Dergiler / Türk Biyokimya Dergisi / 2018 / Cilt: 43 - Sayı: 3

Atıksu arıtımında kullanılan membranların kirlenme probleminin azaltılması için Bdellovibrio bacteriovorus uygulaması

Application of Bdellovibrio bacteriovorus for reducing fouling of membranes used for wastewater treatment

Sayfa
296–305
Yayın Tarihi
2022-11-05
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bulgular: MP005 ve UP150 membranlarının avcı bakteri ile temizlenmesi sonucunda kontrol membranına kıyasla kararlı akıda sırasıyla 4,8 L/m2 · s ve 2,04 L/m2 · s ortalama artış tespit edilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Genel bilgi: Atıksu arıtımı için kullanılan membran biyoreaktör (MBR) sistemleri temiz teknolojiler olarak bilinmektedirler.
📊
Temel Bulgular & Veri:Yöntem: Farklı çamur yaşı ve hidrolik bekleme süresine sahip atıksular Ölü Üç Reaktör hücresi kullanılarak Polietersülfon (PES) membranlardan filtre edilmişlerdir.
💡
Sonuç & Katkı:Bulgular: MP005 ve UP150 membranlarının avcı bakteri ile temizlenmesi sonucunda kontrol membranına kıyasla kararlı akıda sırasıyla 4,8 L/m2 · s ve 2,04 L/m2 · s ortalama artış tespit edilmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Genel bilgi: Atıksu arıtımı için kullanılan membran biyoreaktör (MBR) sistemleri temiz teknolojiler olarak bilinmektedirler. Membran yüzeyinde biriken mikroorganizmalar nedeniyle membranın kirlenmesi MBR sistemlerin en önemli problemidir ve membranın kullanım ömrünün kısalmasına neden olmaktadır. Bdellovibrio bacteriovorus membranın tıkanmasının temel nedeni olan biyofilm komunitedeki hücre dışı polimerik maddelerin başlıca üreticilerinden olan Gram negatif bakterileri yiyerek beslenen avcı bir bakteridir. Amaç: Bu çalışmada avcı bakteri B. bacteriovorus ’un membranın tıkanma probleminin azaltılması amacıyla kullanım potansiyeli araştırılmıştır. Yöntem: Farklı çamur yaşı ve hidrolik bekleme süresine sahip atıksular Ölü Üç Reaktör hücresi kullanılarak Polietersülfon (PES) membranlardan filtre edilmişlerdir. Bdellovibrio bacteriovorus ile temizleme işleminden sonra filtrasyon performansındaki değişim membran akılarının kıyaslanması ile ölçülmüştür. Aktif çamurun bakteri profili 16SrRNA dizi analizi ile belirlenmiştir. Membran yüzeyindeki biyofilm komunitesi Floresan in Situ Hibridizasyonu tekniği ile analiz edilmiştir. Bulgular: MP005 ve UP150 membranlarının avcı bakteri ile temizlenmesi sonucunda kontrol membranına kıyasla kararlı akıda sırasıyla 4,8 L/m2 · s ve 2,04 L/m2 · s ortalama artış tespit edilmiştir. Aeromonas, Proteus, ve Alcaligenes türlerinin çamurun baskın üyeleri olduğu görülmüştür. Bdellovibrio bacteriovorus’un izole edilen saf bakteri kültürlerini başarılı bir şekilde parçaladığı gözlenmiştir. Membran yüzeyinin FISH analizi Alfa-proteobakterilerin membran yüzeyinde çoğunlukta olduğunu göstermiştir. Tartışma ve Sonuç: Bdellovibrio bacteriovorus MBR sistemlerin temizilenmesinde biyolojik temizleme ajanı olarak kullanım potansiyeline sahiptir.

Abstract

Background: Membrane bioreactor (MBR) systems usedfor wastewater treatment (WWT) processes are regardedas clean technologies. Degradation capacity of the predatorbacterium, Bdellovibrio bacteriovorus, was used as acleaning strategy for reducing membrane fouling.Method: Wastewater with different sludge age andhydraulic retention time were filtered through Poly(ether)sulphone (PES) membranes using dead end reactor.Change in filtration performance after cleaning of membranesurface by B. bacteriovorus was measured by comparisonof flux values. Bacterial community of the sludgewas determined by 16SrRNA sequence analysis. Communityprofile of membrane surface was analyzed by fluorescentin situ hybridization technique.Results: After cleaning of MP005 and UP150 membraneswith predator bacteria, 4.8 L/m2 · h and 2.04 L/m2 · hincrease in stable flux at steady state condition wasobtained as compared to the control, respectively. Aeromonas,Proteus, and Alcaligenes species were found tobe dominant members of the sludge. Bdellovibrio bacteriovoruslysed pure cultures of the isolated sludge bacteriasuccessfully. FISH analysis of the membrane surfaceshowed that Alfa-proteobacteria are the most numerousbacteria among the biofilm community on the membranesurface.Conclusion: Results suggested that cleaning of MBR membraneswith B. bacteriovorus has a potential to be used asa biological cleaning method.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KESKİNLER, B., ÖZKAN, M., ERHAN, E., ŞENGEZER, Ç., YILMAZ, H., ÇELİK, M. A. (2022). Atıksu arıtımında kullanılan membranların kirlenme probleminin azaltılması için Bdellovibrio bacteriovorus uygulaması. Türk Biyokimya Dergisi, Cilt: 43 - Sayı: 3, 296–305. https://ajindex.com/articles/620968

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (15)

  1. Topare NS, Attar SJ, Manfe MM. Sewage/wastewater treatment technologies: a review. Sci Revs Chem Commun 2011;1:18–24
  2. Malaeb L, Le-Clech P, Vrouwenvelder JS, Ayoub GM, Saikaly PE. Do biological-based strategies hold promise to biofouling control in MBRs? Water Res 2013;47:5447–63
  3. Chang IS, Kim SN. Wastewater treatment using membrane filtration- effect of biosolids concentration on cake resistance. Proces biochem 2005;40:1307–14
  4. Hirani ZM, Bukhari Z, Oppenheimer J, Jjemba P, LeChevallier MW, Jacangeloani JG. Impact of MBR cleaning and breaching on passage of selected microorganisms and subsequent inactivation by free chlorine. Water Res 2014;57:313–14
  5. Le-clech P, Chen V, Fane TA. Fouling in membrane bioreactors used in wastewater treatment. J Membr Sci 2006;284:17–53
  6. Vanysacker L, Bernshtein R, Vankelecom IF. Effect of chemical cleaning and membrane aging on membrane biofouling using model organisms with increasing complexity. J Membr Sci 2014;457:19–28
  7. Armstrong MW, Gallego S, Chesters SP. Cleaning clay from fouled membranes. Desalin Water Treat 2009;10:108–14
  8. Xiong Y, Liu Y. Biological control of microbial attachment: a promising alternative for mitigating membrane biofouling. Appl Microbiol Biotechnol 2010;86:825–37
  9. Nunez ME, Martin MO, Chan PH, Spain EM. Predation, death, and survival in a biofilm: Bdellovibrio investigated by atomic force microscopy. Colloids Surf B 2005;42:263–71
  10. Dashiff A, Junka RA, Libera M, Kadouri DE. Predation of human pathogens by the predatory bacteria Micavibrio aeruginosavorus and Bdellovibrio bacteriovorus. J Appl Microbiol 2010;110:431–44
  11. Zhang K, Choi H, Dionysiou DD, Sorial GA, Oerther DB. Identifying pioneer bacterial species responsible for biofouling membrane bioreactors. Environ Microbiol 2006;8:433–40
  12. Lambert C, Smith MC, Sockett RE. A Novel assay to monitor predator–prey interactions for Bdellovibrio bacteriovorus 109J reveals a role for methyl-accepting chemotaxis proteins in predation. Environ Microbiol 2003;5:127–32
  13. Manz W, Amann R, Ludwig W, Wagner M, Schleifer KH. Phylogenetic oligodeoxynucleotide probes for the major subclasses of Proteobacteria: problems and solutions. Syst Appl Microbiol 1992;15:593–600
  14. Neef A. Anwendung der in situ Einzelzell-Identifizierung von Bakterien zur Populationsanalyse in komplexen mikrobiellen Biozönosen. Doctoral Thesis 1997 Technische Universität München
  15. Mobarry BK, Wagner M, Urbain V, Rittmann BE, Stahl DA. Phyloge