Sızıntı Suyunun Anaerobik Arıtımında Sülfür Toksisitesinin Modellenmesi Ve Klorlu Alifatiklerin Biyotransformasyonu

Abstract

Genç düzenli çöp depolama sahasından alınan ve yüksek miktarda çözünmüş KOİ ve sülfat içeren sızıntı suyu kesikli reaktörlerde 35oC’de arıtılmıştır. Sekiz ay boyunca haftalık periyotlarla, sızıntı suyu artan KOİ konsantrasyonlarında uygulanmıştır. KOİ giderimi, gaz dönüşümü ve biyokitlenin organik içeriği gözlenmiştir. Alkalinite, yüksek seviyelere kadar üretilmiştir. pH, yükselen alkalinite ile artmış ve asit ilavesi ile kontrol edilmiştir. Sülfat çözünmüş sülfüre dönüşmüş ve ilk ay yüksek konsantrasyonlarda seyretmiştir ve kalan periyotta ise daha düşük seviyelerde gerçekleşmiştir. H2S pH’ya bağlı olarak bazik pH’da düşük konsantrasyonlarda ve nötr pH’da yüksek konsantrasyonlarda oluşmuştur. pH’nın nötr değerlere çekilmesi sülfür toksisitesini arttırmıştır. KOİ giderimi ve gaz dönüşümünde azalmaya yolaçmıştır. Aktif bakteriyel gruplar belirlenmeye çalışılmıştır. Sülfür toksisitesine en dayanıklı gruplar olan hidrojen kullanan metan ve sülfat bakterilerinin, deneysel çalışma boyunca aktif oldukları gözlenmiştir. Sülfür toksisitesi modellenmiş ve “uncompetitive” inhibisyon modeline uygunluğu gözlenmiştir. Reaksiyon hız sabitleri olarak, elde edilmiştir. Klorlu üç bileşik, CT, PCE ve PCA, arıtım yapan reaktörlere tek ve karışım olarak injekte edilmiştir. CT, uygulandığı reaktörlerde yüksek derecede toksisiteye yolaçmış, gaz üretimi durmuş, fakat KOİ giderimi etkilenmemiştir. PCA ve PCE, gaz üretimini ve KOİ giderimini önemli derecede etkilememiş ve indirgeyici klor bağlarının kırılma reaksiyonları ile TCE’ye dönüşümü gözlenmiştir.

Landfill leachate taken from a young municipal landfill site containing high concentration of soluble COD and sulfate was treated in batch reactors at 35oC.Eight months of leachate feeding was applied at increasing COD in weekly periods. COD removal, gas yield and organic content of the biomass were monitored. Alkalinity was produced at high levels and pH tended to rise and acid addition was necessary for pH control. Dissolved sulfide was produced from sulfate at high levels in the first month (and at relatively lower levels for the rest of the experimental period Un-ionized sulfide (H2S) concentration changed depending on the pH, with low levels at alkaline pH. pH adjustment to neutral values increased the degree of sulfide inhibition COD removal dropped. An approach to estimate active bacterial groups was made. Sulfide toxicity was modeled and data best suited uncompetitive inhibition model. Reaction rate constants were obtained. Three chlorinated compounds CT, PCE and PCA were spiked to the individually and in mixture. CT caused severe inhibition on reactors, leachate fed reactor did not recover in gas production where COD removal was not affected. PCA and PCE did not significantly affected gas production and COD removal. PCE and PCA were observed to be biotransformed both to TCE via reductive dehalogenation and dehydrohalogenation reactions.