ÖZET


Bu çalışmada ayçiçek yağı üreten bir fabrikadan alınan atıksuyun anaerobik arıtılabilirliği incelenmiştir. Fabrikada, yağ asidi ve yemeklik yağ haftada sırasıyla 1 gün ve 4 gün üretilmektedir. Bu iki atıksu debi ve KOİ bazında oldukça farklıdır. Yağ asidi ve yemeklik yağ üretimleri kaynakli atiksularin KOİ ve debileri sırasıyla 47500 mg/L 5 m3/gün ile 380 mg/L ve debisi 25 m3/gün`dür. Üretilen yağ asidi atıksuyunun, iki günlük yemeklik yağ atıksuyu ile karıştırılması sonucu elde edilen atıksuyun (4600mg/L KOİ) anaerobik arıtılabilirliği Biyokimyasal Metan Potansiyeli (BMP) deneyleri kullanılarak belirlenmiştir. BMP deneyleri sonucunda bu atıksuyun KOİ bazında %70 arıtılabildiği ve her g KOİ başına 280 mL gazın üretilebileceği bulunmuştur.


GİRİŞ

Anaerobik (havasız) arıtma, organik atıkların oksijensiz ortamda biyolojik süreçlerle parçalanmasıyla, CH4, CO2, NH3 ve H2S gibi son ürünlere dönüştürülmesi olarak tanımlanır. Yakın zamana kadar hemen hemen sadece biyolojik arıtma çamurlarının çürütülmesinde uygulanan havasız arıtma süreci, son yıllarda endüstriyel ve evsel atık suların arıtılmasında da yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır.

Bitkisel yağ üretiminde kullanılan başlıca hammaddeler, pamuk ayçiçeği, zeytin, mısır, soya fasulyesi, susam, yer fıstığı ve haşhaştır. Kullanılan hammaddelerin türü ülkeden ülkeye değişmektedir. Türkiye’de üretilen bitkisel yağların en önemlileri ayçiçeği, pamuk ve zeytin yağıdır.

Yüksek KOİ derişimleri yan ürün olarak metan eldesi ve kimyasal arıtma yöntemlerine göre daha ucuz oluşu anaerobik arıtmayı yağ üretimi atıksularında önemli bir seçenek haline getirmektedir.


Ayçiçek yağı atıksuyunun arıtımına bakıldığında literatürde pek çok anaerobik arıtım yöntemine rastlanmaktadır. Borja ve diğerleri (1994) ayçiçek yağı atıksuyunun arıtımında yukarı akışlı anaerobik filtre reaktör kullanmışlardır. Bu çalışmada filtrenin organik yükleme hızı 1.2 ile 11.4 kg KOİ/m3gün ve hidrolik bekletme süresi 1.5 ile 6 gün arasında olup sürekli olarak 215 gün işletilmiştir.Toplam besin gideriminin %90 lara ulaştığı filtre çıkışındaki askıda katı miktarının oldukça düşük olduğu verilmiştir. Günlük gaz üretimi de giderilen gram KOİ başına 0.69-0.79 L olarak bulunmuştur.


YÖNTEM VE MATERYALLER

Besiyer çözelti



Optimum anaerobik mikrobiyel büyüme için gerekli olan tüm mikro ve makro besinleri içeren ve deneylerde kullanılan bir besiyer çözelti kullanılmıştır (Demirer and Speece, 1997).


Aşı çamur



BMP deneylerinde kullanılan karışık anaerobik kültür Ankara Atıksu Arıtım Tesisi anaerobik çamur çürütme tanklarından alınmıştır.




Atıksu


Fabrikada haftada bir gün yağ asidi, diğer günler de normal yağ üretimi yapılmaktadır. İşletme haftada 5 gün çalışmaktadır. Yağ asidi üretimi sonucu çıkan atıksuyun KOİ derişimi 47500mg/L ve atıksu debisi 5 m3/gün dür. Diğer 4 gün boyunca üretilen normal yağ üretimi atıksuyunun KOİ derişimi 380 mg/L ve debisi 25 m3/gün dür. Yapılacak bir anaerobik arıtma tesisi için iki günlük normal yağ ve bir günlük yağ asidi üretimi atıksuları kariştırılarak 4600 mg/L KOİ derişimine sahip bir atıksu hazırlanmış ve BMP deneyleri gerçekleştirilmiştir.



BMP deneyleri

BMP deneyleri ayçiçek yağı üretim atıksuyunun arıtılabilirliğini belirlemek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Deneylerde mikro-makro besinleri sağlayacak bir besiyer çözelti kullanılmıştır. Aşı çamuru olarak karışık anaerobik kültür kullanılmıştır. Deneyler yukarıda açıklanan ve 4600 mg/L KOİ derişimine sahip atıksu için gerçekleştirilmiştir. Oldukça asidik olan atıksuyu NaOH ve CaOH çözeltileri kullanılarak pH’ı 7 ye yükseltildikten sonra arıtım çalışmalarında kullanılmıştır.

BMP deneylerinde toplam hacmi 250 mL, etkin hacmi ise 100 mL olan serum şişelerinde gerçekleştirilmiştir. Bütün gerekli kimyasalların eklemesi ve aşılama yapıldıktan sonra serum şişelerinin tepe gazı anaerobik ortamın sağlanması için 3-4 dakika 75:25 oranındaki N2:CO2 gaz karışımı ile uçurulmuştur. Şişeler plastik kapaklarla sıkıca kapatıldıktan sonra 35°C de 57 gün süreyle inkübe edilmiştir. Serum şişelerinin her gün ürettiği gaz miktarı düzenli olarak ölçülmüştür.
SONUÇLAR

4600 mg/L KOİ derişimi için toplam gaz üretimi 57 gün sonunda 128,5 mL olarak bulunmuştur . BMP deneyleri sonucunda her g KOİ başına 280 mL gaz üretilebileceği görülmüştür.Bu değerde KOİ arıtımının yaklaşık 70% olduğunu göstermektedir.BMP deneyleri sonucunda serum şişelerinde yapılan ölçümlerde KOİ derisimi 1454 mg/L olarak bulunmuştur. Buna göre KOİ giderim verimi yaklaşık %68 dir. Gaz üretimine bağlı olarak hesaplanan KOİ giderim verimi ile deneyler sonucunda bulunan değerler aynıdır. Ergüder ve diğerleri (2000) tarafından zeytin yağı karasuyunun anaerobik olarak arıtımı çalışmasında yüksek KOİ giderim verimleri (%85,4-93,4) elde edilmiştir. 1 g KOİ başına 413 mL gaz üretimi gözlenmiştir. Ayçiçek yağı üretimi kaynaklı atıksuların anaerobik arıtımına ilişkin tasarım verilerini elde etmek için sürekli reaktörlerde anaerobik arıtlabilirlik deneyleri yapılmalıdır.


KAYNAKÇA

Borja, Rafael; Banks, Charles J. 1994. “Treatment of palm oil mill effluent by upflow anaerobic filtration” Journal of Chemical Technology and BiotechnologyVolume 61, Issue 2 Pages 103-109

Demirer, G.N. and Speece, R.E., 1997. “Anaerobic biotransformations of acrylic acid in UASB reactors: Significance of process staging, physical homeogenization of microorganisms and microbial acclimation”, Environ. Tech., Vol.18, pp.1111-1121.

Ergüder T.H., Güven E. and Demirer G. N. 2000. “Anaerobic treatment of olive mill wastes in batch reactors”, Process Biochemistry., Vol.36, pp.243-248.**
****