Assesment of partical nitrification/ nitritification process under oxygen-limited conditions - Çiçek, Esra (My University, 2008)
KISMİ OKSİJEN ŞARTLARINDA NİTRİFİKASYON/ NİTRİTİFİKASYON PROSESLERİNİN İNCELENMESİ Bu çalışma kapsamında çözünmüş oksijen (ÇO) konsantrasyonu kontrolüne dayalı kısmi nitrifikasyon/ nitritifikasyon prosesleri zenginleştirilmiş nitrifikasyon kültürü içeren askıda çoğalan ardışık kesikli reaktör (SBR) ve dolgu yataklı batık biyofilm sistemlerinde aynı şartlar altında 365 gün süresince kademeli olarak azalan ÇO konsantrasyonlarında gerçekleştirilen sürekli akış deneyleri ile incelenmiştir. Ayrıca, sürekli akış altında işletilen SBR sisteminde belirli zaman aralıklarında gerçekleştirilen kesikli spesifik amonyum tüketim hızı ve oksijen tüketim hızı deneyleri ile uzun süreli limitli ÇO konsantrasyonuna maruz kalan nitrifikasyon bakterilerinin detaylı kinetik analizi gerçekleştirilmiştir. Deneylerden elde edilen sonuçlar her iki sistemde de kısıtlı oksijen şartlarının amonyak ve nitrit birikimine yol açtığını göstermiştir. SBR sisteminde 1 mg/ L’den 0.54 mg/ L ÇO’ya geçildiğinde görülmeye başlanan amonyak ve nitrit birikimi biyofilm sisteminde 3.64 mg/ L’den 1.21 mg/ L’ye geçildiği süreçte görülmeye başlanmıştır. Her iki sistemde de uzun süreli kısıtlı oksijene maruz kalan amonyum oksitleyen AOB ve nitrit oksitleyen NOB kültürlerinin düşük ÇO’ya fizyolojik olarak bir miktar adapte olduklarına dair bulgular elde edilmiştir. Nitrit birikiminin her iki sistemde amonyak birikimine paralel olarak seyretmesi, serbest amonyak miktarının kısmen de olsa nitrit birikimini etkilediğini göstermiştir. Kısıtlı oksijen şartlarının biyofilm sisteminde SBR sistemine göre daha ciddi nitrit birikimine sebep olduğu ve nitrit birikim/ amonyak birikim oranının daha yüksek seyrettiği bulunmuştur. Biyofilm sisteminde kısıtlı oksijen şartlarında stabil olarak seyreden amonyak ve nitrit birikimlerinde zamanla artış gösterecek bakteri miktarına bağlı olarak uzun vadede değişim olabileceği gözlemlenmiştir

ASSESMENT OF PARTIAL NITRIFICATION/ NITRITIFICATION PROCESS UNDER OXYGEN-LIMITED CONDITIONS In the scope of this study, partial nitrification/ nitritification processes based on dissolved oxygen (DO) concentration control will be investigated through 365-days continuous flow experiments performed in an enriched nitrifying suspended-growth sequential batch reactor (SBR) and a submerged packed bed biofilm system under gradually decreasing DO concentrations. The batch specific ammonium utilization rate and oxygen uptake rate experiments performed in the continuous-flow SBR system at certain time intervals were provided detailed kinetic analyses of the nitrifier culture which were exposed to limited oxygen conditions for prolonged time. The experimental results showed that in both systems limited oxygen conditions caused ammonium and nitrite accumulation. In the SBR system, ammonium and nitrite accumulations were initially observed upon decrease of DO from 1 to 0.54 mg/ L, whereas in the biofilm system they were initially observed upon decrease of DO from 3.64 mg/ L to 1.21 mg/ L. The findings from both systems indicated that ammonium oxidizing (AOB) and nitrite oxidizing (NOB) cultures, which were exposed to the limited oxygen conditions for prolonged time were physiologically adapted to low DO in some extent. In both systems, nitrite accumulation and ammonium accumulation occurred in parallel with each other, indicating that free ammonia concentration partially effective on nitrite accumulation. In the biofilm system limited oxygen conditions caused higher nitrite accumulation than in the SBR system and higher nitrite accumulation/ ammonium accumulation ratio was observed with respect to the SBR system. In the biofilm system, it was observed that ammonium and nitrite accumulations showing a stable trend under limited oxygen conditions might change in the long term due to increasing amount of bacteria in time.
Keywords: Çevre Mühendisliği