Sentetik yeraltı suyundan nitrat kirliliğinin tetradesmus obliquus alg kültürü kullanılarak giderilmesi

Abstract

Yeraltı sularında nitrat kirliliğinin gideriminde iyon değişimi, ters ozmoz, elektrodiyaliz ve denitrifikasyon gibi arıtım yöntemleri kullanılmaktadır. Ancak bu yöntemlerin işletme maliyetinin yüksek olması, ikincil bir arıtım gerektirmesi, açığa çıkan atıkların bertarafının kolay olmaması ve ilave bir kimyasala ihtiyaç duyulması gibi nedenlerden dolayı alternatif bir yöntem olan ve tez çalışmasının konusunu oluşturan alg kültürleri ile nitrat kirliliğinin giderimi incelenmiştir. Bu tez çalışması kapsamında; yeraltı sularında önemli bir kirlilik parametresi olan nitratın Tetradesmus obliquus türü ile giderilmesi ve giderime etki eden optimum koşulların belirlenmesi amaçlanmıştır. Bölmelerin naylon membran ile ayrıldığı bir reaktör tasarımı yapılmıştır. Fotobiyoreaktör ve membran biyoreaktörün birlikte kullanıldığı deney düzeneğinde farklı ışık, farklı sıcaklık, farklı pH ve farklı hava debisi koşullarında Tetradesmus obliquus türünün nitrat giderimine etkisi incelenmiştir. Elde edilen veriler sonucunda; 28 °C sıcaklık, 24 saat ışık süresi, pH 8 ve 0,5 L/dk hava debisi verilmesi durumunda on günün sonunda nitrat derişiminin 170 mg NO3-/L'den 32 mg NO3-/L'ye düştüğü ve %81 oranında bir giderim verimine ulaşıldığı görülmüştür. Gerçekleştirilen tez çalışması ile, yeraltı sularından nitrat gideriminde alg kültürlerinin kullanılabileceği ve giderim sonrasında alg kültürlerinin ortamdan uzaklaştırılması için ilave bir arıtım yöntemine ihtiyaç duyulmayacağı görülmüştür.

Ion exchange, reverse osmosis, electrodialysis and denitrification are known methods used for nitrate removal from ground water. In this study, nitrate removal by algae culture was investigated as a new alternative treatment method to the others which have several disadvantages; high operating costs, waste disposal difficulties, and necessity of secondary treatment and additional chemicals. In this thesis; it was aimed to eliminate nitrate, which is an important pollution parameter in groundwater, by Tetradesmus obliquus and to determine the optimum conditions affecting nitrate removal. A bioreactor was designed with its chambers seperated by a nylon membrane. This membrane bioreactor and a photobioreactor were used together for the experiments to investigate the effect of Tetradesmus obliquus species in nitrate removal under different conditions, such as: different light, different temperature, different pH values and different air flow rate. Obtained data showed that under the 28 °C temperature, 24 hours light time, pH 8, and 0,5 L/min air flow rate conditions, the nitrate concentration was reduced from 170 mg NO3-/L to 32 mg NO3-/L in 10 days with a removal efficiency of 81%. With this thesis study, it was determined that algae cultures could be used for removal of nitrate from groundwater and required no additional treatment methods for its own elimination.