Treatment of an agricultural, industrial polluted wastewater with purple phototrophic bacteria

Bu tezin amacı klasik nütriyent arıtma yöntemlerine bir alteratif yöntem uygulayarak, tarımsal ve endüstriyel kaynaklarca kirlenmiş bir atıksudan Rhodobacter sphaeroides ya da aktif çamur ve Rhodobacter sphaeroides ten oluşan bir ko-kültür kullanarak nütriyent giderimi sağlamaktır. Bu yöntem, özellikle bazı havzalarda tarımsal uygulamalar nedeniyle aşırı besin içeren yüzeysel sulara uygulanabilecektir. Porsuk Çayı'ndan alınan yüksek miktarda nütriyente sahip model bir atıksu simule edilmiş ve nütriyent giderimi yapılmıştır. İlk deneyde, R. sphaeroides'in nütryient giderme kapasitesini optimize etmek için çevresel koşullar test edilmiştir. KOİ giderimi için aerobik karanlık koşullar tercih edilmiştir. R. sphaeroides in düşük ve yüksek KOİ/TN oranlarındaki KOİ giderme verimi test edilmiş ve bu kültürün azot bağlama kapasitesi, düşük KOİ/TN oranlarında %93 ün üzerinde KOİ giderme verimi göstermiştir. Yüksek KOİ/TN oranlarında en yüksek KOİ giderme verimi %42 ile 100 /23 lük KOİ/TN oranında elde edilmiştir. Bir sonraki deneyler için Porsuk Nehri'nden alınan bir model atıksu simülasyonu yapılmıştır. KOİ/TN (100/ 5 100 /25) ve KOİ/TP (100/0, 5 100/2) oranlarının değerlendirildiği deneylerde 1000 mg / L KOİ içeren sentetik bir atıksu kullanılmıştır. R. sphaeroides ile KOİ/TN oranının 100/ 23 olduğu koşullarda KOİ tamamen giderilmiştir. KOİ/TN oranı deneylerinde toplam fosfor giderme verimi yaklaşık %54 3 olmuştur. 100 /20 lik KOİ/TN oranında, toplam azot giderme verimi %82 ile en yüksektir. KOİ/TP oranı deneylerindeki tüm KOİ nin tüm koşullarda giderilebildiği tespit edilmiştir. TN giderme verimleri KOİ/TP oranı arttıkça azalma göstermiş ve bu verimler %82'nin üzerinde olmuştur. TP gideriminin düşük olması nedeniyle Rhodobacter sphaeroides'in atıksudan yeterince fosfat gideremediği anlaşılmıştır. Deneyler sonucunda nihai TN, TP konsantrasyonlarının yüzeysel su deşarj standartlarını karşılayamadığı tespit edilmiştir. Nütriyent giderimi için yüksek C/N/P oranlı aktif çamur ve Rhodobacter spharoides içeren bir ko-kültür kullanılmıştır. AS/RS ko--kültür oranının 1/5 olduğu koşullarda KOİ %100'lük bir giderme verimi ile tamamen giderilmiştir. Bu koşullar altında toplam fosfor ve toplam azot giderme verimleri sırasıyla %72 ve %89, 5 olmuştur. Test edilen nihai nütriyent konsantrasyonları, yüzeysel su deşarj standartlarını karşılayamamıştır. Sürekli aktif çamur sisteminde; hidrolik alıkonma sürelerinin (6--15, 9 saat) etkileri, 1/5 oranında aktif çamur ve R. sphaeroides ten oluşturulan ko-kültür ile birlikte, nütriyentlerin giderimi araştırılmıştır. COD, TN, NO3, NH4, PO4 giderme verimlerinin, yüzde 80, 76, 86, 67 ve 79 olan değerleriyle 10.1 saatte en yüksek seviyede olduğu gözlemlenmiştir. Atıksu konsantrasyonları yönetmeliklere göre su kalite standartlarını karşılayamamıştır. Bununla birlikte, simüle edilmiş yüzeysel suyun özelliklerinin açık kanal suyu olarak sınıflandırılabilecek evsel atıksuya çok yakın olduğu düşünülmektedir. Ayrıca, Porsuk Nehri, seçilen noktadaki su numunesinin alındığı noktaya göre deşarj standartlarını karşılamak için çok daha düşük nütriyent konsantrasyonlarına sahiptir. Sonuç olarak, aktif çamur ve R. sphaeroides ten oluşan bir ko-kültür nütriyent giderimi için kullanılabilir ve doğal bir arıtma yöntemi olarak tercih edilebilir.