Benzalkonyum klorürün immobilize edilmiş pseudomonas cinsi bakteri hücreleri tarafından biyodönüşümü

Dördüncül amonyum bileşiklerinin (DAB) kitlesel kullanımı bu kimyasalların çevresel bir soruna dönüşmesine neden olmuştur. Atıksu arıtma tesislerinde DAB'lerin neredeyse hiç arıtılmaması, bu kimyasalların çevreye salınımından önce arıtım sistemi içerisinde giderimi için bir politika belirlenmesini gerektirmektedir. Bu çalışmada, DAB'ler arasında tüketici ürünlerinde en yaygın bulunan kimyasal olan benzalkonyum klorürlerin (BAK) etkili bir şekilde bertarafı için biyolojik arıtma sonrasına eklenebilecek bir ileri arıtma sistemi önerilmiştir. Daha önce keşfedilen ve BAK parçalama hızı yüksek bir Pseudomonas suşu olan BIOMIG1'in, BAK'ı benzildimetilamine (BDMA) dönüştüren alt suşu (BIOMIG1BDMA) kültürde büyütülüp kalsiyum alginat bilyelerinin içerisine hapsedilmiştir. Bilyeler 107 CFU/mL hücre yoğunluğunda kalsiyum klorür (CaCl2) konsantrasyonu ve bilye çapı açısından BAK biyodönüşüm verimliliği en yüksek olacak şekilde optimize edilmiştir. En uygun bilyeler 0.15 M CaCl2 içerisinde üretilen 3 mm çapındaki bilyeler olarak belirlenmiştir. Bilyelerdeki hücre miktarı 4.6±1.4x106 CFU/bilye olarak bulunmuştur. Bu bilyelerin BAK parçalama kinetiği, atıksularda en yaygın olarak bulunan BAK'lar, C12BDMA ve C14BDMA kullanılarak incelenmiştir. Hücreye özgü kullanım oranı sabitinin 0.46 µM-BAK/sa olduğu tahmin edilmiştir. Alginat bilyeleri ile sürekli akışlı dolgu yataklı reaktörler hazırlanmıştır. Bu reaktörler, sırasıyla 1.3, 0.8 ve 0.3 saat ortalama bekletme süresine (OBS) karşılık gelen 4.7, 2.3 ve 1.2 saat boş yatak temas süresinde çalıştırılmıştır. 20 µM BAK giriş konsantrasyonunda 0.3 OBS'de çalıştırılan reaktörde %85±5 giderim verimi gözlenmiştir. Aynı koşullarda giderim verimi, 2 µM BAK giriş konsantrasyonunda %102±11, 20 µM BAK içeren atıksuda %95±5 olarak belirlenmiştir.