TÜBİTAK 121Y156 - Mikroplastiklerin Dezentegrasyon Uygulanmış Arıtma Çamurlarının Anaerobik Çürütme Süreçlerine Etkileri ve Bu Süreçlerdeki Akıbetlerinin İncelenmesi
Mikroplastikler (MP'ler), 5 mm'den küçük boyutlara sahip, çevre sistemlerinde kolaylıkla taşınımı mümkün olan parçacıklardır. Plastiklerin günlük yaşamdaki yaygın kullanımları sebebiyle MP'ler atıksu arıtma tesislerine (AAT'lere) yüksek miktarlarda ulaşmaktadır. Yapılan çalışmalar, AAT'lerin atıksudaki MP'leri yüksek oranda giderilebilirken, bunları tesisin bir diğer ürünü olan arıtma çamurunda biriktirdiklerini göstermiş; arıtma çamurlarındaki MP konsantrasyonunu 510 – 495.000 parçacık/kg kuru madde olarak ortaya koymuştur. Öte yandan mevcut çamur arıtma sistemlerinin MP gideriminde başarılı olamadığı ve bu konuda acil çözümlere ihtiyaç olduğu görülmektedir. Bunun da ötesinde tür, boyut ve dozuna bağlı olarak çamurdaki MP'lerin anaerobik çürütücü verimi üzerinde olumsuz etkiler yarattığı son zamanlarda yapılan birkaç araştırmada ortaya konmuştur. Yenilenebilir enerji (biyogaz) üreten, arıtma çamuru miktarlarını azaltan ve sürdürülebilir çamur yönetimi alternatifi sunan anaerobik çürütücülerde oluşan bu olumsuz etkinin ortaya konması ve giderilmesi büyük öneme sahiptir. Öte yandan, plastiklerin oldukça dayanıklı bir yapıya sahip olmalarının yanında asit, alkali ve ısıl işlemler gibi çeşitli stresörlere maruziyetleri sonucu temel özelliklerinde değişimler gösterdikleri ve böylece ileriki aşamalarda parçalanmaya daha elverişli hale geldikleri bilinmektedir. Arıtma çamurunun yumak yapısını bozarak biyogaz üretim verimini artırmayı hedefleyen dezentegrasyon yöntemlerinin bahsi geçen stres faktörleri ile büyük benzerlik gösterdiği özgün bulgusundan yola çıkan proje, dezentegrasyon yöntemlerini anaerobik çürütücülere entegre ederek MP'ler açısından bu süreçleri birlikte izlemeyi hedeflemektedir. Uluslararası literatürde incelenmemiş bu özgün fikre sahip proje, çamurda sık rastlanan ancak etkisi henüz araştırılmamış üç farklı MP türünün (Polietilenterefitalat, Polikarbonat ve Polipropilen) bu süreçlerde incelenmesini hedeflemektedir.
Projenin iş paketleri ve hedefleri aşağıda verilmiştir.
|
İş Paketi No |
İş Paketi Adı |
İş Paketi Hedefi |
|
1 |
Farklı dezentegrasyon alternatiflerinin uygulanması ve etkinliklerinin belirlenmesi |
Bu İP’nin iki temel hedefleri polimer özellikleri farklı 3 MP’nin eklendiği çamur örneklerde farklı dezentegrasyon alternatiflerini, farklı koşulları ile uygulayarak arıtma çamuru parçalanması için en etkin koşulları belirlemek ve çalışılmak üzere seçilen 3 farklı plastikten sızması olası katkı maddelerinin ölçümleri için metot geliştirmektir. |
|
2 |
Dezentegrasyon yöntemlerinin MP’ler üzerine etkilerinin belirlenmesi |
Bu İP’nin iki temel hedefleri MP’lerin özelliklerini kantitatif parametrelerle belirleyerek uygulanan arıtma çamuru dezentegrasyon yöntemlerinin MP’lere olan etkilerini ortaya koymak ve bu işlemler sırasında plastiklerden fitalat ve BPA sızması olup olmadığının ve oluyorsa sızan konsantrasyonların tespitini yapmaktır. |
|
3 |
Mezofilik çürütücülerde MP’lerin etkilerinin belirlenmesi |
Bu İP’nin hedefi dezentegrasyon işlemi uygulanmış ve uygulanmamış MP’ler ve arıtma çamurlarıyla kurulan mezofilik anaerobik çürütücülerde MP’lerin çürütücü işleyiş performansı üzerine olan etkilerinin belirlenmesidir. |
|
4 |
Termofilik çürütücülerde MP’lerin etkilerinin belirlenmesi |
Bu İP’nin hedefi dezentegrasyon işlemi uygulanmış ve uygulanmamış MP’ler ve arıtma çamurlarıyla kurulan termofilik anaerobik çürütücülerde MP’lerin çürütücü işleyiş performansı üzerine olan etkilerinin belirlenmesidir. |
|
5 |
Mezofilik ve Termofilik çürütücülerde MP’lerin akıbetlerinin belirlenmesi |
Bu İP’nin hedefi anaerobik çürütme sürecini tamamlayan (mezofilik ve termofilik) tüm reaktörlerden alınan MP’ler için polimer özelliklerinin analizi ile MP’lerin reaktörlerdeki akıbetinin tespit edilmesidir. |
Proje 1 Ekim 2021 tarihinde başlamış olup, toplamda üç yıl sürecektir.
- Projenin ilk yılı 1 Ekim 2022'de tamamlanmıştır. İP-1 ve İP-2 büyük oranda tamamlanmış, İP-3 ve İP-4 için ön çalışmalara başlanılmıştır.
- Projenin ikinci yılı 1 Ekim 2023'te tamamlanmıştır. İP-1 ve İP-2 tamamlanmış, İP-3 ve İP-4 neredeyse yarılanmış ve İP-5 çalışmalarına başlanılmıştır.