Aktif çamur sistemlerinde metal toksisitesinin respirometrik metod kullanılarak belirlenmesi

Abstract

Bu çalısmanın amacı; Zn+2 ve Cr+6' nin aktif çamur prosesi üzerindeki toksiketkisinin respirometrik olarak incelenmesidir. Zn+2 ve Cr+6' nin çesitlikonsantrasyonlardaki toksik etkisini belirlemek için laboratuar ölçekli sürekli klasik veaerobik seçicili aktif çamur sistemi isletilmistir. Aktif çamur prosesinde toksik etkiyidegerlendirmek için 12, 24, 36, 48, 72 mg/l konsantrasyonlarında Zn+2 ve 4, 10, 16, 24,32 mg/l konsantrasyonlarında Cr+6 ile çalısılmıstır. Aktif çamur prosesi üzerinde bumetallerin Oksijen Tüketim Hızı (OTH)' na etkileri ve IC50 (%50 solunum inhibisyonumeydana getiren toksik madde konsantrasyonu) degerleri respirometrik metotkullanılarak test edilmis ve karsılastırılmıstır. Zn+2 ve Cr+6' nin konsantrasyonlarınınartması ile OTH degerlerinin azaldıgı gözlenmistir. Sonuç olarak, IC50 degerinin klasikaktif çamur sisteminde Zn+2 için 44,71 mg/l ve Cr+6 için 12,04 mg/l oldugu, aerobikseçicili aktif çamur sisteminde ise Zn+2 için 54,31 mg/l ve Cr+6 için 17,04 mg/l oldugubelirlenmistir. Bu da Cr+6 metalinin aktif çamur sistemine karsı daha toksik oldugunugöstermistir. Bulunan sonuçlar ve yapılan degerlendirmelerde; klasik sistemden alınanaktif çamurun yapılan toksisite izleme çalısmalarında, aerobik seçicili aktif çamursistemine göre daha hassas oldugu görülmüstür. OUR ile bulunan metallerin IC50degerleri; aerobik seçicili sistemin %50 solunum inhibisyonu meydana getirenkonsantrasyonlarının klasik aktif çamur sistemine göre Zn+2 için % 18, Cr+6 için % 30daha fazla konsantrasyonda oldugunu göstermistir. Ayrıca Zn+2 ve Cr+6' nin aktif çamursistemlerine yaptıgı etkinin farklı konsantrasyonlara baglı olarak degistigi tespitedilmistir.Anahtar Kelimeler: Aktif Çamur, Metal Toksisitesi, Oksijen Tüketim Hızı (OTH),Krom (VI), Çinko (II)

The aim of this study was to investigate toxic effects of Zn+2 ve Cr+6 onactivated sludge process by using respirometric method. Bench-scale continuousconventional and aerobic selector activated sludge systems were operated to investigatetoxic effects of various concentrations of Zn+2 ve Cr+6 metals. In the experiments 12, 24,36, 48, 72 mg/l Zn+2 and 4, 10, 16, 24, 32 mg/l Cr +6 concentrations were examined.IC50 (concentration of a toxicant producing 50% respiration inhibition) values of metalsfor oxygen uptake rate (OUR) were tested by using respirometric method andcompared. Experimental results indicated decreasing OUR values with increasing metalconcentrations. IC50 values were determined to be 12,04 mg/l for Cr+6 and 44,71 mg/lfor Zn+2 for conventional system and 17,09 mg/l for Cr+6 and 54,31 mg/l for Zn+2 foraerobic selector activated sludge system. Results indicated that Cr+6 was likely to bemore toxic for activated sludge processes. Experimental results and evaluations wereindicated; conventional activated sludge system is more susceptible than aerobicselector activated sludge system for the metal toxicity. The estimated IC50 values ofmetals by OUR revealed that the concentrations of toxic metal. Concentrations, leading50 % respiration inhibition in aerobic selector activated sludge system higher than inconventional activated sludge system with value of 18% and 30 % for Zn+2 and Cr+6,respectively. Furtermore, the effect of Zn+2 and Cr+6 on activated sludge systems areshown to be changed with raising concentrations of metals.Keywords: Activated Sludge, Metal Toxicity, Oxygen Uptake Rate (OUR), Chromium(VI), Zinc (II)