Seval SÖZEN, Didem GÜVEN

ANAMMOX prosesi ile amonyum giderimi ve anammox popülasyonunun karakterizasyonu

Atıksuların alıcı ortama deşarjında özellikle azot bileşenleri için getirilen sıkı standartlar mevcut sistemlerin yerine alternatif yöntemlerin geliştirilmesini gerektirmektedir. Anaerobik amonyum oksidasyonu (Anammox), özellikle yüksek azot yüküne sahip atıksulann arıtılmasında yeni ve güçlü bir sistem olarak ortaya konmuştur. Bu çalışmada tam karışımlı sürekli bir anammox reaktöründe yüksek konsantrasyonda amonyum içeren sentetik atıksu kullanılarak, 262 gün boyunca amonyum giderim verimi incelenmiştir. 1. ve 262. günler arasında sisteme verilen amonyumun %90'ının ve nitritin %99'unun giderildiği görülmüştür. Reaktörden biyokütle atılmadığından, sistem kademeli olarak artırılan azot ile yüklenmiştir. Yüklemedeki bu artış sonunda hacimsel nitrit ve amonyum dönüşüm hızı ve nitrat üretim hızı artmıştır. Çalışmada anammox prosesini yürüten mikroorganizma topluluğunun FISH analizi ile karakterizasyonu yapılmıştır. Prosesi oluşturan biyokütle topluluğunun Planktomaysit türünde Anammox bakterilerinin Dokhaven-2 alt türünden oluştuğunu göstermiştir.

Ammonium removal using ANAMMOX process and characterization of the population

Stringent standards for nitrogen discharge necessitate the implementation of new systems for the sustainable removal of ammonium from wastewater. One of such systems is based on the process of anaerobic ammonia oxidation called as Anammox, which is a new powerful tool especially for strong nitrogenous wastewaters. In this study, continuous flow experiments were conducted in an anammox reactor with synthetic wastewater for 262 days. Between days 1 and 262, 90% ammonium and 99% nitrite removal was obtained. In this period, the average ammonium and nitrite degradation and nitrate production yielded a ratio of 1:1.31:0.18. Since almost complete biomass retention was achieved in the reactor, the nitrogen load of the reactor could be increased gradually. In this sense, increased volumetric ammonium and nitrite conversion rates were obtained. Volumetric ammonium conversion rate was increased from 0.002 to 0.28 kg $NH_4^{-1}-N m^{-3}_{reactor}day^{-1}$ and volumetric nitrite conversion rate was increased from 0.002 to 0.363 kg $NO_2^-N m^{-3}_{reactor} day^{-1}$. The microbial community in the reactor was characterized with Fluorescence in situ Hybridization. Results obtained from the continuous flow experiments made possible to evaluate the process performance and dynamics of the anammox population. FISH analysis showed that the biocommunity in the reactor was dominated by Dokhaven strain of Planctomycete-like Anammox bacteria.

PDF

___

Kunen, J. G. ve Robertson, L. A. (1987). Ecology of Nitrification and Denitrification, p.161-218. In Cole, J. A. ve Ferguson, S. J. (ed.), The Nitrogen and Sulphur Cycles, Cambridge University Press, Cambridge.
Neef, A., Amann, R. I., Schlesner, H. ve Schleifer, K. H. (1998). Monitoring a Widespread Bacterial Group: In Situ Detection of Planctomycetes with 16S Rrna-Targeted Probes. Microbiology, 144, 3257-3266.
Strous, M., Heijnen, J. J., Kuenen, J. G. ve Jetten, M. S. M. (1998). The Sequencing Batch Reactor as a Powerful Tool to Study Very Slowly Growing Micro-Organisms. Applied Microbiology and Biotechnology, 50, 589-596.
Strous, M., Kuenen, J. G. ve Jetten, M. S. M. (1999). Key Physiology of Anaerobic Ammonium Oxidation. Applied Microbiology and Biotechnology, 65, 3248-3250.
Schmid, M. (2000). Molecular evidence for genus level diversity of bacteria capable of catalyzing anaerobic ammonium oxidation. Systematic Applied Microbiology, 23, 93-106.
Van de Graaf, A. A., De Bruijn, P., Jetten, M. S. M. ve Robertson L. A., Kuenen J. G. (1996). Autotrophic Growth of Anaerobic Ammonium Oxidizing Microorganisms in Fluidized Bed Reactor, Microbiology, 142, 2187-2196.