BİYOJENİK MANGAN OKSİT KULLANILARAK KESİKLİ SİSTEMDEAMONYUM GİDERİMİNİN İNCELENMESİ

Abstract

Amonyum, su kütlelerinde sıklıkla bulunan ve canlılar üzerinde toksik etkilere sahip bir kirleticidir bu da yüzeysel sulara deşarj edilmeden önce amonyumun sudan uzaklaştırılmasını gerektirir. Bu tez çalışmasında, biyojenik mangan oksit (BMO) ve tutuklanmış biyojenik mangan oksit (TBMO) boncuklarına dayalı anoksik nitrifikasyon-denitrifikasyon prosesi ile amonyum azotu giderimi incelenmiştir. Biyojenik mangan oksit, Pseudomonas putida kullanılarak üretilmiş ve tutuklanmış biyojenik mangan oksit boncuklarını hazırlamak için aljinat kullanılmıştır. BMO ve TBMO'yu karakterize etmek için çeşitli analizler yapılmış ve biyojenik mangan oksidin amorf bir yapıya sahip olduğu ve bakteri hücreleri ve düzensiz geometrik şekillere sahip partiküller etrafında yoğun mineral çökeltisi sergilediği ortaya koyulmuştur. C/NH4-N oranı, pH, sıcaklık ve karıştırma hızının anoksik nitrifikasyon-denitrifikasyon prosesi üzerindeki etkileri incelenmiş ve BMO ve TBMO için C/NH4-N oranı: 5, pH: 7.0, 20 oC ve 150 rpm karıştırma hızında sırasıyla %92 ve %89 amonyum azotu giderme verimleri elde edilmiştir. BMO ve TBMO anoksik ortamlarda amonyum azotunu etkili bir şekilde giderse de, tutuklama yöntemi nitrifikasyon denitrifikasyon prosesi için daha az hassas çevre koşullarına izin vererek daha yüksek giderme verimi sağlayabilir.

Ammonium is a pollutant frequently found in water bodies and has toxic effects on living things, making it necessary to eliminate ammonium from water before discharging it into surface water bodies. This study examines the ammonium nitrogen removal performance of anoxic nitrification-denitrification process based on biogenic manganese oxide (BMO) and immobilized biogenic manganese oxide (IBMO) beads. Biogenic manganese oxide was produced using Pseudomonas putida and alginate was used to prepare immobilized biogenic manganese oxide beads. Various analyses characterized BMO and IBMO and revealed that biogenic manganese oxide has an amorphous structure and exhibits dense mineral precipitation around bacterial cells and particles with irregular geometric shapes. The effects of C/NH4+-N ratio, pH, temperature, and stirring rate on anoxic nitrification-denitrification process were investigated and 92% and 89% ammonium nitrogen removal efficiencies were obtained for BMO and IBMO at C/NH4+-N ratio: 5, pH: 7.0, 20 oC and, a stirring rate of 150 rpm, respectively. Although BMO and IBMO effectively removed ammonium nitrogen in anoxic environments, the immobilization method can allow less sensitive environmental conditions for nitrification denitrification process, providing higher removal efficiency.