Kentsel Organik Katı Atıkların Anaerobik Arıtılabilirliği
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2026
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Oğuzhan ÇEKİM
Danışman: Gülsüm Yılmaz
Özet:
Kentsel organik katı atıkların (KOKA), öğütülerek kentsel nitelikli atıksuya karıştırılması ve arıtma prosesine bu şekilde dahil edilmesi, atıksuyun organik madde açısından zenginleşmesini sağlayarak atıksudan uçucu yağ asidi (UYA) geri kazanımına katkı sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, KOKA ile evsel nitelikli atıksuyun anaerobik fermantasyonu (AF) sonucunda, UYA üretimini etkileyen faktörler incelenmiştir. Evsel nitelikli atıksu ile mikserden geçirilmiş KOKA karışımı (karışık sıvı) kullanılarak 1 L hacimli kesikli reaktörlerde, 35°C sıcaklıkta deneyler yürütülmüştür. Deneysel çalışma 3 set halinde, optimum pH, optimum katı madde (KM) konsantrasyonu ve optimum substrat kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ)/aşı çamuru (S/I) oranlarının belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. 1. deney setinde dört faklı pH değerinde (5, 6, 8 ve 9) çalışılmıştır. Her şişeye 650 mL karışık sıvı ve 150 mL aşı çamuru eklenmiştir. 2. deney setinde pH 5’te, farklı KM konsantrasyonlarında (25, 50, 100, 150 ve 200 g/L) çalışılmış ve yine her şişeye 650 mL karışık sıvı ve 150 mL aşı çamuru eklenmiştir. 3. sette ise pH 5’te ve KM konsantrasyonu 50 g/L'de sabit tutulurken, farklı S/I oranlarında (0, 2, 4 ve 6 g KOİ/g UAKM) çalışılmıştır. Deney süresince KOİtop, KOİsüz, askıda katı madde (AKM), uçucu askıda katı madde (UAKM) ve UYA konsantrasyonları izlenmiştir. 1. setin sonuçları, pH 5 koşulunda
xiii
toplam UYA konsantrasyonunun belirgin şekilde arttığını; işletmenin ilk günlerinde hızlı bir asitleşme gerçekleşerek yaklaşık 1800 mg KOİ/L seviyesine ulaşan UYA konsantrasyonu elde edildiğini göstermiştir. KM konsantrasyonunun etkisinin değerlendirildiği 2. sette ise, artan KM konsantrasyonunun, özellikle UYA üretimini belirgin şekilde artırdığı gözlemlenmiştir. Düşük KM (25 g/L ve 50 g/L) koşullarında ise organik madde seviyesindeki azalma nedeniyle UYA üretiminin sınırlı kaldığı ve zamanla azaldığı gözlenmiştir. S/I oranının etkisinin incelendiği 3. sette ise en yüksek toplam UYA konsantrasyonu S/I=2 oranında elde edilmiş; artan aşı çamuru miktarının mikroorganizma oranını artırarak hidroliz ve asidojenez süreçlerini hızlandırdığı belirlenmiştir. Buna karşın S/I=6 gibi daha yüksek oranlarda toplam UYA konsantrasyonunun S/I=2 oranına kıyasla daha düşük kaldığı, aşı çamuru eklenmeyen (S/I=0) deney setinde ise genel AF aktivitesinin sınırlı kaldığı tespit edilmiştir. Her üç sette de UYA türlerini tespiti için yapılan analizler sonucunda, asetik asit, propiyonik asit, bütirik asit, valerik asit ve kaproik asidin varlığı tespit edilmiş ve KOKA'nın karmaşık bir substrat yapısına sahip olduğu doğrulanmıştır. Elde edilen bulgular, KOKA ile evsel nitelikli atıksuyun birlikte değerlendirilmesinin atıksu arıtma tesislerini kaynak geri kazanan yapılara dönüştürme potansiyelini ortaya koyarak sürdürülebilir atık yönetimi literatürüne katkı sağlamaktadır.