The decolorization of azo dye Reactive Black 5 in a sequential anaerobic-aerobic system

Ardışık anaerobik - aerobik sistemde Reaktif Siyah 5 azo boyasının renk giderimi

Özet

Bu çalışmada, Raeaktif Siyah 5 (RB 5) azo boyasının renk giderimi için ardışık anaerobik-aerobik sistemin potansiyeli araştırılmıştır. Sentetik atıksu 150 mg/L boya ve 3000 mg/L glikoz-KOİ içermiştir. Renk ve KOİ giderimi için sürekli beslemeli anaerobik yukarı akışlı çamur yatak reaktör (YAÇYR) - sürekli karıştırmalı aerobik reaktör (SKAR) ardışık sistem kullanılmıştır. Ayrıca, anaerobik şartlar altındaki metan gaz üretim verimi belirlenmiştir. YAÇYR-SKAR reaktörlerde farklı organik yükleme oranı (OYO = 2.4-22.5 kg KOİ/m3.gün) ve hidrolik bekleme süresinde (HBS = 3.2-30.1 saat) iþletilmiþtir. Anaerobik (YAÇYR) reaktörde organik yükleme oranı 2.4 kg COD/m3.gün'den 22.5 kg COD/$m^3$.gün'e yükselmesi ile KOİ giderim verimleri, % 61'den % 36.7'ye azalmıştır. HBS 30.1 saat'ten 3.2 saat'e düşürüldüğünde renk giderimi % 99.8'den % 90.7'ye düşmüştür. Anaerobik reaktörde 2.4 ve 22.5 kg KOİ/m3.gün'lük organik yükleme oranında metan üretim verimleri sırası ile % 75 ve % 38.3 olarak elde edilmiştir. Aerobik reaktörde KOİ giderimi üzerine hem çamur yaşının (ÇBS) hem de besin maddesinin mikroorganizmaya oranının (F/M) etkisi araştırılmıştır. Aerobik reaktörde 2 ve 19 günlük ÇBS'de sırası ile KOİ giderim verimi %62.2 ve %86.3 olarak elde edilmiştir. F/M oranlarının 0.112 ve 1.569 kg KOİ kg MLSS/gün olduğunda KOİ giderim verimi %86.3 ve %62.2 bulunmuştur. Ardışık anaerobik-aerobik reaktörde 150 mg/L RB 5 boya konsantrasyonu kullanıldığında renk ve KOİ giderimi %99.8 ve %95 olarak elde edilmiştir.

Abstract

The potential of the sequential anaerobic-aerobic system for decolorization of azo dye Reactive Black 5 (RB 5) was investigated in this study. The synthetic wastewater contained 150 mg/L dye and 3000 mg/L glucose- COD. An upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor and continuously stirred aerobic reactors (CSAR) were used to the remove color and COD. The methane gas production efficiencies were also investigated under the anaerobic conditions. The UASB - CSAR were operated at different organic loading rates (OLR= 2.4-22.5 kg COD/m3.day) and hydraulic retention times (HRT= 3.2-30.1 h). The COD removal efficiencies decreased from 61 to 36.7% with increases in organic loadings from 2.4 to 22.5 kg COD/m3.day in the anaerobic UASB reactor. The color removals decrease from 99.8 to 90.7% when the HRT decreased from 30.1 to 3.2 hours. The methane production efficiencies obtained were 75 and 38.3% at the organic loading rates of 2.4 and 22.5 kg COD/m3.day respectively, in the anaerobic reactor. The effects of both sludge retention times (SRT) and the food to mass (F/M) ratio on the COD removal efficiencies was investigated in the aerobic reactor. COD removal efficiencies of 62.2 and 86.3% were obtained at 2 and 19 days SRT in the aerobic reactor. The COD removal efficiencies were found to be 86.3 and 62.2% at F/M ratios of 0.112 and 1.569 kgCOD/kgMLSS.day. The color and COD removal efficiencies obtained were 99.8% and 95% by using 150 mg/L of RB 5 dye concentration in the sequential anaerobicaerobic reactor.