Enhanced biodegradation of persistent organic pollutants in industrial wastewaters by biosurfactants
Endüstriyel atıksulardaki kalıcı organik kirleticilerin biyosurfaktantlar ile hızlandırılmış biyolojik parçalanması
- Tez No: 90578
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞEN TÜRKMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
ÖZET Biyolojik olarak parçalanamayan ve toksik kirleticiler içeren endüstriyel atıksulann çevresel ortamlara tam olarak arıtılmadan verilmesi, günümüzde tehlikeli atıklardan kaynaklanan çevre kirliliklerinin en önemli sebeplerinden biridir. Biyolojik arıtma yöntemleri, genellikle bu tür kirleticileri içeren atıksulann arıtımında en etkin alternatif olarak kabul edilse de, atıksuda zor ayrışabilir ve toksik maddelerin varlığı biyolojik arıtmada temel mekanizma olan biyolojik parçalanmayı engellerler. Bu durum, biyolojik arıtma sürecinde parçalanmayı hızlandıracak modifikasyonları gerektirir. Bu çalışmada, zor ayrışabilir kirleticileri içeren atıksulann biyolojik olarak antımında alternatif bir hızlandıncı yöntem olarak surfaktant kullanımı incelenmiştir. Hem hidrofilik (suda çözünebilir) hem de hidrofobik (suda çözünmeyen) fonksiyonel gruplan içeren moleküller olan surfaktantlar, çok fazlı sistemlerde polar ve polar olmayan fazlar arasındaki yüzeyde ya da yüzeylerarasında etkin olurlar; ve hidrofobik grupun varlığı nedeniyle her iki fazın yüzey özelliklerini değiştirirler. Bu etkinlikleri yoluyla bulunduklan ortamın yüzey gerilimini ya da yüzeylerarası gerilimi düşürürler. Surfaktantlar kimyasal olarak ya da mikrobiyolojik olarak üretilebilirler. Kimyasal yöntemlerle üretilen surfaktantlar sentetik surfaktantlar, mikrobiyolojik olarak birçok farklı mikroorganizma tarafından çoğunlukla oksijenli ortam koşullarında üretilenler ise mikrobiyal surfaktantlar (biyosurfaktantlar) olarak isimlendirilirler. Yapısal olarak surfaktantlann farklı bir grubu olan biyosurfaktantlar, sentetik surfaktantlara göre biyolojik olarak parçalanabilirlikleri, düşük toksisiteye sahip olmalan ya da toksik olmamalan, ekonomik olarak üretilebilirlikleri, ve çevresel uygulamalarda kullamlmalan gibi birçok avantaja sahiptirler.Gerek sentetik gerekse mikrobiyal surfaktantlann kirletilmiş toprak ve yeraltısuyu rehabilitasyonunda, deniz ve toprak ortamına petrol dökülmelerinde ve petrol tanklarının temizlenmesinde etkin olduğu birçok araştırma ve alan çalışmasında ortaya konmuştur. Surfaktant kullanımı, klasik toprak ve yeraltısuyu rehabilitasyonu yöntemlerini, kirleticilerin çözünürlüklerim arttırarak, kirleticilerin taşımmlanm engellemek için hareketliliklerini azaltarak ya da toprak ortamında kirleticilerin biyolojik parçalanma hızını arttırarak hızlandırmaktadır. Günümüzde kalıcılığı yüksek kirleticileri içeren endüstriyel atıksulann arıtımında surfaktantlann kullanımına dair herhangi bir araştırılma sonucu mevcut değildir. Surfaktantlann toprak ve özellikle yeraltısuyu rehabilitasyonunda ispatlanan etkinlikleri gözönüne alınarak, atıksulardaki zor aynşabilir kirleticilerin biyolojik olarak gideriminde de etkin olarak bir hızlandırma sağlayacaktan kabul edilmiştir. Bu noktadan hareketle bu çalışmada sophorolipidlerin endüstriyel atıksulardaki zor aynşabilir kirleticilerin giderimine etkileri araştınlmıştır. Sophorolipidlerin etkinliğini belirlemek için, deneysel çalışmalarda benzin ve gazyağı kullanılarak hazırlanan sentetik atıksu örnekleri ve bir boya sanayi tesisinden alman gerçek atıksu numuneleri kullanılmıştır. Aynca endüstriyel atıksulardaki zor aynşabilir kirleticilerin biyosurfaktantlar kullanılarak hızlandınlmış biyolojik parçalanması sürecini optimize etmek için farklı sophorolipid konsantrasyonlan (0- 100 mg/L) incelenmiştir. Bu çalışmanın sonuçları, biyosurfaktant kullanımının endüstriyel atıksulardaki zor aynşabilir yada kalıcılığı yüksek kirleticilerin biyolojik parçalanmasını hızlandırdığım göstermektedir. Biyolojik parçalanmayı hızlandıran etkin mekanizma, atıksudaki çözünürlüğü düşük kirleticilerin çözünürlüklerinin arttınlmasıdır. Çalışma sonuçlanna göre, biyosurfaktantlarca hızlandırılan biyolojik parçalanma süreci ile klasik biyolojik antma yöntemlerinde elde edilenlerden daha hızlı ve tam bir parçalanma sağlanacağı beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT The release of specific industrial wastewaters, including nonbiodegradable and/or toxic pollutants, to receiving environments is today one of the most significant type of environmental pollution by hazardous wastes. Although biological treatment methods have been generally found most effective alternatives in the removal of persistent compounds, they require some enhancements due to the presence of refractory or toxic compounds in the wastewaters. For this reason, the use of surfactants in the removal of persistent organic pollutants by biological treatment was investigated as an enhancement technique for the biological treatment process. Surfactants, which are amphipathic molecules with both hydrophilic (water- soluble) and hydrophobic (water-insoluble) functional groups, act at the surface, or interface, between polar and nonpolar phases to modify the surface properties of both phases due to presence of the hydrophobic group. Surfactants reduce surface or interfacial tension and form colloidal sized aggregates called micelles. In contrast to synthetic surfactants, microbial surfactants (biosurfactants), which are a structurally diverse group of surfactants produced by various microorganisms under highly aerobic conditions, have several advantages over the synthetic counterparts such as biodegradability, low or no toxicity, acceptable production economics, and use in environmental control. The effectiveness of both synthetic and microbial surfactants in the remediation of contaminated soil and groundwater environments, oil spill remediation at sea and inland, and oil tank clean-up has been proven by many activities including researches, demonstrates and field-scale applications of in-situ surfactant enhancement as a technology. The application of surfactants can enhance soil and groundwater remediation in three ways:. by increasing contaminant mobility and solubility to improve the performances of conventional remediation technologies such as pump-and-treat;. by decreasing the mobility of contaminants to prevent their migration; and. to speed the rate of biodegradation of contaminants in soil. There are not any results about the use of surfactants in the removal of persistent organic pollutants in industrial wastewaters. The proven effectiveness of surfactants in soil and groundwater and oil spill remediation has been considered reasonable to expect that surfactants can also enhance the removal of persistent organic pollutants in industrial wastewaters. From this point of view, the effects of sophorolipid type biosurfactant on the removal of persistent organic pollutants in industrial wastewaters have been examined in this study. To determine the effectiveness of sophorolipids used in the experimental studies both synthetic wastewater samples, prepared by gasoline and kerosene, and real wastewater samples taken from a dye industry were used. Moreover, different sophorolipid concentrations (0 to 100 mg/L) were examined to optimize biosurfactant-enhanced degradation of persistent pollutants in industrial wastewaters. The results of this study indicate that the biodegradation of persistent organic pollutants in industrial wastewaters is enhanced by the use of biosurfactants. The principal mechanism that enhances the biodegradation is the increasing solubility of poorly soluble compounds in the wastewater. According to the results of this study, it can be expected that biosurfactant-enhanced degradation would result in faster and more complete degradation.
Benzer Tezler
- Effect of biosurfactants on the biodegradation of hydrocarbons in waste water
Atık suda hidrokarbonların biyolojik ayrışması üzerine biyosurfaktanların etkisi
AYLA UYSAL
Doktora
İngilizce
2006
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN TÜRKMAN
- Atrisorb Resorbable Gel'in lomber laminektomi sonrası epidural fibrozisi azaltmadaki etkinliği (deneysel çalışma)
Başlık çevirisi yok
KERAMETTİN AYDIN
- Enhanced biomediation of contaminants in soil
Kirlenmiş toprakların hızlandırılmış biyolojik yöntemlerle arıtımı
SONER YAVUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN TÜRKMAN
- Enhancing wastewater treatment efficiency through laccase-mediated biodegradation of trace organic contaminants
Kalıcı organik kirleticilerin laccase aracılı bıodegredasyonu ile atıksu arıtım verimliliğinin artırılması
GÜLTEN YÜKSEK
Doktora
İngilizce
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR
PROF. DR. HUBERT CABANA
