Anaerobic biodegradation of petroleum based waste
Petrol bazlı atıkların anaerobik biyodegradasyonu
- Tez No: 528622
- Danışmanlar: PROF. DR. BAHAR İNCE, DOÇ. DR. SEVCAN AYDIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Ham enerji kaynağı olarak yaygın halde kullanılan petrol sondaj, rafinasyon, taşınma ve depolama sırasında toprak ve yeraltı suyu kirliliğine neden olmaktadır. Biyolojik arıtma yöntemleri, fiziksel ve kimyasal arıtma tekniklerinin yüksek maliyetli ve ikincil atık üretimi gibi dezavantajları nedeniyle çevresel çalışmalarda önemli hale gelmiştir. Aerobik degradasyonun yanında, anaerobik biyodegradasyon farklı elektron alıcı koşullarında daha az biyokütle üretimi ve biyogaz oluşumu gibi özgün özellikleri ile alternatif metot olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, metanojenik ve sülfat indirgeyici koşullarda ve farklı sıcaklıklarda Almanya'nın Leuna kentinden alınmış akiferin aşı olarak kullanıldığı mikrokozmoz testi ile petrolle kirlenmiş toprağın biyodegradasyonu gözlemlenmiştir. Mikrokozmozlarda biyodegradasyon verimliliği, mikrobiyal komünite profili ve biyogaz üretim oranı farklı koşullarda izlenmiştir ve inkübasyon yaklaşık 200 gün sürmüştür. Mikrobiyal topluluk dağılımı, kantitatif gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (qRT-PCR), yüksek çözünürlüklü erime (HRM) analizi ve metagenomik analizi olarak Yeni Nesil Dizileme (NGS) uygulanarak gözlemlenmiştir. Biyodegradasyon performansı toplam petrol hidrokarbon (TPH) analizine ön çalışma olarak toplam organic karbon (TOK) analizi ile belirlenmiştir. Çalışma sonuçlarına göre, organik madde degradasyonu metanojenik koşullara göre sülfat indirgeyici koşullarda daha verimli olmuştur. Metanojenik koşullardaki toplam organic karbon (TOK) giderimi ihmal edilecek kadar az iken, sülfat indirgeyici koşullarda TOK gideriminde %70 kadar verimlilik sağlanmıştır. Özellikle, 16S rRNA gen ekspresyonu altında mikrobiyal topluluk dağılımı, TOK giderimi, gaz oluşumu ve elektron alıcısı kullanımı gibi kimyasal analiz bileşenleri ile oldukça ilişkilidir. Moleküler mikrobiyal analizler, mikrokozmozlarda alifatik ve aromatik hidrokarbon degradasyonunun olduğunu ve daha yüksek TOK giderim verimliliğinin sülfat indirgeyici koşullar altında mikrobiyal topluluk dağılımındaki değişime bağlı olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Petroleum is the most common raw energy source which causes soil and groundwater pollution during the exploration, refining, transport and storage. Since the physical and chemical treatment methods have some disadvantages as high cost and secondary waste production, biological treatment methods have become important in environmental studies. Besides aerobic degradation, anaerobic biodegradation is an alternative method that has specific properties such as less biomass production and production of biogas under different electron accepting conditions. In this study, the biodegradability of petroleum-contaminated soil was observed under methanogenic and sulphate-reducing conditions at different temperatures in microcosms were inoculated with an aquifer from Leuna, Germany. Biodegradation efficiency, microbial community profile and biogas production rates of microcosms were monitored under different conditions and run for approximately 200 days. Microbial community profiles were observed by using quantitative real time polymerase chain reaction (qRT-PCR), high resolution melting (HRM) and Next Generation Sequencing (NGS) based metagenomics analyses. The performance of biodegradation was determined via Total Organic Carbon (TOC) analysis which can be pre-study for total petroleum hydrocarbon (TPH) analysis. According to the results, degradation of organic matter was more efficient under sulphate-reducing conditions than methanogenic conditions. The TOC removal efficiency was as high as 70% under sulphate-reducing conditions while the TOC removal was ignorable under methanogenic conditions. Especially, microbial community profile under 16S rRNA gene expression is highly related with chemical analysis components as TOC removal, gas production and electron acceptor utilization. Molecular microbial analyses showed that aliphatic and aromatic hydrocarbon degradation occurred in the microcosms and the higher TOC removal efficiencies were related to the change in the microbial community profiles under sulphate-reducing conditions.
Benzer Tezler
- Development of effective molecular approach for determining of the biodegradation potential of petroleum contaminated soil
Petrolle kirlenmiş toprağın biyodegradasyon potansiyelinin belirlenmesi için etkili moleküler yaklaşımının geliştirilmesi
AIYOUB SHAHI
Doktora
İngilizce
2016
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN İNCE
- Sulfate reducers and methanogens in Marmara sea sediments
Marmara denizi sedimentlerindeki, sülfat indirgeyiciler ve methanojenler
BAHAR ÖZTULUNÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN İNCE
- Kentsel atıksu arıtma tesislerinde karbon giderimi kinetiği ve denitrifikasyon hızlarının belirlenmesi
Determination of carbon removal kinetics and denitrification rate in urban wastewater treatment plants
TUGBA DAVULCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR
- Aerobik dinamik beslemeli aktif çamurun farklı karbon/azot oranlarında PHB depolama yeteneğinin değerlendirilmesi
Evaluation of PHB accumulation ability of aerobic dynamic feeding activated sludge under different carbon/nitrogen ratios
DİLEK AYDOĞMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
BiyomühendislikKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiBiyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZER ÇINAR