Balık yetiştiriciliği atıksularının akuaponik tekniği ile arıtılabilirliğinin incelenmesi
Investigation of the fish culture wastewater treatability with aquaponic technique
Yazar: DAMLA PALAZEKİN
Danışman: DOÇ. DR. MUHAMMET YUNUS PAMUKOĞLU ; DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİT BAYRAK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Doğal çevre = Natural environment ; Fizikokimyasal arıtım = Physicochemical treatment

Özet:
Su kirliliğinin sebeplerinden birisi olarak sayılan su ürünleri yetiştiriciliği tesislerinin çıkış suları, ülkemizdeki su kaynaklarını kirleten unsurlardan bir tanesidir. Buna benzer şekilde tarımsal faaliyetlerde kullanılan gübreler, balık yetiştiriciliğinde olduğu gibi alıcı ortamlara azot ve fosfor yükleyerek benzer bir kirliliğe sebebiyet vermektedir. Bu sistemler de su kaynaklarının düzgün kullanımı, bilinçli gıda üretimi ve canlı yetiştiriciliğini de beraberinde getirmektedir. Bu yüzden, akuaponik sistemler farklı bir tarım yöntemi olarak son zamanlarda Dünya'da ve Türkiye'de oldukça popülerlik kazanmaya başlamıştır. Bu tez çalışmasında laboratuvar ortamında ve kapalı bir alanda pilot bir akuaponik sitem kurulmuş ve deneysel parametreler araştırılmıştır. Kurulan akuaponik pilot sisteminde, tilapia (Oreochromis niloticus) olarak bilinen balık ve kıvırcık marul bitkisi gelişimi incelenmiştir. Sistem paralel ve eş zamanlı olarak iki farklı şekilde çalıştırılmıştır. Bu sistemlerden bir tanesinde diğerinden farklı olarak bir adsorpsiyon ünitesi ilave edilmiştir. Her iki sistemde de sudaki besin elementleri değişkenlerine bağlı olarak balıklarda yem değerlendirme ve büyüme performansları ile marul bitkisinde kök ve gövde gelişimleri incelenmiştir. Deneme süresince her iki sistem için farklı tanklardan alınan numunelerde suyun fiziko-kimyasal parametreleri, tankların giriş ve çıkışlarından alınan numunelerde amonyum azotu (NH4-N), nitrit azotu (NO2-N), nitrat azotu (NO3-N), fosfat (PO4) miktarlarına bakılarak iki sistem karşılaştırılmıştır. Adsorpsiyonlu sistemde amonyum azotu (NH4-N), nitrit azotu (NO2-N), nitrat azotu (NO3-N) ve fosfat (PO4) miktarlarının giriş ve çıkış ortalama değerleri sırasıyla giriş için 0,18, 0,05, 2,49 ve 4,5 mg/L, çıkış için 0,09, 0,05, 2,7, 9,48 mg/L olarak bulunmuştur. Adsorpsiyonsuz sistemin amonyum azotu (NH4-N), nitrit azotu (NO2-N), nitrat azotu (NO3-N), fosfat (PO4) miktarları giriş ve çıkış ortalama değerleri ise sırasıyla giriş için; 0,38, 0,04, 2,7 ve 3,01 mg/L, çıkış için; 0,14, 0,03, 2,32 ve 2,8 mg/L olarak bulunmuştur. Bulunan değerlerin benzer çalışmalarla literatür karşılaştırması yapılmıştır. Kıvırcık marul tohumları süngerlere delik açılarak sisteme koyulmuş ve 15 gün adaptasyon sürecinden sonra filizlenen tohumlar viyollere alınıp sistem 15 hafta süreyle çalıştırılmıştır. Deneme başlangıcında her iki sistem için 660 g balık yoğunluğu ile başlanmış ve deneme sonunda her iki sistemde de 2,180 kg balık ağırlığına ulaşılmıştır. 15 haftalık periyot sonunda marulların toplam ağırlığı adsorpsiyonsuz sistemde deneme sonunda 1,400 kg'a, adsorpsiyon ünitesi olan sistemde ise 1,420 kg'a ulaşmıştır. Fiziko-kimyasal ve kimyasal parametreleri ölçülen sistemlerin akuaponik sistemlerde yetiştirilen balık ve bitki için optimum aralıklara uygun olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
The wastewaters of aquaculture facilities, which are considered as one of the reasons of water pollution element that pollutes the water resources in our country. Similarly, fertilizers used in agricultural activities, such as fish farming, loading nitrogen and phosphorus into the receiving environment causes a similar pollution. These systems bring about proper use of water resources, conscious food production and live farming. Therefore, the aquaponics systems have gained in recent times as a different farming method and highly popular in the world and Turkey. In this thesis, a pilot aquaponic system has been established in a laboratory environment and in a closed area and experimental parameters have been investigated. In the aquaponic pilot system, the development of fish and curly lettuce plant known as tilapia (Oreochromis niloticus) was investigated. The system was operated in two different ways, parallel and simultaneous. In one of these systems, an adsorption unit was added unlike the other. In both systems, feed evaluation and growth performances of fish and root and stem growth of lettuce were investigated. Physico-chemical parameters of water in samples taken from different tanks for both systems during the experiment, ammonium nitrogen (NH4-N), nitrite nitrogen (NO2-N), nitrate nitrogen (NO3-N), phosphate (PO4) in samples taken from the inlets and outlets of the tanks the two systems were compared. In the adsorption system, the average input and output values of ammonium nitrogen (NH4-N), nitrite nitrogen (NO2-N), nitrate nitrogen (NO3-N) and phosphate (PO4) amounts are 0.18, 0.05, 2.49 for the input, respectively and 4.5 mg/L was found to be 0.09, 0.05, 2.7, 9.48 mg/L for output. Ammonium nitrogen (NH4-N), nitrite nitrogen (NO2-N), nitrate nitrogen (NO3-N), phosphate (PO4) amounts of input and output mean values of adsorption-free system are respectively for input; 0.38, 0.04, 2.7 and 3.01 mg/L, for output; 0.14, 0.03, 2.32 and 2.8 mg/L. The values were compared with the literature. Curly lettuce seeds were put into the system by drilling holes in the sponges and after 15 days adaptation process, the sprouted seeds were taken to the viols and the system was operated for 15 weeks. At the beginning of the experiment, 660 g fish density was started for both systems and at the end of the experiment, 2.180 kg fish weight was reached in both systems. At the end of the 15-week period, the total weight of the lettuce reached 1.400 kg at the end of the experiment in the non-adsorption system and 1.420 kg in the system with the adsorption unit. Physico-chemical and chemical parameters of the systems measured in aquaponic systems were found to be suitable for fish and plant optimum ranges.