Sıvı sıvı ekstraksiyonu ile maya atıksuyu membran çıkışından uçucu yağ asidi geri kazanımı

Uçucu yağ asitleri anaerobik arıtmanın fermantasyon aşamasında oluşan kısa zincirli yağ asitleridir. Değerli kimyasal ürünler olarak piyasada geniş bir kullanım alanları olmasına karşın, yüksek uçucu yağ asidi konsantrasyonuna sahip atıksuların alıcı ortamlara ulaşması ciddi çevresel sorunlara yol açmaktadır. Ticari olarak kullanılan birçok kimyasal gibi uçucu yağ asitleri de genellikle fosil kaynaklardan kimyasal işlemler sonucu üretilmektedir. Ancak; sürdürülebilir kalkınma ve insan sağlığı açısından bakıldığında uçucu yağ asitlerinin fermantasyon sularından ayrılıp saflaştırılması büyük önem taşımaktadır. Bu deneysel çalışmanın amacı değerli fermantasyon ürünleri olan uçucu yağ asitlerinin maya atıksuyu hidroliz reaktörü membran çıkışından sıvı sıvı ekstraksiyonu yöntemi ile geri kazanımlarının sağlanmasıdır. Bu amaç doğrultusunda yapılan çalışmanın birinci aşamasında organik solvent olarak dietil eter kullanılarak uygulanacak sıvı sıvı ekstraksiyonu deneylerinin optimizasyonu yapılmıştır. Çalkalama süresinin ve faz ayrımı için gerekli olan santrifüj süresinin belirlenmesi amacıyla çeşitli denemeler yapılmıştır. Bu çalışmalara göre su banyosunda 170 rpm çalkalama hızında 2 saat çalkalama süresi ile faz ayrımı için 15 dakika ve 9000 rpm'de santrifüj yapılmasına karar verilmiştir. Daha sonra organik solvent olarak dietil eter, trioktilamin (seyreltici: 2 -etilhekzanol) ve toluen kullanılarak çeşitli pH'larda ekstraksiyon deneyleri yürütülerek kimyasalların ekstraksiyon verimleri hesaplanmıştır. Optimum ekstraksiyon veriminin elde edildiği pH 3'te kademeli ekstraksiyon deneyleri yürütülerek kademelerin ekstraksiyon verimi üzerindeki etkisi incelenmiş ve kimyasallar birbirleri ile kıyaslanmıştır. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar doğrultusunda maya atıksuyu hidroliz reaktörü membran çıkış suyunda en yüksek miktarda bulunan uçucu yağ asitleri olan asetik asit, propiyonik asit ve bütirik için pH 3'te ekstraksiyon verimleri sırasıyla dietil eter için %29, %64 ve %87; trioktilamin için %53, %80 ve %93; toluen için %4, %16 ve %45 olarak bulunmuştur. Toplam uçucu yağ asidi ekstraksiyon verimleri dietil eter, trioktilamin ve toluen için sırasıyla %51, %70 ve %32'dir. Üç kademeli ekstraksiyon denemelerinde ise asetik asit, propiyonik asit ve bütirik için pH 3'te ekstraksiyon verimleri sırasıyla dietil eter için %64, %95 ve %100; trioktilamin için %55, %85 ve %97; toluen için %7, %33 ve %75 olarak bulunmuştur. Üç kademeli ekstraksiyon denemelerinde elde edilen toplam uçucu yağ asidi ekstraksiyon verimleri dietil eter, trioktilamin ve toluen için sırasıyla %82, %76 ve %43'tür. Elde edilen sonuçlara göre üç kimyasalla ayrı ayrı yürütülen sıvı sıvı ekstraksiyonu deneylerinde tek kademeli ekstraksiyon çalışmalarındaki en yüksek ekstraksiyon verimleri kıyaslandığında trioktilamin dietil eter toluen olduğu bulunmuştur. İkinci kademe için de bu sıralama değişmezken; üçüncü kademede ekstraksiyon verimleri kıyaslandığında dietil eter trioktilamin toluen sıralaması görülmektedir. Dietil eter ile 3 kademeli ekstraksiyon denemelerinde bütün deneysel çalışmada elde edilen en yüksek ekstraksiyon verimi olan %82 değerine ulaşılmıştır. Elde edilen bu sonuçlardan hareketle maya atıksuyu hidroliz reaktörü membran çıkış suyundan sıvı sıvı ekstraksiyonu yöntemi ile uçucu yağ asitleri geri kazanımının uygulanabilir bir çalışma olduğu sonucuna varılmıştır.