Solarizasyon uygulamasının arıtma çamuru kompostlarında indikatör mikroorganizma giderimine etkisi
The effect of solarization application on indicator microorganism removal in sewage sludge composts
Yazar: MÜŞERREF SAZAK
Danışman: PROF. DR. SAİM ÖZDEMİR
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Kanalizasyon çamuru kompostunda belirlenen stabilizasyon standartlarını sağlamak
için kullanılan solarizasyon işleminin patojen mikroorganizmaların giderimi
üzerindeki performansı araştırıldı. Çamur kompostunda solarizasyon uygulaması ile
patojen mikroorganizma giderimi verimliliğinin değerlendirilmesinde gösterge
mikroorganizmalar olarak, Escherichia coli, thermotolerant koliformlar,
Clostridium ve Enterococci seçilmiştir. Kontrol işlemi oda sıcaklığında (25 ± 2 ° C)
laboratuvar koşullarında gerçekleştirildi. Solarizasyon işlemi için gerekli olan
ultraviyole radyasyonu doğrudan güneş tarafından sağlandı. Sonuçlar,
solarizasyonun 5cm kompost derinliğinde, çamur kompost sıcaklığının maksimum
65 ° C'ye artırdığını göstermiştir. Solarizasyon işlemine maruz kalan indikatör
mikroorganizmaların inaktivasyon oranları, tedavi olmayan indikatör
mikroorganizmalara göre önemli ölçüde daha yüksek kaydedildi. İndikatör
mikrobiyal ajanlar arasında E. coli en duyarlı mikroorganizma olarak bulundu. 6
günlük solarizasyon işleminden sonra 4 log CFU g-1'den saptanamayan seviyelere
düşürüldü. Bununla birlikte, bu bakteri içindeki solarize edilmemiş grubun
indirgeme oranının, tüm deney periyodunun 15 günü içinde 1 log'dan daha düşük
olduğu tespit edildi. Solarize edilmiş kompost için, Enterococci'nin canlılığı 6 gün
içinde 2.31 log CFUg-1 ile 1.80 log CFU g-1 arasında değişmiştir ve 12 gün güneş
uygulamasından sonra tespit sınırının (2 × 101 CFU) altına düşürülmüştür.
Termotolerant koliformların ve Enterokokların azalma oranları yavaştı (sırasıyla
kmax = 3.22 ve 3.27 gün-1), ancak 12-15 gün içinde tespit sınırının altına düşürüldü.
İnaktivasyon eğrileri, Clostridium'un diğer indikatör mikroorganizma türleriyle
karşılaştırıldığında solarizasyon tarafından sağlanan ısıya daha fazla direnç
gösterdiğini gösterdi. Solarize edilmiş Clostridium indirgemesi 3-log olarak
belirlenirken, unsolarization işlemi 0.7-log indirgemesi sağlamıştır. Bu çalışmanın
bulguları, solarizasyon işlemi tarafından oluşturulan sıcaklık profilinin, iki hafta
içinde istenen standartları elde etmek için çeşitli mikrobiyal patojenlerin ortadan
kaldırılması veya etkisiz hale getirilmesi için yeterli olduğunu açıkça desteklemiştir.

Abstract:
Performance of the solarization process on inactivation of pathogenic bacteria was
explored to provide the sanitization standards set for the sewage sludge compost.
For evaluation of the microbiological quality of sludge compost and the sanitation
efficiency of solar application, Escherichia coli, thermotolerant coliforms,
Clostridium, and Enterococci were selected as the indicator microorganisms.
Unsolarized (control) treatment was conducted at room temperature (25 ± 2°C) in
laboratory conditions. Solarization treatment was performed under heating
conditions, where the sufficient ultraviolet radiation was directly provided by sun.
The results indicated that solarization remarkably increased the temperature of
sludge compost to maximum 65°C at 5 cm of compost depth. The inactivation rates
of indicator microorganisms exposed to the solarization treatment were recorded
significantly higher than the unsolarized treatment. Among the indicator microbial
agents, E. Coli was found as the most susceptible microorganism and lowered from
4 log CFU g-1 to undetectable levels after 6 days of solarization process. However,
the reduction rate of the unsolarized group of this bacteria was determined to be less
than the 1 log within 15 days of the entire experimental period. For the solarized
compost, the viability of Enterococci ranged from 2.31 log CFU g-1 to 1.80 log CFU
g-1 within 6 days and reduced to below the detection limit (2 × 101 cells as CFU)
after 12 days of solar application. The reduction rates of thermotolerant coliforms
and Enterococci were slow (kmax= 3.22 and 3.27 day-1, respectively), but they were
reduced to below the detection limit within 12–15 days. The inactivation curves
demonstrated that Clostridium showed more resistance to heat provided by
solarization compared with other indicator microorganism species. The Clostridium
reduction in solarized treatment was determined as 3-log, while the unsolarization
treatment provided 0.7-log reduction. Findings of this study clearly corroborated
that the temperature profile generated by the solarization process was adequate for
elimination and/or inactivation of various microbial pathogens to achieve the
desired standards within two weeks.