start-up of pilot scale partial nitrification and anammox reactors installed in a sewage treatment plant (evsel nitelikli atıksu arıtma tesisinde kurulan pilot ölçekli kısmı nitrifikasyon ve anammox reaktörlerinin devreye alınması) - Uflaz, Hilal (My University, 2018)
Anaerobik Amonyum Oksidasyon (Anammox) prosesi, 1995 yılında keşfedilen anaerobik ortamda Planctomycete bacteri grubunun aracılığı ile, NO2- elektron alıcısı olarak kullanıp amonyumu okside edip N2 gazına dönüştüren bir litoototrofik prosestir. Nitrit’i elektron alıcısı olarak kullanımı, Anammox uygulamalarından önce bir ön-kısmi nitrasyon prosesi gerektirir. Bugüne kadar, Anammox öncesi kısmı nitritasyon prosesi laboratuvar ölçeğinde ve gerçek büyüklükteki çalışmalarda çürütücü süzüntü sularının ekonomik olarak arıtılmasında başarı ile uygulanmış ve optimize edilmiştir. Ancak, evsel atıksu arıtmasında, Anammox uygulanması tüm dünyada hala sınırlıdır. Pek çok ülkede yerel Anammox aşı çamurunun eksikliği, Anammox bakterilerinin aşırı yavaş büyüme oranına sahip olması ve Anammox prosesi öncesinde Kısmi nitrifikasyonun gerekli olması, Anammox uygulamalarını sınırlamaktadır. Bu çalışma, esas olarak Türkiyede gerçek tesis işletme koşullarında atıksuyun kısmi nitrifikasyonunun incelenmesi ve Anammox türlerinin evsel nitelikli gerçek atıksudan kaynaklı aktif çamur kullanarak lokal olarak üretilmesi üzerine odaklanmıştır. Bu amaçla, iki (2) adet pilot ölçekli reaktörler, kısmı nitrifikasyon (KN) ve Anammox (AN) reaktörleri, Bursa Doğu Biyolojik Azot Giderim Atıksu Arıtma Tesisinde (AAT) kurulmuş ve Bursa Doğu AAT deki karışık aktif çamur ile aşılanmıştır. PN ve AN reaktörleri sırası ile 360 ve 425 gün boyunca işletilmiştir.Atıksuyun kısmi nitritasyonu pilot çalışması, çözünmüş oksijen, sıcaklık, pH, FA ve çamur yaş faktörlerinin PN verimliliğine olan etkisini göstermiştir. Atıksuyun kismı nitritasyonu stabil değildir. Tesis giriş suyu karakteriksiğinde olan değişikliklere bağlı olarak, geniş aralıklarda çıkış suyu kalitesinde dalgalanmalar olmuştur. Tüm çalışmaya göre, max. 1.2 civarında NO2--N:NH4+-N oranı, 1.1-1.2 mg/ L DO, 20-24°C sıcaklık, 0.7-1.1 mg/ L FA ve 4-5 gün SRT koşullarında elde edilebilir. Anammox için uygun olmayan, pek çok faz, düşük NO2--N:NH4+-N oranı ile sonuçlanmıştır. PN, evsel atıksuda Anammox uygulamaları için ana sınırlayıcı faktör olarak tanımlanmıştır. Evsel atıksuda iki aşamalı kısmi Nitritasyon-Anammox sistemlerinin kullanılması, gerçek uygulamaları için uygun bulunmamıştır.Türkiye'de ilk kez, gerçek tesis işletme koşullarında yerel aktif çamurdan anammox üretimi, başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Anammox populasyonu DNA kopya numarası, başlangıçta karışık aktif çamurda 10^3 ng/ ml iken 10^7 ng/ ml seviyesine çıktı. Toplam azot giderim oranı, 96 mg N / gün Azot yükünde 89 mg N/ gün seviyesine ulaştı, 425 gün işletme sonunda, giderim oranı %93 oldu.

Anaerobic Ammonium Oxidation (Anammox) process, which was discovered in 1995 is a lithoautotrophic process mediated by a group of Planctomycete bacteria which oxidize ammonium to N2 gas using NO2- as electron acceptor under anaerobic conditions. The use of nitrite as an electron acceptor requires a preliminary partial nitritation process prior to Anammox applications. To date, partial nitritation followed by Anammox process has been successfully implemented and optimized for sidestream digester supernatant treatment in a cost-effective way both in laboratory-scale and full-scale studies. However, application of Anammox process for mainstrem sewage treatment is still limited in all over the world. The lack of local Anammox seed in most of the countries, extremely slow growth rate of Anammox bacteria and partial nitritation requirement of the process limit Anammox applications. This study mainly focused on to evaluate the partial nitritation of sewage under real plant conditions and to assess enrichment of Anammox species locally under real sewage treatment conditions. For this purpose, two (2) pilot scale reactors, partial nitritation (PN) and Anammox (AN) reactors, were installed in Bursa Doğu Biological Nutrient Removal STP in Turkey and inocculated with mixed activated sludge of Bursa Doğu STP. The PN and AN reactors were operated with sewage for 360 days and 425 days, respectively. Partial nitritation of sewage pilot study demonstrated the effect of dissolved oxygen, temperature, pH, FA and sludge age factors on PN efficiency. PN of sewage was not steady. The wide fluctuations occurred in effluent quality depending on the changes in plant influent characteristics. In the whole study, the NO2--N:NH4+-N effluent ratio could be obtained maximum around 1.2 under DO: 1.1-1.2 mg/ L, temperature: 20-24°C, FA: 0.7-1.1 mg/ L and SRT: 4-5 days. There were many periods resulted very low NO2--N:NH4+-N effluent ratio which is not proper for Anammox. PN was identified as the major limiting factor for mainstream sewage Anammox applications. The use of two-stage partial Nitritation-Anammox systems for mainstream was found unfeasible for real case applications. Anammox enrichment from local activated sludge was successfully achieved first time in Turkey under real plant conditions. Anammox population DNA copy number, which was initially 10^3 ng/ ml in mixed activated sludge reached to the levels of 10^7 ng/ ml. The total N removal rate reached to the level of 89 mg N/ d for total N loading of 96 mg N / d with about 93% removal efficiency at the end of 425 days enrichment period.
Keywords: AnammoxAnaerobik Amonyum OksidasyonKısmı NitrifikasyonKısmi NitritasyonEvsel Atıksuda Anammox AnammoxAnaerobic Ammonium Oxidation Partial NitrificationPartial NitritationMainstream Anammox; Çevre Mühendisliği; Environmental engineering