Biyoreaktörde Borodinellopsis texensis'den azot ve fosfor gideriminin araştırılması
Investigation of nitrogen and phosphorus removal from Borodinellopsis texensis at bioreactor
Yazar: ESRA EBİNÇ
Danışman: DOÇ. DR. MELİH ONAY
Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Amonyum bileşikleri = Ammonium compounds ; Atık su arıtma = Waste water treatment ; Azot giderimi = Nitrogen removal ; Biyoreaktörler = Bioreactors ; Fosfor giderimi = Phosphorus remoual ; Nitratlar = Nitrates ; Nitritler = Nitrites

Özet:
Mikroalgler fotosentetik mikroorganizmalardır ve atıksuyun arıtımı için kullanılabilirler. Bu çalışmada, Borodinellopsis texensis'den azot ve fosfor giderimi araştırıldı. Bunun için, mikroalgler Bold Basal Besiyeri (BBM) içerisinde kabarcıklı kolon fotobiyoreaktör ile mavi ışık altında büyütüldü. Mikroalgler nitrat, nitrit ve amonyum gibi farklı azot kaynakları (3, 6 ve 9 mM) ve iki fosfat kaynağında (0,65 ve 1,3 mM) büyütüldü. Borodinellopsis texensis'in optik yoğunlukları (OD), biyokütle konsantrasyonları ve azot ve fosfat giderimleri araştırıldı. Elde edilen sonuçlara göre, en yüksek optik yoğunluk 9 mM nitrat konsantrasyonunda 0,19 iken en düşük değer ise 9 mM amonyum konsantrasyonunda 0,11 olarak ölçüldü. Fosfat limitasyonu altında (0,65 mM), optik yoğunluk değeri önemli derecede azaldı ve 0,08 OD değerine ulaştı. Buna ek olarak, maksimum biyokütle konsantrasyonu 9 mM nitrat konsantrasyonunda 389 mg/l olarak bulundu. Minimum biyokütle konsantrasyonu ise 9 mM amonyum konsantrasyonunda 222 mg/l idi. Ayrıca Borodinellopsis texensis'den azot ve fosfat giderimi üzerinde çalıştık. En yüksek azot giderimi 3 mM nitrat konsantrasyonunda %77 olarak bulundu. En düşük azot giderimi ise 9 mM amonyum konsantrasyonunda %67 idi. Bu sonuçların aksine, mikroalglerden fosfat giderimi benzer sonuçlar gösterdi. Azot ve fosfat kaynağı değiştiğinde fosfat giderimi neredeyse sabit kaldı. Maksimum fosfat giderimi 3 mM nitrat ve 6mM amonyum konsantrasyonlarında %61 olarak bulundu. Sonuç olarak, Borodinellopsis texensis laboratuvar ölçekte atık suyun arıtılması için kullanılabilir ve bu durum geniş ölçekli reaktörlerde atık suyun arıtılması ile ilgili çalışmaların yapılmasına ihtiyaç duyar.

Abstract:
Microalgae are photosynthetic microorganisms and they can be used for the treatment of wastewater. In this study, we carried out Borodinellopsis texensis for its nitrogen and phosphorous removal. For this aim, microalgae were grown in Bold Basal Medium in bubble-column photobioreactor under blue color. Microalage were grown in different concentrations (3, 6 and 9 mM) of various nitrogen sources such as nitrate, nitrite and ammonium and two phosphate concentrations (0.65 and 1.3 mM). Optical densities, biomass concentrations and nitrogen and phosphate removal percentages of Borodinellopsis texensis were investigated. According to results, the highest optical density was 0.19 at 9 mM nitrate concentration and the lowest was 0.11 at 9 mM ammonium concentration. Under phosphate limitation (0.65 mM), optical density values significantly decreased and reached 0.08 OD value. In addition, the maximum biomass concentration was 389 mg/l at 9 mM nitrate concentration and the minimum concentration was 222 mg/l at 9 mM ammonium concentration. Also, we studied nitrogen and phosphate removal from Borodinellopsis texensis. The highest nitrogen removal was 77% at 3 mM nitrate concentration. The lowest phosphate removal was 67% at 9 mM ammonium concentration. Contrarily, phosphate removal of microalgae had similar results. Phosphate removal percentage remained nearly stable when nitrogen sources and their concentrations changed. The maximum phosphate removal was 61 % at 3 mM nitrate and 6 mM ammonium concentrations. In conclusion, Borodinellopsis texensis can be used for the treatment of wastewater at lab scale studies and it needs further studies including large scale reactors for the treatment of wastewater.