The use of Vetiveria zizanioides (L) Nash and Cyperus alternifolius L. by floating wetland treatment to improve water quality

Abstract

The olive mill wastewater (OMW), arises during the production process of olive oil, is an important problem in all Mediterranean countries. OMW shows seasonality, and contain high organic pollutant. Eventhough various methods have been studied for the treatment, olive oil producers neither can afford the cost of these methods, nor it can provide the discharge standards. The capacity of phytoremediation of Vetiveria zizanioides (L.) Nash (vetiver) and Cyperus alternifolius L. (umbrella palm) species was evaulated in the treatment of OMW by floating treatment wetland (FTW) method. The 5 and 15% concentrations of OMW (OMW-5 and OMW-15) were remediated by these plants, and unplanted sets as triplicates for 67 days to determine their organic and nitrogen reduction. Therefore, total organic carbon (TOC), total phenol and total nitrogen (TN) in the OMW were measured. The amount of biomass at the beginning of the experiment were 2.5 and 4.0 kg OMW-5 and OMW-15 respectively. The highest biomass growth rate (149%) and total phenol accumulation in plant (439%) were observed in umbrella palm. The results showed that umbrella palm achieved 95%, 99%, 82% removal in TOC, total phenol, TN while these removals were 85%, 93%, 40% in vetiver planted OMW-5 tanks. Similarly, the removal in OMW-15 were comparable with 90, 97, 41 percentages with umbrella palm and 79, 92, and 21 percentages for vetiver respectively. As a result, it seems that umbrella palm and vetiver have potential in diluted OMW treatment by FTW for future.

Zeytinyağı üretim sürecinde oluşan atıksuyun (karasuyun) bertarafı, tüm Akdeniz ülkelerinde önemli bir sorundur. Mevsimsel olarak oluşan karasuyun organik kirliliği oldukça yüksek olup, arıtımı için çeşitli yöntemler üzerinde çalışılmaktadır. Ancak bu yöntemler deşarj standartlarını sağlamadığı gibi, ekonomik açıdan zeytinyağı üreticilerini zorlamaktadır. Bu çalışmada, uygun maliyetli ve çevre dostu bitkisel arıtım yöntemi kullanılarak, Vetiveria zizanioides (L.) Nash (vetiver) ve Cyperus alternifolius L. (Japon şemsiyesi) bitkilerinin, yüzdürme yöntemi ile karasudaki organik karbon ve azot giderimi araştırılmıştır. Deney, bitkilerin uyum sağladığı %5 (OMW-5) ve %15 (OMW-15) oranlarındaki ham karasu seyreltilerek hazırlanan örneklerde, 67 gün süre ile üçer tekerrürlü olarak Japon şemsiyesi, vetiver ve bitkisiz kontrol grubu için yürütülmüştür. Belirli günlerde kalan suyun hacmi, sudaki toplam organik karbon (TOC), toplam fenol ve toplam azot (TN) miktarları ölçülmüştür. OMW-5 ve OMW-15 gruplarında sırasıyla 2,5 ve 4,0 kg biyokütle ile başlatılan deneme sonunda, OMW-5’deki Japon şemiyesilerinde biyokütlenin (%149) ve biokütlede biriken toplam fenol miktarının (%439) en yüksek oranda arttığı görülmüştür. OMW-5’de TOC, toplam fenol ve TN için en yüksek oranda azalma Japon şemsiyesinde, %95, %99 ve %82 sağlanmış,vetiverde ise bu oranlar %85, %93, %40 olarak görülmüştür. OMW-15’de ise Japon şemsiyesinde (TOC %90, toplam fenol %97, TN %41), vetiverde (TOC %79, toplam fenol %92, TN %21) ve kontrol bidonlarında (TOC %51, toplam fenol %81, TN % 0.08) OMW-5’e göre daha az olmakla birlikte yine aynı sıra ile azalmalar tespit edilmiştir. Elde edilen çalışmalardan yola çıkarak seyreltilmiş OMW’nin arıtımında, Japon şemsiyesi ve vetiver bitkilerinin potansiyeli olduğu söylenebilir.