Anaerobik perdeli reaktörde biyolojik metal giderimi

Abstract

Bu çalışmada; Sülfat (1000-2000 mg/L) ve çinko (65-200) içeren asidik (pH 4.5-7.0) atıksuların 35ºC'de anaerobik perdeli reaktörde (APR) arıtımı incelenmiştir. Dört eşit bölmeye sahip olan APR de hidrolik bekletme süresi çalışma boyunca 2 günde sabit tutulmuştur. Sülfat indirgeyen bakteriler (SİB) için karbon ve enerji kaynağı olarak reaktöre laktat eklenmiştir (KOİ/sülfat =0.67). Azalan pH ve artan çinko, KOİ ve sülfat yüklemelerinde sistemin performansı araştırılmıştır. Sülfat indirgeme verimi reaktörün başlangıç süresinde hızlı bir şekilde artmış ve ilk 45 gün içerisinde de %80' lere ulaşmıştır. Giriş atıksuyun pH'sının düşürülmesi, sülfat ve çinko konsantrasyonunun arttırılması sistem performansını olumsuz etkilememiş ve sülfat indirgeme ve KOİ giderim verimleri sırasıyla %62-90 ve %80-95 mertebesinde seyretmiştir. Giriş atıksuyunun pH'sı 7.0'den 4.5'e düşürülmesine rağmen, reaktör çıkış pH'sı sürekli 6.8-7.5 arasında kalmıştır. Çalışma boyunca %99'un üzerinde çinko giderimine ulaşılmış ve giderilen çinkonun büyük bir kısmı ilk kompartmanda çöktürülmüştür. Karbon oksidasyonundan sülfat idirgemesine elektron akışı ortalama %84±11 civarında gözlenmiştir. Tüketilen karbonun geri kalanının muhtemelen fermentatif reaksiyonlar ve biyokütle büyümesi için kullanıldığı düşünülmektedir.

The applicability of anaerobic baffled reactor (ABR) was investigated for the treatment of acidic (pH 4.5-7.0) wastewater containing sulfate (1000-2000 mg/L) and zinc (65-200 mg/L) at 35ºC. The ABR was consisted of four equal stages and hydraulic retention time was kept constant at 2 days throughout the study. Lactate was supplemented (COD/sulfate = 0.67) as carbon and energy source for sulfate reducing bacteria (SRB). The robustness of the system was studied by decreasing pH and increasing Zn, COD, and sulfate loadings. Sulfate reduction efficiency quickly increased during the startup period and reached 80% within 45 days. Decreasing feed pH, increasing feed sulfate and zinc concentrations did not adversely affect system performance as sulfate reduction and COD removal efficiencies were within 62-90 and 80-95%, respectively. Although feed pH was steadily decreased from 7.0 to 4.5, effluent pH was always within 6.8-7.5. Over 99% Zn removal was attained throughout the study due to formation of zinc-sulfide precipitate. Most of the removed Zn accumulated in the first compartment, which make Zn recovery easier. Electron flow from carbon oxidation to sulfate reduction averaged 86±11%. Fermentative reactions and biomass growth were most probably responsible for the rest of the carbon consumption as methane production was not detected.