Wastewater treatment technologies by algae-bacteria consortia
Alg-bakteri konsorsiyumu vasıtasıyla atıksu arıtım teknolojileri
- Tez No: 883383
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BERAT ZEKİ HAZNEDAROĞLU, DOÇ. DR. ULAŞ TEZEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Çevre Mühendisliği, Biotechnology, Microbiology, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 206
Özet
Mikrokirleticiler, çevreye deşarj edilmeden önce atıksuda uygun şekilde arıtılması gereken çeşitli kimyasal maddelerdir. Bu tezde, benzalkonyum klorür (BAK) ve bakır gibi kirleticileri etkili bir şekilde aynı işlemde arıtabilecek bir yosun-bakteri konsorsiyum sistemi önerilmiştir. Bu amaçla çeşitli mikroalglerin farklı ağır metallere ve BAK'a karşı toleransları taranmış ve denenen mikroyosunlar arasında deniz mikroyosunu Tetraselmis suecica, BAK, kadmiyum, bakır ve çinkoya karşı en dayanıklı tür olarak tespit edilmiştir. Daha sonra, BAK parçalayabilen bir bakteri olan Pseudomonas sessilinigenes BIOMIG1'in ağır metal toleransı, büyüme ve BAK parçalanması üzerindeki metal etkisi bakımından belirlenmiştir. Bakır iyonlarının, sadece BAK parçalanmasını etkilediği, ancak zengin organik içeren ortamda büyümeye etki etmediği tespit edilmiştir. Bu türlerin bir konsorsiyumu BAK ve bakır arıtımı için kullanılmış ve 20 ppm BAK ile 1 ppm bakır içeren sentetik ortamda BAK'ın bakteriler tarafından etkili bir şekilde giderildiği, bakırın ise adsorpsiyon ve asimilasyon ile kısmi olarak uzaklaştırıldığı gözlemlenmiştir. Alglerin varlığının, bakterilerin artan bakır konsantrasyonlarında hayatta kalmasına katkıda bulunduğu ve bakterilerin varlığının BAK maruziyetinde alglerin büyümesini desteklediği tespit edilmiştir. Bakırın T. suecica üzerindeki etkisi de novo transkriptomik analiz ile incelenmiştir. Analiz sonucunda karbonhidrat katabolizması, azot asimilasyonu ve yağ asidi biyosentezi ve uzaması yolaklarının ekspresyonlarının arttığı ve metal kanallarının ekspresyonunun değiştiği tespit edilmiştir. Bu çalışmanın sonuçları, endüstriyel atıksu arıtımında mikroalg-bakteri konsorsiyumu kullanılarak sürdürülebilir bir biyolojik iyileştirme yaklaşımının uygulanabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Micropollutants (MPs) are a wide variety of chemicals that should be appropriately treated in wastewater before discharge into the environment. In this dissertation, an algae-bacteria consortium system that could effectively treat benzalkonium chloride (BAC) and copper (Cu) together in the same operation was proposed. For this, various microalgae species were screened for their tolerance to various heavy metals (HMs) and BAC. Tetraselmis suecica was the most resilient against BAC, cadmium (Cd), Cu, and zinc (Zn). Later, HM tolerance of a BAC-degrading bacterium, Pseudomonas sessilinigenes BIOMIG1, was determined in terms of the metal effect on growth and BAC degradation. Copper ions inhibited the BAC degradation but not the growth on rich organics. A consortium of these species was established and BAC and Cu were treated by the consortium. Efficient removal of BAC by bacteria and partial removal of copper via adsorption and assimilation were observed at 20 ppm BAC and 1 ppm Cu in synthetic medium. The presence of algae contributed to the survival of bacteria under increasing copper concentrations, and the presence of bacteria supported the algal growth at inhibitory BAC concentrations. The effects of copper at 1 mg Cu/L on T. suecica were also investigated through transcriptomic analysis. Carbohydrate catabolism, nitrogen assimilation, and fatty acid biosynthesis & elongation were upregulated and the expression of metal transporters was altered. The outcomes of this study can be utilized in industrial wastewater treatment using microalgae-bacteria consortia as a sustainable biological remediation approach.
Benzer Tezler
- Exploring the use of microbial fuel cells for sewage treatment on cargo and cruise ships
Kargo ve yolcu gemilerinde atık su arıtımı için mikrobiyal yakıt hücrelerinin kullanımının araştırılması
HÜSEYİN FATİH NACAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GAZİ KOÇAK
- Kıymetli metal içeren endüstriyel atıksulardan kaynakgeri kazanımı için polimer içeren membran (PIM) üretimi veuygulanması
Production and application of polymer inclusionmembrane (PIM) for resource recovery from industrialwastewater containing precious metals
BAŞAK KESKİN
Doktora
Türkçe
2024
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
PROF. DR. BİHTER ZEYTUNCU GÖKOĞLU
- Peptit bağlı altın nanoparçacıklar kullanarak bazı eser elementlerin ayrılması
Separation of some trace elements using peptide bound gold nanoparticles
GİZEM GEDİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN AKMAN
- Microalgae immobilization and applications
Mikroalg immobilizasyonu ve uygulamaları
PINAR ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OYA OKAY
PROF. DR. SEVAL SÖZEN
- Microalgae cultivation under heterotrophic andphototrophic conditions for nutrient recoveryfrom wastewater
Başlık çevirisi yok
CİGDEM OZ