Biyolojik Aşırı Fosfor Gideriminin Mikrobiyal Türleri Ve Metabolizması

Abstract

Farklı karbon kaynaklarının biyolojik aşırı fosfor giderimi (BAFG) üzerine etkisini araştırmak üzere çeşitli karbon türleri ile beslenen laboratuvar ölçekli anaerobik-aerobik ardışık kesikli reaktörler (AKR) işletilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, AKR glikozla beslenmiş ve aktif çamur BAFG sistemi ile çalışan bir atıksu arıtma tesisinden alınmıştır. Reaktörün işletimi süresince AKR’nin performansı ve mikrobiyal türlerdeki değişim izlenmiş; glikozun BAFG üzerine etkisi kimyasal ve moleküler analiz sonuçları birlikte yorumlanarak değerlendirilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında, AKR aspartat ve glutamat karışımı ile beslenmiştir. Mikrobiyal çeşitlilik ve bakteriyel türlerdeki değişim ile birlikte AKR performansı işletme süresince analiz edilmiştir. AKR’nin aerobik sürecinin sonundan alınan aktif çamurla yürütülen kesikli deneylerde aspartat ve glutamat tek karbon kaynağı olarak beslenmiş ve aspartat ile glutamatın BAFG üzerine etkisi araştırılmıştır. Gözlenen stokiyometri ile birlikte kütle ve redoks dengeleri hesaplanmıştır. Mikrobiyal tür analizlerinin sonuçları ile birlikte BAFG mekanizmasına dahil olan önemli parametrelerin anaerobik ve aerobik süreç boyunca izledikleri yol incelenerek aspartat ve glutamatın metabolizmaları değerlendirilmiştir.

The effect of different carbon sources on enhanced biological phosphorus removal was studied by operating laboratory-scale alternating anaerobic-aerobic sequencing batch reactors supplied with various carbon sources. In the first part of the study, SBR was fed with glucose and the activated sludge was obtained from a wastewater treatment plant with ongoing EBPR. The SBR performance and the alterations in microbial community structure along the operation of the reactor were monitored and the effect of the glucose on EBPR was evaluated by interpreting the results of the chemical and molecular analyses. In the second part of the study, SBRs were fed with the mixture of aspartate and glutamate. The microbial diversity and the changes in the bacterial community structure were analyzed throughout the operation of the SBRs accompanying with SBR performance. Batch tests were carried out with the activated sludge taken from the SBR at the end of the aerobic period by adding aspartate and glutamate as sole carbon source to investıgate the effect of aspartate and glutamate on the performance of the EBPR. The mass and the redox balances were calculated together with the observed stoichiometry. The fate of the significant parameters involved in EBPR mechanism through the anaerobic and aerobic period were also studied for the evaluation of the aspartate and glutamate metabolism together with the results of the microbial community analyses.