Geri Dön

Mathematical modelling of Ni2+ biosorption by schizosaccharomyces pombe using universal sigmoid approach

Evrensel sigmoid yaklaşımı kullanarak schizosaccharomyces pombe tarafından gerçekleştirilen Ni2+ biosorbsiyonunun matematiksel modellemesi

PDF İndir

  1. Tez No: 377247
  2. Yazar: RUMEYSA BÜKCÜ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ALP SAYAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 62

Özet

Metallerle kirlenmiş atık suların uygun olmayan yöntemlerle arıtımı ve bertarafı toprak ve su kirliliği problemlerine yol açmaktadır.Çevrenin toksik ağır metaller ile kirlenmesi endüstriyel gelişme nedeniyle giderek artan dünya çapında bir sorundur.Ağır metallerin, canlı tarafından dokularda biriktirilebilmesi ve metabolizmada bu ağır metallerin neden olabileceği toksik etkiler tartışılmaz bir gerçektir.Bu durum çevre ve insan sağlığını olumsuz yönde etkilemektedir. Ağır metallerin gerek endüstriyel atık sulardan ve gerekse ağır metal ile kirlenmiş/kirletilmiş çevresel su kaynaklarından uzaklaştırılmasında çeşitli kimyasal ve fiziksel süreçler kullanılmaktadır. Ancak bu yöntemlerin ekonomik olmayışları ve elde edilen arıtım düzeyinin yeterli olmaması nedeniyle bu alanda önemli bir potansiyele sahip mikroorganizmaların etkin bir şekilde kullanıldığı ve tercih edildiği görülmektedir (Volesky, 1990). Mikroorganizmalara özgü hücre yüzeyi özellikleri sıvı fazdaki ağır metal iyonlarının tutulmasını sağlamaktadır. Biyosorpsiyon –inaktif hücreler tarafından belirli molekül ve iyonların tutulması- ve biyobirikim –canlı mikroorganizma hücreleri tarafından belirli molekül ve iyonların tutulması- süreçleri konvansiyonel metotlara karşı belirgin avantajlara sahiptir. Bu işlemler sonunda kimyasal içerikli çamur açığa çıkmaz, işletimi kolaydır ve düşük konsantrasyonlarda kirletici içeren çok miktarda atıksuyun arıtımı için bile daha az masraflıdır. Mikroorganizmaların sahip oldukları biyomoleküller gerek canlı ve gerekse ölü biyokütlelerin yüksek bir metal ilgisine sahip olmasını sağlamakta ve dolayısıyla çok yüksek bir biyosorpsiyon kapasitesi sunmaktadırlar. Bu amaçla çeşitli bakterilerin, fungusların ve alglerin kullanıldığı bilinmektedir (Kapoor ve Viraraghavan, 1998; Brady ve Duncan 1994).Ağır metal gideriminde kullanılacak olan mikroorganizmanın iyi bir biyosorbant olmasının yanı sıra ekonomik olaraküretilebilmesi de önemlidir. Pek çok endüstriyel alanda yaygın olarak kullanılan mayalar ekonomik olarak üretilebilmeleri, kolay elde edilebilir olmaları, çevresel değişimlere karşı hassas olmamaları gibi nedenlerle ağır metal giderim amacıyla kullanılabilecek önemli bir kaynaktır (Gupta ve ark. 2006).Bu çalışmada tek hücreli mayaların bir türü olan Schizosaccharomyces pombe, Ni2+ ayırma yöntemi için biyokütle olarak kullanılmıştır.Biokütle, artan Ni2+ konsantrasyonu ve değişen sıcaklık, ajitasyon hızı vb. gibi deneysel koşulları değiştirilerek, ilgili verileri değerlendiren matematiksel bir model geliştirilmiştir.Modelin güvenilirliği vedoğruluğu istatistiksel ki-kare yöntemi ile test edilmiştir.Bu yaklaşım, incelenen işlemin önemli bir simülasyon açıklaması olmuştur.

Özet (Çeviri)

The utilization of microorganisms as biosorbents for the removal and recovery of heavy metals from industrial wastewaters has become a major alternative to conventional methods. Biosorption is one of those methods which implement microorganisms for that purpose. Microorganisms, active or inactive, can adsorb dissolved metals by courtesy of their special membrane characteristics. The design of the appropriate equipment and the estimation of optimum process input values have a great importance concerning the analysis and synthesis of the process under investigation. In order to obtain a dependable optimization scheme, the evaluation of a wide collection of biosorption data is required. Instead of using a time consuming and expensive database matrix, the development of a suitable mathematical model depending on process principles and a truncated experimental data may be more efficient approach to establish an optimization result.A satisfactorily accurate model of a system can be used to predict outcomes under varying conditions without the need for actual experimentation and observation. In this study, the inactiveand dried biomass of Schizosaccharomycespombe, a species of unicellular yeasts, was used as biomass for the bioremoval of Ni2+.S.pombe (972) was grown at its optimum media.Biosorption experiments were done at varying experimental conditions such as pH, temperature, metal concentration. The biomass was added to a 100 mL Ni (II) solution at predetermined initial metal (1, 2, 5, 10, 50 mg g-1), temperature(25, 30, 35, 50 C°)and pH (4.0, 5.0, 6.0) values to get a mixture of 1 g L-1sorbent content. Biosorption operations were performed in 250 mL Erlenmeyer flasks which were agitated in an incubator shaker at 150 rpm for a total period of 2 h. As a result, effects of temperature, starting metal concentration and pH were investigated during the experiments. Autofit 3.0 program was used for the equilibrium studies by trying different isotherms running with different algorithms such as Levenberg-Marquardtand Maximum Inherit Optimization.A mathematical model was developed to evaluate the relevant data. Reliability and accuracy of the model were tested using chi-square statistical method. This approach is a significant simulated description of examined process.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    66856

    Esnek imalat istemlerinde hücre oluşturma problemine 0-1 tamsayılı programlama ile modelleme yaklaşımı

    Modeling approach with 0-1 integer programming for cell formation in flexible manufacturing systems

    SÜLEYMAN ERTAN TANSÖKER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEMRA DURMUŞOĞLU

  2. Tez No

    392781

    Atıksulardaki kadmiyum(II) ve nikel(II) iyonlarının tekli ve ikili karışımlarının kitosana, kile ve kitosan-kil kompozitine adsorpsiyonunun kesikli ve sürekli sistemlerde incelenmesi

    Investigation of the adsorption of single and binary mixtures of cadmium(II) and nickel(II) ions in wastewaters on chitosan, clay and chitosan-clay composite in batch and continuous systems

    KAZIM SEZER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU

  3. Tez No

    84018

    Mathematical modelling of water supply systems

    Su iletim sistemlerinin matematiksel modellenmesi

    TOLGAY KARA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1999

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İLYAS EKER

  4. Tez No

    77244

    Mathematical modelling of flotation conditions utilizing laplace transforms

    Flotasyon koşullarının laplace dönüşümleri kullanarak matematiksel modellemesi

    UFUK MALAYOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    Maden Mühendisliği ve MadencilikDokuz Eylül Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ AKAR

  5. Tez No

    78759

    Açık maden ocaklarının matematiksel modellemesi

    Mathematical modelling of open pits

    ALPARSLAN TURANBOY

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Jeoloji MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. M. KEMAL GÖKAY

Geri Dön