Arıtma çamurlarının aerobik ve anaerobik çürütülmesinde enzim ön-arıtımının etkisi

Aerobik ve anaerobik bozulma çalışmaları çamurun organik madde içeriğinin giderilmesini, çamurdan patojenik mikroorganizmaların giderilmesini ve stabil bir çamur üretmeyi hedeflerler. Son yıllarda, bozulma çalışmaları öncesi ön-işlem uygulamaları çamurun çözünebilirliğini ve minimizasyonunu arttırdıkları için daha fazla önem kazanmışlardır. Bu çalışma, aerobik ve anaerobik bozulma prosesi öncesi atıksu arıtma çamurlarına enzim ön- işlemi uygulanmasının etkilerini araştırmıştır. Bu amaçla, dört farklı evsel ve kentsel atıksu arıtma tesisinden çamur numuneleri alınmıştır. Bozulma çalışmaları, her farklı tesisten alınan çamur numunesi ile bir kontrol reaktörü ve bir de enzim ön-işlemi uygulanmış reaktör kurularak sürdürülmüştür. Alfa-amilaz, beta glukanaz, lipaz, proteaz ve sellülazdan oluşan bir enzim karışımı, hacimsel olarak 0,5% olmak üzere çamur numunelerine eklenmiştir. Çalışmanın sonuçları, enzim ön-arıtımın bozulma işlemlerinin performansında önemli bir rol oynadığını göstermiştir.Aerobik reaktörlerde, çamur minimizasyonu enzim ön-işlemi uygulanarak arttırılmıştır. Enzim eklenen reaktörler TKM, UKM, AKM ve UAKM parametleri için sırasıyla ortalama %43, %51, %44 ve %46 giderim elde ederken aynı giderimler kontrol reaktörlerinde %24, %31, %28 ve %32 olarak belirlenmiştir. Enzimler, hücre yapısını parçalayarak büyük moleküler bileşenlerin küçük moleküler bileşenlere çözünebilirliğini arttırılmasında büyük etki göstermiştir. Kontrol reaktörlerine kıyasla, enzim ön-işlemi görmüş çamurların çKOİ ve ÇOK değerleri artarak daha iyi çözünebilirlik gösterdiklerini ortaya koymuşlardır. Enzim ön-işlemi ayrıca hücredışı polimerik maddelerin çamur floklarından serbest bırakılmasını ve çamurun protein ve karbonhidrat içeriğinin artmasını sağlamıştır. Artan zamanla, KOİ, çKOİ ve hücre dışı polimerik maddeler azalmış olup, enzim ön-işlemi uygulanan çamur numuneleri daha iyi giderim verimliliği göstermişlerdir. Çamurun susuzlaştırılabilirliği, enzim eklenmesi ile kötüleşmiş olup, daha sonra bozulma işlemi ve hücre dışı polimerik maddelerin giderimi ile iyileşmiştir. Anaerobik reaktörlerde de minimizasyon ve çözünebilirlik anlamında benzer sonuçlar elde edilmiştir. Ek olarak, toplam biyogaz üretimi ve üretilen biyogazın metan içeriği enzim eklenen reaktörlerde daha iyi sonuçlar vermiştir. İki bozulma işleminde de, patojenlerin giderimi başarıyla sağlanmıştır. Aerobik bozulma sonunda TK, FK ve FS giderimleri sırasıyla yaklaşık %99,78, %99,84 ve %99,82 iken anaerobik bozulma sonunda TK, FK, FS ve salmonella giderimleri sırasıyla yaklaşık %99,82, %99,96, <%99,99, and %99,98 olarak belirlenmiştir. Çalışmada evsel ve kentsel atıksu arıtma tesislerine ait çamur numuneleri kullanılmış olup, çamurun kaynağı ve de bouzlma işlemi arasında bir bağlantı bulunanamamıştır.