Aktif çamur prosesiyle atıksu arıtımı sırasında nitrifikasyon bakterilerinin aktivitesinin araştırılması

Investigation of nitrifying bacterial activities during wastewater treatment using activated sludge process

Abstract

The activity of nitrite oxidizing bacteria (NOB) during activated sludge wastewater treatment was investigated by monitoring nitrite oxidation, nitrate formation and carbon dioxide fixation. Nitrite oxidation, nitrate removal and carbon dioxide (CO2) fixation assays in batch experiments were performed using mixed liquor samples obtained from a complete-mix, bench-scale, activated sludge reactor. Nitrite oxidation resulted in a 1:1 ratio (nitrite removal to nitrate formation) with equal rates in the batch samples. This ratio suggests conversion of all consumed nitrite to nitrate based on the stoichiometry of the reaction of nitrite oxidation in which 1 mol of nitrite-N is converted to 1 mol of nitrate-N. The mean assimilated inorganic carbon was 20.3 $mu g/L$ and the mean carbon dioxide fixation rate was calculated as 4.06 jug/L-hr. The ratio of carbon incorporated to nitrogen oxidized was 1.42 x $10^{-3}$. Additionally, it was demonstrated that there was a connection between nitrite removal, nitrate formation and CO2 fixation. Also, it was shown that uptake of inorganic carbon can be exploited as a method by which to demonstrate the in-situ activity of nitrifying bacteria.

Özet

Aktif çamur yöntemiyle atık su arıtımı sırasında, nitrit oksitleyen bakterinin aktivitesi, nitrit oxidasyonu, nitrat formasyonu ve CO2 fiksasyonu gözlenerek araştırılmıştır. Nitrit oksidasyonu, nitrat giderimi ve karbon dioksit fiksasyonu kesikli reaktör sisteminde ölçülmüştür. Deneylerde kullanılan biyokütle örnekleri sürekli, tam karışımlı, laboratuar ölçekli aktif çamur reaktöründen alınmıştır. Nitrit oksidasyonunun nitrat formasyonuna eşit olduğu ve 1:1 oranında nitrojen dönüşümünün gerçekleştiği sonucu bulunmuştur. Sonuçlar ortalama inorganik karbon asimilasyonunun 20.3 $mu g/L$ ve ortalama CO2 fiksasyonu oranının 4.06 $mu g/L-hr$ saat olduğunu göstermiştir. Asimile edilen karbonun oksitlenen nitrojene oranı 1.42 x $10^{-3}$ olarak bulunmuştur. Ayrıca, nitrit oksidasyonu, nitrat formasyonu ve CO2 fiksasyonu arasında bir bağlantı olduğu da bu çalışmayla belirtilmiştir. Buna ek olarak, nitrit oksitleyen bakterinin aktivitesini ölçme metodu olarak inorganik karbon alımının kullanabileceği de gösterilmiştir.