Popis: |
I ÖZET înaktif maya hücreleri (Saccharomyces cerevisiae ) kullanılarak sulardan ağır metal uzaklaştırılması ve biyosorpsiyonda çapraz akış mikrofiltrasyon tekniğinin kullanılması araştırılmıştır. Maya hücrelerinden hazırlanan biyomas, hücre yüzeyine iki değerlikli metal katyonlarının tekli, ikili ve üçlü karışımlarının bağlanması açısından incelenmiştir. Genel olarak metal afinite serisi Pb+2 > Cu+2 > Ni+2 olarak tesbit edilmiştir. Birden fazla metal katyonunun, ortamda tek metal bulunması durumunda olduğundan daha fazla miktarda ve eş zamanlı olarak sorbe edilebileceği görülmüştür, tkili ve üçlü metal katyonlarının birlikte sorpsiyonunun, tek metal için bulunan biyosorpsiyon seviyesinden daha büyük olduğu tesbit edilmiştir. Süspansiyonun pH ve iyonik şiddetinin biyosorpsiyon prosesinde etkili parametreler olduğu görülmüştür. Çalışma şartlarında optimum maya konsantrasyonu 2 g/l olarak bulunmuş ve bu konsantrasyondan daha büyük maya konsantrasyonlarında biyosorpsiyon seviyesinin artmadığı gözlenmiştir. Herhangi bir metalin biyosorpsiyonunun ortamda bulunan diğer iyonlardan etkilendiği tesbit edilmiştir. Metal/ biyokütle oranının artması ile biyosorpsiyon veriminin azaldığı görülmüştür. Selüloz asetat membran için (0.2 //m ve 0.8 fim ve 30°C'de) kararlı hal akıları yaklaşık 10~5 m/ s olarak bulunmuştur. Filtrat akısının metal tipi, konsantrasyonu ve ortamm iyonik şiddetinden etkilendiği görülmüştür. Oluşan keklerin sıkıştırılabilirlik katsayısı, n, klasik filtrasyon için 0.39, çapraz akış filtrasyon için 1.11 olarak tesbit edilmiştir. Ortamdaki Pb+2 ve Al+3 iyonlarının spesifik kek dirençlerini düşürdüğü, Ni+2, Cu+2 ve Na+ iyonlarının bu dirençleri artırdığı gözlenmiştir. Aynı zamanda spesifik kek dirençlerinin maya konsantrasyonu, çapraz akış hızı ve membran por boyutunun artması ile azaldığı, transmembran basıncının artması ile arttığı görülmüştür. Yalancı jel konsantrasyonunun (C*g) 15-20 g/l arasında olduğu bulunmuş ve bu konsantrasyona çapraz akış hızı, transmembran basıncı, membran por boyutu gibi proses parametrelerinin ve ortamın iyonik şiddetinin etki etmediği sonucuna varılmıştır. II SUMMARY The use of crossflow microfiltration technique in biosorption and removal of heavy metals from water by inactive Saccharomyces cerevisiae was investigated. Prepared biomass from yeast cells was examined for single, binary and ternary mixture of divalent metal cation binding to cell surfaces. The general metal-affinity series observed was Pb2+ > Cu2+ > Ni2+. More than one elemental metal cation could be sorbed simultaneously and in greater quantities than when a single metal was present in the medium co- biosorption of two and three different metal cations (Pb2+, Cu2+, Ni2+ ) allowed higher total levels of biosorption than found with a single metal. It has been seen that pH and ionic strength of the suspension is effective parameter on the biosorption process. The optimum yeast concentration was found to be 2 g/1 for experimental conditions and it was seen that yeast concentrations higher than 2 g/1 did not increase metal biosorption. It was also observed that biosorption of any metal was affected in the presence of other ions in the medium. An increase in metal/ yeast ratio caused the biosorption efficiency to decrease. The steady-state permeate flux was approximately lO`5 m/ s for a cellulose acetate membrane (0.2 jtm and 0.8 /*m ) at 30°C. It wes seen that the flux rate was affected by type and concentration of metal as well as ionic strength of medium. The compressibility indexs of cake for dead-end and crossflow microfiltration were obtained as 0.39 and 1.11, respectively. It was found that the specific cake resistance was reduced with ions of Pb2+ and Al3+, while increased for Ni2+, Cu2+, and Na+. Also, it decreased with increasing yeast concentration, crossflow velocity, and membrane pore size while increased with increasing transmembrane pressure drop. The pseudo-gel concentration (C*g) was found as 15-20 g/1 and it was affected from the process parameters such as crossflow velocity, transmembrane pressure drop, membrane pore size as well as other ions in the medium. 125 |