Acute And Chronic Effects Of Synthetic Estrogen 17 Alpha-ethinylestradiol On Biological Nitrification Processes

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2012Bu çalışmada sentetik bir hormon olan 17α-etinilestradiolun (EE2) nitrifikasyon prosesi üzerine akut ve kronik etkileri, EE2’nin biyolojik olarak parçalanabilirliliği ve mikrooragnizmanın depolama özellikleri incelenmiştir. Bir arıtma tesisinden alınan aktif çamur, evsel atıksu karakteristiğine sahip olan pepton içerikli sentetik atıksuya aklime edilmiş ve sistem kararlı hale gelene kadar işletilmiştir. Çamur yaşı 10 gün olan sistemin hidrolik bekletme süresi 1 gündür. Sistem kararlı hale geldikten sonra, ilk olarak akut deneyler uygulanmış ve EE2’nin nitrifikasyon prosesi üzerine olan akut etkileri araştırılmıştır. Bu safhadaki deneyler, hacmi 2 L olan reaktörlerden birine sadece pepton karışımı, diğerine ise pepton karışımı ile birlikte 1 mg/L EE2 hormonu eklenmesi ile tamamlanmıştır. Akut deneylerin tamamlanması ile sisteme sentetik atıksu ile EE2 aklimasyonu birlikte uygulanmış ve konvansiyonel parametrelerle sistem izlenmiştir. Sisteme yapılan EE2 aklimasyonu ile birlikte, kronik deneylere geçilmiş ve 40 gün boyunca hacmi 2 L olan reaktörlerde oksijen tüketim hızındaki değişim izlenmiş ve EE2’nin nitrifikasyon prosesi üzerine olan kronik etkileri araştırılmıştır. Tüm deneyler için uçucu askıda katı madde miktarı 1200 mg UAKM/L iken giriş KOİ konsantrasyonu 360 mg KOİ/L’dir. Ayrıca, tüm bu deneylere ek olarak su ve katı fazda EE2 ölçümleri de yapılmıştır. Deneyler süresince mikroorganizmanın depolama kapasitesini tespit etmek için PHB ölçümleri yapılmıştır. Elde edilen verilere dayalı olarak, uygun arıtma şartlarını saptamak için ASM3’e göre kinetik ve stokiyometrik katsayılar AQUASIM programı yardımı ile hesaplanmıştır.In this study, activated sludge taken from biological treatment plant in İstanbul, was used for the studying a selected hormon, namely, 17α-ethinylestradiol (EE2). Activated sludge was acclimated to synthetic peptone mixture having similar characteristics of domestic sewage. System was operated until biomass reached to steady state conditions at a sludge age of 10 days and hydraulic retention time of 1 day at 20 °C. After the acclimation of biomass to aimed operating conditions, the effect of EE2 to activated sludge was investigated under nitrifying conditions. Firstly, acute effects of EE2 was examined with respirometric analysis. Acute experiments representing the same conditions in respirometric tests were conducted in parallel for the only peptone mixture and together with 1 mg/L EE2 solution. After acute effects of EE2 was searched, the batch reactor was acclimated to EE2 during 40 days. Then, acclimation of EE2 with peptone mixture was performed and monitored through respirometric studies as well as conventional parameters. Batch experiments were conducted in 2 L reactors and they were started with biomass taken from batch reactor continuously operated at steady state. Each reactor was started with the necessary amount of acclimated biomass seeding alone to obtain endogenous oxygen uptake rate level of biomass. Changes in the oxygen uptake rate (OUR) of the system were monitored for 1 day. The volatile suspended solid concentrations were approximately 1200 mg VSS/L and influent COD conentrations 360 mg COD/L for all runs. Furthermore, EE2 analysis was performed with HPLC for solid and liquid phase, separately. Kinetic and stoichiometric coefficients were estimated via AQUASIM for optimum treatment conditions according to ASM 3. Therefore, it is getting more important to investigate the kinetic and stoichiometric coefficients for the systems treating the chemical.Yüksek LisansM.Sc