Evsel organik atıkların anaerobik ve aerobik çürütülmesi
Anaerobic and aerobic digestion of municipal organic solid waste
Yazar: SEVGİ FERSİZ
Danışman: DOÇ. DR. SEVİL VELİ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Aerobik = Aerobic ; Anaerobik = Anaerobic ; Gıda atıkları = Food wastes ; Kompostlama = Composting ; Sindirim = Digestion

Özet:
Bu çalışmada, İzmit Pakmaya Fabrikası yemekhanesinden alınan yemek atıklarının anaerobik, aerobik çürütülmesi ve aerobik kompostlanarak atık içeriğinin geri kazanılması ve bu proseslerin etkinliğinin ortaya konulması amaçlanmıştır. Anaerobik çürüme çalışmasında biyogaz ve metan üretimi izlenmiştir. Çalışma süresi sonunda katı madde oranlarına göre (%5?7?10 TKM) sırasıyla 466?501?498 l/kg UKMekl metan üretimi gerçekleşmiş, TKM'de %20?20?7, UKM'de %51?46?28, toplam KOİ'de %46?45?40, toplam TOK'da %64?25?65 oranlarında azalma görülmüştür. Aerobik çürüme çalışmasında sıcaklık ve pH parametreleri serbest bırakılmıştır ve çalışma süresi sonunda katı madde oranlarına göre TKM'de %25?25?10, UKM'de % 36?55?41, toplam KOİ'de %57?39?32, toplam TOK'da % 57?50?41 oranlarında azalma görülmüştür. Aerobik kompostlama çalışmasında (%55 TKM) TKM ve UKM'de yaklaşık %30, toplam KOİ'de %18, toplam TOK'da %30 oranlarında azalma görülmüştür. çTOK parametresine göre hesaplanan CO2 üretim hızları, katı madde oranlarına göre aerobik çürümede 38.53?35.07 ? 28.41 g CO2 /sa/ kg çTOK olarak bulunmuştur. Anaerobik ve aerobik proseslere birinci dereceden reaksiyon kinetiği uygulanmış ve hız sabitleri hesaplanmıştır. Aerobik kompostlama çalışmasında reaksiyon hız sabiti ile sıcaklık arasındaki ilişki Arrhenius denklemi ile verilmiş ve aktivasyon enerjisi 5096 kJ /mol olarak hesaplanmıştır. Bu çalışmada yemek atıklarının içerisindeki organik madde miktarı geri kazanılmış ve kullanılan bu proseslerin etkili bir ön arıtım metodu olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, it is aimed to digest the food waste taken from Izmit Pakmaya factory cafeteria anaerobically and aerobically and to recover the waste content by aerobic composting and to reveal the effectiveness of these processes. In the study of anaerobic digestion, according to the solid matter content (5-7-10 % TS), methane production was 466-501-498 l/kg VSadd, 51?46?28% decrease on VS, 46?45?40% decrease on COD, 64?25?65% decrease on TOC were observed, respectively. At the end of Aerobic digestion study, according to the solid matter content, 36?55?41% decrease on VS, 57?39?32% decrease on COD, 57?50?41% decrease on TOC were observed, respectively. In the study of aerobic composting (55% TS), a decrease of about 30% on TS and VS, of 18% on COD, of 30% on TOC was observed. It was found that CO2 production rates calculated according to TOC parameter were found to be 38.53?35.07?28.41 g CO2 /h/ kg sTOC for aerobic digestion according to the solid matter. Anaerobic and aerobic processes were applied to the first order reaction kinetics and rate constants were calculated. In the study of aerobic composting, the relationship between the reaction rate constant and temperature is given by Arrhenius equation. In this study, the amount of organic matter in food waste was recycled and these processes were found to be an effective method of pretreatment.