Atıksulardaki ağır metal-siyanür kompleks iyonlarının serbest ve tutuklanmış Pseudomonas fluorescens ile biyolojik arıtımının kesikli ve sürekli sistemlerde karşılaştırmalı olarak incelenmesi
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 77816
- Danışmanlar: DOÇ.DR. ZÜMRİYE AKSU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Atıksular, demir (II) siyanür kompleks iyonları, Pseudomonas fluorescen, kalsiyum aljinatta tutuklanmış Pseudomonas fluorescens, kesikli karıştırmalı tepkime kabı, sürekli dolgulu kolon reaktör, Wastewater, ferrous (II) cyanide complex ions, Pseudomonas fluorescens, calcium alginate immobilized P. fluorescens, batch stirred reactor, continuous packed bed column reactor
- Yıl: 1998
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 133
Özet
iv ÖZET Bu çalışmada demir (II) siyanür kompleks iyonlarının biyodegradasyonu kesikli karıştırmalı ve dolgulu kolon reaktörlerde incelenmiştir. Mikroorganizma olarak serbest siyanürlerin biyodegradasyonunda başarılı bir şekilde kullanılan ve siyanürleri azot kaynağı olarak tüketebilen Pseudomonas fluoresceins bakterisi seçilmiş, serbest ve kalsiyum aljinatta tutuklanmış olarak tez çalışmasında kullanılmıştır. Araştırmanın ilk kısmında kesikli karıştırmalı kap çalışmaları yapılmış, ve başlangıç pH' ı, glukoz ve demir (II) siyanür kompleks iyon derişimleri, karıştırma ve havalandırma hızları gibi parametrelerin mikroorganizmanın özgül üreme ve substrat tüketim hızlarına etkileri incelenmiştir. Optimum pH=5, başlangıç demir (II) siyanür kompleksi derişimi=100 mg/l, glukoz derişimi=0.465 g/l, karıştırma hızı 400 rpm ve havalandırma hızı=0.26 wm olarak belirlenmiştir. Serbest mikroorganizma ile kesikli sistemde glukozun birincil substrat olarak kullanıldığı durumda, mikrorganizma özgül üreme hızına ferrosiyanür iyonlarının varlığında glukoz tüketiminin etkisinin rekabetsiz toksik bileşen inhibisyonuna uyduğu gözlenmiş ve model sabitleri bilgisayar yardımıyla hesaplanmıştır. Ferrosiyanürün ikincil substrat olarak kullanıldığı durumda ise elde edilen veriler substrat inhibisyonu açısından değerlendirildiğinde, rekabetsiz substrat inhibisyonunun sistemi en iyi şekilde tanımladığına karar verilmiştir. Kesikli karıştırmalı tepkime kabında, çeşitli karıştırma hızlarındaki güç sayıları hesaplanmış ve karıştırma hızına bağlı Reynolds sayıları ile değişimleri incelenmiştir. Kesikli karıştırmalı kap çalışmalarının ikinci kısmında Pseudomonas fluorescens, kalsiyum aljinat jele tutuklanarak, başlangıç pH' ı, demir (II) siyanür kompleks iyon derişimi, tanecik büyüklüğü gibi sistem parametrelerinin demir (II) siyanür kompleks iyon tüketim hız ve verimliliğine etkileri incelenmiş ve sonuçlar serbest mikroorganizma için bulunanlar ile karşılaştırmıştır. Tutuklanmış mikroorganizma ile pH için daha geniş bîr çalışma aralığı (5-7) belirlenmiş ve substrat inhibisyonun ise daha yüksek demir (II) siyanür kompleks derişimlerinde (>400 mg/l) başladığı gözlenmiştir. Tanecik çapı büyüdükçe difüzyon kısıtlamalarının artması sonucu substrat tüketim hızının düştüğü belirlenmiştir. Farklı boyuttaki tanecikler ile çalışılarak etkin difüzyon katsayısı ve etkinlik faktörü hesaplanmıştır. Tutuklanmış mikroorganizma ile kesikli sistemde en uygun çalışma koşulları saptandıktan sonra, dolgulu kolon reaktör çalışmalarına geçilmiştir. Dolgulu kolonda besleme akış hızının ve başlangıç demir (II) siyanür kompleks derişiminin substrat tüketim hız ve verimine etkileri incelenmiş, optimum akış hızı ve substrat derişimi saptanmış ve sıvı film kütle aktarım katsayısı,görünür tepkime hızı ve Michaelis-Menten sabitleri hesaplanmıştır. Ayrıca kolon boyunca substrat derişimi değişimi deneysel ve teorik olarak incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
VI ABSTRACT The biodegradation of ferrous (II) cyanide complex ions (ferrocyanide) was investigated in the batch stirred and packed bed column reactors. Free and calcium alginate immobilized Pseudomonas fluorescens bacterium, known to be capable of utilizing cyanides as a sole source of nitrogen was used in this study. At the first stage of the research, batch stirred reactor studies were performed and the effects of initial pH, glucose and ferrous (II) cyanide complex ion concentrations, stirring and aeration rates on the specific growth rate of microorganism and substrates removal rates. Optimum conditions for biodegradation were determined as pH=5, initial ferrous (II) cyanide complex ion concentration^ 00 mg/l, initial glucose concentration=0.465 g/l, stirring rate=400 rpm and aeration rate=0.26 wm. In the batch stirred reactor studies with free microorganisms, glucose was used as primary substrate and it was observed that non competative toxic inhibition model for specific growth rate of microorganism presented the effect of ferrocyanide ions on the glucose consumption. When ferrocyanide ions were used as secondary substrat, the system was defined with the non competative substrate inhibition model succesfully. For both inhibition models, model coefficients were calculated by non-linear regression method. Power numbers were calculated at different stirred rates in the batch stirred reactor and the relationship between Power numbers and Reynolds numbers were also investigated. At the second part of the batch stirred reactor studies, calcium alginate immobilized P. fluorescens was used and the effects of system parameters such as initial pH, ferrous (II) cyanide complex ions concentration, particle size on the ferrous (II) cyanide complex ions removal rates and yields were also investigated and the results were compared with the free cell studies. For immobilized microorganism, a wide optimum pH range (5-7) was reported and substrate inhibition started at higher initial ferrocyanide concentrations (>400 mg/l). Lower substrate removal rates were observed with increasing the particle size because of diffusion limitations. Effectiveness factors and effective diffusion coefficients were calculated for different sized particles. After the optimal conditions were determined in the batch stirred reactor for immobilized microorganisms, in the packed bed column reactor the effects of feed flow rate and ferrocyanide concentration on the ferrous (II) cyanide complex ions removal rates and yields were investigated and optimum values were determined. The external mass transfer and pseudo first order reaction rate constants and Michaelis-Menten kinetic coefficientsVII were also calculated for the packed bed column reactor. Substrate concentration profile was also determined.
Benzer Tezler
- Atıksulardaki ağır metal ve ağır metal-siyanür kompleks iyon karışımlarının çeşitli türdeki mikroorganizmalarla biyosorpsiyonunun kesikli sistemde incelenmesi
Investigation of the biosorption of heavy metal and heavy metal-cyano complexs ion combinations by different kinds of microorganisms in a batch system
HANİFE GÜLEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜRREZAK ÖNCÜ
- Removal of heavy metals from industrial wastewaters by means of hybrid precipitation and polymer enhanced ultrafiltration
Endüstriyel atık sulardaki ağır metallerin çöktürme-polimer komplekslemeli ultrafiltrasyon yöntemiyle ayrıştırılması
SEZİN İSLAMOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT YILMAZ
PROF. DR. H. ÖNDER ÖZBELGE
- A Research on the treatment technologies of cyanide containing industrial waste water 'A case study for gold mining effluens
Siyanür içeren endüstriyel atıksular üzerinde arıtma teknolojilerinin araştırılması 'Altın madeni çıkış sularında bir örnek çalışma'
GÜLDEN ORMANOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ENVER Y. KÜÇÜKGÜL
- Atıksulardaki ağır metal iyonlarının tutuklanmış C.vulgaris'e biyosorbsiyonunun dolgulu kolonda incelenmesi
Başlık çevirisi yok
GAMZE EĞRETLİ
- Atıksulardaki ağır metal iyonlarının giderilmesi ve geri kazanılması için en uygun biyosorbent türünün seçilmesi ve değişik reaktör sistemlerinin matematiksel incelenmesi
Başlık çevirisi yok
YEŞİM SAĞ
Doktora
Türkçe
1993
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKTAY BEŞKARDEŞ