Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 119. Sayı (Haziran 2018)

48 Su ve Çevre Teknolojileri / Haziran 2018 suvecevre.com MAKALE 3. HAVASIZ ARITMANIN ESASLARI 3.1. Havasız Arıtmadaki Mikrobiyolojik Faaliyetler H avasız şartlarda arıtma, çeşitli mikroorganizma gruplarının üstlendiği kompleks bir biyo- kimyasal prosestir. Bununla birlikte bu görevi 2 ana grubun üstlendiği bi- linmektedir. Bunlar, asit bakterileri ve metan bakterileridir ve her biri 2 alt gruba ayrılır. Biyolojik olarak bozunabilir organik maddelerin havasız şartlarda ayrışması, genel olarak aşağıdaki safhalardan meydana gelmektedir. 1. Yüksek molekül ağırlıklı katı ve çözünmüş organik maddelerin hidrolize edilmesi, 2. Hidrolize edilerek daha düşük moleküllü parçalara ve yapı taşlarına ayrılan organik maddelerin asit bakterilerince uçucu yağ asitlerine ve müteakiben asetik aside dönüştürülmesi, 3. Asetik asit, H 2 ve CO 2 ’ten metan üretimi. Havasız reaktörlerdeki mikroor- ganizmalarca kullanılan biyobozunur organik maddeler hücre sentezi için karbon ve enerji kaynağıdır. Havasız süreçte bir üst kademe ürünleri müte- akip safha için besi maddesi duru- mundadır ve sistemin başarısı olayda rol alan mikroorganizma toplulukları- nın organize ve kolektif çalışmalarına bağlıdır. Asit üretimi safhasında gerekli hızla asetik asit üretilememesi, metan safhasına hemen yansır ve asetat kul- lanan metan bakterilerinin CH₄ üretimi engellenmiş olur. 3.1.1. Hidroliz Hidroliz, hücre enzimlerince gerçek- leştirilen oldukça yavaş bir süreç olup, bu safhanın hızını etkileyen en önemli faktörler pH ve sıcaklıktır. Karbonhid- ratların hidrolizi kolay ve hızlı yağların, selüloz, lignin ve bunun gibi kompleks yapılı kimyasal bağları kuvvetli orga- nik maddelerin hidrolizi zor ve oldukça yavaş olup, bu tür organik maddelerin çoğunluğunu içeren atıksuların havasız şartlarda arıtımında hidroliz safhası hız kısıtlayıcı safha olarak bilinmektedir. 3.1.2. Asit Üretimi Asit üretimi safhasında hidroliz ürünleri asetik asit veya reaktördeki işletme şartlarının kararlı olmaması halinde ise propiyonik, bütirik, izobüti- rik, valerik ve izovalarik asit gibi ikiden fazla karbonlu yağ asitlerine dönüştürü- lür. Kararlı havasız süreçlerde yağ asit- leri konsantrasyonu düşük seviyelerde bulunur (100-300 mgHAc/lt). İşletmeye alma safhasında ise uçucu asit konsant- rasyonunun 1000-1500 mg HAc/lt’yi geçmemesi istenir. Bu safhada iki farklı asit grubunun görev yaptığını daha evvel ifade etmiştik. Bu bakteri grupları farklı olmalarına karşın termodinamik şartlardan dolayı birbirlerine bağlı ve süreci birlikte tamamlamaktadırlar. İlk grup organik maddeyi belli bir sevi- yeye kadar oksitler, elde ettiği enerjiyi yaşamak ve çoğalmak için kullanır, ikinci PROF. DR. MUSTAFA ÖZTÜRK Müsteşar / Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Atıksuların Havasız Şartlarda Arıtımı Esasları (*) 2. Bölüm (*) Prof. Dr. Mustafa Öztürk’ün Atıksuların Havasız Şartlarda Arıtımı Esasları Kitabı’ndan alınmıştır. • Asit bakterileri → Butirik ve propiyonik asit üretenler ↓→ Asetik asit üretenler • Metan bakterileri → Asetik asit kullananlar ↓→ Hidrojen kullananlar