Kağıt Endüstrisi Atıksularını Arıtan Gerçek Ölçekli Tam Karışımlı Havasız Temas Reaktöründeki Metan Arkeleri Populasyonunun Dağılımı, Dinamiği Ve Aktivitesi

Abstract

Bu çalışmada kağıt endüstrisi atıksularını arıtan Modern Karton fabrikasında bulunan gerçek ölçekli tam karışımlı bir havasız temas reaktörünün son beş aylık süreç içerisindeki işletim performansları ile reaktörlerden bu süreç içerisinde alınan biyolojik çamur örneklerinin mikrobiyal komunite yapıları ve potansiyel metan üretim (PMÜ) hızları tartışılmıştır. Temmuz ayındaki normal işletme koşullarıyla Ağustos ayındaki 15 günlük bakım sonrası tesis tekrar işletmeye alındığı durumdaki koşullar, etkin olan türlerin dağılımındaki değişiklikler, potansiyel aktivitelerindeki kayıplar ve buna karşılık işletme koşulları göz önünde bulundurularak karşılaştırılmıştır. Temmuz ve Ağustos Spesifik Metan Aktivite (SMA) test sonuçları karşılaştırıldığında reaktörün 4.m, 8.m ve 12.m’lerindeki potansiyel metan üretim (PMÜ) hızlarında sırasıyla %62, %38 ve %22’lik kayıplar meydana geldiği görülmektedir. SMA testi sonucunda bulunan PMÜ hızları reaktörün gerçek metan üretim (GMÜ) hızları ile oranlandığında, Temmuz ve Ağustos’ta GMÜ/PMÜ oranları yaklaşık olarak sırasıyla 0.2 ve 0.4 olarak bulunmuştur. Florasanlı yerinde hibritleşme (FISH) sonuçları, SMA sonuçlarıyla uyum göstermektedir. Asetoklastik metanojenlerin (Methanosaeta spp. ve Methanosarcina spp.) toplam komünite içerisindeki rölatif miktarı Temmuz 2005’ten Ağustos 2005’e %32 azalırken, aynı süreç içerisinde asetoklastik metan aktivitesi %44 azalmıştır. Bu çalışmada SMA test düzeneği ile sadece asetoklastik metan aktivitesi ölçülmüş, hidrogenotrofik metan aktivitesi ölçülmemiştir. Fakat asetoklastik metan aktivitesinde yaşanan %44’lük düşüşe pararel olarak hidrogenotrofik metanojenlerin toplam komünite içerisindeki rölatif çokluğunda %67’lik bir düşüş gözlenmiştir.

In the present study, a full-scale anaerobic contact reactor at wastewater treatment plant of Modern Karton-pulp and paper mill effluents were investigated in terms of performance, acetoclastic methanogenic capacity and microbial community structure. Besides it, steady-state conditions and start up and operation conditions after maintenance of the system were compared. Specific methanogenic activity (SMA) test results revealed that 62%, 38% and 22% losses in the PMP rates were occurred in the anaerobic contact reactor sludge taken from 4, 8 and 12 meters height during the operation between July and August 2005. When the PMP rates were compared with actual methane production (AMP) rates obtained from the anaerobic contact reactor, AMP/PMP ratios were evaluated to be in a range of 0.2-0.4 showing that the anaerobic sludge had been using only 20-40% of its potential acetoclastic methanogenic capacity during their observed operation period. Fluorescence in situ hybridization (FISH) results seem to be compatible with SMA test results. The relative amount of acetoclastic methanogens (Methanosaeta spp., and Methanosarcina spp.) has decreased in the ratio of 47 % from July 2005 to August 2005. At the same time acetoclastic methanogenic activity has decreased in the ratio of 44 %. In parallel with acetoclastic methanogenic activity loss, the relative amount of hydrogenotrophic methanogens has decreased in the ratio of 67 %.