Biotransformation of benzalkonium chlorides by immobilized cells of pseudomonas sp. biomig1
Benzalkonyum klorürün immobilize edilmiş pseudomonas cinsi bakteri hücreleri tarafından biyodönüşümü
- Tez No: 397154
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ULAŞ TEZEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Çevre Mühendisliği, Biotechnology, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Dördüncül amonyum bileşiklerinin (DAB) kitlesel kullanımı bu kimyasalların çevresel bir soruna dönüşmesine neden olmuştur. Atıksu arıtma tesislerinde DAB'lerin neredeyse hiç arıtılmaması, bu kimyasalların çevreye salınımından önce arıtım sistemi içerisinde giderimi için bir politika belirlenmesini gerektirmektedir. Bu çalışmada, DAB'ler arasında tüketici ürünlerinde en yaygın bulunan kimyasal olan benzalkonyum klorürlerin (BAK) etkili bir şekilde bertarafı için biyolojik arıtma sonrasına eklenebilecek bir ileri arıtma sistemi önerilmiştir. Daha önce keşfedilen ve BAK parçalama hızı yüksek bir Pseudomonas suşu olan BIOMIG1'in, BAK'ı benzildimetilamine (BDMA) dönüştüren alt suşu (BIOMIG1BDMA) kültürde büyütülüp kalsiyum alginat bilyelerinin içerisine hapsedilmiştir. Bilyeler 107 CFU/mL hücre yoğunluğunda kalsiyum klorür (CaCl2) konsantrasyonu ve bilye çapı açısından BAK biyodönüşüm verimliliği en yüksek olacak şekilde optimize edilmiştir. En uygun bilyeler 0.15 M CaCl2 içerisinde üretilen 3 mm çapındaki bilyeler olarak belirlenmiştir. Bilyelerdeki hücre miktarı 4.6±1.4x106 CFU/bilye olarak bulunmuştur. Bu bilyelerin BAK parçalama kinetiği, atıksularda en yaygın olarak bulunan BAK'lar, C12BDMA ve C14BDMA kullanılarak incelenmiştir. Hücreye özgü kullanım oranı sabitinin 0.46 µM-BAK/sa olduğu tahmin edilmiştir. Alginat bilyeleri ile sürekli akışlı dolgu yataklı reaktörler hazırlanmıştır. Bu reaktörler, sırasıyla 1.3, 0.8 ve 0.3 saat ortalama bekletme süresine (OBS) karşılık gelen 4.7, 2.3 ve 1.2 saat boş yatak temas süresinde çalıştırılmıştır. 20 µM BAK giriş konsantrasyonunda 0.3 OBS'de çalıştırılan reaktörde %85±5 giderim verimi gözlenmiştir. Aynı koşullarda giderim verimi, 2 µM BAK giriş konsantrasyonunda %102±11, 20 µM BAK içeren atıksuda %95±5 olarak belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Mass use of quaternary ammonium compounds (QACs) caused these chemicals to become an environmental concern. Little or no elimination of QACs in wastewater treatment plants necessitates a removal policy for these chemicals within treatment system before discharge. In this study, an advanced treatment system after biological treatment is proposed for efficient removal of benzalkonium chlorides (BACs), the most common type of QACs in consumer products. Cultures of Pseudomonas sp. BIOMIG1BDMA which can convert BACs into dimethylbenzylamine (BDMA) were immobilized into Ca-alginate beads. Beads were optimized with respect to CaCl2 concentration and diameter for the best BAC biotransformation efficiency at a cell density of 107 CFU/mL. Optimal beads were 3 mm beads produced by using 0.15 M CaCl2. Number of cells in these beads was found to be 4.6±1.4x106 CFU/bead. BAC degradation kinetics of these beads were analyzed for C12BDMA and C14BDMA. The cell specific utilization rate constant was estimated to be 0.46 µM-BACs/hr. Continuous flow packed bed reactors were prepared using alginate beads as packing material and operated at 4.7, 2.3, and 1.2 hrs empty bed contact times corresponding to 1.3 hrs, 0.8 hrs, and 0.3 hrs mean residence times. 85±5% removal efficiency was obtained with the setup of 0.3 hrs mean residence time at 20 µM BACs. The same flow rate gave 102±11% removal efficiency for 2 µM BAC concentration, and 95±5% removal efficiency for actual wastewater.
Benzer Tezler
- Evaluation of factors affecting the biotransformation of benzalkonium chlorides by pseudomonas spp.
Benzalkonyum klorürün pseudomonas cinsi bakteriler tarafından biyodönüşümünü etkileyen faktörlerin değerlendirilmesi
FATMA ÖZGE YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
BiyoteknolojiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ULAŞ TEZEL
- Complete genome sequencing and analyzing the genes ofpseudomonas Sp. biomig1bac
Pseudomonas Sp. bıomig1bac'ın tüm genomunun çıkartılması ve genlerinin analizi
RECEP CAN ALTINBAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ULAŞ TEZEL
- Identification of micropollutants in Ergene river and their biotransformation potential under anaerobic conditions
Ergene nehri'ndeki mikrokirleticilerin ve anaerobik koşullar altındaki biyodönüşüm potansiyellerinin belirlenmesi
SEYEDMEHDI EMADIAN
Doktora
İngilizce
2019
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ULAŞ TEZEL
- Microbial ecology and genetics of benzalkonium chloride biotransformation in the environment
Benzalkonyum klorür bileşiklerinin çevredeki parçalanmasının mikrobiyal ekolojisi ve genetik alt yapısı
EMİNE ERTEKİN
Doktora
İngilizce
2017
BiyoteknolojiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ULAŞ TEZEL
- Testosteron bileşiğinin aspergıllus glaucus küfü ile blyotramsformasyonu
Biotransformation of testosterone by aspergillus glaucus
ALI ABDULHUSSEIN ALI ALI
