Denitrifying anaerobic methane oxidation (DAMO) microorganisms: Investigation of their occurrence and enrichment
Denitrifiye anaerobik metan oksidasyonu (DAMO) mikroorganizmaları: Varlıklarının ve zenginleştirilmelerinin incelenmesi
- Tez No: 690924
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TUBA HANDE BAYRAMOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
DAMO prosesi, sucul ekosistemlerdeki CH4 emisyonlarını ve alıcı ortamlardaki nitrit ve nitrat seviyelerini azaltma potansiyeline sahiptir. Yavaş büyüyen DAMO mikroorganizmalarının kısa sürede başarılı bir şekilde zenginleştirilmesi için aşı kaynağı çok önemlidir. Bu çalışmada, farklı aşı çamuru kaynaklarında DAMO mikroorganizmalarının varlığı ve aktivitesi, aktivite testleri ve moleküler analizler ile araştırılmıştır. Bu çalışmada kullanılan aşı kaynakları, çeltik tarlası toprağı (Çeltik tarlası, Çankırı, Türkiye), tatlı su sedimanı (Eymir Gölü, Ankara, Türkiye), anaerobik çürütücü çamuru (ASKİ Ankara Merkezi Atıksu Arıtma Tesisi) ve biyolojik nutriyent giderim sistemi geri devir çamurudur (İSKİ Ambarlı İleri Atıksu Arıtma Tesisi). Çeltik tarlası toprağı, tatlı su sedimanı ve anaerobik çürütücü çamuru ve bu aşı çamurlarının kombinasyonlarında potansiyel DAMO aktivitesi gözlenmiştir. Biyolojik nutriyent giderimi sisteminin geri devir çamurunun, yüksek miktarda organik madde içermesi sebebiyle, DAMO mikroorganizmalarına kıyasla denitrifikasyon bakterilerine ve metanojenlere büyük avantaj sağladığı ve DAMO mikroorganizmalarının zenginleştirilmesi için uygun bir seçim olmadığı gözlenmiştir. Aynı zamanda, Damo-Bakteri ve Damo-Arke'nin birlikte zenginleştirilmesi, ardışık kesikli reaktörlerde (AKR) araştırılmıştır. Birinde düşük başlangıç nitrit ve nitrat derişimleri ve düşük hidrolik besleme süresi (HBS), diğerinde ise yüksek giriş nitrit ve nitrat derişimleri ve yüksek HBS kullanılan iki zenginleştirme çalışması yapılmıştır. Yüksek HBS ve yüksek başlangıç nitrit ve nitrat derişimlerinde daha yüksek DAMO spesifik aktiviteleri elde edilmiştir. Bununla birlikte, bu çalışmada DAMO mikroorganizmalarının kültürlerdeki varlıklarının moleküler çalışmalarla desteklemesine rağmen, zenginleştirilen DAMO mikroorganizmaları çok düşük nitrit ve nitrat giderim hızları göstermiştir. DAMO türlerinin düşük aktivitesinin ana nedeni, gaz transferini ve metanın çözünürlüğünü desteklemeyen AKR konfigürasyonu ile ilişkilendirilmiştir. Granüler aktif karbonun (GAK), DAMO ortak kültürünün aktivitesi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. GAK uygulamasının hem Damo-Bakteri, hem de Damo-Arke aktivitesi üzerinde, çözünmüş metanın mevcudiyetinin ve buna bağlı olarak biyokütle ile çözünmüş metan arasındaki temasın artması kaynaklı olabileceği düşünülen, pozitif etkisi gözlenmiştir. GAK uygulaması zenginleştirme süresini 3 kat azaltmıştır. Bu çalışma, yüksek CH4 ve azot (N) içeriğine sahip atıksuların arıtımı için umut vadeden DAMO mikroorganizmalarının Türkiye'deki varlığını ve aktivitesini bildiren ilk çalışmadır. Sonuçlar, her iki DAMO türünün birlikte zenginleştirilmesinin mümkün olduğunu ortaya koymuştur. Aktivitelerin daha kısa sürelerde artırılması için daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir.
Özet (Çeviri)
DAMO process has the potential of decreasing CH4 emissions in the aquatic ecosystems, and the nitrite and nitrate levels in the natural ecosystems and receiving bodies. The seed source is very critical to enrich slowly growing DAMO microorganisms successfully in a short time. In this study, the occurrence and activity of DAMO microorganisms in different inoculum sources were investigated by activity tests and molecular analyses. Seed sources used in this study were paddy field soil (private rice field in Kızılırmak District, Çankırı, Turkey), freshwater sediment (Lake Eymir, Ankara, Turkey), anaerobic digester sludge (ASKİ Ankara Central Wastewater Treatment Plant) and return activated sludge of a biological nutrient removal system (İSKİ Ambarlı Advanced Wastewater Treatment Plant). Paddy field soil, freshwater sediment, and anaerobic digester sludge and their combinations were observed to show potential DAMO activity. Return activated sludge of a biological nutrient removal system was not observed to be a good choice for the enrichment of DAMO microorganisms due to its high biodegradable organic matter content which gives denitrifiers and methanogens great advantage over DAMO species. The enrichment of both Damo-Bacteria and Damo-Archaea was also investigated in sequencing batch reactors (SBRs). Two enrichment studies were carried out, one at low influent concentrations and low hydraulic retention time (HRT), and the other at high influent nitrite and nitrate concentrations and high HRT. Higher DAMO-specific activities were obtained at high HRT and higher initial nitrite and nitrate concentrations. However, the enrichment of DAMO microorganisms cultivated in this study showed very low nitrite and nitrate removal rates although the molecular evidence supported their presence in the cultures. The main reason for the low activity of DAMO species was associated with SBR configuration, which did not facilitate gas transfer and the availability of methane. The effect of granular activated carbon (GAC) on the activity of DAMO co-culture was investigated. The positive effect of GAC application was observed on both Damo-Bacteria and Damo-Archaea activity, which might be due to the increased dissolved methane availability and, in turn, improved contact between biomass and dissolved methane. Application of GAC decreased the time for enrichment by 3-fold. This study is the first to report the occurrence and activity of DAMO microorganisms in Turkey, which are promising for the treatment of wastewaters with high CH4 and nitrogen (N) content. Results revealed that enrichment of both DAMO species is possible. Improvement of the activity in shorter periods needs further investigation.
Benzer Tezler
- Aktif çamur sistemlerinde denitrifikasyon hızlarının belirlenmesi
Determination of denitrification rates in activated sludge systems
MELİKE GÜREL
- Ardışık kesirli reaktörlerde azot giderimi
Nitrogen removal in sequencing batch reactors
CANAN DEMİRTUNA
- İzmir İç Körfezi'nin farklı derinliklerden alınan su ve çamur örneklerinin mikrobiyolojik analizleri ve dağılımları
Başlık çevirisi yok
FATMA GÜNGÖR
Doktora
Türkçe
1997
Su ÜrünleriDokuz Eylül ÜniversitesiDeniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FÜSUN UÇAR
- Jinekolojik kanserli hastalarda sosyal destek ve etkileyen etmenlerin incelenmesi
Investigation in patient with gynechological cancer the social support and the factors effecting it
HABİBE KİRİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
HemşirelikEge ÜniversitesiKadın Sağlığı ve Hastalıkları Hemşireliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHSEN ŞİRİN
- Ammonium removal from wastewaters containing high ammonium concentrations using partial nitrification-denitrification process
Yüksek amonyak içeren atıksulardan kısmi nitrifikasyon-denitrifikasyon prosesi amonyak giderimi
ÖZGÜL KUTLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SEVAL SÖZEN