• Sonuç bulunamadı

5. BULGULAR VE TARTIŞMA

5.3. Moleküler Sonuçlar

H2-MBfR ve O2-MBfR sistemlerinde DGGE bantların kesme işlemi bittikten sonra yapılan dizi analizi sonuçları, sekans dizilimlerinin gen bankası erişim numaraları ile eşleştirilmiştir. Şekil 5.16’ da H2-MBfR ve O2-MBfR sistemindeki mikroorganizma

0 10 20 30

t= 10 saat t= 7.5 saat t= 5 saat t= 2.5 saat2.86 t= 1 saat

Y üz ey se l y ük v e a k ı, m g /m 2.g ün HRT, saat

ort.yüzeysel yük TC ort. akı OTC ort. Akı CTC ort. Akı

0 10 20 30 0 10 20 30 40 50 60 70 E şd eğ er a k ı, m g /m 2.g ün İşletme süresi ,Gün

TC eş. Akı OTC eş. Akı CTC eş. AKI

34

sınıfları numaralandırılmıştır. Tablo 5.1’ de mikroorganizma sınıfları ve benzerlik oranları gösterilmiştir.

Şekil 5.16. H2-MBfR ve O2-MBfR sistemindeki mikroorgaizma sınıfları

Tablo 5.1. Mikroorganizma sınıfları ve benzerlik oranları

No Tanınma Numarası

Kimlik Benzerlik

(%)

Kaynak

1 GQ396808 uncultured bacterium 99 Sattin, ve diğ., 2009

2 KM185673 uncultured bacterium 93 Elser ve diğ., Unpublished

3 GQ059707 Uncultured bacterium clone 96 -

4 GQ421009 uncultured Flexibacter sp. 92 Pradhan, ve diğ., 2010

5 Not detected

6 JN005379 chloroplast Bulbophyllum reptans 44 Parveen ve diğ.,

Unpublished

7 GU560177 uncultured Hydrogenophaga sp. 99 Xu ve diğ., Unpublished

8 KM151179 uncultured bacterium 88 Elser ve diğ., Unpublished

9 JN391952 uncultured bacterium 99 Feng ve diğ., Unpublished

10 AB658739 uncultured bacterium 96 Itoh ve diğ., 2013

11 KT630101 Variovorax sp. enrichment culture 96 Huang ve diğ.,

Unpublished

12 JQ919486 uncultured alpha proteobacterium 92 Penet ve diğ., Unpublished

13 AY381109 chloroplast Aporostylis bifolia 16 Cameron, 2004

14 KM171252 uncultured bacterium 99 Elser ve diğ., Unpublished

15 LT009510 Hydrogenophaga sp. 97 -

16 EF419409 uncultured Flavobacteriaceae

bacterium 97 Gao ve diğ., 2008 (1) (2) (3) (5) (6) (7) (8) (9) (11) (10) (12) (13) (14) (15) (16) (4) H2 O2

35

Hidrojene dayalı membran biyofilm reaktörde Chloroplast bulbophyllum reptans, Uncultured hydrogenophaga s.p, Variovorax s.p enrichment culture, Uncultured alpha

protoebacterium, Chloroplast aporostylis bifolia, Hydrogenophaga s.p türleri tespit

edilmiştir. Xu ve diğ., (unpublished) atıksudaki farmasotiklerin giderimi ile ilgili olarak biyofilmlerdeki mikrobiyal topluluğu tespit etmişlerdir. Çoklu tetrasiklin grubu antibiyotik gideriminin yapıldığı bu çalışma ile Xu vd., (unpublished) yaptığı çalışmada % 99 benzerlik oranına sahip uncultured hydrogenophaga s.p ortak olarak tespit edilmiştir.

Oksijene dayalı membran biyofilm reaktörde bulunan mikroorganizma topluluğunda Uncultured bac. Colone, Uncultured flexibacter s.p, Uncultered

flavobacteriaceae bacterium türleri tespit edilmiştir ancak reaktörlerde mikrobiyal türleri

temsil eden mikroorganizma sınıflarının önemli bir yüzdesinin Uncultured bacterium olduğu belirlenmiştir. Feng ve diğ., (unpublished) azot ve fosfor giderimi için hibrit bir biyofilm-aktif çamur sistemindeki mikrobiyal topluluğu belirlemiş ve bu tez çalışmasında da bulunan uncultered bacterium’ u tespit etmişlerdir.

36 6. SONUÇLAR

Bu çalışmada hidrojene ve oksijene dayalı membran biyofilm reaktörde eşzamanlı olarak TC, OTC, CTC’ den oluşan çoklu antibiyotik karışımı ile birlikte azot bileşiklerinin giderimi incelenmiştir. Hidrojene dayalı membran biyofilm reaktörde eşzamanlı olarak TC, OTC, CTC ve NO3-N giderimi çalışılırken oksijene dayalı membran biyofilm reaktörde eşzamanlı olarak TC, OTC, CTC ve NH4-N giderimi çalışılmıştır.

Hidrojene dayalı membran biyofim sistemde 4 psi hidrojen basıncı altında10, 7.5, 5, 2.5, 1 saat olarak farklı hidrolik bekleme sürelerinde çalışıldı ve HRT 2.5 saate düşürülene kadar denitrifikasyon verimi % 96’ nın üzerinde gerçekleşmiştir. 2.5 saatlik hidrolik bekleme süresinde nitrit birikimi ve nitrat çıkış konsantrasyonunun yükselmesine bağlı olarak denitrifikasyon veriminde bir düşüş gözlendi ancak HRT 1 saate düşürüldüğünde nitrit birikiminde artışlar devam ederek denitrifikasyon verimi % 50’ nin altına düşmüştür. Bu sistemde en iyi çoklu antibiyotik giderimi 10 saatlik hidrolik bekleme süresinde gerçekleşmiştir ve giderim oranları TC, OTC, CTC için sırasıyla ortalama olarak % 93, % 91, % 99 olarak bulunmuştur. H2-MBfR’ de bulunan mikroorganizma topluluğunda Chloroplast bulbophyllum reptans, Uncultured hydrogenophaga s.p,

Variovorax s.p enrichment culture, Uncultured alpha protoebacterium, Chloroplast aporostylis bifolia, Hydrogenophaga s.p türleri bulunmuştur.

Oksijene dayalı membran biyofilm sisteminde 4 psi hidrojen basıncı altında10, 7.5, 5, 2.5, 1 saat olarak farklı hidrolik bekleme sürelerinde çalışılmış ve bu sürelerde % 99 olan nitrifikasyon veriminde önemli bir düşüş gözlenmemiştir. Bu sistemde en iyi çoklu antibiyotik giderimi 10 saatlik hidrolik bekleme süresinde gerçekleşmiştir ve giderim oranları TC, OTC, CTC için sırasıyla ortalama olarak % 52,5, % 54,8, % 70,6 olarak bulunmuştur. Hidrolik bekleme süresinin düşüşüne bağlı olarak çoklu antibiyotik giderim verimleri sürekli düşüş göstermiş ve 1 saatlik HRT’ de TC giderimi tamamen durmuştur. Hidrojene dayalı membran biyofilm reaktörde, oksijene dayalı membran biyofilm raktörden daha yüksek çoklu antibiyotik giderim oranları elde edilmiştir. O2-MBfR’ de bulunan mikroorganizma topluluğunda Uncultured bac. Colone, Uncultured flexibacter s.p, Uncultered flavobacteriaceae bacterium türleri tespit edilmiştir.

37

KAYNAKLAR

Aydın E., (2015). Hidrojene Ve Oksijene Dayalı Membran Biyofilm Reaktörlerinde

Klortetrasiklin Giderimi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek lisans tezi

Cameron, K.M., (2004) Utility of plastid psab gene sequences for investigating

intrafamilial relationships within Orchidaceae, Mol. Phylogenet. Evol. 31 (3), 1157-1180

Çelik A., (2014). Membran-biyofilm hibrit sisteminde oksitetrasiklin Giderim

mekanizması, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek lisans tezi

Elser,J., Bastidas,M., Corman,J.R., Emick,H., Kellom,M., Laspoumadere,C., Lee,Z., Poret-Peterson,A., Balseiro,E. and Modenutti,B., Opportunistic sampling

reveals unique microbial communities and substantial biogeochemical impact of life on floating pumice , Unpublished

Feng,C., Chen,S., Wang,S. and Fang,F., Investigation of microbial community structure

in a hybrid biofilm-activated sludge system with nitrogen & phosphorus removal, Unpublished

Figueroa, R.A., Mackay, A.A., ( 2005). Sorption of oxytetracycline to iron oxides and

iron oxide-rich soils, Environmental Science and Technology, 39, 6664-6671.

Gao, Y., Li, Y., Zhang, L., Huang, H., Hu, J., Shah, S.M., Su, X.,( 2012). Adsorption

and removal of tetracycline antibiotics from aqueous solution by graphene oxide. J. Colloid Interface Sci. 368, 540-6.

Gao,Z., Tseng,C.H., Strober,B.E., Pei,Z. and Blaser,M.J., (2008) Substantial alterations

of the cutaneous bacterial biota in psoriatic lesions ,Plos one 3 (7), E2719

Gómez-Pacheco, C. V., Sánchez-Polo,M., Rivera-Utrilla, M., López-Peñalver, J.J.,

(2012) Tetracycline degradation in aqueous phase by ultraviolet radiation, Chem. Eng. J. 187,89–95.

Hanay, Ö., Türk H., ( 2013). Comprehensive evaluation of adsorption and degradation of

tetracycline and oxytetracycline by nanoscale zero- valent iron, Desalination and water treatment. Volume 10,pages 1080.

Hanay,Ö., Taşkan,E., Yıldız,B., Hasar,H., Casey,E., (2014). Gas/Substrate Fluxes and

38

Biofilm Reactor, Clean – Soil, Air, Water Volume 42, Issue 1, pages 36– 42, January 2014

Hasar, H. (2009). Su ve Atıksu Arıtımında Kabarcıksız Gaz-Difüzyon Membranları.

Membran Teknolojileri ve Uygulamaları Sempozyumu. 109-112.

Hasar, H. And İpek, U.,(2010). Gas permeable –membrane for hydrogenotrophic

denitrification, Clean: Soil, air, water. Volume 38, pages 23-26

Heidari, M., Saffari Khouzani, H., Amin, M.M., Ghasemian, M., Taherian, E. Attari, L. et al.,( 2011). Inhibition Effect of Antibiotics Ciprofloxacin and Ofloxacin

and Hormone β-stradiol 17 Valerat on the Methanogenic Activity of Anaerobic Biomass, Iranian Journal of Environmental Health Science & Engineering, 4 (2), 1-12.

Huang, X., One-stage partial nitritation and anammox in membrane bioreactor,Unpublished

Itoh,H., Ishii,S., Shiratori,Y., Oshima,K., Otsuka,S., Hattori,M., and Senoo,K.(2013).

Seasonal transition of active bacterial and archaeal communities in relation to water management in paddy soils, Microbes Environ. 28 (3), 370-380

Ji K., Kim,S., Han,S., Seo,J., Lee,S., Park,Y., Choi,K., Kho,Y.L., Kim,P.G., Park,J., (2012). Risk assessment of chlortetracycline, oxytetracycline,

sulfamethazine, sulfathiazole, and erythromycin in aquatic environment: are the current environmental concentrations safe Ecotoxicology, 21, pp. 2031–2050

Kim, S.C., Carlson, K., (2007). Temporal and spatial trends in the occurrence of human

and veterinary antiobiotics in aqueous and river sediment matrices. Environ Sci. Technol. 41, 50–57.

Kim,J., Suk,J., Nam,D., Ha,K., & Choung,Y., (2013). The study of electron equivalent

fluxes about decomposition of sulfamethazine and sulfathiazole using oxygen- based membrane biofilm reactor, Desalination and Water Treatment ISSN: 1944-3994 (Print) 1944-3986

Li, D., Yang, M., Hu, J., Ren, L., Zhang, Y., Li, K., (2008). Determination and fate of

oxytetracycline and related compounds in oxytetracycline production wastewater and the receiving river. Environ. Toxicol. Chem. 27, 80–86.

Lin, A.Y., Yu, T., Lateef, S.K., (2009). Removal of pharmaceuticals in secondary

39

Liu, C., Xu, J., Lee, D.J., Yu, D., Liu, L., (2016). Denitrifying sulfide removal process on

high-tetracycline wastewater, Bioresource Technology 205, 254–257

Liu,J., Sun,Q., Zhang,C., Li,H., Song,W., Zhang,N., & Jia,X., (2016). Removal of

typical antibiotics in the advanced treatment process of productive drinking water, Desalination and Water Treatment, 57:24, 11386-11391,

López-Peñalver,J.J., Sánchez-Polo,M., Gómez-Pacheco,C.V., Rivera-Utrilla,J.,

(2010). Photodegradation of tetracyclines in aqueous solution by using UV and UV/ H2O2 oxidation processes, J. Chem. Technol. Biotechnol. 85 (2010) 1325– 1333

Martin, K.J., Nerenberg, R., 2012. The membrane biofilm reactor (MBfR) for water and

wastewater treatment: Principles, applications, and recent developments, Bioresource Technology, pp. 83–94

Nerenberg,R., (2016). The membrane-biofilm reactor (MBfR) as a counter-diffusional

biofilm process. Current Opinion in Biotechnology Volume 38, April 2016, Pages 131–136

Nicolella C, van Loosdrecht MCM, Heijnen JJ(2000). Wastewater treatment with

particulate biofilm reactors. J Biotechnol, 80:1-33.

Özak, A.A., Cengizler, İ., (2001) Tilapia (Oreochromis Niloticus)’larda Oksitetrasiklin

(Otc)’nin Farmakokinetik Araştırmaları, Çukurova Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi 01330 Balcalı, Adana

Özalp Dural, E.A., (2002). Farmakoloji. Nobel Tıp Kitabevleri, Nobel Matbaacılık, 603,

798s. İstanbul.

Parveen,I., Singh,H.K., Raghuvanshi,S. and Babbar,S.B.,DNA barcoding of orchids,

Unpublished

Penet,S., Guermazi,S., Marchal,R., Le Paslier,D., Pelletier,E., Monot,F. and Sghir,A.

Molecular diversity analysis of an adapted soil microflora with high potential for comercial diesel oil degredation, Unpublished.

Pradhan,S., Srinivas,T.N., Pindi,P.K., Kishore,K.H., Begum,Z., Singh,P.K., Singh,A.K., Pratibha,M.S., Yasala,A.K., Reddy,G.S. and Shivaji,S.,(2010).Bacterial biodiversity from Roopkund Glacier, Himalayan

mountain ranges, India, Extremophiles 14 (4), 377-395

Rittmann, B.E., (2008). Environmental Science and Technology, in press.

40

Pérez,R., (2016). Role of [O2] in chlortetracycline degradation by solar radiation assisted by ruthenium metal complexes , Chemical Engineering Journal 284, 896–904

Samsunlu,A., (1997). Çevre mühendisliği kimyası, Birsen yayınevi

Sarmah, A.K., Meyer, M.R., Boxall, A.B.A.( 2006). A global perspective on the use,

sales, exposure pathways, occurrence, fate and effects of veterinary antibiotics (VAs) in the environment, Chemosphere, 65, 725-759.

Sattin, S.R., Cleveland, C.C., Hood, E., Reed,S.C., King, A.J., Schmidt, S.K., Robeson, M.S., Ascarrunz,N. and Nemergut, D.R.(2009). Functional shifts in

unvegetated, perhumid, recently-deglaciated soils do not correlate with shifts in soil bacterial community Composition, J. Microbiol. 47 (6), 673-681.

Sorensen, H.B., Nielsen, N.S., Lanzky, PF., Ingerslev, F., Holten Luzthoft, HC., Jorgensen SE.,( 1998). Occurrence, fate and effects of pharmaceutical

substances in the environment- a review, Chemosphere, 36:357-393.

Stackelberg, P.E., Gibs, J., Furlong, E.T., Meyer, M.T., Zaugg, S.D., Lippincott, R.L.,

(2007). Efficiency of conventional drinking-water-treatment processes in removal of pharmaceuticals and other organic compounds. Sci. Total Environ. 377, 255-72

Şahinkaya, E., Hasar, H., Kaksonen, A.H., Ritmann, B.E.,( 2011).performance of a

sulfide –oxidizing, sülfür- prociding membrane biofilm reactortreating sulfide- containing bioreactor effluent, Env. Science and technology. Volume 45, pages 4080-4087.

Taşkan B. (2014). Membran biyofilm reaktöründe tetrasiklin giderimi, Fırat Üniversitesi

Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek lisans tezi

Ternes, T.A., Meisenheimer, M., McDowell, D., Sacher, F., Brauch, H., Haist-Gulde, B., Preuss, G., Wilme, U., Zulei-Seibert, N.(2002). Removal of

pharmaceuticals during drinking water treatment. Environ. Sci. Technol. 36, 3855-63

URL 1: (http://www.fda.gov/cvm/FOI/038-439_EA.pdf)

Xu,H., Leong,J.M. and Liu,Y., The Biodiversity of Biofilms Treating Pharmaceutical

Wastewater, Unpublished

Yang, S., Cha, J., Carlson, K.(2005). Simultaneous extraction and analysis of 11

41

wastewater by solid-phase extraction and liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometry. J. Chromatogr. A. 1097, 40-53.

Zhang, D., Lin, L., Luo, Z., Yan, C., Zhang, X.(2011). Occurrence of selected antibiotics

in Jiulongjiang River in various seasons, South China. J. Environ. Monit. 13,.1953–1960.

Zhang,X., Guo,W., Ngo,H.H., Wen,H., Li,N., Wu,W., (2016). Performance evaluation

of powdered activated carbon for removing 28 types of antibiotics from water, Journal of Environmental Management 172 (2016) 193-200

42 ÖZGEÇMİŞ

1987 yılında Elazığ’ da doğdum. İlk ve orta öğretimimi Elazığ’ da tamamladım. 2009 yılında Fırat Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümüne girmeye hak kazandım. Çift Anadal programı kapsamında 2011 yılında Mühendislik Fakültesi İnşaat mühendisliği Bölümüne başladım. 2013 yılında çevre mühendisliği bölümünde lisans eğitimimi tamamladıktan sonra yüksek lisans eğitimime başladım. 2014 yılında inşaat mühendisliği bölümünden mezun oldum.

Benzer Belgeler