(mgil) (ml atıksu i ml olarak Boi şişesi hacmi)

Transkript

1 ayrıca mikroorganizma eklerneye yani "aşı"ya gereksinme yokıur. Standart Boi. d. k"b testın e ın u asyon periyodu, 20 C'de karanlıkta 5 gündür. Test sırasında görülen genel ak' i şu şekildedir: re sıyon ar Biyokimyasaloksijen ihtiyacı (BOi), aerobik şartlarda bakterilerin organik' maddeleri parçalayarak stabilize etmeleri için gere.ken oksijen miktarı olarak tanımlanır. Arıtma tesislerine gelen kirlilik yüklerinin ve arıtma tesislerinin veriminin hesabında Boi testi kullanılır. Boi aerobik oksidasyona dayanır ve besin maddesi olarak kullanılan organik maddelerin, 20 Cde kanşık bir mikroorganizma topluluğu tarafından tüketilen oksijen miktarının ölçümünü içeren bir yaşam (biolissay) testi olarak bilinir. Oksijenin sudaki çözünürlüğünün çok sınırlı olması yüzünden (20 C'de denge değeri 9 mg/l), çok kirli sularda test sırasında kapta çözünmüş oksijen bulunacağından emin olmak için bu tip numunelerin seyreltilmesi gereklidir. Seyreltme oranı atıksuyun Boi miktarına göre değiştiğinden, atıksudan beklenen Boi önceden tahmin edilerek, buna göre birden fazla seyrelli ile çalışmak esastır. Seyreltme oranlarının beklenen Boi ile ilişkisi tablo halinde düzenlenmiştir. Bu test, biyolojik bir test olduğundan, işlem esnasında, çevresel koşulların canlı organizmaların fonksiyonlarını yapabilmelerine olanak verecek şekilde uygun olması gereklidir. Bakteriyel büyüme için gerekli tüm besin maddeleri (azot, fosfor ve bazı iz elementler gibi) ortamda bulunmalıdır. Bu nedenle, belli miktarda atıksu, hazırlanan seyreltme suyu ile seyreltilerek 300 ml'lik özel Boi şişesine konur. Seyreltme suyu, fosfat tamponu (ph = 7.2), magnezyum sülfat, kalsiyum klorür, demir üç klorür içerir ve çözünmüş oksijen ile doyurulmuş haldedir. Eğer, atık organik maddeleri okside etmek üzere gerekli mikroorganizma karışımı, atıksu numunesinde önceden mevcut değilse, ortama aşılama yoluyla mikroorganizma ilave edilir. Atıksu içerisindeki organik maddeler mikroorganizmaların besin ihtiyacını karşılar, seyreltme suyu ise yaşam için gerekli diğer elementleri ve çözünmüş oksijeni sağlar. Boi testinde genel prensip, organik madde ve çözünmüş oksijenin bakteriler tarafından alınıp, karbon dioksit ve yeni bakteri hücrelerine dönüştürülmesi sırasında oksijenin azalma miktarının denetlenmesine dayanır. Bu esnada ikincil reaksiyonlar olarak, bakteri hücreleri- nin protozoalar tarafından besin olarak tüketilip, protozoa hücrelerine çevriirneleri sözkonusudur. Boi şişesindeki çözünmüş oksijenin azalması doğrudan doğruya ayn abilen organik madde miktan ile ilgilidir. Evsel atıksular gibi doğal olarak mikroorganizmalann mevcut olduğu numunelerde, dışardan BOİ= mg/l örnekteki başıangıç] [mg/l örnekteki 5 gün] [ çözunmuş oksijen değeri - sonraki son çözunmuş (mgil) (ml atıksu i ml olarak Boi şişesi hacmi) Aşağıda Şekil B.I'de 20 C'de çözunmuş oksijen içeren seyreltme suyu. (KıHPO.,KHıPO., NaıHPO.,,NH.CL, MgSO., CaClı ve FeCI) maddeleri distile suya ilave edilerek seyrelme suyu hazırlanır. Atıksu numunesinde mikroorganizma mevcut değilse aşı mikroorganizmalar katılir. O_k_s_i_j_e_n_d_e_ğ_e_r_i _ Boi şişesine ilave edilen esas bileşenler verilmiştir. Şekil 13.1: Boi Şişesine, Boi T~ti İçin ilave Edilen Esas Bileşenler Boİ miktarına göre alı.nan atıksu numunesi 300 ml ' lik Boİ şişesi(ustten) kapaklı.

2 Biyokimyasaloksijen ihtiyacı testinde oluşan reaksiyonlar, biyolojik aktivitenin sonucudur. Bu yüzden reaksiyon hızı mikroorganizma nüfusuna ve sıcaklığa bağlıdır. Metabolik prosesler 20 C'de test koşullarında günlerce devam eder. Teorik olarak organik maddenin tam biyolojik oksidasyonu için sonsuz zaman gereklidir. Fakat pratik amaçlarla reaksiyonun 20 günde tamamlandığı esas alınmıştır. Ancak, 20 gün beklemek çok zaman alıcı olduğundan Boi testinde 5 günlük sürede reaksiyonun büyük yüzdesinin tamamlandığı varsayılarak, inkübasyon süresi 5 gün ilc slnırlandırıl?1lştır. Bazı uygulamalarda 5 yerine 7 günlük Boi de değerlendirilmektedir. elde edilir. Burada, i..., herhangi bir t anındaki kalan organik madde k~ılığı BOİ'yi, L" ise başlangıç anındaki organik madde karşılığı B~i'yi yani nihai BOi'yi verir. Ayrıca k= k, ilişkisi mevcuttur. Bu bağıntı nehir kirlenmesi kontrolu çalışmalarında çok kullanılır. Şekil 13.2'de birinci derece reaksiyon kinetiğine uygun olarak, kalan organik maddelerin sürdürdüğü reaksiyonun zamana karşı davranışı, diğer bir ifadeyle kalan organik maddelerin, zamana göre azalma eğrisi çizilmiştir. Bu nedenle test, BOİ s adını almıştır. Burada şunu belirtmek gerekir ki, 5 günlük değerler, toplam BOİ'nin ancak belli bir kısmını vermektedir. Evsel ve endüstriyel atıksular ile yapılan araştırmalarda 5 günlük Boİ değerinin, toplam Boİ değerinin % kadarı olduğu bulunmuş ve bu sonuç yeterli olarak kabul edilerek, testte 5 günlük inkübasyon periyodu seçilmiştir. de --=ke dt Boİ reaksiyonunun kinetiği ile ilgili çalışmalarda, reaksiyon "birinci derece" olarak bulunmuştur. Yani reaksiyonun hızı, herhangi bir anda ortamda kalan organik madde miktarı ile orantılıdır. Reaksiyonun hızı şu şekilde ifade edilir:. Şekil 13.2: Kirletilmiş Suların Aerobik Şartlarda Biyolojik Oksldasyonu.Sırasında.Organik Madde Konsantrasyonu Değişimi Burada, (c) oksitlenen organik madde (kirletici) konsantrasyonunu, (t) zamanı ve (kı) reaksiyon hız sabitini göstermektedir. Toplam Boİ söz konusu olduğunda, C yerine L kullanılmaktadır. Burada L, nihai Boi yani ortamda bulunan tüm oksitlenebilir kirleticilere k~ı gelen oksijen miktarını gösterir: Kullanılan oksijen doğrudan doğruya oksitlenebilen organik madde konsantrasyonu ile ilişkili olduğundan, (L) toplam organik kirletici madde miktarını, azalan oksijen konsantrasyonu cinsinden ifade etmek olasıdır. Yukarıda verilen bağıntının integrali alınarak; Çevre mühendisleri biyokimyasaloksijen ihtiyacı parametresi ve buna bağlı olarak türetilen verilerle yakından ilgilidirler. Bu ise, hazırlanan test şişeleri üzerinde testin muhtelif günlerinde yapılan çözünmüş oksijen ölçümlerinden yararlanılarak belirlenir. Çoğunlukla 5 günlük sonuçların, toplam BOİ (LJ veya herhangi bir.andaki BOİ'ye dönüştürülmesi amaçla yukarıda verilen bağıntılardan elde edilen aşağıdaki formül kullanılabilir: istenir. Bu Bu bağıntıda; y = herhangi bir andaki BOİ değeri, L" = toplarn veya nihai BDİ'yi, ( kı) ise, deneysel olarak tespit edilnıesi gereken reaksiyon hız sabitini gösterir. BDİ eğrisi ilk 8-10 günde organik maddelerin ayrışma eğrisine (Şekil 13.2) benzer bir gidiş gösterir. Karbonlu maddelerin oksijen ihtiyacı (y) zamanla azalan bir hızla ilerler, çünkü biyolojik aktivite yararlanılabilir gıda temini azaldıkça azalır. İlave bir oksijen ihtiyacı sonradan azotlu bakterilerin ortamdaki azotlu maddeleri parçal~aya başlamasıyla belirmektedir. Çünkü azot bakterileri arıtılmamış evsel atıksularda oldukça az miktarda bulunur. Böylece test sırasında ilk 8-10 günlük sürede bunların sayıları belli bir oksijen tüketimine neden olmayacak kadar düşüktür. Ancak bu sürede gelişen azot bakteri nüfusu, 8-10 günden itibaren, atıksuda azotlu maddelerin tüketimine bağlı ek bir oksijen tüketimine neden olmaya başlar. Aşağıda bağıntılan verilen nitrifikasyon olayı meydana gelir:

3 Nitrat oluşturan ) 2NG ı - + 2W Arıtma tesisi çıkış sularında numune oldukça yoğun şekilde azot hakterileri içerehildiği için, nitrifikasyon olayı yukarıda verilen süreden önce de meydana gelehilir. Bu gihi durumlarda,/ nitrifikasyon hakterilerinin faaliyetlerine, hazı engelleyici maddeler kullanılarak (metilen mavisi, alil tiyoüre (=ATU) veya 2-kloro-6-triklorometil piridin gihi) engelolunmalıdır. Nehirlerden ve haliçlerden alınan numuneler helli miktarlarda nitrifikasyon yapahilen organizma grupları içerdiğinden, hu ortamlardan alınan numunelerin karhonlu 'maddelerden gelen BOİ'lerini ölçmek üzere standart bir test yoktur. Ayrıca numunelerde alg hüyümesi olduğu hallerde, Boi testi yerine, haşka hir test uygulanması gereklidir. Boİ testinin analitik hir test olm<ıyıp,çeşitli organik maddelerin hakteriyel ayrışmasında oluşan değişimlere bağlı bir yaşam testi olması yüzünden tekrarlanahilirliği ve doğruluğu azdır. Bu nedenle hassas ayarlı glikoz ve glütamik asit karışımı standartların Boi analizleri yapılarak laboratuvar tekniği periyodik olarak denetlenmelidir. Bu amaçla glikoz ve glütamik çözeltilerinin, her biri 150 mgll'lik bir karışım kullanılarak Boi değeri ortalama 200 mgfl ila 215 mgll arası olan bir standart çözelti hazırlanır. Bu şekilde yapılan testıerin % 68'inde ortalama değerden % 4 oranında sapma gözlenmesi beklenir. Buna karşılık esas numunelerle yapılan testlerin sonunda ortalamadan sapmanın % asit 1O-20,arasıııda değiştiği görülmüştür. Endüstriyel atıksu numunelerinde yapılan Boi testlerinde ise daha büyük sapmalar olması mümkündür. Bu gibi numunelere genellikle aşı ilavesi yapılır ve ph ayarı gerekir. Atık sularda kimyasaloksijen ihtiyacı (KOİ) normalolarak (BOİ)'den büyüktür. Bu, kimyasaloksidasyon sırasıııda, biyolojik olarak ayrışamıyan hazı organik maddelerin de ayrıştırabilmesi yüzünden olmaktadır., olmamalıdır. SeyreItme suyunda başlangıçtaki çözünmüş oksijen yaklaşık 9 mgil olduğunda, biyolojik lolarak harcanan oksijen miktarının ortalama 5 mgil olması için, numunenin ilk günkü ve 5 gün sonraki çözünmüş oksijen konsantrasyonları arasındaki istenen fark en az ı mgil en çok 8 mgll olabilir. Bu aralığa düşmeyen çözünmüş oksijen tüketimi, hatalı seyrelme oranına işaret eder. Seyreitme suyu hazırlamak için distile su alınır. İçine çeşitli tampon ve nutrient çözeltileri ilave edilip bir hava pompasıııdan hava basılarak oksijenlendirilir. Havalandırılan su ıo C'de Boİ inkübatöründe bir süre stabilize edilir. Evsel atıksu numuneleri için dışacdan mikroorganizma mikroorganizma seyreltmede çalışılması önerilir. ilavesi (aşı) gerekli değildir; çünkü nümunede esasen uygun miktarda mevcuttur. Geçerli bir BOİ test sonucu elde etmek için en az (3) farklı Bu durumda 3 farklı seyreitme oranı için 9 adet BOİ şişesi alınarak numuneler hazırlanır. Atıksuyun seçilen seyrelti oranlarına göre pipetle ölçülen miktarları doğrudan boş Boİ şişesine ilave edilir. Daha sonra hazırlanan seyreitme suyu sifonlama ile şişeye doldurulur. Üç ayrı seyreltide numune şişeleri hazırlandıktan sonra bunlardan bir serisinde derhal' çözünmüş oksijen tayini yapılır. Diğer bir numune serisi, ıo C'de 5 gün süre ile inkübe edilmek üzere kaldırılır. Geri kalan üç farklı seyreltideki şişeler serisine ise aşılama yapılmışsa, hiç atıksu numunesi konmaz, bunlar sadece aşıllin BOİ'sini bulmak için aynı şekilde hazırlanır. Hazırlanan numunede ölçülen çözünmüş oksijen değerleri ve numune hazırlama işlemleri Tablo 13.2' de bir örnek ile özetlenmiştir. Örnekte şişelere eklenecek atıksu numune miktarlan 2.0 ml, 4.0 ml ve 6.0 ml olarak alınmıştır. Numaraİanmış şişelerin herbirindeki BOİdeğeri;.5gi,inlükinkübasyondan sonra gerçekleştirilen oksijen tayini sonuçlarını kullanarak, Boi tayin formülü yardımı ile hesaplanmıştır. Bu örnekte, ortalama BOİ değeri 6 testin 4'ü için 360 mgil bulunmuştur. Dikkat edilirse 2 adet Boİ şişesinde, 5 günlük inkübasyon sonunda çözünmüş oksijen tamamen tükendiğinden bu iki test geçersiz sayılmıştır. BOİ'nin hesaplanmasında ise aşağıda verilen formülden yararlanılır: mg/l başlangıç çözonmüş] [ oksijen değeri - [mg/l son çözonmoş ] oksijen değeri Evsel atıksularda, BOİ testinde tarif edilen işlemler uygulanır. İlk adım herbir Boi şişesine konulacak numune miktarını belirlemektir. Tablo 13.1 ve Tablo 13.2 yaklaşık numune miktannı belirlemede yardımcı olarak kullanılır. Örnek olarak, atıksu numunesinin BOİ'sinin yaklaşık olarak 350 mg/l olduğunu kabul edelim. 5 günlük sürede istenen çözünmüş oksijen azalması 5 mgll ise, alınması gereken atıksu numunesi miktarı 4.3 ml'dir. Boİ testinin geçerli olması için, en az 5 günlük inkübasyondan sonra son çözünmüş oksijen değeri 1 mgil'den az..

4 Atıksuyun, 300 ml'lik Boİ Atıksuların seyreltme suyuna şişesine doğrudan konulması karıştırılarak konulması halinde atıksu hacmi/karışım toplam hacmi Atıksu BOl sınırı Karışımın BOl sınırı (ml) (mgil) % si (mgil) Şişe no Atıksu Başlangıç İnkübasyon Son ÇO Hesaplanan oranı ç.o. Periyodu ç.o. düşmesi Boİ (ml) (mgil) (gün) (mgil) (mgil) (mgil) O O O Ortalama Geçersiz test Geçersiz test ortalama ~oi = 360 mgll k hiz sabitini hesaplamak için yapılan Boİ analiz sonuçları II ' Doİ HIZ SABİTİ k'nın HESABı Yukarıda Tablo 13.2'de ikinci kısımda görüldüğü üzere biyokimyasaloksijen ihtiyacı reaksiyonlanndaki (k) hız sabiti, çeşitli zamanlarda ölçülen Boİ değerıeri yardımı ile hesaplanabilir. Tablo 13.2'de verilen ve şişe sayılan ıolrlan 17'yc kadar olan numuneler ikişer ikişer, inkübasyonun 0.5, 1.0,2.0 ve 3.0'üncü gününde analizlenmişlerdir. Bu veriler 5 günlük zaman boyunca Şekil 13.3' teki grafiğe geçirilirler. Evsel kaynaklı atıksularda BOİ-zaman eğrisinin eğimi tipiktir. Şekil 13.4'teki (k). hız sabitini tayin etmek için kullanılan grafik metodunun kullanımı özetlenmektedir. (Zaman/BOI)1J3değerleri laboratuvar verilerinden hesap edilebilir. Bu değerlerordinatta, zaman ise x ekseninde yerleştirilerek veriler noktalanır. Bu noktalara en iyi uyan doğru denklemi bulunarak aşağıdaki bağıntıya göre k hız sabiti hesaplanır,

5 , aşı kültüıii küçük laboratu\'ar tipi arıtma ünitelerinde. e\'sel \'C endüstriyel atıksu karışımı ile besleme yaparak geliştirilebilir. Burada (k) hız sabiti (zaman-i), (A) doğrunun ordinatı kesim noktası, (B) doğrunun eğimi olmaktadır. Evsel kaynaklı atıksularda BOi-zaman eğrisinin eğimi tipiktir. Şekil 13.4'te k hız sabitini tayin etmek için kullanılan grafik metodunun uygulanma şekli özetlenmektedir. Gıda endüstrilerinden ve diğer bir çok endüstriyel kaynaklardan gelen organik artıklar, çoğunlukla biyolojik ayrişabilirliklerine göre test edilirler. Bununla beraber, atıkların nötralizç edilmesi, test şişelerinin veya suyunun mikroorganizmalarla aşılanması ve zehirliliği azaltmak üzere endüstri atıksuyunda uygun seyrettme oranın sağlanması hususlarına dikkat edilmelidir. Atıksuyun zaman boyunca debi değişimleri dikkate alınarak numuneler toplanırsa bunların karışımı kompozit numunedir. Boi testi bu kompozit ııumunede yapılmalıdır. Endüstrinin üretim türü ve miktarı, adı, tipi, alınan numunenin miktarı ile spesifik çalışma koşulları kayda geçirilerek, kirlilik yükü ile korrelasyon sağlamak üzere kaydedilmelidir. Seyreltme suyuna eklenen aşının miktarı, çok fazla organik madde ila\'csine yolaçmadan gerekli biyolojik akti\'iteyi sağlamaya yetecek kadar olmalıdır. Aşı olarak arıtılmarnış e\'sel atıksu numunesi kullanıldı'ğında kural. aşı olarak kullanılan su numunesinin aşı testinde kullanılan hacminin % S-IO'u arasında aşıyı nunıuneye il.we etmektir.ömeğin aşı olarak kullanılan suyun Boi değeri iso mg/i ise. Tablo 13,~'ye göre. 10 ml numune hacmi alınır. Bunun % S-:: lo'u O,S-I ml olduğundan. bu kadar ml aşı. Boi şişesine ila\'e edilmelidir. Eğer aşı doğrudan seyreltme suyuna ila\'e edileceksc. her litre seyreltme suyuna I.S-3.5 ml aşı katılmalıdır. BOl ( mg IIt) Endüstriyel atıksu ile başlangıç ön işlemi nötralizasyondur. Numunenin ph'sl sülfürik asit veya sodyum hidroksit ilavesi ile ph Tye ayarlanmalıdır. Kalıntı klor içeren numunelerde denemeye başlamadan önce, klor gidermesi yapılmalıdır. Çoğuıılukla kalıntı klor, eğer numuneler 1 veya 2 saat dinlendirilirse giderilebilir. Daha yüksek klor kalıntıları ise sodyum sülfit çözeltisi ilavesi ile giderilmelidir. Toksik maddeleri içeren endüstriyel atıklar özel çalışma ve ön arıtma gerektirirler. Bazı durumlarda, toksik maddeyi gidermek mümkün olmaz. Bu gibi hallerde Boi testi yerine ~oi testi tercih edilmelidir. N'ihai karbonlu Standart 5 günlük BOl Degeri BOl Azotlu oksijen maddelerin. ihtiyacı Evsel atıksularda aşıya gerek yoksa da, endüstri atıksulan ile çalışırken uygun olarak hazırlanmış aşı kü!türlerirle aşılama yapmak gereklidir. İdeal aşı, bakteri kültürü ve spesifik endüstriyel organik artıklara adapte olmuş protozaaların karışımıdır. Gıda prosesleri artıkları için mikroorganizmalar, evsel atıksulardan temin edilirler. Aşı maddesi, evsel atıksuyun 24 saat oda sıcaklığında bekletilmesi ve çöktürülmesi sonucu ayrışan üst sıvıdan ~de edilir. Karbonlu maddelerin oksijen ihtiyacı Eğer endüstriyel atıklar biyolojik bir arıtma sistemi ile arıtılıyorsa ve bu tesis bir aktif' çamur sistemi ise, havalandırma havuzundan alınacak mikroorganizmalar aşı olarak kullanılmalıdır. Eğer damlatmalı filtre ile anlım yapılıyorsa 'biyofilm tabakası' veya stabilizasyon havuzları varsa ortama uyum sağlamış mikroorganizmalar aşı olarak alınabilirler. Ortama uyum s.ağlamış Şekil 13.3: Boİ Reaksiyon Eğrisi (Karbo~'lu ve Azotlu Maddelerin BiyokimyasalOksijen Ihtiyacı)

6 i Q22 ~ S ~iö /LLaı N 0.18 '-.../ LO k = O 234 Zaman(gün) - Ortalama 5 günlük BOl cı E _ 500 O a:ı En muhtemel 5günlük ~ '-' Ō a:ı 100 O O Zaman (gün)_ Zaman(gün) - Şekil 13.5: Kimyasal Madde Üreten Endüstrilerin Atıksuyunda A ılanmı Boİ Testinde Reaksiyon Hız Eğrisi (Biyolojik Reaksiyon Gecikmeli GÖsterilml tir). i Aşının oksijen ihtiyacı Boi hesabında di~ate alınmalıdır. (Dı) ve (DJ terimleri 3 lh atıksulardaki başlangıç ve son çözünmüş oksijen konsantrasyonlarını, (f) 3 ı oranını (hacimsel olarak), (Bı-Bı) f = 3 lnın oksijen ihtiyacını ifade etmektedir. Şekil 13.4: Boİ Zaman Eğrisi ve (k) Hız Sabitinin, Tablo 13.2'de Verilen Değerlere Göre Grafiksel Tayini

7 D, = Aşılı seyrcımiş atıksuyun numune hazırlandıktan sonra ı5 dakika içinde ölçülmüş çözünmüş oksijen değeri (mg/l) değerlendirilmesi çok zor olmakla beraber, genelolarak endüstri atıksulan için çok dikkatli analitik işlemler uygulanarak ve gerekli önlemleri alarak çok hassas sonuçlar elde etmek mümkündür. Aşılanmamış evsel atıksu numunesinde Boi testi için veriler şu şekildedir: 300 mı'lik Boİ şişesine, 5 ml atıksu ilave edilmiştir. Numunenin başlangıçtaki çözünmüş oksijen değeri 7.8 mg/l' dir. 5 gün sonraki çözünmüş oksijen değeri ise 4.3 mg/l' dir. k = 0.10 gün-i kabul ediniz. a) Bu atığın BOIs değerini b) Nihai Boİ (BOC) değerini Yeterli aşı olmadığında veya ortamda inhibe edici (bakteri yaşamını sınırlandırıcı) maddeler mevcut olduğunda, endüstriyel atığın oksijen ihtiyacının giderilmesiyle ilgili reaksiyonda, gecikme fazı meydana gelir. BOi'yi hassas olarak elde etmek için, gecikme periyodu inkübasyonun ilk bir kaç günü sırasında belirlenmelidir. 1/2, 1, 2 ve 3 üncü günlerde.çözünmüş oksijen tayini için ekstra şişeler hazırlanıp inkübasyon sırasında hergün 2 veya 3 şişenin oksijentüketim hızı kaydedilerek yapılır. Şekil 13.5'da kimyasal madde üreten bir endüstri atıksuyunun, zamana göre Boi değişim eğrisi verilmiştir. Bu eğriden, 2 günlük bir gecikme periyodu izlenebilir. b)boiu=----=----~ (ı_ıo- kt ) Testte en muhtemel Boİ değeri, gecikme periyodunu (O) zamanına ayarlıyarak ve bu an baş!angıç noktası alınarak eğriden 5 gün sonraki değer olarak okunmalıdır. Ham atıklarçok kirli olduklarında çok fazla seyrelmeyi bir defada yaparak Boi şişesinde çok küçük miktarlarla çalışmak güç olabilir. Bu gibi hallerde seri seyreltmeler yapılarak testin yürütülmesi daha uygundur. Boİ testinin endüstriyel atıklara uygulanması zor olmakla beraber, bu testler genelde atıksuların ortak arıtma tesisine giden kanalizasyona verilmesinde endüstrilerin ödemesi gereken ücretlerin hesabında veya endüstrinin kendisinin arıtma tesisinin bulunması halinde kirlilik yüklerin~n hesabında çok önemlidir. Bazı ham atıkların biyolojik testlerle

8 Bir mezbaha atıksuyunda aşılı Boi testi yapılacaktır. A~ıksuyun Boi'si HOO mgll civarında tahmin edilmektedir. Çökeimiş evsel atıksuyun üst kısmından alınan aşının Boi'si ise, 150 mgll'dir. Endüstrilerin ana kanalizasyon sistemine verdikleri kirlilik yükleri Avrupa ülkelerinde büyük önem taşımaktadır. Endüstrilerin kanalizasyon sistemine olan bu kirlilik katkıları oranında yerel kuruluşlara para ödemelerini öngören kanunlar bulunmaktadır. Endüstrilerin kirlilikleri oranında ödemeleri gereken ücretlerin hesabında ise Boi en önemli faktörlerden biridir. b) Endüstriyel atıksu için Boİ değerini hesaplayınız. Eğer aşıda ve nümunede başlangıç çözünmüş oksijen değcri 8.5 mgll ve aşı için 5 gün sonraki çözünmüş oksijen = 4.5 mgll, ~şılı atıksu için 5 gün sonraki çözünmüş oksijen değeri 3.5 mg/l ise endüstriyel atıksuyun BOİ değerini hesaplayınız. Boİ testi için aşıdan LO ml alınır ve doğrudan 300 ml'lik BOİ şişesine konur. Et proscsi atıksuları için Boİ 800 nıgll kabul edilerek gerekli atıksu hacmi olan 2.0 ml pipetle alınır ve Boİ şişesine konur. Aşı için gerekli numune hacmi = 0.10 x 10 = 1.0 ml alınır, pipetle Boi şişesine ilave edilir. Boİ değeri aşağıdaki bağıntı yardımı ile hesaplanır: a) İnkübasyon Şişeleri (BOİ şişeleri): 250 ile 300 mı"likağzı sıkıca kapanabilen cam kapaklı özel Boİ şişeleri iyi bir deterjanla temizlenmeli ve kullanılmadan önce iyice temiz suyla çalkalanarak kurutulmalıdır. İnkübasyon sırasında şişelere hava sızmasına karşı bir koruyucu su tabakasının şişelerin ağzı ilc cam kapak arasında bulundurulması tavsiye edilir. Bu işlem ya şişeleri bir su banyosuna daldırarak veya özel Boi şişelerinin ağız kısmına su konularak gerçekleştirilir. b) İnkübatör : (20 C ± l C)'de, termôstat yardımıyla sıcaklığı korunabilen ve numunede gelişebilecek alglerin oksijen üreterek deneyi bozmasına engelolmak tutulabilen bir cihazdır. için tamamen karanlık a) Distile Su: Çözeltilerde ve seyreltme suyunda kullanılır. Distile su en iyi kalite olmalı, tamanı~n cam bir distilasyon aygıtından elde edilmelidir. Suda hidroksit alkalinitesi, organik madddeler veya asitler, klor bulunmamalı; bakır ise 0.01 mg/l'den az olmalıdır. Boİ verilerinin çevre mühendisliği uygulamalarında çok geniş bir uygulama alanı vardır. Evsel ve endüstriyel atıksuların kirlilik derecesini belirlemede kullanılan esas testtir. Biyolojik olarak ayrışabilen organik maddelerin miktarını ölçmekte kullanılan yegane test olması açısından da çok önemlidir. Boİ özellikle nehir kirlenmesi kontrol çalışmalarında nehire gelen organik kirlilik yükünü belirlemede ana kriterdir. Boİ testi nehirlerin kirliliği özümleme kapasitelerini ölçmede ve bu tip sulara verilecek atıksuların kalitesini kontrol amacıyla da kullanılır. b) Fosfat Tampon Çözeltisi: 8.5 g KH.PO g K,HPO" 33.4 g Na,HPO,.7H.O ve 1.7 g NH,CI yaklaşık 500 ml distile suda çözülür, llitreye tamamlanır. Bu tampon çözeltinin ph'sı başka bir ayarlama gerektirmeksizin 7.2 olmalıdır. Eğer çözeltide herhangi bir biyolojik gelişme işareti görülürse çözelti kullaıiılmamalı, yenisi hazırlanmalıdır. c) Magnersum Sülfat Çözeltisi: 22.5 g MgSO,. 7H.O distile suda çözülerek litreye tamamlanır. Atıkların Boi'si ile ilgili veriler arıtma ünitelerinin projelendirilmesinde büyük önem taşır. Arıtma metodunun seçiminde ve bazı ünitelerin boyutlarının saptanmasında kullanılır. Ayrıca arıtma tesisleri çalışnıaya başladıktan sonra çeşitli ünitelerin arıtma verimlerini değerlendirmede Boİ testi başarıyla kullanılır. f) Asit ve Alkali Çözeltileri,(l N): Bazik veya asidik olan kuııanılmış su numunelerinin nötralizasyonu için gereklidir.

9 g) Sodyum Sül.fit Çözeltisi, N: susuz NaıSO" 1 litre distile suda çözünür. Bu çözelti dayanıklı olmadığı'ndan günlük olarak hazırlanmalıdır. h) Aşı Ortamı: Aşılamanın amacı, numune içine kullanılmış suları okside edcbilecek uygun mikrobiyal toplulukların verilmesidir. Evsel kullanılmış su, klorlanmamış deterjanlar ve yüzeysel sularda bu tip mikroorganizmalar zaten mevcut olduğundan, aşılama gerektirmez, Eğer numunepin çok az mikroorganizma içerdiği biliniyorsa örneğin, ph'nın veya sıcaklığın çok yüksek veya çok düşük olması hallerinde, seyreltme suyu aşılanmalıdır. Standart aşılama maddesi, 20 C'de 24 ile 36 saat saklanmış ve önceden çöktürülmüş evsel kullanılmış sudur. Standart aşılama miktarı 1-2 mill seyreltme suyu olarak verilir, - seyreltme suyu gerekirse aşılama yapılarak, ml'lik bir mezüre, hava aldırmadan, dikkatle mezürün yarı hacmine kadar doldurulur, - havalanmasına dikkat edilerek bir baget ile karıştırılır, - Boİ şişelerine sifonla doldurulur. Gerek inkübasyondan evvel, gereksı; inkübasyondan sonra, seyreltme suyu ve numunenin çözünmüş oksijen konsantrasyonları, çözünmüş oksijen deneyinde belirtilen şekilde tayin edilir. Seyreltme suyu kullanılmadan evvel çözünmüş oksijene doyurularak ağzı pamukla kapalı şişelerde saklanır. Bu suyun 1 litresine; fosfat, magnezyum sülfat, kalsiyum klorür ve demir klorür çözeltilerinden 1'er ml ilave edilir. Eğer seyreltme suyu inkübatörde korunacaksa fosfat tamponu kullanılmadan hemen önce eklenmelidir. Seyreltme suyu 20 ± 1 C'de korunmalıdır. Eğer seyreltme suyu aşılanacaksa, bu işlem de kullanılmadan hemen önce yapılmalıdır. Eğer numune aşılanmışsa aşılanan suyun harcadığı çözünmüş oksijen, aşılama suyu çeşitli, seyreltilerde 5 gün'inkübe edilerek ve bunlar arasındaki % çözünmüş oksijen harcayan seyrelti esas alınarak belirlenen BOİ'ye göre yapılması gereken hesap uyarınca uygun formül kullanılarak bulunur. a) asit ve alkali içeren numunelerin ph'sı, 1 N sodyum hidroksit veya sülfürik asit kullanılarak ph 7.0 değerine getirilir. b) kalıntı klor içeren numunelere uygun miktarda sodyum sülfit ilavesiyle klor giderilir. c) zehirli maddeler içeren sular, bu zehirli maddelerin giderilmeleri için özel işlemler gerektirir. d) aşın doygun halde çözünmüş oksijen içeren sular, havalandırma veya şiddetli karıştırma ile doymuş hale getirilir. Seyreltme suyunun 5 günlük inkübasyonu sonunda, 0.2 mg/l'den fazla (tercihan 1 mg/l'den fazla) çözünmüş oksijen harcanması istenir. Seyreltme suyu kalitesi, aşılama verimi ve analizı yapan kişinin tekniği; BOİ değeri belli veya kolayca hesaplanabilen organik maddelerin analizi yapılarak zaman zaman kontrol edilmelidir. Bu işlem için en çok kullanılan madde glikoz-glütamik asit karışımıdır. Numunenin harcayabileceği çözünmüş oksijen gözönüne alınarak çeşitli seyreltme oranları kullanılmalıdır. Pratik olarak çeşitli sular için önerilen seyreltme oranları şu şekildedir; organik madde içeriği yüksek olan endüstriyel atıksular için % , ham ve çöktürülrnüş evsel atıksular için % 1-5, oksitlenmiş deterjanlar için % 5-25, kirlenmiş akarsular için ise, % 'dür. ' Eğer nümunede hemen oksitlenebilecek örneğin demir (II) iyonu, sülfit gibi maddeler varsa; bunların harcadığı çözünmüş oksijen gözönüne alınmalıdır.