açısından güçlü bir bileşen olarak ele almaktadır. Aynı zamanda uzun bekletme süreleri ve geniş yatak hacmi yüksek hidrolik kararlılık sağlayabilir.

VSSF nedir?

Vertical subsurface flow constructed wetland (VSSF), yani dikey yüzeyaltı akışlı sistemlerde atık su yatağın yüzeyine genellikle kesikli olarak verilir ve dolgu boyunca dikey yönde ilerler.

Besleme çevrimleri sırasında yatağın tekrar hava ile temas edebilmesi oksijen transferini artırabilir. Bu nedenle VSSF sistemleri organik maddenin aerobik parçalanması ve amonyumun nitrifikasyonu açısından avantaj sağlayabilir. Derlemede 4–8 saat gibi daha kısa hidrolik bekletme sürelerinde yüksek BOD₅ giderimi bildiren VSSF örnekleri bulunmaktadır.

Hibrit sistem neden öne çıkıyor?

Hibrit yapay sulak alanlar dikey ve yatay akışlı üniteleri aynı arıtma hattında birleştirir. Böylece tek yatakta kurulması zor olan farklı redoks koşulları ardışık olarak oluşturulabilir.

Derlemenin 38 çalışma üzerindeki yarı nicel sentezinde hibrit sistemler yaklaşık %93 medyan COD ve %94 medyan BOD₅ giderimiyle en yüksek genel performans grubunu oluşturmuştur. Toplam fosfor giderimi çoğunlukla yaklaşık %70–80 arasında bildirilmiştir.

Bu sonuç “hibrit sistem her koşulda en iyi sistemdir” anlamına gelmez. İncelenen sistemler farklı atık su, iklim, ön arıtma, dolgu, bitki ve ölçek koşullarında çalışmıştır. Yazarların sonucu, heterojen literatürde hibrit konfigürasyonların yüksek performans gösteren örnekler arasında daha sık yer aldığı yönündedir.

Derlemenin önerdiği çalışma zarfı nedir?

Bu tablodaki değerler bir tasarım yönetmeliği veya garanti edilmiş optimum değer değildir. Derleme HRT ve OLR için formal doz–yanıt modeli, regresyon veya meta-regresyon üretmemiştir. Araştırmacılar çalışmalar arasında tekrar eden performans eğilimlerinden bir mühendislik çalışma zarfı oluşturmuştur.

OLR yükseldiğinde ne oluyor?

Organik yükleme hızı (organic loading rate, OLR), birim sulak alan yüzeyine birim zamanda gelen organik madde yükünü ifade eder. Kaynakta sık kullanılan biçim g COD m⁻² gün⁻¹'dir.

Derlemede 30 g COD m⁻² gün⁻¹'in üzerindeki yüklerin bazı sistemlerde giderim performansında %25'e varan düşüşlerle ve daha yüksek operasyonel sorun olasılığıyla birlikte görüldüğü bildirilmiştir. Yazarlar bunun literatürde çoğu zaman substratın giderek tıkanması ve oksijen transferinin azalmasıyla ilişkilendirildiğini belirtmektedir.

Ancak her dahil edilen çalışma bu mekanizmaları doğrudan ölçmemiştir. Dolayısıyla kaynakta gözlenen “yüksek OLR + düşük performans” ilişkisi bütün sistemlerde deneysel olarak tıkanmanın neden olduğu kanıtlanmış tek bir nedensel mekanizma değildir.

HRT'yi sürekli artırmak çözüm mü?

Hayır. Daha uzun HRT kirletici ile bitki–substrat–mikroorganizma sistemi arasındaki temas süresini artırabilir; fakat daha uzun bekletme süresi daha büyük alan veya daha düşük hidrolik kapasite gerektirir.

Derleme HSSF için 3–7 günlük aralıkta yüksek giderimlerin sık görüldüğünü, bunun ötesindeki HRT artışlarında ise ek arazi ihtiyacına kıyasla kazanımın azalabileceğini tartışmaktadır. Bu nedenle mühendislik hedefi mümkün olan en uzun HRT değil, performans ile arazi/hidrolik kapasite arasında dengeli bir işletme noktasıdır.

Verianla Live: Aynı çalışmada VSSF ve HSSF karşılaştırması

Aşağıdaki görünür tablo, derlemenin Tablo 1'inde Verma ve Suthar'ın çalışması için aktarılan aynı deney içindeki VSSF ve HSSF sonuçlarını göstermektedir. Her iki yapı 5 günlük HRT altında karşılaştırılmıştır. Grafik farklı ülkelerdeki veya farklı laboratuvarlardaki maksimum değerleri birbirine karşı sıralamaz.

Bu karşılaştırmada VSSF, BOD₅, COD, NH₄-N ve fosfat gideriminde HSSF'den daha yüksek değer verirken nitrat gideriminde HSSF daha yüksektir. Bu yön değişimi, iki akış tipinin farklı oksijen/redoks ortamlarının farklı azot dönüşüm süreçlerine avantaj sağlayabileceği yönündeki derleme yaklaşımıyla uyumludur.

Bununla birlikte bu tek deney bütün VSSF ve HSSF sistemleri için evrensel performans oranı değildir.

İklim performansı ne kadar değiştiriyor?

Derlemede soğuk iklimlerde sıcaklığa bağlı mikrobiyal yavaşlama önemli bir faktör olarak ortaya çıkmaktadır. Almanya ve Yeni Zelanda'daki örneklerde soğuk dönemlerde genel arıtma performansında yaklaşık %20–35 azalmaların raporlandığı aktarılmaktadır.

Brezilya, Meksika, Filipinler ve Tunus gibi tropik/subtropik koşullarda ise incelenen bazı sistemler yıl boyunca yüksek COD ve BOD₅ giderimleri göstermiştir. İtalya, Polonya ve Arjantin gibi daha ılıman bölgelerde mevsimsel değişkenliğin daha görünür olduğu belirtilmektedir.

Bu sonuçlar yalnız “sıcak iklim iyidir, soğuk iklim kötüdür” şeklinde yorumlanmamalıdır. Bitki türü, yatak derinliği, besleme düzeni, ön arıtma ve hidrolik tasarım iklim etkisinin büyüklüğünü değiştirebilir.

Dolgu malzemesi ne işe yarıyor?

Geleneksel çakıl ucuz ve yaygın olduğu için çalışmaların büyük bölümünde kullanılmaktadır. Bunun yanında zeolit, hafif genleştirilmiş kil agregası (LECA), pomza ve geri dönüştürülmüş yapı malzemeleri gibi daha gözenekli veya adsorptif malzemeler araştırılmıştır.

Derlemede alternatif substratların özellikle fosfor tutulmasını ve biyofilm gelişimini geliştirebildiğine ilişkin örnekler bulunmaktadır. Tablo 1'de LECA kullanan bir sistemde toplam fosfor için %88,5'e ulaşan değer; geri dönüştürülmüş inşaat/yıkıntı atıkları ve kaya işleme kalıntıları kullanan başka sistemlerde de yüksek fosfor giderimleri aktarılmaktadır.

Bu sonuçlar LECA veya geri dönüştürülmüş agregaların her koşulda çakıldan üstün olduğunu kanıtlamaz. Adsorpsiyon kapasitesi zaman içinde doygunlaşabilir ve malzemenin hidrolik davranışı sistem ölçeğinde ayrıca değerlendirilmelidir.

Bitki seçimi yalnız estetik bir karar mı?

Hayır. Derlemede Phragmites australis, Typha türleri, Canna indica, Cyperus alternifolius, Arundo donax ve başka makrofitler kullanılmıştır.

Bitkiler besin alımı dışında kök bölgesinin yapısını, mikrobiyal habitatı ve oksijen dağılımını etkileyebilir. Yazarlar birden fazla türün kullanıldığı polyculture sistemlerinin işlevsel çeşitliliği artırabileceğini ve bazı çalışmalarda azot gideriminde yaklaşık %10–15 iyileşmeyle ilişkilendirildiğini aktarmaktadır.

Ancak derleme türler arasında ortak kontrollü bir meta-analiz yapmadığı için “şu bitki en iyi bitkidir” sonucu çıkarılamaz. Yerel iklim koşullarına dayanıklılık ve uzun dönemli bakım en az kısa süreli giderim yüzdesi kadar önemlidir.

Yapay sulak alan ne kadar alan gerektiriyor?

Kaynak hibrit sistemler için yaklaşık 5–15 m² eşdeğer kişi başına alan gereksinimini tipik bir tasarım büyüklüğü olarak aktarmaktadır. Ayrıca havalandırmalı havuz veya anaerobik/başka ön arıtma ile entegre sistemlerde arazi ihtiyacının bazı uygulamalarda yaklaşık %20–40 azaltılabildiğini belirtmektedir.

Bu alan değerleri bütün süt işletmeleri için doğrudan boyutlandırma katsayısı olarak kullanılmamalıdır. Endüstriyel debi, organik yük ve üretim rejimi “eşdeğer kişi” yaklaşımından önemli ölçüde farklı olabilir.

Tıkanma uzun dönem performansı neden belirliyor?

Bir yapay sulak alanın ilk aylarda yüksek giderim sağlaması uzun yıllar aynı hidrolik kapasiteyi koruyacağı anlamına gelmez. Katı maddelerin, biyokütlenin ve organik maddelerin dolgu içinde birikmesi gözenekliliği azaltabilir.

Derleme bazı iyi tasarlanmış sistemlerin 8–10 yıllık uzun dönem işletme örnekleri bulunduğunu vurgularken standartlaştırılmış çamur/katı yönetimi protokollerinin hâlâ yetersiz olduğunu belirtmektedir. Bu nedenle hidrolik iletkenlik, yüzeyde su birikmesi ve organik madde birikimi düzenli olarak izlenmelidir.

Koku konusu neden unutulmamalı?

Süt endüstrisi atık suyundaki kolay parçalanabilen organik madde, yağ ve proteinler depolama veya oksijensiz koşullarda hızla ayrışabilir. Kaynak uçucu yağ asitleri, amonyak ve hidrojen sülfür gibi kötü kokulu bileşiklerin oluşabileceğini belirtmektedir.

Bu nedenle arıtma tasarımı yalnız COD yüzdesi üzerinden yapılamaz. Ön arıtma, bekletme süresi, havalandırma–anoksik denge ve tesisin çevresindeki kullanım alanları da operasyonel tasarımın parçasıdır.

Bibliyometrik analiz ne gösterdi?

Çalışmanın 17. sayfasındaki Şekil 2, 38 yayındaki anahtar kelimelerin VOSviewer ile oluşturulan birlikte görülme ağını göstermektedir. “constructed wetland”, “wetlands”, “dairy wastewater” ve “wastewater treatment” merkezde yer alırken azot, fosfor, pollutant removal ve subsurface flow gibi kavramlar çevresindeki teknik kümeleri oluşturmaktadır.

Yazarlar 1995–2010 dönemindeki çalışmaların daha çok temel giderim performansına, 2018–2025 dönemindeki çalışmaların ise hibrit konfigürasyonlar, alternatif substratlar, döngüsel ekonomi ve doğa temelli çözüm yaklaşımına yöneldiği sonucuna varmaktadır.

“Sludge”, “climate”, “scalability” ve “management” gibi terimlerin daha zayıf bağlantılar göstermesi ise uzun dönem işletme, çamur yönetimi ve iklim dayanıklılığının literatürde hâlâ daha az bütünleşmiş konular olduğunu düşündürmektedir.

Coğrafi analiz neden ihtiyatla okunmalı?

Çalışmanın 18. sayfasındaki Şekil 3 küresel araştırma dağılımını göstermektedir. Bununla birlikte bu bölümdeki yüzdeler kaynak içindeki 38 çalışma sayısıyla matematiksel olarak tam uyuşmamaktadır.

Örneğin metin Yunanistan ve Hindistan'ı %12,82 olarak vermektedir. Tablo 1'de her iki ülke için de beş çalışma görünmektedir; 5/38 yaklaşık %13,16'dır. İki çalışmalık ülkeler için verilen %5,13 değeri 2/39'a, tek çalışmalık ülkeler için verilen %2,56 ise 1/39'a karşılık gelmektedir. Aynı paragrafta Polonya iki farklı yüzde grubunda tekrar bulunmaktadır.

Bu nedenle Verianla açısından coğrafi oranların kesin yüzdelerinden çok, araştırmaların sınırlı sayıda ülkede yoğunlaşmış olduğu yönündeki genel sonuç daha güvenli kabul edilmiştir.

Derlemenin desteklediği temel sonuçlar

• Yapay sulak alanlar ön arıtılmış süt endüstrisi atık sularında düşük dış enerji ihtiyacıyla yüksek organik madde giderimi sağlayabilen bir doğa temelli arıtma yaklaşımıdır.
• Hibrit VSSF–HSSF sistemleri incelenen literatürde yüksek COD ve BOD₅ performansıyla sık ilişkilendirilmiştir.
• HRT ve OLR arıtma performansının en sık bildirilen operasyonel kontrol değişkenleri arasındadır.
• Yüksek katı ve organik yük nedeniyle ham süt/peynir atık suyunun çoğu yüzeyaltı sistemine ön arıtmasız verilmesi uygun değildir.
• Substrat gözenekliliği, bitki çeşitliliği ve iklim uzun dönem performansı etkileyebilir.
• Alternatif ve geri dönüştürülmüş dolgu malzemeleri fosfor tutulması ve döngüsel ekonomi açısından araştırmaya değer seçeneklerdir.
• Uzun dönem tıkanma, bakım, çamur yönetimi ve soğuk iklim performansı hâlâ önemli araştırma boşluklarıdır.

Derlemenin kanıtlamadığı sonuçlar

• 4–8 saat VSSF veya 3–7 gün HSSF HRT bütün tesisler için kesin optimum tasarım değildir.
• 30 g COD m⁻² gün⁻¹ değeri evrensel bir arıza veya mevzuat sınırı değildir.
• Hibrit yapay sulak alan bütün koşullarda tek aşamalı sistemlerden üstün olduğu kanıtlanmış evrensel çözüm değildir.
• Farklı çalışmaların giderim yüzdeleri aynı başlangıç atık suyu ve deney protokolünden gelmemektedir.
• Yapay sulak alanın düşük enerji ihtiyacı arazi ihtiyacı, bakım ve ön arıtma gereksinimlerini ortadan kaldırmaz.
• Arıtılmış suyun belirli bir yeniden kullanım veya deşarj standardına uygunluğu yalnız yüzde giderim üzerinden belirlenemez.
• Derlemede önerilen çalışma zarfı formal meta-regresyon veya kontrollü ortak deneyle doğrulanmış tasarım standardı değildir.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Sistematik arama nasıl yapıldı?

Araştırmacılar Scopus, Web of Science ve Google Scholar veri tabanlarında Ocak 1995–Nisan 2025 dönemini taramıştır.

Kaynakta genel arama yapısı şu şekilde verilmiştir:

(constructed wetland OR artificial wetland OR wetland treatment) AND (dairy wastewater OR dairy effluent OR dairy industry wastewater OR cheese whey OR whey wastewater)

“Cheese whey” ve “whey wastewater” terimlerinin eklenmesi, özellikle peynir üretimindeki yüksek konsantrasyonlu atık akımlarını ele alan çalışmaların taramada yakalanmasını amaçlamıştır.

PRISMA seçim süreci

İlk veri tabanı aramasında 65 kayıt belirlenmiştir. Ön eleme, mükerrer kayıtların kaldırılması, kayıtların taranması, tam metinlerin değerlendirilmesi ve uygunluk kontrollerinden sonra 38 çalışma nihai sistematik derlemeye alınmıştır.

Kaynağın 3. sayfasındaki Şekil 1 bu süreci PRISMA 2020 akış şemasıyla göstermektedir. Şema, kayıtların hangi aşamalarda çıkarıldığını görünür hale getirmesi bakımından çalışmanın yöntemsel olarak önceki anlatısal derlemelerden daha güçlü yönlerinden biridir.

Dahil edilme kriterleri

Çalışmaların dahil edilebilmesi için:

• süt endüstrisi veya süt çiftliği atık suyunun yapay sulak alanla arıtılmasını doğrudan değerlendirmesi,
• COD, BOD₅, TSS, TN veya TP'den en az biri için nicel giderim performansı bildirmesi,
• sistem konfigürasyonu, ölçek, bitki veya substrat gibi karşılaştırma için yeterli teknik bilgi sağlaması

gerekmektedir.

Hakemli olmayan birincil araştırmalar, süt endüstrisi atık suyu dışında kalan uygulamalar, yapay sulak alanı ana proses olarak kullanmayan çalışmalar, çekirdek parametrelerde nicel performans bildirmeyen çalışmalar ve ayrıştırılamayan mükerrer veri setleri dışlanmıştır.

HRT veya OLR eksikse çalışma atıldı mı?

Her zaman değil. Araştırmacılar HRT ve OLR'yi açıkça raporlandığında çıkarmıştır. OLR'nin bulunmaması çalışmanın tüm veri setinden otomatik çıkarılmasına yol açmamıştır.

Bunun yerine belirli HRT/OLR karşılaştırmalarında gerekli operasyonel verisi bulunmayan çalışma ilgili nicel karşılaştırmanın dışında bırakılmış, fakat genel literatür tablosunda tutulmuştur.

Bu yaklaşım kanıt tabanını korurken belirli mühendislik karşılaştırmalarının yanlış kesinlikle yapılmasını önlemeyi amaçlamaktadır.

Hangi değişkenler çıkarıldı?

Her çalışma için coğrafi bağlam, Köppen–Geiger iklim sınıfı, HSSF/VSSF/hibrit/FWS konfigürasyonu, laboratuvar–pilot–tam ölçek bilgisi, bitki türleri, substrat ve yatak derinliği, HRT, mevcutsa OLR ve COD/BOD₅/TN/TP/TSS giderimleri kaydedilmiştir.

Bir çalışmada birden fazla işletme koşulu bulunduğunda araştırmacılar akış hızı veya HRT'ye göre ağırlıklı ortalamalar hesapladıklarını bildirmektedir. Giderimler karşılaştırılabilirlik amacıyla yüzde biçimine normalize edilmiştir.

Bu çalışma meta-analiz mi?

Hayır. Çalışma sistematik bir arama ve seçim yöntemi kullanmasına rağmen formal meta-analiz veya meta-regresyon yapmamaktadır.

Yazarlar konfigürasyonlar için ortalama, aralık ve standart sapma gibi betimleyici özetler oluşturmuş; HRT ve OLR ile performans arasındaki ilişkileri formal istatistiksel korelasyon testleri yerine çalışmalar arasında tekrar eden ilişkilere ve eğilimlere göre değerlendirmiştir.

Bu nedenle “OLR 30'un altında olursa performans artar” ifadesi kontrollü nedensel bir eşik deneyi değil, derlenen literatürde gözlenen ortak eğilimdir.

Sağlamlık kontrolü nasıl yapıldı?

Araştırmacılar ana eğilimleri dört çalışmayı yalnız sağlamlık kontrolünden çıkararak yeniden değerlendirmiştir. Bu çalışmalar genel 38'lik veri setinde tutulmuştur.

• Galve ve arkadaşları [34]: standart giderim yerine NO₂⁻/NO₃⁻ için alışılmadık yüzde değişimleri bildirdi.
• Idris ve arkadaşları [45]: HRT bildirilmedi.
• Newman ve Clausen [52]: HRT bildirilmedi.
• Mohammed ve Ismail [54]: nicel giderim yerine modelleme tabanlı sonuçlar verdi.

Bu dört çalışmanın çıkarılmasının konfigürasyon, HRT ve OLR'ye ilişkin ana eğilimleri değiştirmediği belirtilmiştir.

Risk-of-bias değerlendirmesi

Çalışmaların ölçek, sistem tipi, işletme koşulları, ölçülen değişkenler ve raporlama ayrıntıları açısından güçlü heterojenlik göstermesi nedeniyle standart bir nicel risk-of-bias aracı uygulanmamıştır.

Bunun yerine yöntem şeffaflığı, giderim değerlerinin tutarlılığı, operasyonel verilerin tamlığı ve çalışma amacı–sonuç uyumu nitel olarak değerlendirilmiştir. Bu karar yöntem bölümünde açıkça belirtilmiştir; ancak formal kalite puanı bulunmadığından düşük ve yüksek metodolojik kaliteye sahip çalışmaların senteze etkisi tam nicel olarak ayrıştırılamamaktadır.

OSF kaydı

Sistematik derleme şeffaflık ve yeniden üretilebilirlik amacıyla Open Science Framework üzerinde kaydedilmiştir. Kaynakta kayıt adresi https://osf.io/4f8av ve erişim tarihi 6 Ocak 2026 olarak verilmektedir.

Temel sonuçlar

Hibrit VSSF–HSSF yapıları derlemede medyan COD yaklaşık %93 ve BOD₅ yaklaşık %94 ile öne çıkmıştır. VSSF sistemleri kısa HRT'de aerobik organik madde giderimi ve nitrifikasyon açısından güçlü sonuçlar verirken HSSF sistemleri daha uzun hidrolik temas, askıda katı madde giderimi ve bazı besin dönüşümleri bakımından güçlü örnekler göstermiştir.

Derlenen kanıtta yüksek giderim en sık VSSF için 4–8 saat, HSSF için 3–7 gün ve OLR için 30 g COD m⁻² gün⁻¹'in altındaki koşullarda görülmüştür. Ancak kanıt sayıları sırasıyla n = 4, n = 14 ve n = 7 olduğundan bu sınırlar özellikle VSSF ve OLR açısından ihtiyatla yorumlanmalıdır.

Kaynak içi veri ve atıf sorunları

Sistematik yöntem güçlü olmakla birlikte derlemenin veri tablosu ve bibliyografisi arasında bazı görünür uyuşmazlıklar vardır.

Ref. 45 uyuşmazlığı: Tablo 1'de Australia/Idris et al. [45] satırı “Dairy factory wastewater” olarak gösterilmektedir. Kaynakça Ref. 45'in başlığı ise “Evaluation of the giant reed (Arundo donax) in horizontal subsurface flow wetlands for the treatment of recirculating aquaculture system effluent” şeklindedir. Görünür başlığa göre çalışma süt endüstrisi değil su ürünleri yetiştiriciliği atık suyuna aittir. Çalışmanın dahil etme kriteri yalnız süt endüstrisi atık suyunu gerektirdiğinden bu eşleşme önemli bir kaynak içi sorun oluşturur.

Ref. 24 coğrafya uyuşmazlığı: Bölüm 5.2, Avustralya'daki pilot uygulamaları “[24]” ile desteklemektedir. Kaynakça Ref. 24 Kotsia ve arkadaşlarının Yunanistan'daki süt endüstrisi çalışmasıdır.

Ref. 44 yazar uyuşmazlığı: Tablo 1'de Ref. 44 “Italy/Gorra et al.” olarak etiketlenirken kaynakçadaki Ref. 44 Cap, Freppaz, Zanini ve Scalenghe tarafından yazılmıştır. Çalışmanın başlığı İtalya'daki dağlık bölge süt atık suyu yapay sulak alan uygulamasıyla uyumludur; fakat yazar etiketi kaynakça ile uyuşmamaktadır.

Bibliyometrik yüzde uyuşmazlığı: Derleme 38 çalışma içerdiğini belirtmektedir. Buna rağmen coğrafi dağılımda beş çalışma için %12,82, iki çalışma için %5,13 ve tek çalışma için %2,56 kullanılmaktadır. Bu oranlar 39 çalışmalık paydaya karşılık gelir. Ayrıca Polonya aynı paragrafta hem %5,13 hem de %2,56 gruplarında listelenmiştir.

Bu sorunların herhangi birinin ana HRT/OLR sonuçlarını ne ölçüde değiştirdiği kaynakta yeniden analiz edilmemiştir. Bu nedenle Verianla makalesi söz konusu alanları sessizce düzeltmemiş ve özellikle bibliyometrik yüzdeleri ana mühendislik sonucu olarak kullanmamıştır.

Ana bilimsel yorum

Çalışmanın en savunulabilir sonucu, yapay sulak alanların süt endüstrisi atık suyu için yalnız bitkilerden oluşan pasif bir havuz değil, HRT, organik yük, akış yönü, oksijen rejimi, substrat ve bitkinin birlikte tasarlanması gereken bir biyolojik–hidrolik arıtma sistemi olduğudur.

Hibrit konfigürasyonların yüksek performansı, farklı biyokimyasal ortamların ardışık kullanılması açısından güçlü bir mühendislik gerekçesine sahiptir. Buna karşılık çalışma zarfı hâlâ sınırlı sayıda ve heterojen saha/laboratuvar çalışmasından türetilmiştir. Gelecekte ortak raporlama standartları, daha uzun süreli saha doğrulaması, soğuk ve kurak iklim verileri, tıkanma/çamur yönetimi ve formal nicel sentezler gerekmektedir.

Kaynak ve Yöntem Notu

Tam özgün çalışma adı: Constructed Wetlands as a Nature-Based Solution for Treating Industrial Dairy Wastewater: A Review

Yazarlar ve sırası: Brenda Suemy Trujillo-García; Mayerlin Sandoval-Herazo; Jacel Adame-García; Oscar Marín-Peña; Graciela Nani; Joaquín Sangabriel-Lomelí; Lidilia Cruz-Rivero; Luis Carlos Sandoval-Herazo.

Eş birinci/eş katkı: Kaynakta eş birinci yazarlık beyanı bulunmamaktadır.

Sorumlu yazarlar: Mayerlin Sandoval-Herazo ve Joaquín Sangabriel-Lomelí.

Kurumlar: Tecnológico Nacional de México / Instituto Tecnológico Superior de Misantla, Mexico; Universidad de Sucre, Colombia; Tecnológico Nacional de México / Instituto Tecnológico de Úrsulo Galván, Mexico; Instituto Tecnológico de Tantoyuca, Mexico.

DOI: 10.3390/environments13030133

Dergi: Environments.

Yayınevi: MDPI, Basel, Switzerland.

Cilt / sayı / makale numarası: Volume 13, Issue 3, Article 133.

Kaynak türü ve hakemlik durumu: Hakemli sistematik derleme makalesidir. PRISMA 2020 tabanlı sistematik arama ve yarı nicel sentez uygulanmıştır; formal meta-analiz yapılmamıştır.

Akademik editör: Chin H. Wu.

Makale tarihleri: Received 5 January 2026; Revised 17 February 2026; Accepted 24 February 2026; Published 1 March 2026.

Resmî DOI bağlantısı:https://doi.org/10.3390/environments13030133

Resmî yayın bağlantısı:MDPI — Environments makale sayfası

Lisans: Creative Commons Attribution (CC BY).

Finansman: Yazarlar araştırmanın dış finansman almadığını bildirmiştir.

Veri erişilebilirliği: Yazarlar bu sistematik derlemede yeni veri oluşturulmadığını veya analiz edilmediğini belirtmektedir.

Çıkar çatışması: Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan etmiştir.

Yazar katkıları: Conceptualization ve writing—review & editing: B.S.T.-G., L.C.S.-H. ve J.S.-L.; validation ve data curation: M.S.-H.; supervision: G.N. ve O.M.-P.; methodology: L.C.-R. ve J.A.-G. Tüm yazarların yayımlanan sürümü okuyup onayladığı belirtilmiştir.

Sistematik derleme yöntemi: Scopus, Web of Science ve Google Scholar veri tabanları Ocak 1995–Nisan 2025 için taranmış; yapay sulak alan ve süt endüstrisi atık suyuna ilişkin açık bir Boolean arama yapısı kullanılmıştır. PRISMA 2020 seçim süreci sonucunda 38 hakemli birincil çalışma nihai senteze dahil edilmiştir.

OSF kaydı: Sistematik derlemenin kayıt adresi kaynakta https://osf.io/4f8av olarak belirtilmiştir.

Nicel sentez sınırı: Çalışmalar güçlü biçimde heterojen olduğundan formal meta-analiz, meta-regresyon veya HRT/OLR–performans korelasyon testi yapılmamıştır. İlişkiler tekrarlanan çalışmalar arası eğilimlere dayalı yarı nicel sentezle çıkarılmıştır.

Risk-of-bias sınırı: Standartlaştırılmış nicel risk-of-bias aracı kullanılmamıştır. Metodolojik şeffaflık, verilerin tamlığı, giderim değerlerinin tutarlılığı ve amaç–sonuç uyumu nitel olarak değerlendirilmiştir.

Çalışma zarfı sınırı: VSSF için 4–8 saat HRT sonucu n = 4, HSSF için 3–7 gün sonucu n = 14 ve OLR <30 g COD m⁻² gün⁻¹ sonucu n = 7 çalışmaya dayanmaktadır. Bu aralıklar evrensel tasarım standardı veya garanti edilen optimum koşul değildir.

Ref. 45 kaynak içi tutarsızlığı: Tablo 1 Ref. 45'i Avustralya'daki süt fabrikası atık suyu uygulaması olarak verirken kaynakçada aynı numaranın başlığı resirkülasyonlu su ürünleri yetiştiriciliği sistemi atık suyuna ilişkindir. Hangi kaydın hatalı olduğu kaynak metinden kesin olarak çözülememektedir.

Ref. 24 kaynak içi tutarsızlığı: Bölüm 5.2'de Avustralya uygulaması için Ref. 24 kullanılmıştır; kaynakça Ref. 24 Yunanistan'daki Kotsia ve arkadaşlarının süt endüstrisi çalışmasıdır.

Ref. 44 kaynak içi tutarsızlığı: Tablo 1'de “Gorra et al. [44]” yazılırken kaynakça Ref. 44 Cap, Freppaz, Zanini ve Scalenghe olarak verilmiştir.

Bibliyometrik tutarlılık notu: Coğrafi dağılım bölümündeki bazı yüzdeler 38 çalışmalık veri setiyle matematiksel olarak uyuşmamaktadır ve Polonya iki yüzde grubunda tekrar listelenmektedir. Bu oranlar Verianla tarafından sessizce düzeltilmemiştir.

Bilimsel kaynak sınırı: Bu Verianla makalesindeki arıtma performansları, HRT/OLR aralıkları, substrat ve bitki değerlendirmeleri, iklim etkileri ve mühendislik önerileri yalnızca incelenen sistematik derlemenin raporladığı sonuçlara dayanmaktadır. Dış kaynaklar yeni bilimsel sonuç eklemek amacıyla kullanılmamış; yalnız yayın kimliği ve hakemlik bilgisinin bibliyografik doğrulanmasında kullanılmıştır.