TEKSTİL ATIK SUYUNDA HRP-CLEA İLE HİDROJEN PEROKSİDİN GİDERİLMESİ İÇİN ÖLÇEK BÜYÜTME TASARIMININ MODELLENMESİ VE SİMÜLASYONU

Authors : Gülçin ÖZEVCİ, Oguz AKPOLAT, Hakan AYHAN, Fatma AYHAN

Pages : 86-96

Doi:10.31796/ogummf.797983

View : 16 | Download : 11

Publication Date : 2021-04-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Hidrojen peroksit tekstil endüstrisinde ağartıcı olarak kullanılan kuvvetli bir oksidant kimyasaldır ve çevreye verilmeden önce sulardan giderilmesi önemlidir. Peroksidaz (YTP) enziminin oksitleyici substratı hidrojen peroksittir. Yapılan bu çalışmada, hidrojen peroksitin giderilmesinde YTP enziminin çapraz bağlı agregatlar şeklinde immobilize edilmiştir ve çapraz bağlayıcı ajan olarak glutaraldehit (GA) kullanılmıştır. Serbest ve agregat formundaki enzimlerin kinetik parametreleri hesaplanmıştır. Serbest peroksidaz enziminin kinetic sabitleri hesaplandığında doygunluk sabiti 0,06965 mmol H2O2/L ve, maksimum özgül hız sabiti νm değeri ise 0.0232 mmol H2O2/L dk olarak bulunmuştur. Boyasız hidrojen peroksitli atık suda YTP-ÇBEA’nın (Çapraz Bağlı Enzim Agregatları) Km doygunluk sabiti 0,00625 mmol H2O2/L, maksimum özgül hız sabiti νm değeri ise 0.0699 x 10 -3 mmol H2O2/L dk olarak hesaplanmıştır. Oksidasyon işlemlerinde YTP-ÇBEA ile 15 dk içinde % 100 H2O2 uzaklaştırma sağlanmıştır. H2O2 (0,02M) içeren atık suda giderimin beş dakikada tamamlanmıştır. Ölçek büyütme yaklaşımında Euler çözüm algoritması kullanılarak veriler değerlendirilmiş ve kinetik sabitlerin değiştiği etkinlik faktör aralığında H2O2 giderimi hesaplanmıştır. Tepkime hızının doğrusal olarak değiştiği kabul edilerek elde edilen agregat formundaki enzimle ölçek büyütülmesi sırasında oluşacak aktivite farklılaşmaları % 125-% 50 aralığında belirlenmiş olup, bunlara bağlı etkinlik faktörleri dikkate alınarak endüstriyel boyutta tasarım modellenmiştir. Büyütülen tepkime hacminde oluşacak derişimler simule edilmiştir. Elde edilen sonuçlar YTP-ÇBEA’ların zaman ve maliyet açısından serbest enzime göre daha avantajlı olduğunu göstermiştir.
Keywords : Peroksidaz, Çapraz Bağlı Enzim Agregatları, Taşıyıcısız Enzim İmmobilizasyonu, Modelleme