INVESTIGATION OF ENRICHMENT OF DENITRIFYING ANAEROBIC METHANE OXIDATION (DAMO) MICROORGANISMS AND THE EFFECT OF MAGNETIC NANOPARTICLES ON THEIR ACTIVITY

SİMGENUR TOLAN

INVESTIGATION OF ENRICHMENT OF DENITRIFYING ANAEROBIC METHANE OXIDATION (DAMO) MICROORGANISMS AND THE EFFECT OF MAGNETIC NANOPARTICLES ON THEIR ACTIVITY

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: SİMGENUR TOLAN

Danışman: Tuba Hande Bayramoğlu

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Denitrifiye anaerobik metan oksidasyonu (DAMO), yakın zamanda keşfedilen yeni bir biyoprosestir. Anaerobik çürütücü çıkış suyunda gözlemlenen çözünmüş metan kaybı ve azotlu bileşiklerin giderilememesi gibi sorunların üstesinden tamamlayıcı bir şekilde gelebilir. Ancak DAMO mikroorganizmaları yavaş büyüyen mikroorganizmalardır. Bu sebeple, zenginleştirme süresinin kısaltılması veya DAMO aktivitesinin arttırılması konusu kapsamlı bir şekilde incelenmektedir. Bu çalışmada ardışık kesikli reaktörlerde (AKR'ler) DAMO mikroorganizmalarının zenginleştirilmesinin araştırılması ve bazı parametrelerin (farklı azot kaynakları ve derişimleri, HBS, KOİ, manyetik nanopartiküller) DAMO-Anammox birleşik kültürü üzerindeki etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Yalnızca nitratla beslenen bir AKR, esasen DAMO arke'yi zenginleştirmek için çalıştırılmıştır. İkinci bir AKR, N-derişimleri ve KOİ'yi baz alarak anaerobik çürütücü çıkış suyunu taklit etmek üzere kurulmuştur. Nanopartiküllerin DAMO aktivitesi ve DAMO-Anammox birleşik kültürü üzerindeki etkisini araştırmak için Fe2NiO4 and Fe4NiO4Zn Manyetik Nanopartikülleri (MNP) ile kesikli reaktörlerde çalışmalar (SET-1, SET-2) yapılmıştır. Tek azot kaynağı olarak nitrat kullanılmasının DAMO mikroorganizmaları için iyi bir seçim olmadığı görülmüştür. NH4+-N, KOİ'den bağımsız olarak öncelikle Anammox bakterileri tarafından arıtılmıştır. Öte yandan DAMO mikroorganizmaları COD eklemesinden olumsuz etkilenmiştir. MNP çalışmalarının sonuçları, 120 µM Fe2NiO4 reaktörlerinde NH4+-N ve NO2--N arıtım verimliliğinin sırasıyla %72'den %88'e ve %45'ten %56'ya yükseldiğini, ve 50 µM Fe2NiO4 reaktörlerinde NO3--N arıtım veriminin %25'ten %36'ya yükseldiğini ortaya çıkarmıştır. 50 µM Fe2NiO4 ilavesinin Anammox ve DAMO bakterinin aktiviteye başlama süresini kısalttığı gözlemlenmiştir. Fe4NiO4Zn Anammox ve DAMO mikroorganizmalarını olumsuz etkilemiştir.