Enhancement of biological treatment performance of saline wastewater by halophilic bacteria
Tuz içeren atıksuların biyolojik arıtma performansının halofilik bakteri ile arıtılması
- Tez No: 83773
- Danışmanlar: PROF. DR. FİKRET KARGI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Atık su, Bakteriler, Biyolojik arıtma, Tuz, Waste water, Bacteria, Biological treatment, Salt
- Yıl: 1999
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Tuz içeren atıksuların biyolojik arıtımı genellikle tuzun organizmalar üzerinde olumsuz etkileri nedeniyle düşük verimlerle gerçekleşmektedir. Tuz biyolojik arıtma ünitelerinde organizmaları plazmolize uğratarak aktivitelerini kaybetmelerine neden olur. Biyolojik arıtmadan önce, atıksulardan tuzun ters ozmoz ya da iyon değiştiricilerle giderimi işletme ve yatırım maliyetlerini artırdığından pratikte uygulanamamaktadır. Oysa bazı tuz tolere edebilen organizmalar (Halobacter halobium ya da Dunaliella salına) yüksek tuz konsantrasyonlarında ( %1-%10 NaCl ) ortamdan karbon ve azot bileşiklerini giderebilmektedir. Farklı konsantrasyonlarda tuz içeren ( 0% - 10% NaCl ) sentetik atıksu KOI giderimi için biyolojik olarak arıtıldı ve yine nitrinkasyon - denitrifikasyon işlemine tabi tutuldu. Tuz içeren atıksulardan KOI giderimi sıvı faz havalandırmalı bir dönen biyodisk ünitesi kullanılarak yapıldı. Nitrinkasyon ve denitrifikasyon çalışmaları sırasıyla bir aktif çamur ünitesi ve aşağı akımlı bir biyofiltre kullanılarak gerçekleştirildi. önemli işletme parametrelerinin (A/Q oranı, tuz derişimi, giriş suyu KOI derişimi ve KOI yükleme hızı, geri döngü, disk sayısı ve yüzey alam) KOI giderim verim ve hızı üzerine etkileri sürekli dönen bir biyodisk ünitesi kullanılarak sistematik olarak araştırıldı. Deneyler, aktif çamur kültürü ve Halobacter halobium ilaveli kültürler kullanılarak yapıldı. Tuz konsantrasyonu 2% nin üzerine çıkarıldığında KOI giderme verimi azalmaktadır. KOI yükleme hızı ve giriş KOI değerinin artması da KOI giderim verimini düşürmektedir. Çamur geri döngüsü sistemin performansını önemli ölçüde etkilememektedir. KOI giderme verimi artan A/Q oram ve disk sayısıylaVI artmaktadır. Aktif çamur kültürünün Halobacter ile 1/1 oranında aşılanması özellikle 2% den büyük tuz konsantrasyonlarında sistem verimininin arttığı gözlendi Halobacter ilaveli aktif çamur kültürü ile yapılan deneylerde %5 ve %10 tuz içeren atıksularda yaklaşık %85 ve %60 KOI giderim verimleri elde edildi Mevcut veriler kullanılarak kinetik sabitler ve matematik modeller geliştirildi îkinci kısım deneylerde, nitrifikasyon ve denitrifikasyon hızı ve verimi üzerine çamur yaşı, hidrolik bekleme süresi, giriş amonyum, nitrat ve tuz derişiminin ve Halobacter halobium kullanımının etkileri araştırıldı. Tuz derişiminin nitrifikasyon-denirrifikasyon verimi üzerine etkileri incelendi %2'den yüksek tuz derişimlerinde nitrifikasyon ve denitrifikasyon verimlerinin önemli ölçüde azaldığı gözlendi Denitrifikasyon sisteminin nitrifikasyona göre tuz derişimine daha duyarlı olduğu gözlendi Ortama Halobacter kültürünün aşılanmasının nitrifikasyon ve denitrifikasyon sisteminin verimini arttırmadığı görüldü. Tuz içermeyen suyun nitrifikasyonu deneylerinde çamur yaşının 12 güne kadar yükseltilmesi ile sistem verimi artış gösterdi. Giriş azot konsantrasyonunun 100 mg/L nin üzerine çıkması nitrifikasyon ve denitrifikasyon verimlerini olumsuz yönde etkilemektedir. Tuzsuz suyun nitrifikasyon ve denitrifikasyonu için optimum hidrolik alıkonma süreleri 12 saat ve 6 saat olarak bulundu. Mevcut veriler kullanılarak matematiksel modeller geliştirildi ve kinetik sabitler saptandı.
Özet (Çeviri)
m ABSTRACT Biological treatment efficiency of saline wastewater is usually low because of adverse effects of salt on microbial flora. Presence of salt cause loss of activity of organisms in biological wastewater treatment operations due to plasmolysis of cells. Removal of salts from wastewaters before treatment by reverse osmosis or ion exchange requires high capital and operating costs and are not practical However, some halophilic organisms ( e.g., Halobacter halobium or Dunaliella salina ) can grow and remove carbon and nitrogen compounds from wastewaters in the presence of salt (l%-10%NaCl) Synthetic wastewater containing different concentrations of salt (0% - 10% NaCl) was biologically treated for COD removal and also subjected to nitrification- denitrification. COD removal studies of saline wastewater was realized by using a rotating disc contactor with liquid phase aeration. Nitrification and denitrification studies were performed by using an activated sludge and downflow biofilter units, respectively. Effect of important process variables (A/Q ratio, salt concentration, COD concentration in the feed and COD loading rate, effluent recycle, number and surface area of discs) on efficiency and rate of COD removal were systematically investigated by using a continuous rotating biodisc contactor. Experiments were conducted by using Halobacter-free and added activated sludge cultures. COD removal efficiency decreased with increasing salt content above 2%. Increases in COD loading rate and feed COD concentration also decreased the efficiency of COD removal. Sludge recycle did not significantly affect the performance of the system. COD removal efficiency increased with increasing A/Q ratio and the number ofIV discs. Inclusion of Halobacter into activated sludge culture (1/1) improved the system performance, especially at high salt concentrations (T> 2%). Halobacter added activated sludge culture resulted in nearly 85% and 60% COD removal efficiencies at 5% and 10% salt contents, respectively. Mathematical models were developed and model constants were determined by using the experimental data. Effects of sludge residence time, hydraulic residence time, varying feed nitrogen (ammonium and nitrate) and salt concentrations and inclusion of Halobacter halobium on nitrification and denitrification rates and efficiencies were investigated in the second part of the study. Effect of salt concentration on the system performance was quantified. Salt concentrations above 2% resulted in significant reductions in performance of both nitrification and denitrification. Denitrification was more sensitive to salt as compared to nitrification. Inclusion of Halobacter halobium did not improve efficiencies of nitrification and denitrification. The system performance improved with increasing sludge age up to 0C = 12 d in nitrification of salt-free synthetic wastewater. Feed nitrogen concentrations above 100 mgN/L adversely affected the nitrification and denitrification performances. The optimal residence times in nitrification and denitrification were 12 h and 6 h, respectively for salt-free wastewater. Mathematical models were developed and the salt inhibition constants were determined by using the experimental data.
Benzer Tezler
- Anaerobik çürütülmüş çamurların farklı kimyasal maddelerle şartlandırılması
Conditioning of anaerobic digested sludges with different chemical conditioners
İLKER SEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİ AKÇA
- Treatment of reactive dye-bath effluents by heterogeneous and homogeneous advanced oxidation processes
Reactive boya banyo atıksularının heterojen ve homojen ileri oksidasyon prosesleriyle arıtımı
İDİL ARSLAN
Doktora
İngilizce
2000
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. IŞIL AKMEHMET BALCIOĞLU
- Sayısal hücre görüntülerinin kodlanması ve nicel analizi
Coding and quantitative analysis of the digital cell images
NEŞE APAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. MUHİTTİN GÖKMEN
- Enhanced biodegradation of persistent organic pollutants in industrial wastewaters by biosurfactants
Endüstriyel atıksulardaki kalıcı organik kirleticilerin biyosurfaktantlar ile hızlandırılmış biyolojik parçalanması
HASAN SARPTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN TÜRKMAN
- Powdered activated carbon addition to activated sludge in the treatment of landfill leachate
Düzenli depolama alanları sızıntı suyu arıtımında aktif çamura toz aktif karbon eklenmesi
ÖZGÜR AKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF.DR. FERHAN ÇEÇEN