Poliaromatik hidrokarbonların aerobik giderimlerine biyosürfaktanın etkisi

Yıl 2008, Cilt: 18 Sayı: 2-3, 31 - 40, 31.12.2008

Oğuzhan Gök Delya Sponza

Öz

Biyolojik olarak parçalanması oldukça güç olan poliaromatik hidrokarbon (PAH) gibi toksik ve kirletici maddeler birçok endüstri kuruluşlarının atıksuları ile doğaya bırakılmaktadır. Petrokimya endüstrisi bu endüstri kuruluşları içerisinde büyük ve önemli bir yere sahiptir. PAH’lar ham petrolün işlenmesi sırasında ortaya çıkan, toksik, mutajenik ve karsinojenik bileşiklerdir. Bu çalışma, EPA tarafından petrokimya endüstrilerinde öncelikli olarak belirtilen 15 adet PAH üzerine odaklanmıştır. Laboratuvar koşullarında Sürekli Tam Karışımlı Aerobik Tank Reaktör’de (SKTR) beslemesi için atıksu İzmir'deki bir petrokimya endüstrisi atıksu arıtma tesisinin havalandırma ünitesi girişinden alınmıştır. 20 günlük çamur yaşında ve 5 günlük hidrolik bekleme sürelerinde toplam 15 PAH’ın sistem içerisinde giderim verimleri incelenmiştir. Kontrol reaktöründe (biyosürfaktansız) 15 adet PAH içerisinden üç benzen halkalılar %35–60 arıtma verimi ile giderilirken yüksek benzen halkalı PAH'ların giderimi %25–50 olarak gerçekleşmiştir. Yüksek benzen halkalı PAH’lar biyolojik olarak çok düşük verimlerle giderilen PAH'ların sürekli karıştırmalı aerobik tank reaktör sisteminde rhamnolipid biyosürfaktanı (15–30–50–150 mg/L) aerobik biyolojik giderim verimine etkileri değerlendirilmiştir. Optimum biyosürfaktan dozu 15 mg/L olarak belirlenmiştir. Bu dozda 15 mg/L rhamnolipid içeren Sürekli Karışımlı Tank Reaktörde (SKTR)'de petrokimya endüstrisi atıksularının aerobik arıtılabilirliği ile yapılan çalışmada 30 günlük işletme süresi sonunda maksimum KOİ giderme verimi %78 olmuştur. Kalıcı, zor ayrışabilen PAH’lardan 2 ve 3 benzen halkalı yapılar; %68–94, moleküler ağırlıkları daha büyük olan 4, 5 ve 6 benzen halkalı yapılar %50–74 artma verimi ile giderilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Aerobik, aktif çamur sistemi, biyosürfaktan, petrokimya, poliaromatik hidrokarbonlar (PAH)

Teşekkür

Bu çalışma Dokuz Eylül Üniversitesi 2007.KB.FEN.057 no’lu BAP projesine ayrıca, PAH analizleri için yöntemi oluşturmada yardımcı olan sayın Doç. Dr. Mustafa ODABAŞI ile ekstraksiyon işlemlerinde yardımcı olan Araş. Gör. Yetkin DUMANOĞLU’na teşekkürlerimizi sunarız.

Kaynakça

• Albert, L.J., Ravendra, N., (2003). Bioremediation of high molecular weight, polycyclic aromatic hydrocarbons: a review of the microbial degradation of benzo[a]pyrene, International Biodeterioration and Biodegradation, 45, 57-88.
• APHA, (2005). Standard methods for the examination of water and wastewater. 21st Edition. APHA. Washington, D.C.
• Barkay, T.S., Navon-Venezıa, S., Ron E.Z., Rosenberg, E., (1999). Enhancement of solubilization and biodegradation of polyaromatic hydrocarbons by the bioemulsifier alasan, Applied and Envıronmental Microbıology, 65, 2697-2702.
• Bognolo, G., (1999). Biosurfactants as emulsifying agents for hydrocarbons, Physicochemical and Engineering Aspects, 152, 41-42.
• Kosaric, N., (2001). Biosurfactants and their application fır soil bioremedation, Food Technology Biotechnology, 39, 4, 295-304.
• Manoli, E., Samara, C., (2008). The removal of polycyclic aromatic hydrocarbons in the wastewater treatment process: experimental calculations and model predictions, Environmental Pollution, 151, 3, 477-485.
• Pierre, B., Sabahudin, H., Keith, B.M., John, H.T.L., (2006). Analysis of the 16 environmental protection agency priority polycyclic aromatic hydrocarbons by high performance liquid chromatography-oxidized diamond film electrodes, Journal of Chromatography A, 1103, 248-256.
• Randhir, S.M., Rockne, K.J., (2003). Comparison of synthetic surfactants and biosurfactants in enhancing biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons, Environmental Toxicology and Chemistry, 22, 10, 2280-2292.
• Restrepo, B., Verbel, J.O., Lu, S., Fernandez, J.G., Avila, R.B., Hoyos, I.O., Aldous, K.M., Addink, R., Kannan, K., (2008). Polycyclic aromatic hydrocarbons and their hydroxylated metabolities in fish bile and sediments from coastal waters of colombia, Environmental Pollution, 151, 3, 452- 459.
• Santos, E.C., Jacques, R.J.S., Bento, M.F., Maria do Carmo R. Peralba, Selbach P.A. Enilson L.S. Sa´ a, Fla´vio A.O. Camargo, (2008). Anthracene biodegradation and surface activity by an iron-stimulated Pseudomonas sp., Bioresource Technology, 99, 7, 2644-2649.
• Thiem, A., Fritzsche, C., (1995). Utilization of solubilized and crystalline mixtures of polyaromatic hydrocarbons by Mycobacterium sp, Applied Microbiology and Biotechnology, 42, 964-968.
• U.S. Environmental Protection Agency, (2002). Integrated risk information system (IRIS). Office of Research and Development, National Center for Environmental Assessment, Washington, DC.
• Yuan S.Y., Wei S.H., Chang, B.V., (2000). Biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons by a mixed culture, Chemosphere, 41, 14631468.
• Zarooni, M.A., Elshorbagy, W., (2006). Characterization and assessment of al ruwais refinery wastewater, Journal of Hazardous Materials A, 136, 398-405.
• Zhang, Y., Mailer, W.J., Miller, R., (1997). Effect of rhamnolipids on the dissolution, bioavailability, and biodegradation of phenanthrene, Environmental Science Technology, 31, 2211- 2217.
• http://www.petkim.com.tr/Petkim/index.jsp?git=petrokimya&go=23 (2007)