Improvement of anaerobic degradation of sludge using enzymatic treatment

Fiziksel/kimyasal, biyolojik prosesler sonucunda, evsel ve endüstriyel atıksulardan veya içme sularından önemli miktarda çamur üretilmektedir. Çamurlarnihai bertaraflarından önce çevre ve sağlık kriterlerine uygun olarak arıtılmalıdır. Kaynaklarına göre, çamurun özelliği önemli ölçüde değişebilir. Çamurların işlenmesiçamurun kaynağına ve özelliklerine bağlı olmasına rağmen, yoğunlaştırma, stabilizasyon, şartlandırma, susuzlaştırma, nihai bertaraf, yakma, toprak uygulaması yaygın kullanılan temel yöntemlerdir. Çamur stabilizasyonu, organik maddelerin indirgenmesi, patojenlerinuzaklaştırılması ve olası koku problemlerinin önlenmesinden dolayı çamur yönetiminde önemli bir konudur. Bu amaç için, alkali stabilizasyon, aerobik ve anaerobik stabilizasyon, termofilik aerobik çürüme ve kompostlama gibi yöntemler ortaya konmuştur. Bu yöntemler içerisinde, anaerobik çürüme, çamur içindeki organik maddelerin biyolojik olarak ayrışması, biogaz üretimi, vb. gibi birçok avantajlara sahip olması nedeniyle oldukça yaygın kullanılmaktadır. Pozitifetkilerinin yanında, aerobik veya anaerobik biyoproseslerin her ikisi de çamur susuzlaştırma özelliği bakımından bazı olumsuz etkilere neden olmaktadır. (Ayol ve diğer., 2007a). Anaerobik çamur stabilizasyonu atık özelliklerine duyarlı olduğu kadar çevresel koşullara da duyarlıdır. Çamurun biyolojik işlenmesi sırasında flok yapısının bozulması üzerine yapılan laboratuar ölçekli çalışmalarda, yapısall olarakfloklardan oluşan hücre dışı polimerik maddelerin bakterilere bağlanarak çamurların su verme özelliğini engellemekte olduğu sonucu elde edilmiştir (ör. Novak ve diğer.,2003; Ayol, 2005). Biyolojik olarak parçalanabilen özellikteki kompleks yapılı organik maddelerin hidrolizi ağırlıklı olarak glukozitler, lipazlar ve proteazlar gibihidrolitik enzimlere bağlıdır (Ayol ve diğer., 2007a). Bazı seçilmiş hidrolitikenzimler çamura ait substrat ? biopolimer bağı üzerinde harekete geçer, o bağıparçalar ve düşük moleküler ağırlıklı ürünleri açığa çıkarır. En sonunda, flok yapısının bozulmasına bağlı olarak, önemli miktarda protein, peptit ve karbonhidrataçığa çıkarılır ( Dey ve diğer., 2006; Watson ve diğer., 2004). Yeni bulgulara dayanarak, bu çalışmada hidrolitik enzimlerin çamurlarınsusuzlaştırılabilme özelliklerine etkisi incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda aktif çamur ile beslenen üç adet anaerobik reaktör kullanılmıştır. Enzim ilaveli ve enzimilavesiz reaktörlerin performansları 15 ve 25 gün gibi iki farklı hidrolik alıkonmasüresince düzenli olarak izlenmiş; organik madde giderimi, metan ve biogazüretimleri ve susuzlaştırma özellikleri gibi parametrelere bakılmıştır. Enzim ilavesiiçin iki farklı hidrolitik enzim kullanılmıştır. Pilot ölçekli deneylerin ilk kısmında, reaktörler 25 gün boyunca 37 3 C işletilmiş, ilk bölümün sonuçlarına göre, işletme süresi 15 gün olarak değiştirilmiştir. Deneysel sonuçlar enzim ilavesinin flok yapısının bozulmasını geliştirdiğini göstermiştir. Enzim ilave edilen reaktörler kontrol reaktörüyle karşılaştırıldığındaorganik madde stabilizasyonu ve gaz üretimi açısından daha verimli olduğu belirlenmiştir. Anaerobik koşullar altında hücre dışı polimerik maddedeki proteinkonsantrasyonunun polisakkarit konsantrasyonundan önemli ölçüde daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Bu çalışma, mevcut biyolojik çamur stabilizasyonunda hidrolitik enzimlerin bütün etkilerini inceleyerek çamurun anaerobik çürümesi sırasında flok yapısınınenzimlerle parçalanmasını belirlemek için yapılan geniş kapsamlı projenin bir parçasını oluşturmaktadır.