Alkollü içki endüstrisi atıksularını arıtan gerçek ölçekli yukarı akışlı anaerobik reaktörlerdeki arkeyal populasyon dinamiğinin floresanlı yerinde hibritleşme tekniği ile belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada alkollü içki endüstrisi atıksularını arıtan ve sırasıyla İstanbul İçki (Rakı), Tekirdağ İçki (Rakı) ve Çanakkale İçki (Konyak) fabrikalarında bulunan IUASB, TUASB ve CUASB isimli üç yukarı akışlı anaerobik çamur yatağı (UASB) reaktörünün son iki senelik süreç içerisindeki işletim performansları ile reaktörlerden bu süreç içerisinde alınan biyolojik çamur örneklerinin mikrobiyal komunite yapıları ve potansiyel metan üretim (PMÜ) hızları tartışılmıştır. UASB reaktör çamurlarına yapılan spesifik metan aktivite (SMA) test sonuçları ve reaktörlerin işletim performansları beraber değerlendirildiğinde, bu üç reaktörde yaşanan önemli potansiyel asetoklastik metan aktivite kayıplarının nedeni sistemde aşırı çamur bekletilmesi olduğu görülmektedir. Çünkü diğer bütün işletme parametreleri istenilen aralıkta tutulmuştur. IUASB ve TUASB çamurları üzerinde yapılan floresanlı yerinde hibritleşme (FISH) çalışmaları sonucunda, bu iki reaktörde öncelikle baskın olan metan arkelerinin Methanosaeta cinsine ait olduğu görülmüştür. Bununla birlikte, son iki senelik süreç içerisinde hidrojen kullanan metan arkelerinin sistem içerisindeki relatif konsantrasyonun giderek arttığı, Methanosaeta cinsinin relatif konsantrasyonun giderek azaldığı görülmüştür. CUASB reaktör çamurunda ise Methanosaeta cinsi baskın olmasına rağmen Methanobacteriales sınıfına ait metan arkeleri de önemli seviyelerde bulunmaktadır. CUASB çamurunun mikrobiyal kompozisyonu diğer iki reaktöre göre son iki senelik süreç içerisinde çok daha az bir değişim göstermiştir.

In the present study, three full-scale upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors, namely IUASB, TUASB and CUASB at wastewater treatment plants of Istanbul Alcohol (Raki), Tekirdag Alcohol (Raki) and Canakkale Alcohol (Cognac) distilleries were investigated in terms of performance, acetoclastic methanogenic capacity and microbial community structure. Specific methanogenic activity (SMA) test results and operational data of the UASB reactors showed that the most important adverse effect might have caused by the excess sludge retention in the three UASB reactors resulting in a significant decrease in potential activity of acetoclastic methanogens since all other operational parameters maintained within their desired ranges. Overall fluorescence in situ hybridization (FISH) results revealed that Methanosaeta spp. is the predominant methanogen in both the TUASB reactor and the IUASB reactor. However, predominance of Methanosaeta spp. have tend to change to hydrogenotrophic methanogens in both reactor during last two years of operation. The CUASB reactor was almost equally dominated by Methanosaeta spp. and Methanobacteriales and have more stable community structure compared to other two UASB reactors.