Melas katılan ve ağır metal kirliliği içeren atıksularda çeşitli türdeki maya hücrelerinin büyüme kinetiğinin ve hücrelerdeki metal biyobirikiminin irdelenmesi
Investigation of the growth kinetics and heavy metal bioaccumulation of some yeasts growing in molasses added waste waters containing heavy metal ions
- Tez No: 131126
- Danışmanlar: PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Atıksu, maya, melas, sakkaroz, ağır metal iyonu, ikili ağır metal iyonu karışımları, biyobirikim, inhibisyon, C. tropicalis, K. marxianus, S. cerevisiae, S. pombe, bakır(ll), nikel(ll), kinetik, Wastewater, yeast, molasses, sucrose, heavy metal ion, binary mixtures of heavy metal ions, bioaccumulation, inhibition, C. tropicalis, K. marxianus, S. cerevisiae, S. pombe, copper(ll), nickel(ll), kinetics
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 232
Özet
MELAS KATİLAN VE AĞIR METAL KİRLİLİĞİ İÇEREN ATIKSULARDA ÇEŞİTLİ TÜRDEKİ MAYA HÜCRELERİNİN BÜYÜME KİNETİĞİNİN VE HÜCRELERDEKİ METAL BİYOBİRİKİMİNİN İNCELENMESİ Unsal AÇIKEL Hacettepe Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı ÖZ Yapılan tez çalışmasında düşük pH'larda üreyebilen ve ağır metal iyonlarına oldukça dirençli olan Candida tropicalis, Kluyveromyces marxianus, Saccharomyces cerevislae ve Schizosaccharomyces pombe mayalarrna endüstriyel atıksularda istenmeyen derişimlerde bulunan tekli bakır(ll), nikel(ll) ve ikili karışımlarının biyobirikimi melas ortamında ve kesikli düzende incelenmiştir. Bu amaçla çalışmaların ilk kısmında metal iyonu içermeyen besin ortamında mayaların özgül üreme hızına ve maksimum mikroorganizma derişimine başlangıç pH'ının ve başlangıç substrat (sakkaroz) derişiminin etkileri araştırılmış ve bütün mayalar için maksimum üremenin pH 4.0'de gerçekleştiği, substrat (sakkaroz) derişimininin 20 g/L'ye kadar artışıyla ise özgül üreme hızının ve maksimum mikroorganizma derişiminin arttığı gözlenmiştir. Özgül üreme hızı ile sakkaroz derişimi arasındaki ilişkiyi veren Monod eşitliğinden her bir mayaya ait maksimum özgül üreme hızı ve doygunluk sabiti değerleri bulunmuştur. Çalışmaların daha sonraki kısmında tekli bakır(ll) veya nikel(ll) içeren melas ortamında mayaların optimum üreme pH'ının değişip değişmediğine bakılmış ve bütün mayaların metal iyonu içeren ortamda da pH 4.0'de maksimum üreme gösterdiği belirlenmiştir. Tekli bakır(II) veya nikel(II) içeren melaslı besin ortamında, tekli metal iyonlarının çalışılan tüm mayaların üremesi üzerine inhibisyon etkisi değişen sakkaroz derişimlerinde metal iyon derişimi değiştirilerek, ikili bakır(ll)-nikel(ll) karışımlarının C. tropicalis ve K.marxianus mayalarının üremesi üzerine inhibisyon etkisi ise sabit sakkaroz derişiminde bir metal iyonunun derişimi sabit tutulup diğerinin derişimi değiştirilerek incelenmiş, inhibisyon modellenmiş ve model sabitleri saptanmıştır. Deneysel sonuçlar tekli ve ikili metal iyonlarının neden olduğu inhibisyonun tekli ve ikili yarışmalı inhibisyon modellerine uyduğunu göstermiştir.. Çalışmaların son kısmında ise tekli bakır(ll) veya nikel(ll) iyonlarını içeren melas ortamında her bir mayanın metal biyobiriktirme hızı ve kapasitesi başlangıç sakkaroz ve başlangıç metal iyonu derişiminin fonksiyonu olarak incelenmiş ve metal biyobirikimi modellenerek model sabitleri bulunmuştur. Ayrıca C. tropicalis ve K. marxianus mayaları ile sabit sakkaroz derişiminde bakır(ll) ve nikel(ll) iyonlannı farklı oranlarda birlikte içeren melas ortamlarında her iki metal iyonunun eşzamanlı biyobirikim çalışmaları, bir metalin derişimi sabit tutulup, diğeri değiştirilerek gerçekleştirilmiş ve her bir sisteme ait kinetik sabitler bulunarak, ortak iyon etkisi araştırılmıştır. Çalışmalar da ayrıca C. tropicalis ve K. marxianus mayalan için sabit substrat derişiminde bakır(ll) veya nikel(ll) iyonu içeren ve içermeyen ortamlarda azot kaynağı olarak kullanılan başlangıç amonyum sülfat derişiminin mayaların özgül üreme hızına, maksimum üreyen mikroorganizma derişimine ve metal biyobiriktirme kapasitesine etkisi incelenmiş ve bu değişkenin etkisinin çok önemli olmadığına karar verilmiştir. Son olarak 10 g/L sakkaroz ve 100 mg/L bakır(ll) derişimi içeren melas ortamında 1200 cm3/dk havalandırma hızında Candida tropicalis'm özgül üreme hızı, maksimum üreyen mikroorganizma derişimi ve bakır(ll) biyobirikim kapasitesinin zamanla değişimi incelenmiş ve havalandırma hızının gerek mayanın üremesinde gerekse bakır(II) biyobirikiminde oldukça etkili olduğu gözlenmiştir. Deneysel sonuçlar C tropicalis ve K. marxianus mayalarının bakır(ll) ve nikel(ll)'nin yüksek derişimlerine bile dayanabildiğini ve diğer mayalara nazaran çok daha yüksek biyobirikim kapasitelerine sahip olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
INVESTIGATION OF THE GROWTH KINETICS AND HEAVY METAL BIOACCUMULATION OF SOME YEASTS GROWING IN MOLASSES ADDED WASTEWATERS CONTAINING HEAVY METAL IONS Unsal AÇIKEL Hacettepe University, Chemical Engineering Section ABSTRACT In this thesis study, the bioaccumulation of copper(ll), nickel(ll) and binary mixtures of them existing in industrial wastewaters in undesired concentrations by Candida tropicalis, Kluyveromyces marxianus, Saccharomyces cerevisiae and Schizosaccharomyces pombe yeasts which are highly resistant to heavy metal ions and can grow at lower pH values was investigated in a molasses medium in a batch system. At the first part of the study, in no heavy metal containing medium, the effects of initial pH and initial substrate concentration on the specific growth rate and maximum microorganism concentration of all yeasts were investigated and it was observed that maximum growth pH of all yeasts was at 4.0 and the specific growth rate and maximum microorganism concentration increased with increasing initial sucrose concentration up to 20 g/L for all the yeasts. By using the Monod equation that gives the relationship between the specific growth rate and sucrose concentration, maximum specific growth rate and saturation constant belonging to each yeast were determined. Then, in the molasses medium containing single copper(il) or nickel(ll) ions it was also examined whether the optimum growth pH of yeasts was changed or not and the same pH was also found optimum for all the yeasts in metal ions containing medium. The inhibition effect of single copper(ll) or nickel(ll) ions in molasses medium to the growth of each yeast studied was investigated by changing metal ion concentration at different initial sucrose concentrations. Moreover the binary inhibition effect of the mixtures of copper(ll) and nickel(ll)ions to the growth of C. tropicalis and K. marxianus yeasts was also studied at constant sucrose concentration by changing the concentration of first metal ion as the second metal ion concentration was kept constant and then the inhibition was modelled and the model constants were determined. Experimental results showed that single and binary inhibition effects of metal ions fitted very well to the single and binary competitive inhibition models. At the last part of the studies, metal ion bioaccumulation rate and capacity of each yeast in the molasses medium containing single copper(ll) or nickel(II) ions were investigated as a function of initial sucrose and initial metal ion concentration and metal bioaccumulation was modelled and model constants were obtained. In addition, at constant sucrose concentration simultaneous copper(ll) and nickel(ll) bioaccumulation by C. tropicalis and K. marxianus yeasts were investigated in the molasses medium containing copper(ll) and nickel(ll) ions at different ratios in order to explore the binary ion effect on bioaccumulation and kinetic constants were also determined for these systems In addition, the effect of ammonium sülfat concentration used as nitrogen source on the specific growth rate, maximum microorganism concentration and metal bioaccumulation capasity of C. tropicalis and K. marxianus yeasts were also investigated in the presence and absence of copper(ll) or nickel(ll) ions and it was found that the effect of this parameter is not important. Finally the change of the specific growth rate, maximum microorganism concentration and bioaccumulation capasity of C. tropicalis with time was investigated in 10 g/L sucrose and 100 mg/L copper containing molasses medium at 1200 cm3/dk aeration rate and it was observed that the aeration strongly affected both the growth of microorganism and copper(ll) bioaccumulation. Experimental results proved that the yeasts C. tropicalis and K. marxianus can resist high concentrations of copper(ll) and nickel(ll) and also have much more high bioaccumulation capasity than the others.
Benzer Tezler
- İşitme engelli adölesanların beslenme alışkanlıklarının ve beslenme durumlarının belirlenmesi
Determination of dietary habits and nutritional status of hearing impaired adolescents
ADEVİYE BAYKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Beslenme ve DiyetetikSelçuk ÜniversitesiÇocuk Gelişimi ve Ev Yönetimi Eğitimi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EBRU BAYRAK
- Aydın yöresi halk kültürünün incelenmesi
Başlık çevirisi yok
K. ZÜMRÜT HASBEK ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Halk Bilimi (Folklor)İstanbul Teknik ÜniversitesiTürk Halk Oyunları Ana Sanat Dalı
DOÇ. DR. FİKRET DEĞERLİ
- Erzurum merkez Yakutiye ilçesi ilköğretim çağındaki çocuklarda malnütrisyon prevalansı ve ilişkili faktörler
Erzurum central Yakutiye district malnutrition prevalence and related factors in primary school children
SEDA KELEŞ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2020
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıAtatürk ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELALETTİN KOŞAN
- Toplam karma rasyonlarda melas ilavesinin yeminhomojenizasyonuna ve sindirimine etkisi
Effect of molasses addition to total mixed rationshomogenization and digestion
BAŞAK ONUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
ZiraatSüleyman Demirel ÜniversitesiZootekni Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSA YAVUZ
- Sorgum silajına katılan bazı katkı maddelerinin silaj kalitesi ve rumende besin maddelerinin yıkılımı üzerine etkileri
The Effects of some silage additives added into sorghum silage on silage quality and ruminal degradabilities of nutrients
N. TUĞBA BİNGÖL
Doktora
Türkçe
2000
Veteriner HekimliğiYüzüncü Yıl ÜniversitesiHayvan Besleme ve Beslenme Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. EROL BAYTOK