Effect of ozone pretreatment on methane production and microbial community structure of single-stage anaerobic digesters

Atıksu arıtma tesislerinde üretilen çamur miktarının giderek artması çevresel, halk sağlığı ve ekonomik açıdan birçok sorunu beraberinde getirmektedir. En yaygın çamur stabilizasyon yöntemi olan anaerobik çürütme (AÇ), çamurun enerji potansiyelini metan bakımından zengin biyogaz olarak ortaya çıkarmak için kullanılmaktadır. Çeşitli ön arıtım yöntemleri hız sınırlayıcı hidroliz adımını kolaylaştırarak AÇ verimliliğini artırmak için uygulanmaktadır. Ozon ön arıtımı, metan üretiminin iyileştirilmesi, çamur azaltımı ve patojen giderimi için uygulanan dikkate değer bir yöntemdir. Bu nedenle, bu çalışmada 0.03, 0.06 ve 0.09 g O3/g TSS dozlarındaki ozon ön arıtımının yarı kesikli işletilen mezofilik tek aşamalı anaerobik çürütücülerdeki metan üretimi ve mikrobiyal konsorsiyum üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Anaerobik çürütücüler pH, sıcaklık, kimyasal oksijen ihtiyacı, toplam nitrojen, katı madde içeriği, toplam uçucu yağ asitleri, metan üretimi ve mikrobiyal konsorsiyum açısından izlenmiştir. Metan ve mikrobiyal konsorsiyumdaki değişiklikler sırasıyla gaz kromatografisi ve floresan in situ hibridizasyon (FISH) yöntemleri ile belirlenmiştir. 0.06 g O3/g TSS ile yapılan ön arıtım, 78%'lik en yüksek metan içeriğine ulaşarak metan üretiminde %47'lik bir artış sağlamıştır. Yapılan FISH analizleri, bu ön arıtımda çalıştırılan anaerobik çürütücüde Methanosaeta türlerinin en baskın metanojenler olduğunu ortaya çıkarmıştır.