SEBZE MEYVE ATIKLARININ KOMPOSTLANMASINDA ETKİLİ FAKTÖRLERİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Doktora Tezi SEBZE MEYVE ATIKLARININ KOMPOSTLANMASINDA ETKİLİ FAKTÖRLERİN ARAŞTIRILMASI E. Işıl ARSLAN Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı 2005, Sayfa : 121 Bu çalışmada sebze meyve atıkları, arıtma çamuru ve ağaç talaştan karıştırılarak aerobik kompostlama yapılmış ve kompostlamaya etki eden faktörler araştırılarak kompostlamanın temel parametreleri olan havalandırma, C/N oram, partikül boyutlarının optimum değerleri tespit edilmiştir. Kompostlamanın birinci aşamasında kompostlamaya uygun karışımdaki atık altı ayrı reaktörde değişik miktarlarda havalandırılarak kompostlanmıştır. Kompostlama süresince nem, sıcaklık, karbon, azot, pH, C/N, iletkenlik, selüloz, uçucu katı madde, oksijen, karbondioksit, toplam atık kütlesi, kükürt, renk, toplam ve fekal koliform gibi parametreler incelenmiştir. İkinci aşamada birinci aşamadan elde edilen optimum hava miktarı kullanılarak farklı başlangıç C/N oranlan için sekiz ayrı reaktörde kompostlama süresince aynı parametreler incelenmiş ve optimum C/N oram tespit edilmiştir. Üçüncü aşamada ise optimum havalandırma, optimum C/N oranı kullanılarak değişik altı partikül boyutundaki atık karışımı ile kompostlama yapılmış ve kompostlama süresince aynı parametreler incelenmiş ve optimum partikül boyutu tespit edilmiştir. Buna göre stabilitenin temel göstergesi olan C/N oranındaki azalma esas alınarak 10 1/dk hava miktarı, C/N=25 oram ve 2 cm' lik partikül boyutu optimum değerler olarak elde edilmiştir. Sıcaklık değerlerinin termofilik safha olan ilk 1-3. günlerde yükseldiği, daha sonraki günlerde mezofilik değerlere ve devamında da dış çevre sıcaklıklarına düştüğü görülmüştür. Bütün aşamalarda optimum hava miktarı, optimum C/N oram, optimum partikül boyutunun xnkullanıldığı reaktörlerde C/N oranındaki azalma en fâzla olmuştur. Karbon yüzdelerinde başlangıca göre düşüşler görülmüş ancak C/N oram arttıkça azalma miktarı da düşmüştür. Azot miktarlarında bütün reaktörlerde başlangıca göre artışlar olmuştur. pH değerleri bütün reaktörlerde termofilik safhada keskin bir artış göstermiş daha sonraki günlerde değerler birbirine yalan hale gelmiştir. Her üç aşamada da elektriksel iletkenlik değerlerinde azalmalar görülmüş ancak C/N oram arttıkça iletkenlik azalmıştır. Farklı hava debilerinde ve farklı partikül boyutlarında kompostlama sonunda selüloz içerikleri başlangıç değerlerine göre yükselmiş olmakla birlikte, tüm reaktörlerde birbirine yalan olmuştur. Başlangıç C/N oranları arttıkça selüloz içeriklerinin de arttığı tespit edilmiştir. Tüm aşamalarda belirli günlerden sonra oksijen ve karbondioksit değerlerinin fâzla değişmemesi kompost stabilitesinin göstergesidir. Parçalanma hızının ve sıcaklığın yüksek olduğu dönemde oksijen kullanım hızının arttığı tespit edilmiştir. Her üç aşamada da termofilik faz başlangıcında toplam ve fekal koliform miktarında büyük artışlar olmuş ancak sonuçta başlangıca göre çok büyük sayıda azalmalar (% 99,99' a varan) görülmüştür. Tüm reaktörlerde kompostlama prosesi boyunca zamana bağlı olarak katı atık kütlesi azalmış (% 37- % 60 aralığında) ve kompostlama sonunda renkleri stabil kompostun göstergesi olan koyu kahverengiye dönmüştür. Son kompost ürünleri rahatsız edici herhangi bir kokuya sebep olmamıştır. Bütün reaktörlerde uçucu katı madde (ÜKM) miktarında başlangıca göre % 0,77-% 4,77 azalma olmuş ve aerobik kompostlama süresince UKM parçalanması 1. dereceden kinetiğe uymuştur. Sadece 1. aşama için başlangıçta ve elde edilen kompost ürünlerinde kükürt miktarları ölçülmüş ve başlangıca göre artış tespit edilmiştir. (10 1/dak hava debisinde başlangıçta % 0,253, kompostlama sonunda % 0,318). Aerobik kompostlamada deneysel verilerin matematiksel olarak ilişkilerinin araştırılması için bağımsız parametreler olarak zaman, havalandırma debisi, C/N oram ve partikül boyutu alınmıştır. Bağımlı parametreler olarak deneyleri yapılan parametrelerden pH, iletkenlik, nem, uçucu kah madde, selüloz, azot, karbon, ve atık kütlesi seçilmiştir. Elde edilen denklemlerin geçerliliği sayısal örneklerle gösterilmiştir. Ayrıca, varyans analizleri (ANOVA) yapılarak, seçilen bağımlı parametreler üzerinde bağımsız parametrelerin etkileri belirlenmiştir. Bağımsız değişkenler zaman, debi, C/N oram ve partikül boyutu; bağımlı değişkenler UKM' nin, azotun, karbonun ve atık kütlesinin sırasıyla % 79, 89, 79 ve 67' sini açıklamıştır. En fâzla etki eden bağımsız parametreler de tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler : Katı atık, Kompostlama, Optimum şartlar, Etkili faktörler, Modelleme xm