X. Biyolojik Atıksu Arıtma Sistemlerinde Gözlenen İndikatör Mikroorganizmalar ve Atıksudaki Anlamları

Transkript

1 X. Biyolojik Atıksu Arıtma Sistemlerinde Gözlenen İndikatör Mikroorganizmalar ve Atıksudaki Anlamları 20. yy. başlarında atık su ve toprak ortamında bakteriler ile protozoa arasındaki yakın ilişki fark edilmeye ve bunun üzerine laboratuar çalışmaları yapılmaya başlanmıştır. Bu çalışmalara biyolojik proseslerde başta flagellat ve amipler olmak üzere, protozoanın atık su içerisindeki bakteri düzeyini kontrol ettiğini göstermiştir. 1 X.1. Protozoa: Biyolojik arıtma sistemlerinde karşılaşılan mikroorganizma gruplarından biri de bakteriler gibi tek hücreli mikroskobik canlılar olan ve sıvı ortamlarda yaşayan protozoalardır. Biyolojik arıtma sisteminde bulunmaları bakteriler gibi atık suyun stabilizasyonu/kararlılığı için değil, genellikle bakteri sayısının kontrolünde işlev görmelerinden dolayı önem taşır. 2

2 Bakterilerden oldukça büyük olan bu canlılar aerobik bir ortamın ve toksisitenin göstergesidirler. Bu nedenle işletmelerde çamur kalitesinin biyolojik göstergesi olarak kullanılırlar. Protozoa gelişimlerinin en az bir evresinde hareket organeline sahip olur. Buna göre hareket organelleri esas alınarak 5 grupta sınıflandırılırlar; 3 Amipler Flagellatlar Serbest yüzen sillatlar Kayan sillatlar ve Bağlı sillatlar 4

3 Amipler: Atıksularda en çok rastlanan amip türü Amoeba proteus tur. 600 µm uzunluğunda olan bu protozoa türü esnek hücre membranına göre şekil alır ve sitoplazmasının akıcı hareketleriyle yavaş bir şekilde yer değiştirebilir. Amipler, çoğunlukla arıtma tesislerinin işletmeye alınması ve düşük çözünmüş oksijen konsantrasyonu koşullarında çok sayıda görülür. 5 Bu mikroorganizma eğer atıksuda dominant olarak bulunuyorsa, kararlı olmayan bir biyokütle karakteri, iyi çökmeyen genç çamur varlığı ve düşük organik madde arıtımı söz konusudur. Ayrıca, amipler her ne kadar genç çamur varlığına işaret etseler de, ani BOİ yüklemeleri meydana gelmesi durumunda her çamur yaşında da çok sayılarda görülebilirler. Amipler mikroskopta X büyütme ile şeffaf görünümlü, ağır hareket eden veya hareketsiz olarak rahatlıkla gözlemlenebilirler. 6

4 Amoeba proteus 7 Flagellatlar: Atıksularda en sık rastlanılan flagellat Bodo caudatus tur. Flagellatların bir üyesi olan bu tür µm boyundadır. İki adet flagellaya (kamçıya) veya uzun kuyruklara sahiptir, oval şekillidir. Flagellatlar, boyut olarak bakterinin yaklaşık 5-10 katı kadardırlar. Flagellaları onların burgulu ve oldukça hızlı hareket etmesini sağlar. 8

5 Bodo caudatus 9 Bodo caudatus kistleri 10

6 Flagellatlar kamçı taşıyan anlamına gelen Mastigophora sınıfına aittirler. Euglenai Trigonomonas ve Monas atıksu içerisinde çoğunlukla bulunan bazı flagellar genuslarıdır. Bazı flagellatlar koloni şeklinde bulunurken, diğerleri de tek hücre şeklinde mevcudiyetini sürdürürler. Aktif çamur içerisinde bulunan flagellatlar çözünebilen organik maddelerle beslenirler ve bu nedenle flagellatların varlığı yüksek oranda çözünebilen BOİ (veya yüksek F/M oranı) derecesini belirtir. 11 Flagellatlar çoğunlukla biyolojik atıksu arıtma tesisinin işletmeye alınması sırasında, arıtma tesisine toksik madde girişi sonrası, iyileşme safhasında veya düşük çözünmüş oksijen konsantrasyonlarında çok sayıda bulunurlar. Genellikle çok küçük olduklarından mikroskopta X büyütme uygulandığında gözlenemeyebilirler. Bu yüzden flagellatların tayinleri 400X-640X büyütme uygulanarak daha rahat yapılabilir. Kamçı hareketi ve hücreleri içindeki siyah noktalar onların tayinini kolaylaştıran ipuçlarıdır. 12

7 Flagellatlar 13 Euglenai Trigonomonas 14

8 Flagellatların dominant protozoa grubu olarak bulunması kararsız bir biyokütle, iyi çökmeyen genç çamur varlığı ve düşük organik madde artırımını gösterir. Yapılan mikrobiyolojik analizler sonucu, biyolojik arıtma sisteminde flagellat sayısında artış görülmesinin anlamı aynı zamanda geri kalan biyokütlenin nasıl bir yapıya sahip olduğuna bağlıdır. Eğer floklar küçük, zayıf ve dağılmışsa çok genç bir aktif çamur yaşına işaret edebilir. 15 Tipik olarak flagellatların varlığı, amiplere benzer şekilde ortamda mevcut biyokütleye oranla yüksek besin miktarı bulunduğunu gösterir. Flagellatların akrabaları olan amiplere göre avantajları, yüzebilmeleridir. Bu yüzden diğer amipler için uygun olmayan, daha geniş bir aralıktaki çevrelere flagellatlar adapte olabilir ve baskın hale geçebilirler. Ortamda az miktarda bakteri ve amip ama fazla sayıda flagellat varsa genellikle bu, daha yaşlı bir çamurun göstergesidir. Ayrıca, eğer biyolojik arıtma sisteminde yüksek miktarda flagellat mevcut ise, alıcı ortamlara verilen deşarj suyunda yüksek miktarda askıda katı madde ve yüksek BOİ değerleri beklenmelidir. 16

9 Biyolojik arıtma sisteminde mevcut biyokütle içerisinde çok sayıda flagellat varlığının farkına varılmasından sonra yapılması gereken ilk şey neden aşırı derecede çoğaldıklarının belirlenmesidir. Bu amaçla arıtmaya yapılan organik yükleme miktarında bir değişiklik olup olmadığı ve besin miktarı kontrol edilmelidir. 17 Biyolojik arıtma tesislerinde yüksek organik yüklemelerin olması veya kaçak bir yükün meydana gelmesi durumunda yapılan en büyük hata özellikle endüstriyel tesislerde- bu gibi yüksek yüklemelerde besin değerlerinin arttırılmamasıdır. Bunların dışında deşarj suyunda askıda katı madde konsantrasyonu (AKM) kontrol edilmelidir. 18

10 Serbest yüzen siliatlar: Amiplere ve flagellatlara göre daha kompleks yapıda olan protozoa grubudur. Biyolojik atıksu arıtma tesislerinde sıklıkla karşılaşılan türler: Lionotus sp., Paramecium spp., Chilodonella uncinata dır. Serbest yüzen siliatlar, aktif çamurda çoğunlukla yüksek bakterial popülasyon varlığında organik yük fazlalığında (yüksek F/M oranı) ve yüksek çözünmüş oksijen konsantrasyonlarında çok sayıda görülürler

11 Paramecium spp. 21 Chilodonella uncinata 22

12 Atıksuda baskın olmaları biyokütlenin henüz kararlı olmadığına ve daha çok çamurun orta derecede sağlıklı olduğuna işaret etmekle birlikte, çamurun genç- orta yaş arası olduğunun işaretidir. Bu tip biyokütle, organik yük değişimlerine az toleranslıdır, iyi çökmez ve arıtma verimi düşüktür. Serbest yüzen siliatlar bakteriler üzerinden beslenirler, bu şekilde atıksudaki toplam askıda katı madde oranının azaltılmasına katkıda bulunurlar. 23 Serbest yüzen siliatların mikroskopta tanımlanmaları floklar arasında boşluklarda hızlı yüzme hareketlerine göre yapılabilir X büyütme ile rahatlıkla tespit edilebilirler. Daha detaylı inceleme için X büyütme kullanılması yararlı olur. 24

13 Linotus sp.: 50 µm uzunlukta şişe şeklinde, µm genişlikledir. Paramecium spp.: µm uzunluk, µm genişliktedir. Chilodonella uncinata: µm uzunluktadır. Oval şekillidir ve tüm gövdesinde çok sayıda kısa sillere sahiptir. Sillerin hızlı hareketi mikroorganizmaya doğrusal hareket olanağı verir. 25 Sürünücü (kayan) siliatlar: Sürünücü siliatlar arasında Aspidisca cicada biyolojik atıksu arıtma tesislerinde sıklıkla karşılaşılan bir türdür. Sürünücü siliatların bir üyesi olan bu tür µm uzunluktadır. Yassı şekilde olup, siller sadece alt yüzeyde görülür. Alt yüzeyindeki birkaç silin birleşmesi ile «cirri» adı verilen, ayak fonksiyonunu yerine getiren yapılar oluşmuştur. 26

14 Aspidisca cicada 27 Bu şekilde yüzmek yerine, flok partiküllerinin veya sert yapıların üzerinde yürüyebilmektedirler. Sillerin hareketi siliatlara flok partiküllerin üzerinde kayma görüntüsü verir. Yüzme yetenekleri çok azdır. Eğer sıvı içerisinde bırakılırlarsa gruplaşırlar ve üzerine tutunabilecekleri tırmanabilecekleri katı bir yüzey/parçacık ararlar. 28

15 Sürünücü siliatlar, aktif çamurda genellikle bakteriyal popülasyonun ve çözünmüş oksijen konsantrasyonunun yüksek olması durumunda çok sayıda görülürler. Kararlı bir biyokütlenin ve iyi çöken, sağlıklı bir çamurun göstergesidirler. Silleri olmasına rağmen yüzme kabiliyetleri oldukça az olan kayan siliatların tayini mikroskopta X büyütme ile daha rahat yapılabilir. Akışkan görüş alanlarında bulunan sürünücü siliatların etraflarında daireler çizerek hareket ettiği görülebilir. 29 Bağlı (Saplı) Siliatlar: Biyolojik arıtma sistemlerinde bulunan en gelişmiş yapılı mikroorganizmalar olan bağlı siliatların Epistylis sp., Suctoria spp., Vorticella sp., Carchesium sp., Opercularia sp., gibi türleri bulunmaktadır. 30

16 Bağlı siliatlar, «bir zemin üzerine tutunmuş bir sapa bağlı olan ters çan şekilli» mikroorganizmalardır. Onları tanımlamada anahtar görevi gören yapılar organizmanın ağız kısmındaki sillerin (zayıf tüy benzeri şekiller) varlığıdır. Ağız kısmındaki siller sayesinde su içerisinde akıntı oluşturarak avlarını bedenlerinin içerisine çekerler. Çoğunlukla askıdaki bakteri kültürleri, algler ve küçük protozoa ile beslenirler. 31 Bağlı siliatlar genellikle, bir flok partikülüne bağlı halde yaşarlar. Sapları mevcuttur ve çoğunlukla dallanarak koloni halinde bulunurlar. Atıksu sisteminde tek başına ve serbest halde yüzen bir "bağlı" siliata rastlanırsa bu durumun ortamdaki, çözünmüş oksijenin düşük olmasından kaynaklandığı düşünülmelidir. Ortamdaki bağlı siliatların saplarının uzun olarak görülmesi ise, bunların biyolojik sistemde bir süredir bulunduğunun ve sistemin bir süredir kararlı seyrettiğinin belirtisidir. 32

17 Aktif çamur içerisindeki düşük organik madde konsantrasyonlarında ve bakteri popülasyonunun, çözünmüş oksijenin yüksek olduğu durumlarda ve flok gelişiminin iyi olduğu hallerde çok sayıda bulunurlar. Kararlı bir biyokütlenin ve iyi çöken, sağlıklı bir çamurun göstergesidirler. Arıtma verimi yüksektir 33 Ayrıca, atıksuyun toksik olmadığına da işaret ederler. Mikrobiyolojik analizlerde bağlı siliatların baş kısımları sayılır. Mikroskopta bağlı siliatlar 100X büyütme ile rahat sayılabilirler ancak yapılarının rahat incelenmesi için 400X 640X büyutme ile inceleme yaplımalıdır. 34

18 Vorticella sp. : ɱm boyunda olan, çan şekilli bağlı siliatlardır. Ağız kısımları, sillerle kaplı bir halka ile çevrilidir. Vorticella sp. türünün ayırt edici özelliği, bir sapta sadece bir çan şekilli mikroorganizmanın mevcut olmasıdır. Vorticella sp. koloni oluşturmaz ama bazen ayrı saplarda yüksek sayıda gruplar oluşturabilir. 35 Sapları tübüler yapıdadır. Bu tübüllerin ortasında kasımsı fibriller bulunur ki bu şekilde siliat rahatsız edildiğinde sap kısmı kasılma hareketi gösterir. Rahatsız edici durum ortadan kalktığında sap kısmı yeniden eski halini alır. Voticella sp. olumsuz şartlarda kendini (çan bölgesini) sap kısmından ayırır ve serbest şekilde yüzerek, kendine daha rahat bir yaşam alanı arar. Bu alanı bulduklarında kendini tekrar sabitler ve yeni bir sap oluşturur. 36

19 37 Voticella sp. 38

20 Carchesium sp.: ɱm boyunda olan, çan şekilli bağlı siliatlardır. Ağız kısımları, sillerle kaplı bir halka ile çevrilidir. Vorticella sp. ile benzer görünüşleri vardır. Carchesium sp. koloni şekilde bulunabilir. Bir sap üzerinde birden fazla çan şekilli mikroorganizmalar bulunabilir. Her sapın kasılma özelliği birbirinden ayrıdır. Bir Carchesium sp. kolonisinin yüzlerce çan şekilli baş kısmı olabilir. 39 Carchesium sp. 40

21 Epistylis sp.: ɱm uzunlukta, çan şekilli bir gövdesi alan bağlı siliatlardandır. Ağız bölgesinde kontraktil vakuol bulunur. Koloni halinde yaşarlar. Bir sap üzerinde birden fazla çan şekilli mikroorganizmalar bulunabilir. Görünüşü Vorticella ve Carchesium'a benzer, ancak sap kısmının kontraktil özelliği bulunmaz. 41 Epistylis sp. 42

22 Opercularia sp.: Çan şekilli bir gövdesi olan bağlı siliatlardandır. Dallanmış sap kısmının kontraktil özelliği bulunmaz. 3 ile 50 arasında değişen baş (çan) kısmına sahip küçük koloniler oluşturur

23 Opercularia sp. 45 Suctoria spp.: 10 ɱm uzunluktadır. Hayatlarına serbest yüzen siliatlar şeklinde başlarken, daha sonra sabit hal alırlar. Avcı mikroorganizmalardır. Sillerden çok hareketli tentakülleri vardır, bu şekilde kendinden büyük avlarını yakalayabilirler. Protozoa ile beslenirler. (Örn: Paramecium). 46

24 Kurbanlarını tentakülleri ile önce yakalar, daha sonra sitoplazmalarını tentakülleri vasıtasıyla emerek öldürürler. Suctoria spp. çok sağlıklı ve kararlı atıksularda yaşar. Böyle atıksularda özellikle toplam askıda katı madde konsantrasyonu ve BOİ düşüktür. İyi kalitede aktif çamurun göstergesidirler. 47 Suctoria spp. 48

25 Metazoa Metazoonlar protozoa haricindeki çok hücreli mikroorganizmaların tamamını kapsayan bir terimdir. Metazoonlar bir çok protozoa türüne göre daha büyüktürler ve analizleri faz kontrast mikroskobunda yapılmalıdır. 40X objektifinden daha büyük bir objektife ihtiyaç yoktur. Bazı büyük metazoonlar için 10X objektifi kullanarak da analiz yapılabilir. 49 Biyolojik atıksu arıtma sistemlerinde sıklıkla rastlanılan mikroskobik metazoanın atıksu içerisindeki organik maddeleri biyolojik olarak gidermedeki rolü çok azdır. Her ne kadar biyokütle içerisindeki dağılımları az olsa da, metazoonların varlıkları biyolojik arıtma sistemlerinin durumu hakkında bize bilgi verdikleri için önemlidir. 50

26 Metazoa türleri, bakteriler ile beslendikleri halde algleri ve protozoa türlerini de tüketirler. Genellikle daha yaşlı biyokütleye sahip sistemlerde baskın halde bulunurlar. Örnek: Lagün arıtma sistemleri. Biyolojik atıksu arıtma sistemlerinde en sık rastlanılan metazoonlar rotiferler, nematodlar ve tartigradlardır (su ayıları). 51 Rotiferler Aktif çamur sistemlerinde sıklıkla rastlanan makroomurgasızlar olan rotiferler çoğunlukla ɱm boyutlarındadır. Rotiferlerin vücudu baş, gövde ve ayak olmak üzere üç ana bölgeden oluşur. Baş bölgesinde ağız bulunur. Rotiferlerin ağız açıklığı iki sıra sille çevrilidir. Sillerin hareketi, besin teminini ve su akımı yaratarak hareket etmeyi sağlar. Gövde bölgesi mide, bağırsak, dış salgı sistemi ve gonadlar dahil olmak üzere çoğu organı içerir. Ayak her rotiferde bulunmaz ancak ayağa sahip rotiferlerde ayak sivri şekillidir ve bir ila dört adet parmağa sahiptir. 52

27 Boyutları ve şekilleri çok değişken olabildiği halde genel olarak rotiferler oval, küresel veya kurt şeklinde olmak üzere üç temel şekilde tanımlanmıştır. Mikroskopla 40X 100X büyütme uygulanarak rahatlıkla sayılabilirler. Yapılarının incelenmesi için 400X 640X büyütme uygulanmalıdır. Rotiferlerin serbest yüzerek veya sürünerek hareket ettikleri tespit edilmiştir. Serbest yüzme hareketi sillerin yardımı ile gerçekleşmektedir. Yüzme hareketleri yavaş ve sadece ileriye doğrudur. Sürünme hareketi ise flok partikülleri üzerine tutunmaları ile sağlanmaktadır. 53 Rotiferlerin atıksu içerisinde baskın olmaları, yüksek MLSS oranına ve düşük besin (F/M) oranlarına işaret eder. Rotiferler iyi stabilize olmuş flok partikülleri üzerinden beslenirken, flok partiküllerinin üzerinde otlarmış gibi bir görüntü verir ve bu şekilde oksijen geçirgenliğini arttırırlar. Rotiferlerin biyolojik atıksu içerisindeki birincil rolü deşarj edilecek sudan bakteri, alg veya diğer küçük protozoa kalıntılarını arındırmaktır. 54

28 Ayrıca, rotiferler biyolojik arıtma havuzlarında bulanıklığı ve BOİ miktarlarını azaltır. Anaerobik koşulları sağlayan balçıksı çamurun gelişmesini önlerler. Kararlı bir atıksuyun ve sağlıklı bir çamurun göstergesidirler. Rotiferler yüksek BOİ yüklemelerine ve toksik şoklara karşı çok hassastırlar. Taze alınan atıksu örneklerinde görülen ölü rotiferler atıksuyun toksisitesi için iyi bir indikatördür. Toksik bir yüklemede genellikle ilk olarak rotiferler etkilenirler. 55 Epiphanes sp. ve Euchlanis sp. biyolojik arıtma tesislerinde çok sayıda bulunan iki gonadlı rotiferdir. Bunların haricinde Philodina sp., Proales sp., Keratella sp. ve Lecane sp. türlerine rastlanılabilir. 56

29 Epiphanes sp. 57 Euchlanis sp. 58

30 Philodina sp. 59 Proales sp. 60

31 Keratella sp. 61 Lecane sp. 62

32 Nematodlar Nematodlar, ɱm boyutlarında, çok hücreli olsalar da basil yapıda olan sindirim, üreme ve sinir sistemleri bulunan organizmalardır. Nematodlar bakteri, mantar, rotiferler, küçük protozoa türleri ve diğer bazı nematodlar üzerinden beslenirler. Bazılarının dişleri, bazılarının ise mızrak şeklinde yapıları vardır ki, bu şekilde avlarına kolaylıkla tutunurlar. Mızrak şeklindeki yapılarını besini emmek için kullanırlar. 63 Nematodların vücutları segmentlerden oluşmaz. Vücutları ardışık şekilde üç tüpten meydana gelmiştir. En iç kısımdaki tüp sindirim sistemi, orta kısımdaki tüp dikey kas sistemi ve en dıştaki tüp kutikül veya deri kısmı olarak adlandırılır. Genel olarak vücutları < 3mm uzunlukta ve < 0,05 mm genişliktedir. 64

33 Flok partikülleri üzerinde veya içinde bulunmayı tercih ederler. Nematodlar serbest yüzme halindeyken kamçı gibi hareket ederler. Nematodlar yüksek çözünmüş oksijen konsantrasyonlarında ve yeterli besin varlığında hayatlarını sürdürebilirler. Zorunlu aeroblardır ve düşük oksijen konsantrasyonunu ve yüksek kirlilik düzeyine uyum sağlayamazlar. Nematodlar düzgün işletme şartlarının sağlandığı biyolojik arıtma sistemlerinde, yüksek MLSS miktarlarında ve yüksek çamur yaşının ölçüldüğü durumlarda gözlemlenirler. Ancak varlıkları her zaman yaşlı çamura işaret etmez. 65 Biyolojik sistemlerde faydalı roller üstlenirler. Nematodlar flok partikülleri arasında oyma ve tünel açma hareketleri ile çözünmüş oksijenin, nitratın, besinlerin flok partikülleri içerisine emilimini hızlandırır. Biyolojik atıksu arıtma tesislerinde biyokütlenin yaşına bağlı olarak en son ortaya çıkan veya toksisite artışına ve BOİ yüklenmesine bağlı olarak biyokütle içerisinde en hızlı tepki verip, istemden kaybolan nematodlardır. Bu nedenle biyolojik sistemler için iyi bir indikatördürler. 66

34 Mikroskopta 40x - 100x büyütme ile çalışarak, flok partikülleri arasındaki boşluklarda vücutlarını geriden ileriye doğru kıvırarak ilerledikleri gözlenebilir. Vücutlarında segment olmadığından kolaylıkla tayin edilebilirler. İpliksi bakterilere göre daha kalın yapıdadırlar ve iç yapısındaki organeller 100X büyütme ile incelenebilir

35 69 Bristle Kurtçukları: Nematodlara benzer özellikler gösterirler. Yüksek çözünmüş oksijen konsantrasyonlarında ve yeterli besin varlığında hayatlarını sürdürebilirler. Zorunlu aeroblardır ve düşük konsantrasyonunu ve yüksek kirlilik düzeyine uyum sağlayamazlar. En önemli farkları olarak vücutlarında kırmızı beneklerin olmasıdır. 70

36 Bristle kurtçuklarının diğer bir ayırt edici özellikleri, ortamda yüksek nitrat (NO3) bulunmasıdır. Bu durum atıksu ile doğru orantılı olabildiği gibi, iyi bir nitrifikasyon prosesinin de göstergesi olabilir. Eğer atıksu örneğinde bristle kurtçuklarının sayısı yüksek, çamur yaşı yüksek ve son çöktürme havuzunda uzun bekleme süreleri mevcutsa, son çöktürme havuzunda denitrifikasyon prosesinin gerçekleşmesi ile çamur kabarması sorunları yaşanabilir. 71 Bristle kurtçukları 72

37 Tardigradlar (Su Ayıları) Boyutları µm arasındadır. Tardigradlar oldukça yavaş hareket ederler. Vücutları beş segment ve 4-8 pençeye sahip dört kısa köksü bacaktan meydana gelmiştir. Vücutları kitinsi kütikül ile kaplıdır. Kırmızı, turuncu veya yeşil vücutlara sahiptirler. Başlarında gözleri ile birlikte ağızları vardır. Amip, nematod ve diğer su ayıları da dahil olmak üzere çeşitli hayvansal hücreler ile bitkisel hücrelerin sıvılarını tüketerek yaşamlarını sürdürürler. 73 Genel olarak rotiferler ve nematodların bulunduğu aynı çevrelerde gözlemlenebilirler. Zor çevre şartlarında hayatta kalabilmek için kendilerine yollar geliştirmişlerdir. Düşük çözünmüş oksijen konsantrasyonlarında vücutlarını şişirip, kendilerini akıntıya bırakırlar. Yaşadıkları ortam kurumaya başlayınca ise, kuru üzüm gibi büzülürler. Her ne kadar zor çevresel şartlarda hayatta kalabilmeyi başarabilseler de, toksik şartlara karşı çok hassastırlar. 74

38 Biyolojik arıtma sistemlerinde karşılaşılan su ayıları, iyi bir amonyak gideriminin olduğu veya ortamda toksik etki yapan maddelerin bulunmadığına işaret eder. Ayrıca, yüksek yüzey aktif madde konsantrasyonu kütiküllerinin yapısal bütünlüğü etkiler ve kütikül tabakasının vücudun iç kısımlarına çözünmüş oksijeni iletmesine mani olur, bu durum su ayısının felç geçirmesine veya ölmesine neden olur. 75 Tardigrad 76

39 Tardigrad 77 Mikro Algler: Algler klorofillere sahip fotosentetik organizmalardır. Yaşam için gerekli enerjilerini güneşten ve karbonun CO2 den alırlar. Algler genellikle lagün arıtma sistemleri için yararlıdır. Çünkü arıtma işlemi için bakterilere O2 kaynağı sağlarlar. Genellikle biyolojik arıtma sistemlerinde probleme yol açmazlar. Algler havalandırma havuzları, çöktürme havuzları gibi biyolojik atıksu arıtma tesisine ait çeşitli ünitelerde bulunabilir. 78

40 Mavi yeşil alg türleri çok çeşit şekillerde ve boyutlarda olabilir. Tek hücreli bulunabildikleri gibi koloni şeklinde veya trichomes gibi adı verilen flament formları şeklinde gözlemlenebilirler. Mavi yeşil algler yaşamlarını sürdürebilmek için CO2 ye N2 gazlarına, inorganik besinlere ve elektron verici olarak suya ihtiyaç duyarlar. Genellikle gözlemlenen alg türü Chlorella gibi tek hücreli veya Anabaena Osicillatoria, Spirogyra gibi flamentli yapıdadır. 79 Chlorella 80

41 Anabaena osicillatoria 81 Spirogyra 82

42 Funguslar: Funguslar klorofil içermeyen organizmalardır. Funguslar sadece aerobik koşullarda yaşayabilirler ve çevre şartlarına geniş bir aralıkta toleranslıdırlar. Örn; bazı funguslar 2-9 ph aralığında aktiftirler. Ayrıca, funguslar bakterilere göre daha az besine (özellikle azota) gereksinim duyarlar. 83 Funguslar, hücrelerden oluşan ve dallanma gösteren veya göstermeyen «hif» adı verilen iplikçiklerden meydana gelir. Çapı 5-10 µm olan hifler, uçtan (apikal) gelişir. Hifler bölmeli (septumlu) veya bölmesiz (septumsuz) olabilir. Havalandırmalı biyolojik sistemlerde üç grup funguslar bulunurç bu gruplar patojenik funguslar, tek hücreli funguslar ve flamentli funguslardır. 84

43 Ancak, genel olarak funguslara nadir olarak biyolojik atıksu arıtma sistemlerinde baskın halde rastlanır. Biyokütle içerisinde yüksek sayıda gözlenen funguslar, genellikle atıksudaki ph değişiklikleri veya yaşlı çamur ile ilişkilendirilir. 85 Funguslar 86

44 Flamentli bakteriler: Smith ve arkadaşlarının biyolojik atıksu arıtma sistemlerinde çok yüksek miktarda bulunan ipliksi (flamentli) bakterilerle ilgili 1934 yılında yaptığı çalışmalar, atıksu arıtımının kontrolü konusundaki problemlerin son 81 yıldır değişmeyen kurallarının ışık mikroskobu ile ortaya konduğu ilk örnektir. 87 Her ne kadar biyolojik arıtma sistemlerinde flamentli alglere ve ya flamentli mantarlara rastlanılsa da, görülen flamentli mikroorganizmaların çoğu bakterilerdir. Biyolojik sistemlerde ortalama 30 tip flamentli bakteri mevcuttur ancak, bunların sadece 10 tipi gelişimi istenmeyen ve tesislerde problemlere yol açan flamentli bakterilerdir. 88

45 Flamentli bakteriler biyolojik sistemlerde önemli olumlu ve olumsuz roller üstlenirler. Olumlu rolleri BOİ giderimi ve flok yapısının sağlanmasıdır. Flamentli bakteriler flok yapısını güçlendirerek flokların kolayca dağılmasını engeller. Olumsuz rollerinde örnekler: Sıcaklık, ph, çözünmüş oksijen, çamur yaşı veya besinlerin ortamdaki varlığı gibi sistemdeki işletimsel faktörlerin önemli ölçüde değişmesi sonucunda flamentli bakterilerin yapısal özellikleri nedeniyle avantajlı hale geçerek, sayıca istenilmeyecek düzeyde artmalarıdır. 89 Flamentli bakterilerin biyokütle içerisinde baskın hale geçmesi ile son çöktürme havuzlarında çamur çökme problemleri ve katı madde kaybı sorunlarıyla karşılaşılır. Flamentli bakterilerin neden olduğu bu problemlere ek olarak, bazı flamentli bakteri tipleri biyolojik sistemlerdeki havalandırma havuzlarında ve çöktürme havuzlarında köpük oluşturabilmektedir. 90

46 Flamentli bakteriler, çamur kabarmasına yol açanlar ve köpük oluşturanlar olarak ikiye ayrılmaktadırlar. Sadece 3 ana tip flamentli bakteri köpük problemine yol açar. Bunlar Nocardia spp., Microthrix parvicella ve Tip 1863 dir. Köpük oluşturan flamentli bakterilerin tayini gram boyama tekniği ile kolaylıkla yapılabilir. Nocardia spp., Microthrix parvicella türleri gram pozitif iken Tip 1863 gram negatiftir. 91 Nocardia spp. 92

47 Microthrix parvicella 93 Tip

48 Çamur kabarmasına yol açtığı bilinen yaygın 2 tip flamentli bakteri vardır. Bunlar Nostocodia limicola ve Tip 0092 dir. Çamur kabarmasına neden olan bu iki türün tayini için Gram ve Neisser boyama tekniği kullanılmaktadır. Ancak, bu tip flamentli bakterilerin çoğu hem Gram negatif hem de Neisser negatiftir. Ayrıca birkaç flament hem Gram pozitif hem de Gram negatif özellikte olup Gram reaksiyonu değişkenliği gösterir. Bunun anlamı, flamentin bazı kısımları mor renk bazı kısımları da pembe renk olabilir. 95 Nostocoida limicola flamentli bakteriler içerisinde bilinen, hem Gram pozitif hem de Neisser pozitif özellikte olan tek türdür. Gram değişkenliği gösteren türler Tip 0041, Tip 0675, Tip 1851 dir. Çamur kabarmasına neden olan diğer tüm flamentli bakteriler Gram negatiftir. Yüksek MLSS, düşük F/M oranı (Besin/MO) düşük veya yüksek ph değerleri gibi özel işletim koşulları, biyokütlenin sağlıksızlaşmasına ve flamentli mikroorganizmaların hızlı ve aşırı derecede artmasına yol açar. 96

49 Nostocodia limicola 97 Tip