52 SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • Mart / 2024 Atık içindeki partikül maddeyi çözünür substrata dönüştürmek için ilk hidroliz adımı, sıcaklıktan ve HBS'den önemli ölçüde etkilenmektedir. Ölçümler kaydedilmelidir, günlük olarak rapor edilmeli ve yetkili kişilerin ulaşımına sunulmalı. Tekniğine uygun işletilen anaerobik çürütme tesislerinde biyoenerji üretmenin yanı sıra katı ve sıvı fermente ürün üretmek mümkündür. 2. ALKALİNE Alkalinite, anaerobik bir çürütücüde pH dalgalanmalarını önler. pH stabilitesini sağlamak için alkalilik ile uçucu asitler arasındaki ilişkinin izlenmesi önemlidir. Alkalinite, ortamdaki asitleri nötralize etmek için suyun tamponlama kapasitesidir. Alkalinite, karbonatlar, bikarbonatlar, hidroksitler ve bazen boratlar, silikatlar ve fosfatların bir ölçüsüdür. Alkalinite birimi litre başına miligram eşdeğer kalsiyum karbonat olarak ifade edilir. Anaerobik çürütme reaktöründe alkalinitenin 2500-5000 mgCaCO3/L arasında olması tavsiye edilir. Anaerobik çürütmede çevresel hassasiyeti çok yüksek olan metan oluşturucu bakteriler, metanojenler, küçük pH değişikliklerinden etkilenirken asit üreticileri geniş bir pH aralığında tatmin edici bir şekilde işlev görebilir. Sindirim stabilitesi, sindirici içeriğinin tamponlama kapasitesine bağlıdır. Daha yüksek alkalinite (ALK) değerleri, pH değişikliklerine direnme kapasitesinin daha yüksek olduğunu gösterir. Anaerobik çürütücüdeki ALK değeri 2500 ile 5000 mgCaCO3/L arasında değişmesi halinde minimum sorun oluşur. Yetersiz ALK, VFA konsantrasyonun artmasına neden olabilir. Anaerobik reaktörde alkalinite kontrolü oldukça önemlidir. Yeterli alkalinite olmadan, 1-2 gün içinde VFA üretilir, böylece pH değerleri <5.5'e düşer. Buda arıtma verimliliği ciddi ölçüde düşürür ve anaerobik çürütme işlemi durma noktasına getirir. Alkalinite tamponlama görevi görür ve pH’ın düşmesini ve sınır değerinin üzerinde VFA oluşmasını önler. Alkalinite günlük olarak ölçülmeli ve kayıt altına alınmalıdır. 3. VFA Uçucu yağ asitleri (VFA), küçük molekül boyutları (C2-C5) ve hızla uçucu forma geçme özellikleri nedeniyle güçlü kokulara neden olabilir. Yüksek konsantrasyonlardaki VFA'lar, anaerobik çürütme sisteminin bozulmasına katkıda bulunabilecek şekilde çürütücünün pH'ını düşürür. VFA'lar suda çözünen yağ asitleridir (organik asitler). VFA test sonuçları, miligram eşdeğer asetik asit (mg asetik asit/L) olarak ifade edilir ve çürütücünün verimli çalışıp çalışmadığını gösterir. Normal veya verimli bir çürütücüde VFA’lar, metan oluşturucular için besin kaynağı olarak kullanılmaktadır. Organik asitlerin üretimi, çürütücüye beslenen katı maddelerin hacmine ve konsantrasyonuna bağlıdır. Birincil çürütücüdeki VFA'lar için tipik aralık, 50 ile 300 mg/L arasında değişir. VFA konsantrasyonları 300 mg/L'nin üzerine çıktığında, çürütücü aşırı yüklenmiş olur ve başka sorunlar yaşanır. Stabil anaerobik çürütücüde VFA birikiminin, neden olduğu pH düşüşü, karbon dioksit, amonyak ve bikarbonat şeklinde alkalinite üreten metanojenlerin aktivitesi ile karşılanır. Alkalinite, pH'daki hızlı değişiklikleri önlemek için bir çürütücünün tamponlama kapasitesi olarak düşünülebilir. Kararlı bir anaerobik çürütücü, karbon dioksit ve bikarbonat iyonları şeklinde yüksek bir alkalilik konsantrasyonuna sahip olacaktır. Çürütücüde VFA'ların birikmesi, çürütücünün pH'ı düşmeye başlamadan önce alkalinitede bir düşüşe neden olacağından, bu, onu stabilitenin ve olası arızanın olduğunun bir göstergesi yapar. Çürütücüde, temel kural, özellikle propiyonik asit ve diğer kısa zincirli yağ asitlerinin artışı sorunlu olabilir, çünkü kendileri bozulmayı daha da fazla engellerler. Bir çürütücünün stabil ve iyi tamponlanmış kalması için molar bikarbonat/UYA oranı en az 1,4:1 olması önerilir. Bununla birlikte, oranın kararlılığının, oranın kendisinin tam seviyesinden daha önemli olduğu gösterilmiştir. Uçucu yağ asitleri, anaerobik proseslerde asitojen mikroorganizmaların şeker, aminoasit, uzun zincirli yağ asitleri gibi organik maddeleri parçalaması sonucunda oluşurlar. Anaerobik prosesin ara ürünleri olan UYA`lar genel olarak, asetik asit, propiyonik asit, butirik asit ve alkollerden oluşmaktadır. Anaerobik sistemlerde genel olarak asetik asit, diğer uçucu yağ asitlerine göre daha yüksek konsantrasyonlarda bulunur. Fakat propiyonik ve butirik asidin inhibisyon etkileri daha fazladır. Kısmen çözünmüş, kısmen de partikuller formda olan ve substratta doğal olarak bulunan organik asitler metanojenesis evresinde parçalanırlar. İnhibisyon eşik değeri, pH duştukce azalır. pH<7 olduğu durumlarda, asetik asit inhibisyon eşik değeri 1000 mg/L iken, izo-butirik asit veya izo-valerik asit söz konusu olunca çözünmemiş yağ asitlerinin inhibisyon eşik değeri 50 mg/L seviyesinde olmaktadır. Propiyonik asit ise 5 mg/L değerlerinde çok güçlü bir inhibisyon etkisi gösterebilmektedir. Karbonat turu ile pH arasındaki ilişki Şekil 3’de verilmiştir. Tablo 2. Anaerobik Çürütücüde Başarısızlık İlişkisi VFA (mg/L) Alkanilite (mg/L) pH CO2 (%) CH4 (%) Yüksek Düşük Düşük Yüksek Düşük MAKALE
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=