Atık Yağ, Gres ve Lipid Maddeleri ile Uzun Zincirli Yağ Asitlerinin Anaerobik Prosesle Arıtılabilirliği Üzerine Derleme Çalışması

Abstract

Bu derleme çalışması kapsamında yağ, gres ve lipid maddelerinden (YGLM) anaerobik biyoteknoloji ile biyoenerji eldesi, atıksulardaki kaynakları, oluşumları, biyolojik parçalanma özellikleri, anaerobik arıtım mikrobiyolojisi ve uygulamaları incelenmiştir. Etkin YGLM giderimi gerçekleştiren gerçek ölçekli anaerobik proses uygulamalarına ait bilgi ulusal literatürde bulunmamakta ve mevcut uygulamalar kentsel çamur çürütme ile endüstriyel ölçekte atıksulardan kolay ayrışabilir organik madde giderimi ile sınırlı kalmaktadır. Hindistan ve Çin gibi fosil yakıt kaynağı bulunmayan ülkelerde evsel atıksuların da anaerobik arıtıma yönlendirilmesi, bu prosesin uygulama potansiyelinin geniş kapsamını göstermektedir. YGLM evsel ve birçok endüstriyel atıksu/atıkta farklı konsantrasyonlarda bulunurken sonraki biyolojik arıtım performansını korumak için çoğunlukla yağ ayırma ünitelerinde atık olarak atıksulardan ayrılmakta ve depolama sahalarına veya çimento fabrikalarına gönderilerek uzaklaştırılmaktadır. Mevcut durumda aerobik prosesle işletilen ve yüksek maliyetlere yol açan endüstriyel atıksu arıtımında anaerobik prosesin yaygınlaşması ve YGLM’nin enerji kaynağı olarak prosese katılması önemli ekonomik katkı sağlayacaktır. YGLM’nin yüksek metan/enerji eldesine dönüşüm potansiyelinin optimum şekilde açığa çıkması için uygun reaktör tipi seçimi ile organik yükleme hızı (OYH), besleme modu ile inhibisyon önleme gibi özel proses işletim şartları gerekmektedir. Bu çalışma, yenilenebilir enerji kaynağı olarak YGLM’nin anaerobik prosesle değerlendirilmesine yönelik sahada arıtım ile akademik araştırma çalışmalarına katkı sağlaması amacıyla literatürde verilen teorik ve uygulama bilgilerinin derlenmesi ile oluşturulmuştur. YGLM’nin ilk basamak hidroliz reaksiyonunda oluşan ara ürünlerin yüksek sayıda C zincirli ve hidrofobik yapıları nedeniyle anaerobik mikroorganizmalar üzerinde inhibisyon etkisi oluşmakta, biyokütlenin reaktörde flotasyonu ve sonrasında kaçışı ile proses bozulması gerçekleşmektedir. Yapılan ilk arıtım çalışmalarında inhibisyon etkisinin kontrolünde toplam yağ asidi konsantrasyonunun eşik değeri belirlenmiş fakat ilerleyen araştırmalarda farklı yağ asidi türleri için farklı inhibisyon değerleri ve etkileri belirlenmiştir. Ardışık anaerobik reaksiyonlarla yağ asitlerinin oksidasyon hızını ve yönünü etkileyen önemli mikrobiyal reaksiyonlar belirlenmiştir. Kesikli besleme modu, reaktörde biyokütle tutunumu sağlayan düşük OYH, floküler çamur ve mezofilik sıcaklık seviyesi gibi işletim koşulları ile yeterli seyrelme sağlayan reaktör tipleri uygun bulunmuştur. Ayrıca protein içerikli atıklarla çoklu anaerobik çürütmenin avantaj ve potansiyeli belirtilmiştir.