Prof. Dr. Filiz Bengü Dilek

BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Çevre Biyoteknolojisi
Başlıca Konular
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Çevresel problemlerin çözümüne yönelik;
• Atıksu Yönetimi (arıtım, bertaraf ve geri kazanım)
• Atıklardan biyo-enerji/biyo-ürün eldesi
• Tehlikeli kimyasalların biyodegradasyonu
• Sera gazı mitigasyonu
• Biyoremidasyon
• Çevresel omik teknolojiler vb.
Çevre Biyoteknolojisi
Katkı Veren Öğretim Üyeleri
•
•
•
•
•
•
•
•
Prof. Dr. Celal F. Gökçay
Prof. Dr. Filiz B. Dilek
Prof. Dr. F. Dilek Sanin
Prof. Dr. Göksel N. Demirer
Prof. Dr. Ülkü Yetiş
Doç. Dr. Bülent İçgen
Doç. Dr. Tuba H. Ergüder Bayramoğlu
Dr. Robert Murdoch
Çevre Biyoteknolojisi
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Dr. C. F. Gökçay
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Türk Linyitlerinden mikrobiyolojik yolla kükürt arıtımı
ODTÜ’de ilk çevre biyoteknolojisi çalışması; hava kirliliğine
neden olan linyitlerdeki kükürtün bakteriler tarafından
oksitlenerek uzaklaştırılabileceği gösterilmiştir.
Çevre Biyoteknolojisi
Dr. C.F. Gökçay- Dr. F.B. Dilek- Dr. Ü. Yetiş
Ağır metallerin aktif çamur üzerine etkileri
Aklimasyon sayesinde metallerin mikrobiyal
kültür üzerindeki inhibisyon etkisinin önemli
derecede azaltılabileceği ortaya konmuştur.
Çevre Biyoteknolojisi
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Dr. C.F. Gökçay – Dr. F.B. Dilek
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Kağıt fabrikası atıksularından funguslar kullanılarak
renk ve organik klor arıtımı
Phanerochatae crysosporium ile renk ve organik klorun
uzaklaştırıldığı gösterilmiştir.
Çevre Biyoteknolojisi
Dr. C. F. Gökçay
Kağıt fabrikası atıksularından funguslar kullanılarak
renk ve organik klor arıtımı
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Atıksulardan izole edilen Penicillium türü bir fungusun havasız
şartlarda herhangi bir ilave enerji kaynağına gerek
göstermeksizin organik kloru uzaklaştırdığı gösterilmiştir.
Çevre Biyoteknolojisi
Dr. F.B. Dilek – Dr. Ü. Yetiş
Kağıt fabrikası atıksularından alg kullanılarak renk
ve organik klor arıtımı
Karışık alg kültürü ile renk ve organik klorun
gösterilmiştir.
Çevre Biyoteknolojisi
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
uzaklaştırıldığı
Dr. C. F. Gökçay
Membran biyoreaktörlerle (MBR) atıksuların
arıtılması ve geri kullanımı
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
ODTÜ yerleşkesinde 240 m3/gün kapasiteli bir MBR tesisi
kurulmuş ve 12 yıl boyunca işletildikten sonra Teknokent
idaresine devredilmiştir.
Arıtılan atıksular ODTÜ Teknokent arazisinin sulanması için
kullanılmakta ve bu tesis sayesinde su tüketiminden yılda
250.000 TL civarında tasarruf edilmektedir.
Çevre Biyoteknolojisi
Dr. C. F. Gökçay
Endokrin bozucu maddelerin (EBM) arıtma
tesislerinde arıtılabilirliği
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Türkiye’de işletilmekte olan 12 adet arıtma tesisinde
model EBM’ler periyodik sürelerle örneklenmiş ve
ölçülmüştür.
EBM
arıtımına
arıtma
tesisi
konfigurasyonlarının etkileri incelenmiştir.
Çevre Biyoteknolojisi
Dr. C. F. Gökçay
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Atık çamurların ozon destekli çürütülmesi
Atık çamurların kesikli ozonlanarak havasal çürütülmeleri:
• Çamur çürütme süresi azaltılmış,
• Çürütülen çamur oranı %40-50’den %80’nin üzerine çıkarılmış,
• Mikrokirleticiler %99 üzerinde arıtılmış,
• Çamurların steril hale geldiği, toprağa verilebileceği gösterilmiş,
• Ortaya çıkan stabilize çamur miktarı sıfıra indirilmiş, üretilen metan
gazı miktarında %100 artış sağlanmış,
• Bu çalışma için üç adet uluslararası patent alınmıştır.
Çevre Biyoteknolojisi
Dr. F.B. Dilek, Dr. Ülkü Yetiş, Dr. G. Özcengiz
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Beyaz Çürükçül Funguslar ile ağır metal biyosorpsiyonu
Endüstriyel atıksulardan organik kirletici gideriminde
bu fungusların kullanılması halinde ortaya çıkacak
atık çamurun bertaraf edilmeden önce metal içeren
bir başka atıksuyun arıtımında kullanılabilmesi
hedefine yönelik.
Çevre Biyoteknolojisi
Dr. F.B. Dilek, Dr. Ülkü Yetiş
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Atıksulardan Mikrokirletici Giderimi
Triclosan
Biyolojik atıksu arıtma sistem performansları üzerine
etkilerinin yanı sıra arıtılabilirlikleri, toksik etkileri ve
mikrobiyal konsorsiyum üzerine etkileri.
Çevre Biyoteknolojisi
Dr. F.B. Dilek
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Atıksulardan Mikrokirletici Giderimi
Klorofenoller
Biyolojik atıksu arıtma sistem performansları üzerine
etkilerinin yanı sıra arıtılabilirlikleri, toksik etkileri ve
mikrobiyal konsorsiyum üzerine etkileri.
Çevre Biyoteknolojisi
Dr. F. D. Sanin
Atıkların Arıtımı ve Bertarafı
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
• Atıksu çamurlarından ve katı atıklardan biyogaz eldesi
• Biyogaz eldesinin artırılması
• Nihai atık miktarının azaltılması
• Atıkların çevreye zararsız hale getirilmesi
• Arıtma çamurlarında patojenler ve indikatörler
•
•
•
•
Konvansiyonel kültür metotlarıyla ölçülmesi
Moleküler metotlarla ölçülmesi (qPCR)
Yeniden büyüme potansiyelinin incelenmesi
Kontrol metotlarının geliştirilmesi
Çevre Biyoteknolojisi
Dr. F. D. Sanin
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Biyolojik Yumak Oluşumu
• Atıksu arıtımında karışık kültür mikroorganizmaların
hücre dışı polimer (HDP) üretimi
•
•
•
•
Biyolojik yumaklaşmada HDP’nin önemi
HDP miktar/kalitesini belirleyen faktörler
Aktif çamur taşınımı üzerine etkileri
Çamurun su tutma özelliklerine etkileri
• Azotobacter Vinelandii’nin hücre dışı polimer üretimi
• Farklı fermentasyon koşullarında alginat üretimi
• Alginat miktar ve kalitesinin değişimi
• Üretilen alginatın su ve atıksu arıtımında kullanımı
Çevre Biyoteknolojisi
Dr. F. D. Sanin
Tehlikeli Kimyasalların Biyodegradasyonu
•
Su/atıksularda mikrokirleticiler
• Evsel ve endüstriyel yaygın kullanım kaynaklı
• Toksik/kanserojen
• Endokrin yapısını bozucu
•
Mikrokirleticilerin aerobik ve anaerobik biyolojik
sistemlerde giderimleri
•
Mikrokirleticilerin gideriminde aktif mikroorganizmalar
• Atıksu ve arıtma çamurundan izolasyonları
• qPCR ile ölçüm
• FISH görüntüleme/tesbit
Dr. G.N. Demirer, Dr. T.H. Ergüder Bayramoğlu
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Atıksu ve katı atık yönetimi
Evsel ve çeşitli endüstriyel atıksular, katı atıklar ve artıklar ile
arıtma çamurlarının havasız ve ardışık (havasız ve havalı)
sistemlerde arıtımı/ön arıtımı.
Yapay sulakalanlarda evsel atıksu arıtımı
Çevre Biyoteknolojisi
Dr. G.N. Demirer, Dr. T.H. Ergüder Bayramoğlu
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Atıklardan biyo-enerji/biyo-ürün eldesi
• endüstriyel atıksular, katı atıklar ve artıklar, alg biyokütlesi, arıtma çamurlarından
biyogaz eldesi,
• şeker endüstrisi atıkları ve alg biyokütlesinden biyohidrojen eldesi,
• şeker endüstrisi atıklarından, evsel katı atıkların organik bölümünden ve
hayvansal gübrelerden uçucu yağ asidi eldesi,
• arıtma tesisi çamurlarından ve hayvansal gübreden gübre (strüvit) eldesi.
Çevre Biyoteknolojisi
Dr. G.N. Demirer, Dr. T.H. Ergüder Bayramoğlu
Sera Gazı Mitigasyonu
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Sentetik ve demir çelik endüstrisi baca gazlarından farklı alg kültürleri
ile CO2 giderimi
Çevre Biyoteknolojisi
Dr. B. İçgen
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
• Atık gideriminde biyoremidasyon,
• Ağır metal ve toksik kimyasalların bakteriyel degredasyonu & transformasyonu & detoksifikasyonu,
• Kirliliğe maruz kalan bölgelerde mikrobial flora ve özelliklerinin belirlenmesi,
• Biyolojik arıtımda aktif rol alan bakterilerin moleküler yöntemlerle belirlenmesi,
Çevre Biyoteknolojisi
Dr. B. İçgen
• Yüzey sularında patojenlerin & toksik metallerin & antibiyotik direnç genlerinin izlenmesi
• Atıksu arıtımında biyomarker ve DNA probları ile mikrobiyal aktivitenin izlenmesi
• Katabolik genlerin ve biyokatalizörlerin atıksu arıtımında kullanımı
• Oksijenli ve oksijensiz biyolojik arıtım prosesleri
• Çevresel omik teknolojiler
Çevre Biyoteknolojisi
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Dr. T.H. Ergüder Bayramoğlu
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Biyogranülasyon Teknolojisi
Aerobik biyogranülasyon;
•
•
•
•
aerobik granüllerin geliştirilmesi (stabilite problemleri)
ilgili reaktör teknolojisinin geliştirilmesi,
Askıda Çamur
agro-endüstriyel atıksulardan C, N giderimi,
popülasyon değişimi (moleküler tekniklerle)
Granüller
Anaerobik-aerobik biyogranülasyon;
• Anaerobik ve aerobik granüler çamurların
dezavantajlarını gideren birleşik anaerobikaerobik granüllerin geliştirilebileceği
gösterilmiştir.
Çevre Biyoteknolojisi
Askıda aerobik
çamurdan geliştirilen
aerobik granüller
Dr. R. Murdoch
Biyodegradasyon ve Metabolizma
• Tehlikeli kimyasalların (örneğin farmasötik
flurbiprofen) doğal ortam ya da laboratuvar
koşullarında izlenmesi,
• biyolojik parçalanma proseslerinin belirlenmesi,
• sorumlu mikroorganizmaların mikrobiyolojik ve
moleküler yöntemlerle tanımlanması.
Çevre Biyoteknolojisi
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Dr. R. Murdoch
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Mikrobiyal Komünite Analizleri
• Patojen Salmonella bakterilerinin susuzlaştırılmış aktif
çamur örneklerinde (biyokütle) PMA-gerçek zamanlı
PCR yöntemi ile belirlenmesi ve kantitatif tayini.
Çevre Biyoteknolojisi
Dr. R. Murdoch
Biyoteknoloji ve Ekotoksikoloji
• genetik modifikasyonlarla tasarlanan
mikroorganizmalar ile kimyasalların
toksik etkilerini belirleme.
Yöntemler:
• Rekombinant maya testi (YES) olarak
tanımlanan östrojenik aktivite tayini
• Floresan proteinler ile genetik olarak
modifiye edilen bakteriler
Çevre Biyoteknolojisi
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
BİYOTEKNOLOJİ
25.yıl
Teşekkürler...
Çevre Biyoteknolojisi