Bakteri tutundurulmuş polisülfon nanofiberlerin Cr(VI) ve reaktif boyar madde içeren atık suların arıtımında kullanılması

Bu tez çalışmasında polisülfon nanofiberine (PSU-Nf) biyoremediasyon yeteneği yüksek olan Clavibacter michiganensis (GQ466171) bakterisi tutundurulmuş ve üretilen nanobiyokompozit malzemenin Cr(VI) ve Reaktif Blue (RB) giderim verimi belirlenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında rastgele (çap: 954,07 ± 222,86 nm) ve sıralı morfolojide (çap: 784,01 ± 174,61 nm) üretilen Nf'lere tutunan maksimum bakteri sayısı ve Cr(VI) giderim verimleri belirlenmiştir. Buna göre, rastgele morfolojide PSU-Nf mat için Cr(VI) giderim verimi %89,66 ± 0,17 iken sıralı morfolojide PSU-Nf için %87,93 ± 0,17 olarak ölçülmüştür. Sonuç olarak, rastgele morfolojide üretilen Nf'ler biyonanokompozit malzeme üretimi için seçilmiştir. Maksimum sayıda bakterinin nanofibere tutunması için gerekli olan inkübasyon süresi 4 gün (2,54×106 kob/mL) olarak belirlenmiştir. Çalışmanın bir sonraki aşamasında optimum koşulların belirlenmesi amacıyla 20 ppm kirletici içeren ortamda biyogiderim çalışmaları yapılmıştır. Cr(VI) için optimum koşullar pH 8, temas süresi 24 saat, sıcaklık 23 °C ve çalkalama hızı 100 rpm olarak bulunmuş olup en yüksek Cr(VI) giderimi %94,15 ± 0,2 olarak belirlenmiştir. RB için optimum koşullar pH 8, temas süresi 15 saat, sıcaklık 30 °C, çalkalama hızı 100 rpm olarak bulunmuş olup en yüksek giderim verimi %100 olarak belirlenmiştir. Optimizasyon koşullarının belirlenmesinin ardından bakteri tutundurulmuş PSU-Nf mat ile giderim çalışmaları yapılmış ve Cr(VI) giderim verimi %96,79 ± 0,2 ve RB giderim verimi ise 13 saat temas süresi sonunda %100 olarak bulunmuştur. Bakteri tutundurulmuş nanofiberlerin tekrar kullanımları ekonomik açıdan önemli bir faktördür. Bu sebeple bakteri tutundurulmuş PSU-Nf'lerin tekrar kullanım özellikleri 5 siklusa kadar belirlenmiştir. 5. siklus kullanım sonrası giderim verimi 10 ppm Cr(VI) için %70,37 ± 0,34; 20 ppm RB için ise %51,85 ± 2,07 olarak hesaplanmıştır. Sonuçlar, nanobiyo-kompozit malzemenin 5. siklus sonrasında bile başarılı bir şekilde giderime devam ettiğini göstermiştir. Ayrıca bakteri tutundurulmuş PSU-Nf mat, 4 °C ve 23 °C'de 30 güne kadar depolanmış ve depolama sonrası giderim verimleri test edilmiştir. 4 °C'de 30 günlük depolama sonrası giderim verimi Cr(VI) için %71,52 ± 1,11 RB için %46,67 ± 1,03 olarak hesaplanmıştır. 23 °C'de 30 günlük depolama sonrası giderim verimi ise Cr(VI) için %92,12 ± 0,53 RB için %56,67 ± 1,03 olarak hesaplanmıştır. Sonuçlar bakteri tutundurulmuş PSU-Nf matin uzun süre depolanmaları sonrasında dahi çok yüksek giderim verimi ile atıksu arıtımında kullanım potansiyellerini göstermektedir.