Atıksu ön arıtımı için koimmobilize enzim tasarımı
Coimmobilised enzyme designing for wastewater pretreatment
- Tez No: 444793
- Danışmanlar: PROF. DR. NİLÜFER AKSÖZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biyokimya, Biotechnology, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Belirli bir bölgeye katalitik aktivitesini koruyarak yerleştirilmiş, sürekli kullanılabilir ve uzun süre saklanabilir enzimler olarak tanımlanan immobilize enzimler, atıksu arıtım işlemlerinde sert kimyasal ajanların ve uzun süren biyolojik işlemlerin yerini almaktadır. Bu çalışmada proteaz, pektinaz ve α amilaz enzimlerinin ko-immobilizasyonu amacıyla Na aljinat, Na aljinat-κ karragenan hidrojel, glutaraldehit ile aktive edilen Na aljinat, ekleme yapılmış Na aljinat ve glutaraldehit ile aktive edilen kitosan boncuklar kullanıldı. Üç enzimin de başarılı bir şekilde ko-immobilize edilebildiği Na aljinat boncuklar ve glutaraldehit ile aktive edilen kitosan boncuklar kullanılarak çalışmaya devam edildi. Enzimler, Na aljinat boncuklara hapsedilirken glutaraldehit kullanılarak aktive edilen kitosan boncukların yüzeyine kovalent olarak bağlandılar. Karakterizasyon çalışmaları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ile gerçekleştirildi. İki farklı destek materyal ve metot kullanılarak ko-immobilize edilen enzimler sıcaklık ve pH stabilitesi, tekrarlanabilirlik ve saklama stabilitesi gibi özellikleri bakımından birbirleriyle karşılaştırıldılar. İmmobilizasyon verimi ve bağıl aktivitesi daha yüksek olan, tekrarlanabilirlik ve saklama stabilitesi bakımından daha uygun olan enzim ko-immobilize kitosan boncuklar kullanılarak atıksu ön arıtım işlemi gerçekleştirildi. Bu amaçla sentetik evsel atıksu, gerçek bir atıksu örneği ve deniz suyu içerisine atık maddeler eklenerek kullanıldı. Deniz suyunda pektinaz enzimi inhibe olurken, α amilaz ve proteazda maksimum giderim miktarları saptandı. Sentetik ve gerçek evsel atıksu örneklerinde ise, ko-immobilize α amilaz ve proteaz enzimlerinin giderim oranları birbirlerine yakın sonuçlar gösterirken, pektinaz için gerçek evsel atıksudaki ürün oluşumu daha yüksek olarak saptandı. Bu çalışmada atıksu ön arıtımı için glutaraldehit ile aktive kitosan boncuklar kullanılarak α amilaz, proteaz ve pektinaz enzimleri ko-immobilize edildi. Geliştirilen bu materyalin çoklu enzim ko-immobilizasyon çalışmalarının tasarlanması için bir model olacağına ve gelecekte bu konuda yapılacak çalışmalara ışık tutacağına inanmaktayız.
Özet (Çeviri)
Immobilized enzymes are defined as enzymes physically confined or localized in a particular region with retention of their catalytic activities, and which can be used continuously and stored for a long period; take the place of harsh chemical agents and long-lasting biological processes in the wastewater treatment process. In this study Na alginate, Na alginate-κ carrageenan hydrogels, Na alginate activated with glutaraldehyde, grafted Na alginate and chitosan activated with glutaraldehyde were used with intent to co-immobilization of protease, pectinase and α amylase enzymes. The study was continued by using Na alginate beads and glutaraldehyde-activated chitosan beads in which three enzymes could be successfully co-immobilized. The enzymes were covalently bond to the surface of chitosan beads activated by glutaraldehyde while entrapped into the Na alginate beads. Characterization studies were performed with scanning electron microscopy and Fourier transform infrared spectroscopy. Enzymes, co-immobilized using two different support materials and methods, were compared with each other in terms of temperature and pH stability, reusability and storage stability characteristics. Wastewater pretreatment process was performed by using glutaraldehyde-activated chitosan beads which have a higher immobilization yield and relative activity and are more appropriate in respect to reproducibility and storage stability. For this purpose, synthetic manucipial wastewater, real wastewater sample and sea water were used in which waste materials were added. In sea water, while pectinase enzyme was inhibited, the maximum removal quantity was determined by α amylase and protease. In terms of synthetic and municipal wastewater, while the removal rates of co-immobilized α amylase and protease enzymes showed very close results, it was determined that the product formation of pectinase in manucipal wastewater was higher. In this study, pectinase, protease and α amylase enzymes were co-immobilized using glutaraldehyde activated chitosan beads for pre-treatment of wastewater. We believe that this developed material will be a model for the design of multi enzyme co-immobilization studies and will shed light on future researches on this topic.
Benzer Tezler
- Constructed wetlands for municipal domestic wastewater treatment in the Aegean region
Ege bölgesinde belediye evsel atıksuyu arıtımı için yapay sulak alanlar
HAKAN ERKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEGÜL PALA
- Post-treatment of MBR treated wastewater with high salinity by means of NF/RO processes for wastewater reuse in irrigation: Pilot-scale tests at ITOB Wastewater Treatment Plant
MBR yöntemi ile arıtılmış yüksek tuzlulukta atık suların tarımsal sulamada geri kullanımı için NF/RO prosesi ile son aşama arıtımı: ITOB-OSB Atık Su Arıtma Tesisi'nde pilot ölçek testler
MERT CAN HACIFAZLIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NALAN KABAY
- Metal kaplama sanayi atıksularının ön arıtma sonrası arıtım performansının değerlendirilmesi
Evaluation of treatment performance after pre-treatment of metal coating industrial wastewater
İLYAS ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR NUHOĞLU
- Atık aktif çamurun darbeli eletrik alan (PEF) ile ön arıtımı ve aerobik stabilizasyonu
Pre-treatment of waste active sludge by pulsed electric field and aerobic stabilization
MUSTAFA UĞUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZLEM SELÇUK KUŞÇU
- Zeytinyağı üretimi proses atıksularının fizikokimyasal ön arıtımı
Physical-chemical pretreatment of olive oil mill enfluents
ELA ÇELİKKALKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET ÖZTÜRK