Su Kirlenmesi Araştırmaları ve Kontrolü Türk Milli Komitesi

UÇUCU YAĞ ASİTLERİ (UYA) KOMPOZİSYONUNUN YUKARI AKIŞLI BİYOFİLTRE TİPİ METAN REAKTÖRÜ PERFORMANSI ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

 Su Kirlenmesi Kontrolü Dergisi Cilt 11 Sayı 3 sh. 7-16, 2001

Burak DEMİREL ve Orhan YENİGÜN

Çevre Bilimleri Enstitüsü, Boğaziçi Üniversitesi, Bebek 80815, İstanbul

Öz: Bu çalışmada UYA (uçucu yağ asitleri: asetik asit, propiyonik asit ve bütirik asit) kompozisyonundaki değişikliklerin, yukarı akışlı biyofiltre tipi metan reaktörünün performansı üzerindeki etkileri, biyogaz üretimi ve kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) giderimi bazında incelenmiştir. KOİ bazında değişen oranlarda uçucu yağ asitlerinden oluşan substrat, sabit organik yükleme ve hidrolik bekletme değerlerinde, yarı-sürekli olarak reaktöre beslenmiştir. 1.20 kg KOİ/m³.gün organik yükleme ve 4 gün hidrolik bekletme süresinde reaktöre beslenen yaklaşık 312 mg/l, 617 mg/l, 951 mg/l, 1242 mg/l propiyonik asit konsantrasyonları, sırası ile, % 84.70-1301 ml/gün, % 80.80-1214 ml/gün, % 73.70-1071 ml/gün ve % 65.6-942 ml/gün seviyelerinde KOİ giderimi ve biyogaz üretimi değerleri sağlarken, propiyonik asitin metan fazı üzerindeki inhibisyon etkilerini göstermektedir. Hemen ardından propiyonik asit (891 mg/l) ile birlikte ilave edilen bütirik asit (247 mg/l) reaktörün performansını arttırarak, % 76.10 KOİ giderimi ve 1075 ml/gün biyogaz üretimi değerlerini sağlamıştır. Sistemde daha sonra görülen rahatsızlık büyük ihtimalle reaktörü uzun süre, nisbeten yüksek UYA miktarlarında çalıştırmaktan kaynaklanmaktadır. UYA kompozisyonundaki değişikliklerin çıkış askıda uçucu katı madde/askıda katı madde (AUKM/AKM) oranı üzerinde önemli etkileri olmamıştır. Besleme çözeltisindeki düşük pH değerleri reaktör çıkışında düşük pH değerleri sağlamıştır. Yukarı akışlı anaerobik biyofiltre reaktör besleme kompozisyonundaki değişikliklere kısa sürede alışmıştır.

Anahtar Kelimeler: Asetik asit, bütirik asit, iki fazlı anaerobik proses, metan reaktörü, propiyonik asit

 THE EFFECTS OF VOLATILE FATTY ACID (VFA) COMPOSITION ON METHANOGENIC UPFLOW FILTER REACTOR PERFORMANCE

Abstract: The effects of changes in VFA (volatile fatty acids: acetic acid, propionic acid and butyric acid) composition on a methanogenic upflow filter reactor performance was investigated in terms of biogas production rate and chemical oxygen demand (COD) removal efficiency in this study. A mixed substrate consisting of differing proportions of VFAs on COD basis was fed to the reactor in semi-continuous mode under constant organic loading rate (OLR) and hydraulic retention time (HRT). At an OLR of 1.2 kg COD/m³.d and HRT of 4 days, increasing propionic acid concentrations of about 312 mg/l, 617 mg/l, 951 mg/l and 1242 mg/l fed to the reactor provided COD removal rates and biogas production levels of, % 84.70-1301 ml/d, % 80.80-1214 ml/d, % 73.70-1071ml/d and % 65.6-942 ml/d, respectively, indicating inhibitory effects of propionic acid on the methane phase. Subsequent introduction of butyric acid (247 mg/l) in addition to propionic acid (891 mg/l) increased the performance of the reactor, yielding % 76.10 COD removal rate and 1075 ml/d of biogas production levels. The perturbation further met in the system probably originated from operating the reactor at relatively high VFA concentrations for a long period of time. Changes in VFA composition did not seem to have significant effects on the effluent mixed liquor volatile suspended solids/mixed liquor suspended solids (MLVSS/MLSS) ratio. Lower influent feed pH provided lower pH values in the reactor effluent. The upflow anaerobic filter reactor adapted variations in feed composition in a short period of time.

Keywords: Acetic acid, butyric acid, methane reactor, propionic acid, two-phase anaerobic process

p
Yukarı

Dergide yayımlanan yazılar yazı işlerinin izni olmaksızın başka hiç bir yerde yayımlanamaz veya bildiri olarak sunulamaz. Kısmen veya tamamen yayımlanan yazılar kaynak gösterilmeden hiçbir yerde kullanılamaz.