56 SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • Mart / 2024 Özellikle fermenterdeki süspansiyonun yeterli nötralize etme kapasitesini sağlamayan substratları sindirirken veya çok azotlu substratlar için pH'ı izlemek gereklidir. pH 6.6'nın altına düşerse metanojenlerin büyüme hızı büyük ölçüde azalır. pH <6.5'nin altına düşerse, pozitif bir geri besleme daha fazla azalmaya yol açar, çünkü metanojenik bakterilerin aktivitesi inhibe edilir ve bu nedenle işlemdeki uçucu yağ asitleri oksitlenemez. Artan konsantrasyonlarla pH daha da düşer ve süreç durma noktasına gelir. pH <6.5'nin altında düştüğünde pH’ı ayarlamak için sodyum bikarbonat ve potasyum bikarbonat gibi (bikarbonat) tuzu ila edilerek eski haline getirilmelidir. Azotun azlığı hücresel gelişimi engellediği için arıtma verimini düşürür. Reaktörde azotun çok olması durumunda da amonyak birikimi söz konusu olur ve pH değeri 8,5’e yaklaşır. Bu da sistemin inhibe olmasına neden olur. Böylece kötü kokulu yanmayan bir gaz elde edilir. C/N değeri 8’den düşük olursa bu etki görülmektedir. Digestate pH’ın 8,5 civarında olması, ortamda amonyum azotu olduğunu ve seyretmenin digestate ile yapılasında dikkatli olunması gerektiğini gösterir. pH >8,0 için metan gazı bakterilerinin aktivitelerinin aniden düşmesi ortamdaki serbest (iyonize olamamış) NH3 miktarı ile de ilgilidir. pH ölçüm cihazı, sık aralıklarla kalibre edilmeli ve Tablo 1’de verilen sıklıkta sürekli olarak ölçülmeli ve saatlik ortalamalar olarak kayıt altına alınmalıdır. Değişimler not edilmelidir. Asit-alkalilik, bir numunedeki toplam asidin toplam alkaliniteye bölünmesiyle hesaplanabilir. Toplam Alkalinite, bir çamur örneğini pH 7'den pH 4'e getirmek için ne kadar H2SO4 gerektiği ile ölçülür. Toplam asit, numuneyi pH 4'ten tekrar 7'ye getirmek için ne kadar NaOH gerektiği ile ölçülür. 6. SICAKLIK Mezofilik şartlarda çalışan anaerobik çürütme tesislerinde sıcaklık, 35-37 oC arasında değişir. Anaerobik çürütme tesisinde sıcaklık günde 0,6°C'den (1°F) fazla değiştirilmemelidir/değişmemelidir. Biyoreaktörlerde sıcaklığın ani olarak değişmesi bakterilerin faaliyetlerini olumsuz yönde etkiler. Özellikle metan oluşturucu bakterilerin sıcaklık değişimine karşı çok hassas olması biyokimyasal reaksiyonu yavaşlatmaktadır. Mezofilik bir sindirim sistemi için katı madde bekletme süresi 10 ila 30 gün arasında değişir. Metan oluşturan bakteriler çok dar sıcaklık aralığında hayatta kaldığından fermantasyon sıcaklığının izlenmesi çok önemlidir. Bu nedenle, bu parametrenin her zaman güvenilir bir değerine sahip olmak gereklidir. Anaerobik çürütücü, optimum sıcaklıkta çalışacak şekilde kontrol edilmezse, UYA birikimi ile biyokütle yıkaması meydana gelebilir. Bunun nedeni, UYA tüketen metanojenez reaksiyonunun, UYA üreten asidojenik reaksiyona kıyasla daha düşük hızda ilerlemesidir. Atıkların anaerobik çürütülmesi sırasında optimum performansı sağlamak için anaerobik çürütücünün sıcaklığı kesinlikle korunmalıdır. Sıcaklık ölçüm cihazı, sık aralıklarla kalibre edilmeli ve Tablo 1’de verilen sıklıkta sürekli olarak ölçülmeli ve saatlik ortalamalar olarak kayıt altına alınmalıdır. Değişimler not edilmelidir. 7. REDOKS POTANSİYELİ (ORP) ORP, reaktörlerin stabilitesinin izlenmesi için kabul edilen bir parametre olmuştur. Biyogaz üretimi için gerekli anaerobik ortamı izlemek için kullanılan ORP için de geçerlidir (< - 200 mV). Çok küçük miktarlarda oksijen doğrudan ORP’de bir artışa neden olur. Hidroliz/asidojen fazı esnasında ORP’nin, +400 ila -300 arasında olabilir. ORP'deki bir artış, işlemde olası bir oksijen varlığına işaret ettiğinden, bazen oksidasyonredüksiyon potansiyeli (ORP) sensörleri de kurulur. Bu bağlamda, anaerobik metanojenik arke (bir prokaryotik mikroorganizma takımı) aktivitesini olumsuz yönde etkilememek için standart bir hidrojen elektrotuna (atık su özelliklerine bağlı olarak) göre ORP potansiyelinin -300 mV'nin altında tutulması önerilir. ORP bazen çürütücülerdeki sülfat düşüşünü ve mikro havalandırma yoluyla biyogazdaki H2S'yi izlemek için de kullanılır. Asidojenez fazı sırasında optimum ORP ve pH'ın sırasıyla -284 ± 32.71 mV ve 5.76 ± 0.24 olduğunu ve metanojenez aşamasında optimum ORP ve pH sırasıyla-335.63 ± 28.97 mV ve 7.49 ± 0.24’dir. Bu nedenle anaerobik proseste biyogaz üretiminde ORP ve pH kontrolü önemlidir. Şekil 4. ORP – Kükürt İçin pH Diyagramı. Kırmızı Kutu, Anaerobik Çürütme Sırasında Minimum H2S Oluşumunu Sağlamak İçin Optimum Eh – pH Bölgesini Vurgular MAKALE
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=