Su yaşam için bir gereksinimdir. Yeryüzünün % 71’nin sularla kaplı olması suyun öneminin bir göstergesidir. Yaşam için temel ihtiyaç olan tatlı sular yeryüzündeki suların ancak % 3’ünü oluşturmaktadır. Türkiye’de yılda kişi başına düşen tatlı su miktarı 1500 m3 civarındadır. Bu nedenle, su kaynaklarının bilinçli bir şekilde kullanılması gerekmektedir. Ürünlerin sulama ihtiyaçları, şehirlerin büyümesi ve sanayinin su talebinin hızlı bir şekilde artması sonucunda suya olan talep giderek artmaktadır. Ayrıca, ekosistem hizmetlerinin öneminin giderek daha fazla anlaşılmasının oluşturduğu baskı da su kaynaklarına olan talebi bir kat daha artırmıştır. Bu duruma bağlı olarak, gelişmiş su yönetimi ve koruması, yağmur suyundan yararlanma, yeraltı ve deniz sularının tuzdan arındırılması, arıtılmış atık suların sulama, sanayi uygulamaları ve su kalitesi gerekliliklerinin çok yüksek olmadığı birçok amaç için kullanılması ülkemiz için oldukça önemlidir. Atık su arıtımında suyun özelliklerine bağlı olarak istenilen standartlara ulaşmak için fiziksel, kimyasal ya da biyolojik arıtma teknolojileri kullanılmaktadır. Her bir arıtım teknolojisi belli bir ekonomik kaynağa ihtiyaç duymaktadır. Her geçen gün ortaya çıkan atık suların arıtımının zorlaşmasıyla beraber mevcut teknolojiler maliyet açısından yetersiz kalabilmektedir. Bu yöntemlere alternatif olarak, az maliyetli ve verimli çevre dostu teknolojiler geliştirilmektedir. Biyosorpsiyon yöntemi, bakteri, yengeç kabukları, fungus ve mikroalg gibi biyomalzemeler kullanılarak genellikle ağır metal içeren düşük derişime sahip ve büyük hacimli atık suların arıtımı için ekonomik olarak uygulanabilmektedir. Mikroalglerle biyosorpsiyon sözü edilen çevre dostu teknolojiler arasında günümüzde en çok umut vaat eden yöntem olarak değerlendirilmektedir. Mikroalgler protein, karbonhidrat, lipit ve vitamin içeren mikroorganizmalardır ve yüksek alım kapasitesi, düşük maliyeti, dünyadaki okyanusların birçok bölümünde hazır bir şekilde varolması ve yenilenebilirliğiyle ilgi çekici bir biyosorbenttir. Mikroalglerin atık sulardan ağır metal, biyolojik oksijen ihtiyacı, patojen mikroorganizma vb. gibi parametrelerin gideriminde kullanılmasının yanı sıra içerdikleri değerli metabolitler (antioksidan, β-karoten, polisakkarit, antosiyanin, kinon, tanen, klorofil a, b ve c, steroller) sayesinde gıda, ilaç, tekstil, kağıt ve biyoteknoloji endüstrilerinde de oldukça geniş bir kullanım alanı mevcuttur. Büyüme hızı yüksek mikroalg türlerinin kullanılması ile atık su arıtımına ekonomik ve çevre dostu bir yaklaşım getirilebilir. Amaç: Bu çalışmada, Bekaert İzmit Fabrikası endüstriyel atık sularının Chlorella türü mikroalg kullanılarak biyolojik olarak arıtılması amaçlanmıştır. Kapsam: Çeşme suyu ile farklı oranlarda seyreltilmiş metal endüstrisi atık suyunda mikroalg yetiştirilmesi ve var olan metallerin arıtılabilirliğinin araştırılması yanı sıra, elde edilen biyokütlede lipid ve lipid yağ asidi bileşiminin belirlenmesi bu çalışmanın kapsamını oluşturmaktadır. Sınırlıklar: Araştırmada tek bir metal endüstrisi atık suyu kullanılmış, zaman alması nedeniyle farklı mikroalg türleri ve arıtma koşulları denenememiş, metallerin/toksik maddelerin mikroalg üzerine olan inhibisyon etkilerini azaltmak için ortamın seyreltilerek kullanılması planlanmıştır Yöntem: Atık su örnekleri ilk olarak içerdikleri katı safsızlıkların giderilmesi amacı ile santrifüjlenmiştir. Daha sonra örnekler hacimce farklı oranlarda (%0-10-20-30-40-50) çeşme suyu ile seyreltilmiştir. Seyreltilmiş atık su örneklerine 5 ml mikroalg kültürü aşılanmış ve 200 rpm çalkalama hızında, 27oC sıcaklıkta, sürekli aydınlatma yapılan 2 klüx ışık şiddetinde yaklaşık 1 ay süre ile inkübe edilmişlerdir. Belirli zaman aralıklarında kültür ortamının pH ve sıcaklık ölçümleri yapılmış, alınan örneklerde spektrofotometre ile optik yoğunluk belirlenerek mikroalg büyümesi gözlenmiştir. Arıtım sonunda mikroalgler santrifüjlenerek sıvı ortamdan ayırılmış, biyokütle lipid içeriği Bligh - Dyer yöntemine göre, lipid yağ asidi dağılımı ise GC ile belirlenmiştir. Atık su ortamında var olan metal iyonlarının (demir, bakır, çinko, gümüş) arıtım sonundaki miktarları tayin edilmiştir. Bulgular: Seyreltilen bütün atık su örneklerinde mikroalgal büyüme gözlenmiş, en yüksek derişimi olan 0.55 g/L değerine %10 oranında seyreltilen durumda ulaşılmıştır. En yüksek mikroalgal lipid içeriği (%26) ise atık suda seyrelme olmadığı durumda elde edilmiştir. Mikroalgal yağ asidi bileşiminin pentadekonoik asitçe (C16:1) zengin olduğu (%63.3) belirlenmiştir. Atık suda hiç seyrelme olmadığı durumda yaklaşık %30 KOİ giderimi ve %80 demir giderimi sağlanmıştır. Sonuç: Bu çalışma, mikroalg kullanımı ile konvansiyonel arıtma teknolojileri için bir ön arıtım tesisi olarak çevre dostu, düşük maliyetli ve daha verimli biyoteknolojik proseslerin geliştirilebileceğini, bunun yanı sıra arıtma prosesleri sonucunda üretilen mikroalgal biyokütleden enerji elde edilebileceğini ve değerli ürünlere dönüştürülebileceğini de göstermektedir.
Anahtar Kelimeler: Atık su, Arıtım, Mikroalg, Biyosorpsiyon, Chlorella
|
