Aktif çamur sistemlerinde metal toksisitesinin respirometrik metod kullanılarak belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı; Zn+2 ve Cr+6’ nin aktif çamur prosesi üzerindeki toksik etkisinin respirometrik olarak incelenmesidir. Zn+2 ve Cr+6’ nin çeşitli konsantrasyonlardaki toksik etkisini belirlemek için laboratuar ölçekli sürekli klasik ve aerobik seçicili aktif çamur sistemi işletilmiştir. Aktif çamur prosesinde toksik etkiyi değerlendirmek için 12, 24, 36, 48, 72 mg/l konsantrasyonlarında Zn+2 ve 4, 10, 16, 24, 32 mg/l konsantrasyonlarında Cr+6 ile çalışılmıştır. Aktif çamur prosesi üzerinde bu metallerin Oksijen Tüketim Hızı (OTH)’ na etkileri ve IC50 (%50 solunum inhibisyonu meydana getiren toksik madde konsantrasyonu) değerleri respirometrik metot kullanılarak test edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Zn+2 ve Cr+6’ nin konsantrasyonlarının artması ile OTH değerlerinin azaldığı gözlenmiştir. Sonuç olarak, IC50 değerinin klasik aktif çamur sisteminde Zn+2 için 44,71 mg/l ve Cr+6 için 12,04 mg/l olduğu, aerobik seçicili aktif çamur sisteminde ise Zn+2 için 54,31 mg/l ve Cr+6 için 17,04 mg/l olduğu belirlenmiştir. Bu da Cr+6 metalinin aktif çamur sistemine karşı daha toksik olduğunu göstermiştir. Bulunan sonuçlar ve yapılan değerlendirmelerde; klasik sistemden alınan aktif çamurun yapılan toksisite izleme çalışmalarında, aerobik seçicili aktif çamur sistemine göre daha hassas olduğu görülmüştür. OUR ile bulunan metallerin IC50 değerleri; aerobik seçicili sistemin %50 solunum inhibisyonu meydana getiren konsantrasyonlarının klasik aktif çamur sistemine göre Zn+2 için % 18, Cr+6 için % 30 daha fazla konsantrasyonda olduğunu göstermiştir. Ayrıca Zn+2 ve Cr+6’ nin aktif çamur sistemlerine yaptığı etkinin farklı konsantrasyonlara bağlı olarak değiştiği tespit edilmiştir.

The aim of this study was to investigate toxic effects of Zn+2 ve Cr+6 on activated sludge process by using respirometric method. Bench-scale continuous conventional and aerobic selector activated sludge systems were operated to investigate toxic effects of various concentrations of Zn+2 ve Cr+6 metals. In the experiments 12, 24, 36, 48, 72 mg/l Zn+2 and 4, 10, 16, 24, 32 mg/l Cr +6 concentrations were examined. IC50 (concentration of a toxicant producing 50% respiration inhibition) values of metals for oxygen uptake rate (OUR) were tested by using respirometric method and compared. Experimental results indicated decreasing OUR values with increasing metal concentrations. IC50 values were determined to be 12,04 mg/l for Cr+6 and 44,71 mg/l for Zn+2 for conventional system and 17,09 mg/l for Cr+6 and 54,31 mg/l for Zn+2 for aerobic selector activated sludge system. Results indicated that Cr+6 was likely to be more toxic for activated sludge processes. Experimental results and evaluations were indicated; conventional activated sludge system is more susceptible than aerobic selector activated sludge system for the metal toxicity. The estimated IC50 values of metals by OUR revealed that the concentrations of toxic metal. Concentrations, leading 50 % respiration inhibition in aerobic selector activated sludge system higher than in conventional activated sludge system with value of 18% and 30 % for Zn+2 and Cr+6 , respectively. Furtermore, the effect of Zn+2 and Cr+6 on activated sludge systems are shown to be changed with raising concentrations of metals.