TÜBİTAK ÇAYDAG15.10.2008Bu projede önemli bir çevre kirliliği kaynağı olan ve ülkemizde yüksek miktarlarda üretilen evsel ve agro-endüstriyel atıklar (peynir altı suyu, organik bazlı evsel katı aık, büyükbaş hayvan gübresi, şeker endüstrisi atıkları) organik asitlere dönüştürülmesi ve geri kazanımı çalışılmıştır. Peynir altı suyu ile yapılan deneylerde ilk etapta uçucu yağ asidi (UYA) eldesinin optimizasyonu kesikli reaktörler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. pH değerinin 3 civarlarında seyretmesi ve tepe gazı ölçümlerinde metan bulunmaması metanojenik bakterilerin tamamen inhibe edildiğinin göstergesidir. Yapılan deneyler sonucunda, metanojenik aktivite başarılı bir biçimde durdurulmuş ve atıksudaki kimyasal oksijen ihtiyacı %7.6-27 aralığında uçucu yağ asidine dönüştürülebilmiştir. Organik bazlı evsel katı atık (OBEKA) ile yapılan deneylerin ilk bölümünde sızdırma yataklı reaktörlerde (SYR) çalışılmış, % 50-60’lara varan hidroliz verimi elde edilmiş ve 80 günlük işletim sonunda 7000-9000 mg tUYA üretilmiştir. Yapılan deneylerin ikinci bölümünde atık öncelikle pH’ ı kontrol edilen, optimum koşullarda günlük besleme- boşaltma prensibine göre işletilmiş olan sürekli karıştırılan reaktörlerde uçucu organik asitlere dönüştürülmüş; sonra da biyokimyasal metan potansiyeli (BMP) testine ait kesikli reaktörlerde gaz üretimi sağlanmıştır. Sonuç olarak yemek, sebze, meyve ve kağıttan oluşan organik atığın maksimum asidifikasyonunu sağlamak için gereken optimum işletim koşulları; organik yükleme hızı 15 g UK/L.gün, pH değeri 5.5 ve hidrolik bekletme süresi 2 gün olarak saptanmıştır. BMP deneylerinin sonuçları, anaerobik reaktörü iki faza ayırmanın ve asidifikasyon fazını optimum koşullarda işletmenin metan üreten reaktörde performansı artırdığını kanıtlamıştır. Projenin diğer bir bölümü kapsamında büyükbaş hayvan gübresi ile yapılan deneylerde hidrolik bekletme süresi (HBS), organik yükleme hızı (OYH) ve pH optimizasyonunu ile UYA üretim verimini maksimize etme amaçlanmıştır. Bu bölümde 2 günlük HBS (KBS) ve 15 g UKM/L.gun OYH değerleri gübrenin anaerobik asidifikasyonu için optimum değerler olarak belirlenmiştir. Son bölümde çalışılan şeker endüstrisi atıklarıyla ilk önce optimum asidifikasyon, dolayısıyla optimum UY A üretim, koşulları saptanmaya çalışılmış, daha sonra üretilen UY Aların elde edilen fermantasyon sıvısından ekstraksiyonu uygulanmıştır. Ekstraksiyon deneylerinde, fermentasyon sıvısından UYA’ların geri kazanım verimine, pH ve solvent konsantrasyonunun etkisi araştırılmıştır. Sonuç olarak optimum pH 2,5 olarak belirlenmiştir. Bu pH’da UYA’ların geri kazanım yüzdelerinin, ekstrakt edilen asitin tipine ve kerosen içerisindeki TOPO konsantrasyonuna bağlı olarak % 43,3 ve 97,6 arasında değiştiği gözlenmiştir.In this project, domestic and agro-industrial wastes (cheese whey, organic fraction of solid waste, dairy manure, sugar industry wastes), which are significant sources of environmental pollution and are produced in vast amounts in our country, were converted into organic acids and recovered. In the experiments conducted with cheese whey, the optimization of volatile fatty acids was performed by using bacth reactors. pH value of 3 and existance of no methane content in the reactors were the indications of complete inhibition of methanogenic bacteria. As a result of experiments conducted, the methanogenic activity was stopped succesfully and 7.6- 27% of the chemical oxygen demand could be converted into volatile fatty acids (VFA). In he first part of the experiments conducted with the organic fraction of municipal solid waste (OFMSW), leaching bed reactors (LBR) were operated and 50-60% of hydrolysis efficiencies were obtained, and 7000-9000 mg tVFA was produced at the end of the 80-day operation period. In the second part of the experiments, OFMSW were converted into organic acids in the fed-batch continously stirred tank reactors (CSTRs), then in the batch reactors of biochemical methane potential (BMP) test, gas production was achieved from these acids. As a result of BMP test, it was proved that separating the reactor into two parts and operating the acid reactor at optimum conditions enhanced the operation performance. In the experiments conducted by dairy manure, it was aimed to optimize the hydraulic retention time (HRT), organic loading rate (OLR) and pH for the maximum VFA production. At the end of this study, HRT and OLR of 2 days and 15 g VS/L.day were determined as the optimum conditions for anaerobic acidification. In the last part of the project, firstly, the optimization in the acidification conditions of sugar industry wastes was studied, and then the produced VFAs were extracted from the fermentation liquid. In the extraction experiments, effect of pH and solvent concentration on VFA recovery efficiency was examined. As a result, the optimum pH was determined as 2,5. At this pH value, it was observed that the recovery percentages varied between 43,3% to 97,6% depending on the type of acid and TOPO concentration in the kerosene
