Dalam kajian ini, nitrogen telah disingkarkan dari air sisa melalui penitritan separa dengan menggunakan kedua-dua bakteria flokulus dan berbutir. Tujuan kajian ini adalah untuk menyiasat akibat kebuluran terhadap bakteria penyingkiran nitrogen, penukaran bentuk bakteria ketika dalam keadaan kebuluran, dan kebolehan bakteria untuk pemulihan. Dua reaktor kelompok urutan (SBR) dengan kapasiti 8 L telah dijalankan untuk memperkayakan bakteria flokulus dan berbutir. Kedua-dua bakteria flokulus dan berbutir diperkayakan oleh air sisa sintetik yang mengandungi kandungan tinggi dalam SBR dengan keadaan yang sama kecuali nisbah tinggi/garis pusat (H/D) dan masa pengenapan. Nisbah H/D dalam reaktor kelompok urutan yang digunakan oleh bakteria jenis berbutir ialah 10, lebih tinggi berbanding dengan bakteria jenis flokulus (5). Masa pengenapan untuk bakteria berbutir dengan dikurangkan secara berperingkat dari 5 ke 1 minit untuk penambahan proses pembutiran. Bakteria berbutir yang dihasilkan mempunyai garis pusat purata 2 mm. Prestasi bakteria jenis flokulus dan berbutir jangka panjang adalah tekal dan keputusan menunjukan penitritan separa telah dicapai utuk kedua-dua bakteria jenis flokulus dan berbutir. Perbandingan antara bakteria jenis flokulus dan berbutir dalam kebuluran, pengaktifan semula, dan pengagihan tenaga. Kajian kebuluran (kebuluran karbon dan tenaga) telah dijalankan atas bakteria jenis flokulus dan berbutir. Kajian kebuluran menunjukan bahawa kubuluran karbon (ketiadaan sumber karbon, hanya membekal sumber tenaga) mempunyai kurang kesan terhadap aktiviti bakteria jenis flokulus dan berbutir jika dibandingkan dengan kebuluran tenaga (ketiadaan sumber tenaga, hanya membekal sumber karbon). Bakteria jenis berbutir mempunyai pembingkasan yang lebih baik terhadap kebuluran apabila dibandingkan dengan bakteria jenis flokulus disebabkan oleh pengurangan kadar pengambilan ammonium yang lebih rendah. Di samping itu, kajian pengaktifan semula terhadap bakteria jenis flokulus dan berbutir telah dijalankan selepas tempoh kebuluran yang tertentu (kebuluran karbon dan tenaga). Keputusan kajian pengaktifan semula menunjukan bahawa bakteria yang mengalami kebuluran karbon lebih senang diaktifkan semula berbanding dengan bakteria yang mengalami kebuluran tenaga. Bakteria berbutir yang mengalami kebuluran karbon mempunyai responsif yang lebih baik terhadap pengaktifan semula berbanding dengan bakteria jenis flokulus. Pengaktifan semula berpanjangan adalah diperlukan untuk mengaktifkan semula bakteria yang mengalami kebuluran tenaga. Bakteria jenis berbutir yang mengalami kebuluran tenaga memerlukan tempoh yang lebih singkat untuk pengaktifan semula berbanding dengan bakteria jenis flokulus yang mengalami kebuluran tenaga. Kajian pengagihan tenaga penyaraan telah dijalankan terhadap kedua-dua bakteria jenis flokulus dan berbutir. Kajian menunjukan bakteria jenis berbutir mempunyai tenaga penyaraan yang lebih tinggi (89%) berbanding dengan bakteria jenis flokulus ketika keadaan biasa. Pengagihan tenaga penyaraan untuk kedua-dua bakteria jenis flokulus dan berbutir tidak dijejaskan oleh kebuluran (70%). Namun demikian, pengagihan tenaga penyaraan yang serupa selepas kebuluran adalah dipercayai disebabkan pemecahan struktur berbutir selepas kebuluran yang mengakibatkan kelakuan yang serupa dengan bakteria jenis flokulus.
__________________________________________________________________________________
In this study, nitrogen was removed from wastewater via partial nitrification using both floccular and granular biomass. The purpose of this study is to investigate the effect of starvation on nitrogen removing bacteria, changes of biomass in term of structure during starvation, and recovery ability of biomass. 2 Sequencing Batch Reactor (SBR) with working volume of 8L were operated to enrich floccular and granular biomass. Both floccular and granular biomass were cultivated using high strength synthetic wastewater in SBR operating under similar parameters except height/diameter (H/D) ratio and settling time. The height/diameter ratio of SBR used to cultivate granular biomass was 10 which was higher than floccular biomass (5). The settling period of granular biomass was stepwise decreased from 5 to 1 minute for the enhancement of granulation. The cultivated granular biomass has an average diameter of 2mm. The long term performance of floccular and granular biomass were consistent and the results showed that partial nitrification was achieved for both floccular and granular biomass. Comparison was made between floccular and granular biomass in starvation, reactivation and energy distribution. Starvation studies (carbon starvation and energy starvation) were carried out on both floccular and granular biomass. The starvation studies showed that carbon starvation (absence of carbon source, only energy source is provided) has lesser impacts in the activity of both floccular and granular biomass as compared to energy starvation (absence of energy source, only carbon source is provided). Granular biomass was found to be more resilient to the starvation as compared to floccular biomass due to slower rate of reduction in ammonium uptake. Furthermore, recovery study was carried out on both floccular and granular biomass after certain period of starvations (both carbon and energy starvations). The recovery study results showed that carbon starved biomass were able to recovery easily as compared to energy starved biomass. Carbon starved granular biomass was found to be more responsive to the recovery as compared to carbon starved floccular biomass. Prolonged recovery was required for energy starved biomass to reactivate. Energy starved granular biomass required shorter period to recover as compared to energy starved floccular biomass. Maintenance energy distribution study was carried out on both carbon starved floccular biomass and granular biomass. It was found out that granular biomass has higher maintenance energy distribution (89%) during normal condition as compared to floccular biomass (69%). The maintenance energy distribution of both floccular and granular biomass were not affected by the starvation (70%). However, it was believed that the disintegration of the granular structure after starvation induced similar behaviour to the floccular biomass, which was probably the reason behind the similar maintenance energy distribution after starvation.
Starvation and reactivation of partial nitrifying bacteria comparison between floccular and granular biomass_Tan Teong Ee _K4_2017_MYMY