Fate and effects of polyethylene terephthalate (PET) microplastics during anaerobic digestion of disintegrated sludge

Modern atıksu arıtma tesisleri atıksudaki mikroplastikleri (MP'ler) etkin şekilde uzaklaştırırken ne yazık ki bunları arıtma çamurunda biriktirmektedir. Anaerobik çürütücülerin son zamanlarda MP'lerden etkilendiği rapor edilmiştir. Doğal yollar ile bozunmaya karşı dirençlerine rağmen, PET plastikler alkali ve termal koşullara karşı zayıf olup; bunlara maruziyetleri durumunda biyolojik bozunmaya karşı hassasiyetleri artmaktadır. Arıtma çamurunun yumak yapısını bozarak biyogaz üretim verimini artırmayı hedefleyen dezentegrasyon yöntemleri bahsi geçen stres faktörleri ile büyük benzerlik göstermektedir. Bu nedenle çalışma dezentegrasyon yöntemlerini anaerobik çürütücülere entegre ederek PET MP'lerin bu süreçlerdeki akıbeti ve etkilerini incelemeyi hedeflemektedir. Bu amaçla 250-500 μm boyutlarına sahip PET MP'lerin farklı dozlarda (0, 1, 3, 6 mg/g TS) eklendiği atık aktif çamur numuneleri iki gün boyunca 0,5 M alkali dezentegrasyon ve 127°C'de 120 dk boyunca termal hidroliz işlemlerine tabii tutulmuştur. 60 günlük biyokimyasal metan potansiyeli reaktör işletimi ile MP dozunun dezentegrasyona uğramamış reaktörlerde metan verimini önemli ölçüde olumlu etkilediği sonucuna varılmıştır. Öte yandan, dezentegrasyon işlemlerini çürütme işlemi öncesine entegre etmek verimi %22,0 oranında artırmış ve MP'lerin çürütücü verimi üzerindeki etkisini gözlemlenemez kılmıştır. Ayrıca, PET, çürütmeden önce dezentegrasyona maruz bırakılma durumuna bağlı olarak fiziksel (yüzey morfolojisi/kütle) ve kimyasal (kristallik/karbonil indeksi) özelliklerinde değişiklikler yaşamıştır. Ayrıca, literatürde ilk kez, organik madde gideriminin göstergesi olarak kimyasal oksijen ihtiyacı giderimine dayalı çamurdaki MP'lerin analizi için bir yöntem geliştirilmiştir. Yöntem, literatürdeki tavsiyeleri karşılayarak %80'in üzerinde MP geri kazanım verimliliği sağlamaktadır.