Kentsel katı atık düzenli depolama tesisi sızıntı suyunda Yarrowia lipolytica'nın çoğaltılması

Abstract

Dünya'da her yıl iki milyar tondan fazla katı atık üretilmektedir. Artan nüfus ve yaşam standartları arasındaki dengenin sürdürülebilir bir seviyede tutulabilmesi, toplulukların refahı ve çevresel sağlığımız için üretilen katı atığın bertaraf, geri dönüşüm ve kazanım süreçleri büyük önem taşıyan konulardan biridir. Kentsel katı atık yönetimi, geri dönüşüm, yakma, atıktan enerjiye dönüştürme, kompostlaştırma veya düzenli depolama yöntemlerini içermektedir. Dünya çapında birçok belediye tarafından katı atık bertarafı için en çok tercih edilen yöntem düzenli depolamadır. Katı atık düzenli depolama sahalarında, atıkların sahip olduğu nem oranı ve lokasyon etkisi ile depolama alanına düşen yağış miktarına bağlı olarak sızıntı suyu oluşumu görülmektedir. İçeriğinde çözünmüş organik maddeler, inorganik bileşikler, krom (Cr3+), nikel (Ni2+), bakır (Cu2+), çinko (Zn2+), kadmiyum (Cd2+), cıva (Hg2+) ve kurşun (Pb2+) gibi ağır metaller ve ksenobiyotik organik bileşikleri barındırması sebebi ile çevresel açıdan büyük ölçüde problem oluşturan sızıntı suyunun arıtılması gerekmektedir. Günümüzde enerjinin sürdürülebilir yöntemler ile elde edilmesi ihtiyacı her geçen gün artmaktadır. Son on yılda, mevcut enerji talebini karşılamak ve aynı zamanda çevresel bozulmayı azaltmak amacıyla biyokütle bazlı biyoyakıtların üretimine olan ilgide büyük bir artış olmuştur. Daha önceleri, biyodizel üretimi için bitkisel yağlar ve hayvansal yağlar kullanılmasına karşın günümüzde mikroorganizmalardan elde edilen lipid gibi yenilenebilir kaynaklar, gelişen biyodizel endüstrileri için büyük ilgi görmektedir. Hammadde maliyetini en aza düşürmek amacıyla farklı çalışmalar yürütülmektedir. Farklı atıksu kaynaklarında yapılan önceki çalışmalara göre, Y. lipolytica lipid depolama özelliğine göre en çok tercih edilen mikroorganizma türüdür. Bu çalışmada, Y. lipolytica'nın sızıntı suyunda yetiştirilerek maksimum büyümesinin sağlanması amacıyla optimum ortam koşullarının belirlenmesi ve aynı zamanda sızıntı suyunun kirlilik gideriminin sağlanması amaçlanmıştır. Genellikle biyolojik arıtma sistemlerinde gözlendiği gibi fosfor limitasyonu biyolojik çoğalmanın kısıtlayıcı olduğu bir konudur. Y. lipolytica'nın mikrobiyal büyümesinde de fosfat limitasyonuna rastlanması sebebiyle bu çalışmada sızıntı suyu ortamına fosfat ilavesinin etkileri incelenmiştir. Y. lipolytica, mikrobiyal büyümesi için optimum ortam şartlarının belirlenmesi amacıyla fosfat kaynağı olarak H3PO4 ve K2HPO4 ilaveli/ilavesiz ve maya özütü ilaveli/ilavesiz farklı konsantrasyonlarda sızıntı suyu içeren besi yerlerinde yetiştirilmiştir. Ek olarak, sızıntı suyunda bulunan kirleticilerin giderim verimleri de değerlendirilmiştir.