Search

Kil içeren atıkların susuzlaştırılması tüm maden işleme tesislerinde önemli bir problemdir. Bentonit simektit gurubu bir kil mineralidir ve maden atıklarında yaygın olarak bulunmaktadır. Na bentonit, ara tip bentonit (Na, Ca bentonit) ve Ca bentonit olarak sınıflandırılır. Onların varlığı susuzlandırma işlemlerinde, düşük verime, yüksek flokülant sarfiyatına neden olmaktadır. Bu çalışmanın amacı , ara tip bentonit mineral süspansiyonlarının sedimantasyon ve elektrokinetik özellikleri üzerine koagülasyon ve flokülasyon yöntemlerinde kullanılan inorganik elektrolitler ve polimerlerin etkisinin belirlenmesidir. Çalışmada koagülant olarak Al2 (SO4)3, FeCl3, NaCl, MgCl2 ve CaCl2 ; flokülant olarak anyonik, katyonik ve noniyonik polimerler kullanılmıştır. Performans, süspansiyonun zamana bağlı ara yüzey yüksekliği değişimi ile deneysel çalışmalar sonucu oluşan temiz suyun bulanıklık verileri kullanılarak değerlendirilmiştir. Koagülasyonda, 250 mg/l konsantrasyonda Al2(SO4)3 (% 99 verim-5,3 mm/dakika sedimantasyon hızı); Flokülasyonda 6,25 mg/l konsantrasyonda anyonik flokülant (% 97 verim- 47 mm/dakika sedimantasyon hızı) en iyi sonucu vermiştir. Koagülasyon+Flokülasyon deneylerinde NaCl+Anyonik flokülant daha düşük kimyasal konsantrasyonlarında (12,5 mg/l NaCl+3,75 mg/l anyonik flokülant) yaklaşık aynı oranda sedimantasyon(%97 verim- 39 mm/dakika sedimantasyon hızı) sağlamıştır. Dewatering of tailings containing clay is an important problem in all mineral processing plants. Bentonite is a smectite group clay and commonly present in the tailings of minerals industry. Bentonites are classified as Na bentonite, mixed type bentonite (Na-Ca bentonite) and Ca bentonite. Their presence can cause very difficult dewatering, high flocculant demand, low settling rates and poor supernatant clarity. In this study, the efficiency of inorganic electrolytes and polymers used in coagulation and flocculation methods onto sedimentation and electokinetic properties of mixed type bentonite mineral suspensions is investigated. Al2(SO4)3, FeCl3, NaCl, MgCl2 and CaCl2 were used as the coagulant and anionic, cationic, nonionic polymers were used as the flocculant. The performances of the coagulant in the experimental studies were assessed with the change in the interface height during sedimentation resultant and turbidity values of treated water. Best results were obtained with Al2(SO4)3 (99% efficiency with 5,3 mm/min settling rate) at 250 mg/l concentration and anionic flocculat (97% efficiency with 47 mm/min settling rate)at 6,25 mg/l concentration in coagulation and flocculation, respectively. In combined coagulation and flocculation experiments NaCl+Anionic flocculant showed a similar efficiency (97%) and settling velocity (39 mm/min) at a lower chemical concentration (12,5 mg/l NaCl+3,75 mg/l anionic flocculant).

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2014, Endüstrinin gelişmesi ve hızlı nüfus artışı sebebiyle oluşan atıksular alıcı ortamların kirlenmesine neden olmaktadır. Bu nedenle atıksuların uzaklaştırılmadan önce arıtılması zorunluluğu doğmuştur. Yüksek askıda katı madde (AKM) ve organik madde içeren evsel atıksuların arıtılmasında genellikle ön çöktürme, aktif çamur sistemleri ve çamur stabilizasyonu içeren konvansiyonel biyolojik arıtma sistemleri kullanılmaktadır. Ancak bu sistemlerde oluşan aşırı biyolojik çamurun uzaklaştırılması işletme maliyetini büyük oranda arttırmaktadır. Bu sebeple evsel atıksu arıtımında aktif çamur sistemlerine alternatif olabilecek yeni sistemlerin geliştirilmesi zorunluluğu doğmuştur. Özellikle gelişmekte olan ülkelerdeki sıkılaşan çıkış suyu standartları ve düşük enerjili teknoloji arayışları kimyasal ilavesi ile atıksuların arıtılması konusunu ön plana çıkarmıştır. Bu çalışmada evsel atıksuların ileri kimyasal birincil arıtma (CEPT) ile arıtılabilirliği incelenmiştir. Kimyasal arıtmanın ilk amacı optimum koagülan tipi, optimum koagülan dozu ve optimum flokülan tipinin belirlenmesi olmuştur. Çalışma boyunca evsel atıksu özelliğine sahip Paşaköy İleri Biyolojik Atıksu Arıtma Tesisi’nden temin edilen kum tutucu çıkışı atıksuların karakteristiğini belirlemek amacıyla KOİ, süzülmüş KOİ, TKN, NH4-N, TP, PO4-P, AKM, UAKM ve pH analizleri yapılmıştır. Kimyasal ön arıtma çalışmalarında koagülan olarak ticari koagülanlardan Pac-s (Rapidfloc-1223), ULTRION(R) 71225, ULTRION 71230, NALCO 71260, NALCO 71975, NALCOLYTE 7135 ve FeCl3 kullanılmıştır. Flokülan cinsi olarak anyonik flokülanlardan WET-Treat® 7053 ve katyonik flokülanlardan WET-Treat® 7012 kullanılmıştır. Ayrıca kimyasal arıtılabilirlik flokülan kullanılmadan da incelenmiştir. Flokülan dozaj miktarı %0,1 olarak sabit tutulmuştur. Optimum dozlar KOİ giderimine ve çamur oluşumuna bağlı olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak 250 mg/L FeCl3 ve anyonik polielektrolit WET-Treat® 7053 ve 0,5 ml Pac-s ve anyonik polielektrolit WET-Treat® 7053 dozları optimum doz olarak tespit edilmiştir. Arıtma proseslerinde dönüşüm mekanizmalarının anlaşılması açısından oldukça kullanışlı bir araç olarak uygulanan partikül boyut dağılımı analizi (PBD), biyolojik ve fizikokimyasal prosesler öncesinde atıksuların veya arıtılmış suların karakterizasyonu hakkında kapsamlı bilgi sağlamakta ve partiküler, kolloid ve çözünmüş boyuttaki kirleticilerin dağılımını göstermektedir. Bu çalışmada PBD koagülasyon-flokülasyon prosesinin verimini belirlemekle beraber deşarj parametrelerinin sağlanması amacıyla birincil kimyasal arıtma sonrasında uygulanabilecek ileri arıtma teknolojilerinden membran filtrasyonu kullanılacak ise hangi tip membran filtrasyonunun yeterli olabileceği hakkında bilgi vermektedir. Sonuç olarak kimyasal arıtma uygulanmış evsel atıksuların ardışık olarak filtrasyon-ultrasiltrasyon metodu ile partikül boyutlarının dağılımı belirlenmiş, genel olarak partiküllerin ham atıksularda %55-%58’inin partiküler formda, %23’ünün ise çözünür formda olduğu belirlenmiştir. Optimum doz olarak belirlenen 250 mg/L FeCl3 ve anyonik polielektrolit dozunda jar test üstsuyunun partiküler formu %20 iken, çözünür formu %35; optimum dozun altında kalan 100 mg/L FeCl3 ve anyonik polielektrolit dozunda jar test üstsuyunun ise partiküler formu %25, çözünür formu ise %39 olarak belirlenmiştir. Bir diğer optimum doz olan 0,5 ml Pac-s ve anyonik polielektrolit dozunda jar test üstsuyunun ise partiküler formu %11, çözünür formu %16 iken; optimum dozun altında kalan 0,1 ml Pac-s ve anyonik polielektrolit dozunda jar test üstsuyunun partiküler formu %38, çözünür formu ise %56 olarak belirlenmiştir. Ayrıca kimyasal arıtma sonrasında uygulanabilecek olan mikrofiltrasyon membranlarının deşarj standartlarını fazlasıyla karşılayacağı belirlenmiştir. Microsizer ile yapılan partikül boyut analizinde ise optimum doz olarak belirlenen 250 mg/L FeCl3 ve anyonik polielektrolit ve 0,5 ml Pac-s ve anyonik polielektrolit, optimum dozun altında kalan 100 mg/L FeCl3 ve anyonik polielektrolit ve 0,1 ml Pac-s ve anyonik polielektrolit dozlarının jar test üstsularının yanısıra ham atıksu numunesi de partikül boyut analizine tabii tutulmuş ve atıksulardaki partiküllerin hacimce %50’sini içeren boyutlar sırasıyla 151,552 μm, 211,073 μm, 108,164 μm, 69,305 μm ve 36,26 μm şeklinde bulunmuştur. Sonuç olarak 211,073 μm ile en büyük boyut olan 0,5 ml Pac-s ve anyonik polielektrolit dozunda en büyük flok oluşumunun gerçekleştiği ortaya konmuştur. Optimum ve optimum dozun altında belirlenen dozlar ile yapılan jar test sonucu kimyasal arıtılabilirlik çalışmalarında oluşan kimyasal çamurların susuzlaşabilme özelliğinin değerlendirilmesi amacıyla kapiler emme süreleri (KES) incelenmiş ve sonuçlar 250 mg/L FeCl3 ve anyonik polielektrolit dozu için 23,8 s, 100 mg/L FeCl3 ve anyonik polielektrolit dozu için 78,7 s, 0,5 ml Pac-s ve anyonik polielektrolit dozu için 50,35 s, 0,1 ml Pac-s ve anyonik polielektrolit dozu için 150,7 s olarak bulunmuştur. Bu durumda en kolay susuzlaşabilen koagülan dozu 250 mg/L FeCl3 iken, diğer dozlarında KES‘lerinin yeterince düşük olduğu tespit edilmiştir., Wastewater caused by industrial development and rapid population growth has led to contamination of the receiving environment. Therefore, the removal of wastewater must be treated before it is discharged. Domestıc wastewater, which contains high suspended solids (TSS) and organic matter, is generally treated by conventional biological treatment systems which have pre-sedimentation, activated sludge and stabilization units. On the other hand, removal of excess biological sludge in these systems is greatly increasing operating cost. For this reason, investigation and development of the new systems which will be the alternative of the conventional activated sludge systems is necessary. Particularly strict effluent standards in developing countries and researching for low-energy technology is highlighted the chemical enhanced primary treatment. In this study, treatability of municipal wastewater was investigated with chemically enhanced primary treatment (CEPT). During the study, sewage feature wastewater obtained from Paşaköy Advanced Biological Wastewater Treatment Plant sand trap outlet was used and was received wastewater characteristics to determine the COD, filtered COD, TKN, NH4-N, TP, PO4-P, TSS, VSS and pH analyzes were conducted. The first object of this study was to determine the optimum type of coagulant , the optimum dose of coagulant and the optimum type of flocculant. Pac-s (Rapidfloc-1223), ULTRION(R) 71225, ULTRION 71230, NALCO 71260, NALCO 71975, NALCOLYTE 7135 and FeCl3 were used as commercial coagulant types. Also, WET-Treat® 7053 (anionic flocculant) and WET-Treat® 7012 (cationic flocculant) were used as coagulation aids. Chemical treatability was also investigated without using flocculant. During the study flocculant dosage amount 0.1% was maintained. Optimal doses are determined depending on COD removal and sludge formation. As a result, 250 mg/L FeCl3 with anyonic polielectrolyte WET-Treat® 7053 and 0.5 ml Pac-s with anyonic polielectrolyte WET-Treat® 7053 doses have been determined as optimum doses. The significance of size distribution of pollutants is long recognized for the interpretation of wastewater characteristics, assessment of appropriate treatment technologies and estimation of expected removal performances. The size range of settleable pollutants in wastewater is commonly defined as above 105nm, which practically defines the performance of plain settling. Similarly, filters with pore sizes of 450 and 1600 nm help identify the size of particles that can be removed by means of chemical settling. Particles in wastewaters have conveniently been grouped into operational size categories, namely dissolved (105 nm). Recently, ultrafiltration, among other methods, is successfully used to identify and differentiate wastewater pollutants within much narrower ranges (Sophonsiri and Morgenroth, 2004; Dogruel et al., 2006). The experimental data on particle size associated with different wastewaters is significant for the evaluation of not only physical and biological processes, but also chemical treatment systems. Consequently, research efforts have been directed towards using particle size information for a better understanding of biological processes (Levine et al., 1991; Sophonsiri and Morgenroth, 2004). In the study proposes direct particle size measurement by sequential filtration and ultrafiltration as a convenient method for wastewater characterization for appropriate treatment technology. It also explores the correlation between particle size distribution (PSD), chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOK) fractionation, as an index for chemical treatability. In this study, raw wastewater was exhibited two significant COD fractions at the particle size intervals of >1600 nm (particulate range, 55%-58%) and 1600 nm (particulate range, 20%) and 1600 nm (particulate range, 25%) and 1600 nm (particulate range, 11%) and 1600 nm (particulate range, 38%) and, Yüksek Lisans, M.Sc.

Bu calismada, koagulasyon-flokulasyon gibi fizikokimyasal yontemler kullanilarak kati atik sizinti suyunun aritimi amaclanmistir. Sizinti sulari, kompleks yapilari ve yuksek kirletici konsantrasyonlari icermesinden dolayi aritimi zor atiksulardir. Bu nedenle, cesitli kimyasal koagulantlar kullanilarak sizinti suyunun koagulasyon prosesiyle aritimi hedeflenmistir. Gaziantep ili kati atik duzenli depolama alanindan sizinti suyu numuneleri alinmistir. Alinan numunelere, farkli turde koagulant maddeler (Al 2 (SO 4 ) 3 .18H 2 O, Fe 2 (SO 4 ) 3 .7H 2 O, FeCl 3 .6H 2 O, Poli aluminyum klorur (pAC) uygulanmistir. Flokulasyon yontemi icin anyonik,katyonik ve non-iyonik flokulantlarin yani sira HYDROFLOC 573 adli flokulant denenmistir. Yapilan koagulasyon deneylerinde baslangic pH 'inin ve koagulant madde miktarinin, KOI, AKM, renk ve bulaniklik giderimi uzerine etkisi arastirilmistir. Bunlara bagli olarak; koagulasyon prosesinin optimum kosullari belirlenmistir. En iyi giderimin pH 7 de, 1,5 g FeSO4 koagulanti ve 1 mL pAC yardimci koagulantiyla gerceklestigi gorulmustur. Yapilan deneyler sonucunda % 96 oraninda askida kati madde giderimi, % 84 oraninda renk giderimi , % 72 oraninda KOI giderimi ve %93 oraninda bulaniklik giderimi oldugu gozlenmistir.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2012, Gıda endüstrisinde ve biyoteknolojide bir çok üretim süreci ekmek mayası üzerinden yürütülmektedir. Bu üretim süreçlerinde maya hücreleri çok çeşitli stress koşullarına maruz kalmaktadır. Endüstriyel üretimlerindeki bu maya süreçlerinin verimini arttırmak, hücrelerin süreç boyunca maruz kalacağı stress koşullarına karşı dirençli hale getirilmesiyle sağlanabilir. Bu sebeple, hem endüstride maya kullanımını geliştirmek hem de ileri ökaryotlarda stres cevaplarına bir model sağlamak amacı ile Saccharomyces cerevisiae mayası evrimsel mühendislik yöntemleri ile çeşitli streslere dirençli hale getirilmeye çalışılmaktadır. Günümüze kadar bu mayanın etanol, ağır metaller, donma erime, hidrojen peroksit gibi faktörlere karşı dirençli suşları elde edilmiştir. Bu dirençli suşların endüstride kullanılabilirliğinin araştırılması için strese dirençli suşların karakterizasyonu ve sürdürülebilirlik testlerinin yapılması önemlidir. Bu çalışmada, daha önceden evrimsel mühendislik yöntemleri ile elde edilmiş NaCl tuzuna dirençli Saccharomyces cerevisiae T8 mutantı ile yaban tip karakterize edilmiş ve birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Çalışmada karakterizasyon işlemleri iki adımda yapılmıştır. Birinci adımda, yaban tip ve mutant hücrelerin tuzlu ortamdaki farklılıklarının anlaşılması amacıyla T8 ve yaban tip hücreler biyoreaktörde kontrol ve %5 (w/v) NaCl içeren besiyerlerinde üretilmiştir. Biyoreaktördeki her bir üreme koşulu ve her bir suş için, üreme fizyolojisi, hücre içi metabolit üretim oranları ve morfolojik farklılıkları araştırılmıştır. Ayrıca, hücre içi metabolik aktiviteler hakkında ayrıntılı bilgi edinebilmek için suşların oksijen tüketim ve karbondioksit üretim miktarları kaydedilmiş, bu değerler ile her suşa-koşula ait solunum katsayısı hesaplanmıştır. Biyoreaktör, sıcaklık, pH, çalkalama hızı gibi inkübasyon değişkenlerini her bir suş-koşul için aynı tutabilme özelliği ile mutant hücreler ve yaban tip hücreler arasında sağlıklı karşılaştırma yapma olanağı sağlamıştır. Her bir fermentasyonda biyoreaktör koşulları 30ºC sıcaklık, pH 4,5 ve 700 rpm çalkalama hızında tutularak her suş-koşul için eşit şartlar sağlanmıştır. Biyoreaktör ile yapılan inkübasyonlarda üç farklı parametreye gore büyüme eğrileri elde edilmiştir. Bunlardan birincisi spektrofotometre ile 600 nm’de hücre miktarının ölçülmesi ile, ikincisi kuru ağırlık tartımı ile, üçüncüsü ise direkt hücre sayımı ile elde edilmiştir. Spektrofotometrik ölçümler ile elde edilen eğride yüksek tuz konsantrasyonunun hem mutant hem de yaban tip hücrelerin büyümesini inhibe ettiği, ancak büyüme engellenmesinin yaban tipte daha fazla olduğu gözlemlenmiştir. Hesaplanan spesifik büyüme katsayıları da bu gözlemi doğrulamıştır. Kuru ağırlık ölçümleri ile elde edilen eğrilerde tuz konsantrasyonu yüksek olan ortamda hem yaban tip hem de mutant suşlar yeterli büyüme gösteremediğinden dolayı sadece inkübasyonun 24.saatinde ölçüm yapılabilmiş ve büyüme eğrisi elde edilememiştir. Direkt hücre sayımı ile elde edilen büyüme eğrilerinde kontrol koşullarında yaban tip ve mutant arasında, diğer büyüme eğrilerinde gözlenmeyen, beklenmedik bir farklılık gözlenmiştir. Bu farklılığın sebebi; sayımdaki hata payının, mutant hücrelerin birbirlerine yapışma özelliğinden dolayı, muhtemel yüksekliğinden kaynaklandığı düşünülmüştür. Her ne kadar kuru ağırlık ve direkt hücre sayımları ile elde edilen büyüme eğrilerinde eksik noktalar olsa da, tuz stres koşullarında mutant hücrelerin daha hızlı ve fazla büyüdüğü her büyüme eğrisinde açıkça gözlenmiştir. Yaban tip ve mutant hücrelerin kontrol ve tuz stresi içeren ortamdaki fermentasyonlarına ait CO2 ve O2 ölçümleri de stresli ortamda mutant hücrenin daha iyi büyüdüğünü, hatta yaban tipin stresli ortamda hiç bir metabolik faaliyet gösteremediğini desteklemektedir. Ayrıca gaz analizlerinde, özellikle kontrol koşullarında inkübasyonun ilk 10 saatinde maya hücreleri üzerindeki Crabtree etkisi açıkça gözlenmiştir. Solunum katsayılarının bu sure içinde 1’den çok büyük olması hücrelerin aerobic ortamda, solunumla eş zamanlı olarak fermentasyon da yaptığının göstergesidir. Solunum katsayısı eğrileri, HPLC analizi ile elde edilmiş glikoz tüketim miktarı ve etanol üretim miktarı eğrileri ile karşılaştırıldığında; Crabtree etkisinin gözlendiği ilk 10 saatin glikozun tüketilip tamamen bitirildiği etanolün ise devamlı olarak üretildiği zaman dilimine denk geldiği görülmüştür. Inkübasyonun 10.saatinden sonra glikozun tükenmesiyle, önceden üretilen etanol karbon kaynağı olarak solunumda kullanılıp tüketilmeye başlanmıştır. Bu da inkübasyonun 10.saatinden sonra solunum katsayısında 1 civarına düşüşlere sebep olmuştur. Bunun yanısıra, etanol, gliserol ve asetat üretiminin ölçüldüğü HPLC analizi sonuçlarına göre, stres koşullarında mutant hücreler adı geçen her üç metabolitin üretimini en yüksek düzeyde yapmıştır. Mutant hücrede gliserol üretiminin artması; aydınlatılmış osmotik stres direnç mekanizmasının direkt sonucu olarak düşünülmüştür. Ancak etanol ve asetat üretim miktarlarındaki artış tuz stress direnci mekanizmasının sadece gliserol ile değil diğer hücre içi metabolit üretim süreçleri ile de bağlantılı daha karmaşık bir yapısı olduğunu düşündürmüştür. Suşlar arasında kontrol ve tuz stresi içeren ortamlardaki trehaloz ve glikojen üretim miktarları karşılaştırılmıştır. Mutant suşun, stres koşulları altında yaban tipten daha fazla trehaloz ve glikojen ürettiği gözlenmiştir. Trehaloz ve glikojen molekülleri stres koşulları altında hücreyi koruma mekanizmasındaki genel rolüyle bilinmektedir. Bu sebeple tuz mutantında, strese karşı direnç sağlanmasında trehaloz ve glikojen üretim süreçlerinde meydana gelmiş olası bir modifikasyonun rolünün de olabilieceği düşündüldü. Mutant ve yaban tip hücrelerinin morfolojik farklılıkları öncelikle faz contrast mikroskobu ile karşılaştırılmıştır. Mikroskop ile yapılan araştırmada hücreler arasındaki en belirgin morfolojik farklılık mutant hücrelerinde görülen flokulasyon olmuştur. Ayrıca flokulasyon oranının artan tuz konsantrasyonu ve inkübasyon süresi ile doğru orantılı olarak arttığı gözlenmiştir. Flokulasyon oranındaki bu artışın sebebi, yüksek miktarda tuz içeren ortam ile hücrelerin temas yüzeyini azaltmanın olası avantajı olarak düşünülmüştür. Morfolojik farklılık araştırmalarına, invasiv büyüme deneyi, plastik adezyon testi ve kalsiyum bağımlı flokulasyon testi ile devam edilmiştir. Bu üç deneye, yaban tip ve mutant hücrelere ek olarak, flo11 geni PCR bazlı delesyon ile silinmiş mutant suş da (T8 flo11:KANMX) dahil edilmiştir. flo11 geni maya hücrelerinde flokulasyondan sorumlu gendir. Önceki çalışmalarda tuz stresine dayanıklı mutant T8 suşunda bu genin ifadesinin arttığı saptanmıştır. Bu sebeple flo11 geninin mutant hücredeki morfolojik değişikliklere katkısını görmek amacıyla bu suş da çalışmaya dahil edilmiştir. Invasiv büyüme deneyinde, suşlar 5 gün boyunca YPD agar besiyerinde büyütülmüş ve daha sonra sabit hızla akan çeşme suyunun altında yıkanarak hangi suşun agar içine doğru tutunarak büyüdüğü araştırılmıştır. Bu deney sonucunda, mutant hücrenin agar içine doğru büyüme oranı yaban tipten daha fazla gözlenmiştir. Ayrıca flo11 geni silinmiş mutant suşta agar içine doğru büyüme hiç gözlenmemiştir. Plastik adezyon testinde ise tuz mutantı en fazla adhezyonu gösteren suş olarak belirlenmiş ve besiyerinde glikoz konsantrasyonu arttıkça mutantın adhezyon oranının da arttığı gözlenmiştir. Kalsiyum katyonuna bağımlı flokulasyon araştırmasında ise, hücrelerin flokulasyon oranı flokulasyon engelleyici madde (EDTA) varlığında ve kalsiyum klorür varlığında ölçülerek kalsiyum katyonunun maya hücrelerinin flokulasyon oranına etkisi hesaplanmıştır. Bu deney sonucunda da tuz mutantı kalsiyum katyonuna bağlı flokulasyonu en yüksek oranda gösteren suş olarak belirlenmiştir. Ancak, beklenmedik bir şekilde flo11 geni silinmiş tuz mutantı yaban tipten daha fazla flokulasyon göstermiştir. Bu durum, maya hücrelerinde kalsiyuma bağımlı flokulasyonun sadece flo11 genine bağlı olmadığını, flo gen ailesinin diğer bireylerinden de etkileniyor olabileceğini düşündürmüştür. Ayrıca tuz mutant hücrelerinin yüksek flokulasyon oranının tuz sresiyle direk bağlantılı olduğu düşünülmesine rağmen; flo11 geni silinmiş mutant hücrelerin tuz stresi içeren koşullarda; flo11 geni silinmemiş mutant hücreler ile yarışabilecek kadar iyi büyüyebilmiş olması, flo gen ailesi ile ilgili bu düşünceyi desteklemiştir. Çalışmanın ikinci bölümüde, kontrol ve NaCl stresi içeren ortamlarda üretilmiş T8 ve yaban tip suşların hücre içi proteinleri iki boyutlu jel elektroforezi yöntemiyle karşılaştırılmıştır. Bunun için ilk once suşların hücre içi proteinleri French press uygulaması ile izole edilmiş ve Bradford tayini ile protein miktarları belirlenmiştir. Suşların hücre içi proteinleri hakkında genel bir bilgiye sahip olmak için öncelikle SDS PAGE uygulaması yapılmış ancak suşların proteinleri arasında belirgin bir farklılık gözlenmemiştir. Daha sonra bu örnekler ile 2 boyutlu jel elektroforezi yapılmış ve suşların hücresel proteinleri hem büyüklüklerine gore hem de izoelektrik noktalarına gore birbirlerinden ayrılmıştır. Protein analizi sonuçlarına göre, iki suşun da proteinleri birbirlerine benzer bir şekilde 30-60 kDa boyutları arasında yoğunlaşmış ve bu proteinlerin izoelektrik noktaları 6 ile 10 arasında değişiklik göstermiştir. Ancak, yaban tip ve mutant hücrelerin kontrol ve NaCl- stresli ortamda üretilmiş kültür örnekleri arasında kendi içlerinde 25 kDa‘dan küçük boyutlu izoelektrik noktası 5 ile 7 arasında olan proteinlerde farklılık gözlenmiştir. Ancak bu farklılığın var olduğundan emin olmak için aynı örnekler ile 2 boyutlu el elektroforezi tekrar edilmeli ve protein farklılığı araştırması için daha hassas metodlar kullanılmalıdır. Bu çalışmada analiz edilen proteinler suşların hücre içi proteinleridir. Ancak, ozmotik stres direnci mekanizmasının membran geçirgenliği ile direkt alakasından dolayı mutant ve yaban tip hücrelerin membran proteinlerinin araştırılması; bu iki suş arasındaki proteome farklılıklarının saptanmasında etkili bir yöntem olabilir. Ayrıca, flo11 genine ek olarak flo ailesine ait diğer genlerin tuz mutantında delesyonu yapılarak bu çalışmada yapılan morfoloji karşılaştırma testleri yeni delesyonlu hücrelere uygulanabilir. Ayrıca bu genlerin yaban tip ve mutant hücrelerdeki ifade oranları microarray uygulaması ile araştırılabilir. Böylece, tuz mutantının gösterdiği yüksek flokulasyona sebep olan mekanizma daha iyi anlaşılabilir. Tuz stresine dirençli mutantın, tuz stres koşulları altında asetat üretim metabolizması indükleyen sebepler, bu sebeplerin diğer metabolik süreçler ve özellkle Crabtree etkisi ile ilişkisi araştırılarak asetat üretiminin ozmotik stres direnci üzerindeki etkisi araştırılabilir. Ayrıca, tuz stresinin ağır metaller, donma erime stresi, etanol, hidrojen peroksit vb. stress faktörleri ile olası çapraz dirençleri incelenebilir. Saccharomyces cerevisiae mayası ile yapılan bu çalışmada tuza dirençli maya suşu incelenerek, direncin fenotipik etkileri ve mekanizması anlaşılmaya çalışılmıştır. Bu çalışma, mayada başka streslere dirençli suşların direnç mekanizmaları ile birleştirilerek; S.cerevisiae’de ortak stres direnç mekanizmalrı aydınlatılabilir ve bu gelişmiş ökaryotik canlılardaki stres mekanizmalrı için bir temel oluşturabilir., In food industry and biotechnology, plenty of processes involve Baker’s yeast. In these processes yeast cells are exposed to a variety of stress conditions. To advance the yield of processes driven by yeast cells, studies on obtaining stress resistant yeast strains are necessary. Characterization and sustainabilty tests of obtained stress resistant yeasts are also important. In this study, salt resistant Saccharomyces cerevisiae strain T8, which was previously obtained by evolutionary engineering, and wild type strain were characterized and compared with each other. Characterization was made in two steps, first of which was carried out by incubating the strains in a bioreactor. Since mutant T8 is NaCl resistant, both wild type and T8 strains were incubated in control medium and 5% (w/v) NaCl containing medium to have an eloquent data which demonstrate difference between w/t and mutant strains in salt stress conditions. While incubating these different strains in bioreactor, both with the control and salt stress containing medium, growth physiology, internal metabolite production rates, and morphology of the strains were investigated. Additionally, their oxygen consumption and carbondioxide production rates were determined to calculate their respiratory quotients that provided detailed information on the internal metabolic activity. According to the bioreactor experiments, in 5% NaCl stress containing medium, mutant T8 grew more and faster than the wild-type (w/t) and had higher glucose consumption rates. Moreover, the mutant had higher glycerol, acetate and ethanol production rates and yields than the wild type under stress conditions. When the off-gas analysis of carbondioxide and oxygen for T8 and w/t were compared; it was found that in stress conditions wild type cells could not perform any metabolic activies, while they showed better activities in control conditions than the mutant T8. Additionally, T8 mutant and w/t differed from each other in morphological properties. According to results of flocculation tests, T8 cells showed much higher flocculation rates than the w/t, and their flocculation rate and floc size became higher with increasing NaCl level and time of incubation. In the second part of this study, cellular proteins of both mutant and w/t cells; which were grown in control and NaCl stress medium, were compared by 2D gel electrophoresis. According to these results, both strains’ cellular proteins are similar as they were generally similar: they were mostly in the size of 30-60 kDa and had an isoelectric point between 6-10. However, there may be a difference in the cellular proteins which are smaller than 25 kDa and have an isoelectric point around 5-7, between the samples that were taken from the control medium and cultures exposed to NaCl stress for both wild -type and the mutant., Yüksek Lisans, M.Sc.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2010, Birçok hücrede, özel hücre yüzeyi proteinleri tarafından gerçekleştirilen adezyon önemli bir özelliktir. Bakterilerde olduğu gibi, maya adezyonu da tıbbi ve endüstriyel alanda önemli bir role sahiptir. Gıda, bira ve şarap endüstrisinde en çok öne çıkan maya, Saccharomyces cerevisiae’dir. Fermentasyon sırasında, şekerler etanol ve karbondioksite dönüştükçe maya hücreleri birbirine yapışmaya başlarlar. Binlerce mayanın yaptığı hücre-hücre adezyonu sonunda “topak” adı verilen makroskopik yapılar oluştururlar ve bu hücreler arası etkileşim flokülasyon olarak adlandırılır. Fermentasyon proseslerinde mayaların flokülasyonu avantaj yaratan bir özelliktir. Mayalar, değişen ortamlara adezyon özelliklerini değiştirerek çok çabuk adapte olabilirler. Bu çalışmada, adezyon ve flokülasyon karakteristikleri, etanol, tuz, hidrojen peroksit stresi, kobalt ve demir gibi metal stresleri altında seçilmiş mutantlarda incelenmiştir. Bu tarama çalışmasına göre seçilen bazı mutantların FLO1, FLO5, FLO8 ve FLO11 genlerinin anlatım profili incelenmiştir. Tuz stresine dirençli mutantın FLO11 gen anlatım düzeyinin yüksek olduğu görülmüştür. Ayrıca, oksidatif strese dayanıklı mutantta, oksidatif stres genleri için anlatım seviyeleri incelenmiştir. Bu mutantta, yaban tipe kıyasla, sitozolik katalazı kodlayan CTT1 geninin anlatım düzeyinin anlamlı ölçüde daha yüksek olduğu görülmüştür., In many cells, adhesion is an important property which is achieved by special cell surface proteins. As in bacteria, also yeast adhesion has an important role in medical issues and industry. The prominent yeast in food-processing, wine and beer industry is Saccharomyces cerevisiae. Upon conversion of sugars into ethanol and CO2 during fermentation, yeast cells start adhering to each other. Cell – cell adhesion of thousands of yeasts results in macroscopic structures called `flocs` and thus, intracellular adhesion of yeasts is referred as flocculation. Flocculation of yeasts in the fermentation processes is an advantageous property. Yeasts can rapidly adapt to changing environments by changing adhesion properties. In this study, adhesion and flocculation characteristics were investigated in yeast mutants that were selected under stress conditions like ethanol stress, salt stress, oxidative stress and different metal stresses like iron and cobalt. Due to the screening results, for some of the mutants, FLO1, FLO5, FLO8 and FLO11 genes were evaluated for their expression profiles. The salt stress-resistant mutant showed a significantly high FLO11 expression. Additionally, the oxidative stress-resistant mutant was studied for the expression profiles of oxidative stress-related genes. It was observed that the cytosolic catalase coding CTT1 gene expression levels were significantly higher in that mutant, compared to the wild type., Yüksek Lisans, M.Sc.

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2005, Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2005, Bu çalışmanın amacı, boya endüstrisinde su bazlı boya üretiminden kaynaklanan proses atıksularının arıtılabilirliğinin incelenmesi ve kimyasal arıtılabilirlik sonuçlarının moleküler boyut dağılımı üzerindeki etkilerinin belirlenmesidir. Bu amaca yönelik olarak boya endüstrisi, ele alınan üç farklı tesisin özellikleri, kimyasal arıtma ile koagülasyon–flokülasyon mekanizması tanımlanmış ve yapılan deneysel çalışmalar sonucunda söz konusu işlemlerin KOİ giderimi üzerindeki etkileri belirlenmiştir. Deneysel çalışma aşamasında Sodyum Bentonit, Aluminyum Sülfat, Demir III Klorür ve Demir II Sülfat koagülant olarak kullanılarak incelenen tesislerden alınan proses atıksuları üzerinde kimyasal çöktürme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Tesis 1 için Sodyum Bentonit ile orijinal pH’ta, pH 9 ve 10’da; Aluminyum Sülfat ile orijinal pH’ta, pH 5,5 ve 6’da çalışılmıştır. Tesis 2 için Sodyum Bentonit ile orijinal pH’ta, pH 9 ve 10’da; Aluminyum Sülfat ile orijinal pH’ta, pH 5 ve 6’da; Demir III Klorür ile orijinal pH’ta, pH 5 ve 9’da; Demir II Sülfat ile ise orijinal pH’ta, pH 9 ve 10’da çalışılmıştır. Tesis 3 için ise sadece Sodyum Bentonit ile orijinal pH’ta, pH 9 ve 10’da koagülasyon-flokülasyon deneyleri yürütülmüştür. Her bir koagülant için farklı dozlarda yürütülen koagülasyon–flokülasyon deneyleri sonrasında arıtılmış atıksularda KOİ, ÇHİ ve pH parametreleri ölçülmüştür. Elde edilen veriler ile herbir koagülant için toplam kimyasal madde maliyeti ile çamur uzaklaştırma maliyeti değerleri belirlenerek toplam arıtma maliyetleri tespit edilmiştir. Arıtılabilirlik deneyleri sonucunda elde edilen KOİ giderme verimleri, ÇHİ değerleri ve toplam arıtma maliyetleri gözönünde bulundurularak her tesis için optimum koagülant dozu ve optimum pH belirlenmiştir. Çalışmanın son aşamasında optimum arıtma alternatiflerinin moleküler boyut dağılımı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu amaçla tesisten elde edilen proses atıksuları ve arıtılabilirlik deneyleri sonucunda belirlenen optimum şartlarda kimyasal arıtma uygulanmış proses atıksuları ultrafiltrasyona tabi tutularak herbir moleküler boyut dağılımı fraksiyonu için KOİ değerleri belirlenmiştir., In this study chemical treatability of the wastewaters originating from three different paint manufacturing industry and the effects of chemical treatabilty on molecular weight cut-off are assessed. For this purpose, paint manufacturing industry, the characteristics of the investigated three different plants and the wastewaters, chemical treatment and the mechanism of coagulation-flocculation processes are defined, and the effects of these processes on COD removal are established. In the lab-scale chemical treatability studies, four different coagulants; namely sodium bentonite, alum, ferrous sulfate and ferric chloride are used and chemical treatabiltiy tests are assessed. For the first industry, the tests are employed with sodium bentonite at original pH, pH 9 and 10; with alum at original pH, pH 5,5 and 6. For the second industry, chemical treatability tests are employed with sodium bentonite at original pH, pH 9 and 10; with alum at original pH, pH 5 and 6; with ferric chloride at original pH, pH 5 and 9’da; with ferrous sulfate at original pH, pH 9 and 10. For the third industry chemical treatability test are employed only with sodium bentonite at original pH, pH 9 and 10. At the end of the coagulation-flocculation tests employed with different dosages for each coagulant COD, SVI and pH parameters are determined. With the results of the chemical treatability tests, total chemical costs, total sludge removal costs and total treatment costs are determined. Optimum pH values and dosages for each coagulant are experimentally determined on the basis of the produced sludge characteristics, COD removal percentages and total treatment costs. The last part of the research is devoted to observe the effect of optimum treatment alternatives on the molecular weight cut-of of the treated wastewater. In this context raw wastewaters and treated wastewaters are subjected to ultrafiltration tests and COD values of different molecular weight cut-off fractions are defined., Yüksek Lisans, M.Sc.