Tutuklanmış Rhodotorula glutinis ile zeytinyağı fabrikası sıvı atığının biyoarıtımı
Bioremediation of olive mill wastewater by immobilized Rhodotorula glutinis
Yazar: GAYE BOZKOYUNLU
Danışman: PROF. DR. SERPİL TAKAÇ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Çalışmada, zeytinyağı üretim fabrikalarının sıvı atığı zeytin karasuyunun tutuklanmışRhodotorula glutinis hücreleri ile biyoarıtımı incelenmiştir. Tutuklama materyal veyönteminin, biyoarıtım koşullarının ve işletim türünün ortamın pH değişimi ve toplamfenol derişimi üzerine etkileri araştırılmıştır. R. glutinis, Ca-aljinat pelletleri, zeytinçekirdeği, agar, poliüretan köpük ve zeolit olmak üzere beş farklı materyale fizikseladsorpsiyon veya hapsetme yöntemi ile tutuklanmış ve en uygun tutuklama materyaliolarak Ca-aljinat pelletleri seçilmiştir. Tutuklama işlemindeki aljinat derişimi ve pelletçapı değiştirilerek, biyoarıtımların %3 Na-aljinat çözeltisi ile oluşturulan Dp= 3 mmçaplı pelletler ile yapılmasına karar verilmiştir. Tüm biyoarıtımlarda zaman ile ortamınpH değeri artmış ve bununla uyumlu olarak toplam fenol derişimi azalmıştır. TF0=390-1187 mg/L aralığında başlangıç toplam fenol derişiminin artması ile fenol giderim hızıartmış; ancak t=120 st sonunda biyoarıtımlar tamamlanarak tüm ortamlarda %83-87aralığında fenol giderimi sağlanmıştır. Tutuklanmış hücre miktarının biyoarıtıma etkisi0.03-0.7 g yaş hücre/g pellet aralığında incelenmiş ve en yüksek hücre miktarında ilk 24st sonunda %55 toplam fenol giderimi sağlanmıştır. Azot kaynağı olarak biyoarıtımortamına eklenen üre, amonyum sülfattan daha yüksek hız ile fenol gidermiştir.Biyoarıtıma karıştırma hızının etkisi N= 150, 200 ve 250 rpm değerlerinde incelenmişve karıştırma hızının artması ile toplam fenol giderim hızının da arttığı belirlenmiştir.Tutuklanmış R. glutinis hücreleri kesikli sistemde her biri 48 st olan 5 ardışık işletimdekullanılmış ve ilk 3 işletimde aynı fenol giderim etkinliği sağlanırken sonrasındagiderilen toplam fenol derişimi azalmıştır. Yarı kesikli işletimde aynı hücre miktarı ilegerçekleştirilen kesikli işletime göre daha fazla hacimde zeytin karasuyu arıtılmıştır.Ca-aljinat pelletlere tutuklanmış R. glutinis ile gerçekleştirilen biyoarıtımlarda enyüksek toplam fenol giderimi kesikli işletimde TF0=1068 mg/L, N=200 rpm, 0.03 g yaşhücre/g pellet, T=30 oC koşullarında t= 96 st de %84 olarak elde edilmiştir.Ocak 2013, 88 sayfaAnahtar Kelimeler: Biyoarıtım, Fenol giderimi, Rhodotorula glutinis,Tutuklama, Zeytinkarasuyu

Abstract:
Bioremediation of olive mill wastewater (OMW), which is a by-product of olive oilprocess,by immobilized Rhodotorula glutiniscells was studied. The effects of the typeof immobilization material and method, bioremediation conditions and operatingstrategies on the variations of medium pH and total phenol concentration wereinvestigated. R.glutinis was adsorbed or entrapped on five different materials such asCa-alginate beads, olive stones, agar, polyurethane foam, zeolite; and Ca-alginate wasfound to be the best material.The most suitable pellets for bioremediation were chosenas Dp=3 mm in diameter which were prepared using 3% Na-alginate solution among theinvestigated several pellet diameters and alginate concentrations. The medium pH valueincreased and total phenol concentration decreased with time. Throughout allbioremediations within TF0=390-1187 mg/L total phenol concentration range, higherremoval rate of phenol was observed at higher phenol concentrations. After 120 hours,83-87% phenol removal was achieved in all of the bioremediation media. The amountof immobilized cell concentration was changed in the range of 0.03-0.7 g wet cell/gpellet and 55% total phenol removal was obtained after 24 hours with the highest cellconcentration. Urea, which was the supplemental nitrogen source, provided higher rateof phenol removal than ammonium sulphate. The increase of the agitation rate was alsofound to increase the phenol removal rate in the studied range (N=150, 200 and 250rpm). Immobilization R. glutinis cells provided the same phenol removal efficiency forthe 3 of the 5 sequential usage, which were conducted for 48 hours in batch mode. Thetotal phenol reduction was found to decrease for the rest of the media. Higher amount ofOMW was bioremediated by fed-batch operation than batch operation, using the sameamount of cells. The highest total phenol reduction was achieved as 84% after 96 hours,with the Ca-alginate entrapped R.glutinis cells in batch mode under TF0=1068 mg/L,N=200 rpm, 0.03 g wet cell/g pellet and T=30 oC conditions.January 2013, 88 pagesKey Words: Bioremediation, immobilization, Rhodotorula glutinis, olive mill wastewater