MEMBRAN FOTOBİYOREAKTÖR SİSTEMİNDE SİNYAL İLETİMİNİN ÖNLENMESİ YÖNTEMİ İLE BİYOTIKANIKLIK KONTROLÜ

Abstract

Membranın kullanımını kısıtlayan başlıca problemlerden biri tıkanıklıktır. Bu tez çalışmasında mikroorganizmalar arası sinyal iletişimini önlenerek membran tıkanıklığının azaltılması amaçlanmaktadır. Bu amaçla membran fotobiyoreaktör sisteminde Quorum Quenching (QQ) bakterisi olan Rhodococcus sp. BH4 kullanılarak membran tıkanıklığı kontrol altına alınmaya çalışılmıştır. Bu amaçla membran fotobiyoreaktör (MFBR) farklı konsantrasyonlarda Rhodococcus sp. BH4 bakterisi kullanılarak işletilmiştir. Çalışmada MFBR reaktörü 3 periyot halinde 24 saat hidrolik bekletme süresinde işletilmiş ve sürekli olarak sentetik atıksu ile beslenmiştir. MFBR sabit akıda işletilmiş olup transmembran basıncı (TMP) sürekli olarak izlenmiştir. MFBR işletim süresi sonunda membran yüzeyinde SEM, EDX, FTIR analizleri yapılmış ve tıkanıklık dirençleri hesaplanmıştır. MFBR'lerde membran tıkanıklığının büyük ölçüde kek tabakası oluşumu ile gerçekleştiği tespit edilmiştir. En düşük TMP değeri 400 mg Rhodococcus sp. BH4 ilavesi ile elde edilmiştir. Ayrıca, QQ uygulamasının MFBR'nin mikrobiyal komunitesini ciddi oranda değiştirmediği gözlenmiştir. Sonuç olarak QQ uygulamasının MFBR'de memran tıkanmasını engellemek için uygun bir yöntem olduğu belirlenmiştir.

One of the main problems limiting the use of membrane is fouling. In this thesis study, it was aimed to reduce membrane fouling by preventing signal communication among the microorganisms. For this purpose, the membrane fouling in the membrane photobioreactor system was tried to be under control by using mixed algae culture and a Quorum Quenching (QQ) bacterium of Rhodococcus sp. BH4. For this purpose, membrane photobioreactor (MPBR) was operated at various concentrations of Rhodococcus sp. BH4. In the study, MPBR was operated under 3 periods at a hydraulic retention time of 24 hours and continuously fed with synthetic wastewater. The MFBR was operated at constant flux, and the TMP was monitored. At the end of the operation period of MPBR, the SEM, EDX, FTIR analyses were carried out, and the fouling resistances were calculated. It was determined that the membrane fouling resulted from the formation of the cake layer. The lowest TMP value was obtained with 400 mg Rhodococcus sp. BH4. Additionally, it was observed that the microbial community of MPBR was not seriously affected by the QQ application. Consequently, it was determined that QQ application is a suitable method to prevent membrane fouling.