Tekstil atık suyunda hidrojen peroksidin enzimatik giderimi, modellenmesi ve tasarımı
Enzymatic removal of hydrogen peroxide in textile waste water, modelling and designing
Yazar: GÜLÇİN ÖZEVCİ
Danışman: PROF. DR. HAKAN AYHAN ; YRD. DOÇ. DR. OĞUZ AKPOLAT
Muğla Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Yapılan çalışmada, günümüzde en yaygın kullanılan ağartıcı kimyasal madde olarak hidrojen peroksitin giderilmesi, ekolojiyi korumanın önemi artığından dolayı yaygınlaşan enzim kullanımı ile gerçekleştirilmiştir. Bunun için endüstride kullanılan serbest Katalaz enzimi yerine HRP (Horseradish Peroksidaz) enziminin taşıyıcısız immobilizasyonu gerçekleştirilerek oluşturulan çapraz bağlı agregatlar ile hidrojen peroksit giderimi sağlanmıştır. Eski yöntemlerde enzim atık olarak atılmakta iken bu önerilen yeni yöntemle tekrar tekrar kullanımı mümkün olmaktadır.İkinci adımda elde edilen veriler ışığında agregat formundaki enzimle ölçek büyütülmesi sırasında oluşacak aktivite farklılaşmaları %125-%50 aralığında belirlenmiş, bunlara bağlı etkenlik faktörleri dikkate alınarak modellenmiş ve endüstriyel boyutta tasarımı gerçekleştirilmiştir. Büyük ölçekte tasarım modellemesinde tepkime hızının doğrusal olarak değiştiği kabul edilmiştir.Endüstride katalaz enzimi kullanılarak her ay yaklaşık 800 TL harcanarak 1000 L'lik bir tanktaki hidrojen peroksit yaklaşık 24 saatte giderilebilmektedir. Tasarım sonucunda modellenen sistemde maliyeti 518 TL olan 5524 mL'lik HRP enzim stoğunun 1/55'i kadar (5000µL) miktarda HRP enzimi kullanılarak 4.5 saat gibi kısa bir sürede kasar çözeltisinden hidrojen peroksit uzaklaştırılması gerçekleştirilmiştir. Bu sayede büyük oranda zaman ve para tasarrufu sağlanabileceği öngörülmektedir.Anahtar Kelimeler: HRP, Agregat oluşumu (CLEA), Taşıyıcısız Enzim immobilizasyonu, Modelleme, Ölçek Büyütme.

Abstract:
At this study, the removal of the most commanly used bleaching agent, today, hydrogen peroxide was achieved by enzyme usage because of the importance of the protection of ecology. Carrier-free immobilization of HRP (Horseradish Peroksidaz) enzyme were realized by forming cross-linked enzyme aggregates and were used to refine hydrogen peroxide instead of free catalase. This new method allows the enzymes to use more than one times while in the previous method they were discarded.In the second step using by data the enzyme activity changes during the scale-up with enzyme agregates were determined in the the account of range of %50-%125 modelled by taking activity changes related efficiency factor and designed for industrial scale. It was accepted that the reaction rate is changing linearly for scale-up design modelling.In industry hydrogen peroxidase in 1000 L tank is refined at nearly 24 hours every month by spending nearly 800 TL. 5524 mL HRP enzyme stock?s cost is 518 TL. As a result of design it was found that at modelling system by using 1/55 of enzyme stock (5000µL) of HRP hydrogen peroxidase was refined in 4.5 hours from bleaching agent solution. That means a big saving of time.Key Words: HRP, Aggregatet Forming (CLEA), Carrier-Free Immobilization, Modelling, Scale-Up