Acceleration of the decomposition rate of anaerobic biological treatment

Abstract

ÖZET Havasız (anaerobik) ayrıştırma, bilimadamlarmın alternatif enerji kaynağı olarak üzerinde yoğunlaştıkları bir atıksu arıtma prosesidir. Bu sistemin en büyük dezavantajı anaerobik mikroorganizmaların yavaş büyüme hızlandır. Bu çalışmada maya kullanılarak anaerobik ayrıştırma hızlandırılmıştır. Deney düzeneği, üç adet laboratuar ölçekli anaerobik reaktör ve bunların bağlı bulunduğu gaz toplama kaplarından oluşmaktadır. Reaktörler anaerobik çamur kullanılarak tohumlanmış, 35°C ısıda tutularak, içeriği devamlı olarak dakikada 240 devirle kanştınlmış ve hergün sentetik besin ile beslenmiştir. Metan üreten bakterilerin aklimatizasyonundan sonra reaktörlerden ikisine farklı derişindi maya solüsyonu eklenmiştir (80 mg/L, 200 mg/L), üçüncü reaktör kontrol gurubu olarak kullanılmış, maya solüsyonu eklenmemiştir. Bir ayın sonunda, yüksek maya derişindi reaktörde bakteri büyüme hızı yüzde 26.3 olurken, aynı değer kontrol gurubunda yüzde 7.5 olabimiştir. Akilmatizasyon evresinden sonra maya eklenmesi, bakterilerin büyüme hızını artırmış ve buna bağlı olarak daha verimli KOİ ve BOİ giderimi sağlamıştır. Mayanın aklimatizasyon üzerindeki etkisini ölçmek üzere, reaktörler yeniden taze anaerobik çamurla tohumlanmış ve reaktörlerden ikisine farklı derişindi maya solüsyonu eklenmiştir (80 mg/L, 200 mg/L), üçüncü reaktör kontrol gurubu olarak kullanılmış, maya solüsyonu eklenmemiştir. Maya eklenmesi, reaktör içi pH değerini yükselterek metan üreten bakterilerin büyümelerini hızlandırmıştır. Sonuç olarak, maya eklenmesi anaerobik ayrıştırma prosesini hızlandırmış ve aklimatizasyon süresini kısaltmıştır. Maya, reaktör içi ortamda pH dengeleyici ve besin kaynağı olarak görev yapmıştır. MKÖMMnasifûM MEBMBt

IV ABSTRACT Anaerobic decomposition is one of the wastewater treatment processes that scientists rely on as an alternative energy source. The major drawback of this system is the slow growth rate of the anaerobic microorganisms. In this study, the anaerobic decomposition rate was accelerated by using yeast as additive. The experimental set-up consisted of three laboratory-scale anaerobic reactors that were connected to the gas holders collecting the generated biogas inside the reactors. The reactors were seeded with anaerobic sludge, operated at 35°C, mixed continuously at a rate of 240 rpm and fed daily with the synthetic feed. After acclimatizing the methanogenic bacteria, two of the anaerobic reactors were loaded with yeast stock solution of different concentrations (80 mg/L and 200 mg/L), while the third reactor operated without yeast solution as control group. The bacterial growth rate in the reactor having higher yeast solution concentration reached 26.3 percent at the end of one month, the bacterial growth rate of the control group was 7.5 percent in the same period. The addition of yeast after the acclimatization period, promoted the growth of bacteria and accordingly increased the COD and BOD removal efficiencies of the reactors content. In order to detect the effect of yeast addition on the acclimatization period, the reactors were seeded anew with fresh sludge and two of the reactors were loaded again with yeast stock solution (80 mg/L and 200 mg/L), while the third reactor operated without yeast solution as control group. The addition of yeast increased the pH value of the reactor content and promoted the growth of the methanogenic bacteria. As a conclusion, the addition of yeast accelerated the anaerobic decomposition process and shortened the acclimatization period by promoting the growth of the methanogenic bacteria. The yeast population acted as a pH buffer solution and served as a nutrient supplier during the growth of the methanogenic bacteria.