Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 125. Sayı (Aralık 2018)

suvecevre.com 21 12 / 2018 • SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ YORUM içinde ticari amaçlarla süreci geliştirdi ve patent aldı. Paques ANAMMOX Modeli: Reaktöre alttan sürekli olarak atıksu beslemesi yapılmakta, hazne alttan sürekli havalandırılarak karıştırıl- makta ve özel olarak tasarlanmış seperatör ile granüler biyokütle içinde yer alan Anommox bakterileri sudan ayrılıp arıtılmış atıksu üstten deşarj edilmektedir (8). Proses ilk olarak 1977 yılında Broda tarafından mikrobiyal meta- bolizma olarak tanımlanmıştır ve anaerobik amonyum oksidasyonunun kemolitotrofik bakterilerin varlığında gerçekleştiği tahmin edilmiştir (9). Bu keşfe kadar anaerobik oksidasyonu gerçekleştirebilen herhangi bir bak- teri türü bulunamamıştır. Bu prosesi oluşturan mikroorganizma topluluğu Planktomiset türünün ototrofik gru- bunun bir üyesi olarak tanımlanmak- tadır [7,10]. Kültürleri yapılamayan gram-ne- gatif Anommox bakterileri ilk önce yoğunluk gradyanlı santrifüj yoluyla izole edilmiştir (11,12). Onların farklı fenotipik özellikleri kırmızı renk içer- mektedir. ANAMMOX süreci, 1990’ların başında Mulder ve diğ. (1995) tara- fından keşfedilmiş ve atıksularda bulunan amonyağın giderimi için umut vadeden bir süreç olarak ortaya konmuştur. Bu işlemde, iki kirletici amonyum ve nitrit aynı anda uzak- laştırılmaktadır. Uzun bir süre amon- yum oksidasyonu için sadece aerobik prosesler tartışılmış olmasına rağmen, bu çalışmada anoksik şartlarda, nitrat tüketimi ve N2 üretimi sürekli yükse- lirken yüksek miktarda amonyumun yok olduğu gözlenmiştir [13]. Model çalışmalarından sonra ANAMMOX tesisinin uygulaması, 2002 yılında Rotterdam şehrinde gerçekleştirilmiş- tir. Tesis gerçek işletme koşullarında azot giderim hızı 9.5 kg N / (m 3 -gün) değerine ulaşmıştır (14) . ANAMMOX REAKSIYONU ANAMMOX prosesi, azot gide- rimi için kullanılan nitrifikasyon-de- nitrifikasyon sistemlerine alternatif bir biyokimyasal prosestir. Günü- müzde pek çok atıksu arıtma tesisinde uygulanan nitrifikasyon-denitrifikas- yon yaklaşımıyla, atıksularda büyük oranda amonyum (NH 4 +) formunda bulunan azotun öncelikle nitrifikas- yon prosesi ile aerobik olarak hava- landırma havuzlarında nitrit (NO 2 -) ve nitrata (NO 3 -) dönüştürülmesi son- rasında oluşan nitratın anoksik koşul- larda denitrifikasyon prosesi ile azot gazına (N 2 ) dönüştürülerek atıksudan uzaklaştırılması gerçekleştirilmektedir. ANAMMOX prosesinde ise amon- yum (NH4+) ve nitritin (NO 2 -) Anom- mox bakteriler tarafından tüketilerek azot gazı (N 2 ) ve su (H 2 O) oluşması söz konusudur. Kısmi nitrifikasyon pro- sesi ile olduğu gibi amonyağın nitrite dönüştürülerek oksitlenmesi bu pro- ses için yeterli olduğundan havalan- dırma için harcanan enerji ihtiyacı azalmakta, ANAMMOX reaksiyonu ototrofik mikroorganizmalar tara- fından gerçekleştirildiği için ise kon- vansiyonel denitrifikasyon prosesinde kullanılması gereken ilave bir organik karbon kaynağına (metanol, ya da geri devir çamuru gibi) ihtiyaç bulunma- maktadır. Bu sayede, • Azot giderimi için gerekli oksijen miktarı azalmakta (Enerji ve mali- yet yüzde 60 düşürülebilmekte), • Organik karbon ilavesine gerek bulunmamakta, • Sistemden atılması gererken fazla çamur miktarı azalmakta, • Karbondioksit (CO 2 ) emisyonları düşmektedir. Prosesin henüz çok iyi bilinme- mesi, mikroorganizmalarının büyüme hızının yavaş olması ve konvansiyonel nitrifikasyon-denitrifikasyon sistem- lerinin yerine kurulmasındaki yüksek Şekil 2. Amonyum ve Nitrit’i Azot Gazı’na Dönüştüren ANAMMOX Bakterileri Şekil 1. Pacques ANAMMOX Modeli (8) 1. Amonyak bakımından zengin atıksu girişi 2. Amonyak giderimi (nitritasyon) ve karıştırma için aeratörler 3. Biyokütleyi tutmak için ANAMMOX seperatörü 4. Arıtılmış atıksu çıkışı Şekil 3. Doğal azot döngüsünün içinde ANAMMOX reaksiyonu (kırmızı oklar) (15) Azot Döngüsü Denitrifikasyon CH, OH Nitrifikasyon Anommox NH 4 NH 3 NH 2 NH 2 O 2 O 2