Decolorization and detoxification of some reactive textile dyes by Phanerochaete chrysosporium.

Abstract

The textile industry, raw materials and chemicals used in the operations performed and due to the variety of technology applied to each process has a structure variable. Many auxiliary chemical substances in the textile industry as well as numerous types of colors and dyes are used both in production and as a result a lot of colored wastewater is released during use. In this study, the biological purification of dyes intended to lower the cost and as soon as possible. For this purpose, was used by white rot fungus Phanerochaete chrysosporium In this study, some of the reactive textile dyes Blue 49, Orange 12, Orange 13, Red 31, Black 5, RBBR Phanerochaete chrysosporium has been optimized for parameters that affect the color removal. At different pH 3.5, 4.5, 5.5, and 6.5 dye concentration 25, 50 and 100 mg / l , shaking speed 100, 150 and 200 rpm and temperature 25, 30, 35, and 40 ° C investigated the effect of decolorization . Optimum conditions, the degradation of dyes percentages ranged from 74% to 95%. The most resistant to degradation dye of the Orange 12 and Orange was 13. Blue 49 and RBBR is the fastest degradable. pH 4.5 optimum conditions for decolorization of dye concentration of 50 mg / l, shaking speed of 200 rpm and a temperature of 30 ° C were determined

Keywords

• white rot fungi,Phanerochaete chrysosporium,decolorization,textile dyes

Phanerochaete chrysosporium tarafından bazı reaktif tekstil boyalarının renk giderimi ve detoksifikasyonu

Abstract

Tekstil endüstrisi, kullanılan hammaddelerin ve kimyasal maddelerin, gerçekleştirilen işlemlerin ve her işlem için uygulanan teknolojinin çeşitliliği nedeniyle değişken bir yapıya sahiptir. Tekstil sektöründe birçok yardımcı kimyasal maddenin yanında, sayısız renk ve türde boyarmadde kullanılmakta ve buna bağlı olarak gerek üretim gerekse kullanım sırasında çok miktarda renkli atık su açığa çıkmaktadır. Çalışmamızda boyarmaddelerin maliyeti düşük ve kısa sürede biyolojik olarak arıtılması amaçlanmaktadır. Bu amaçla beyaz çürükçül mantar olan Phanerochaete chrysosporium kullanılmıştır. Bu çalışmada bazı reaktif tekstil boyalarının Blue 49, Orange 12, Orange 13, Red 31, Black 5, RBBR renk giderimini etkileyen parametreler Phanerochaete chrysosporium için optimize edilmiştir. Farklı pH 3.5, 4.5, 5.5 ve 6.5 , boya konsantrasyonu 25, 50 ve 100 mg/l çalkalama hızı 100, 150 ve 200 rpm ve sıcaklığın 25, 30, 35 ve 40°C renk giderimi etkisi araştırılmıştır. Boyaların optimum koşullardaki degradasyon yüzdeleri % 74 ile % 95 arasında değişmiştir. Parçalanmaya en dirençli boya Orange 12 ve Orange 13’dür. En hızlı parçalanabilen ise Blue 49 ve RBBR’ dir. Renk giderimi için en uygun koşulların pH 4,5 boya konsantrasyonu 50 mg/l, çalkalama hızı 200 rpm ve sıcaklığın 30°C’de olduğu belirlenmiştir

Keywords

• beyaz çürükçül mantarlar,Phanerochaete chrysosporium,renk giderimi ve tekstil boyaları

References

1. Aksu, Z., Çağatay, Ş.Ş., 2006. Investigation of biosorption of Gemazol Turquise Blue-G reactive dye by dried Rhizopus arrhizus in batch and continuous systems. Sep. Purif. Technol. 48(1), 24-35.
2. Assadi, M. M., Rostami, K., Shahvali, M., Azin, M. 2001. Decolorization of textile wastewater by Phanerochaeta chrysosporium Desalination 141 pp. 331-336
3. Bayat, C., Caner, O., Demir, G., Korucuoğlu, H. 1995. Beyaz Çürükçül Funguslarla Poliflorlu Organik Bilesiklerin Biyolojik Yıkımı, Atatürk Üni. Müh. Fak. Çevre Müh. Bölümü, Çevre Sempozyumu, 241-251
4. Başer, İ., İnanıcı,Y.1990. Boyarmadde Kimyası, Marmara Üniversitesi Yayın No: 482, İstanbul,216 s.
5. Bryan, B., Timothy, M., Tore, S. 1997.General and Applied Toxicology, 2nd.Edition, 1, 52.
6. Bumpus, J.A., Tien, M., Wright, D., Aust, S.D. 1985. Oxidation of Persistent Environmental Pollutants by a White Rot Fungus, Science ,(228): 1434-1436
7. Chagas, E.P., Durrant, L.R., 2001. Decolorization of azo dyes by Phanerochaeta chrysosporium and Pleurotus sajor- caju Enzyme and Microbial Technology Volume 29, Issues 8-9, pp. 473-477.
8. Couto, S.R., Rivela, I., Munos, M.R., Sanroman, A., 2000. Ligninolytic Enzyme Production and The Ability of Decolourisation of Poly R-478 in Packed Bed Bioreactors by Phanerochaete chrysosporium, Bioprocess Engineering, (23): 287-293

9. Demir, G., Özcan, H. K., Borat M., 2007. Bir Beyaz Çürükçül Mantar Türü Olan Phanerochaete chrysosporium ile Remazol Blue RR Gran’ın Renk Giderimi” KSU Journal of Science and Engineering, 42 10(1)
10. Eaton, D.C., 1985. Mineralization of Polychlorinated by Phanerochaete chrysosporium a Lignolytic Fungus, Enzyme and MicrobialTechnology (7): 194-196.
11. Gulnaz, O., Kaya, A., ve Dıncer, S., 2006. The Reused of Dried Activated Sludge for Adsorption of Reactive Dye, J. of Hazardous Materials, B134: 190-196.
12. Işık, M., Sponza, D., 2001. Tekstil Atıksularının Oluşumu, Karakterizasyonu ve Arıtım Yöntemleri. IV. Ulusal Ekoloji ve Çevre Kongresi, 5-8 Ekim, Bodrum.
13. Jaspers, C.J., Penninckx, M.J., 1996. Adsorption Effects On the Decolorization of a Craftblach Plant Effluent by Phanerochaete chrysosporium, Biotechnology Letters, (18)11: 1257-1260.
14. Kapdan, I., Kargı, F., Mcmullan, G. et al., 2000. “Comparison of White Rot Fungi Cultures for Decolorization of Textile Dyestuffs”, Bioprocess Engineering, 22, 347-351.
15. Kapdan, İ. A., Kargı, F., 2000. Atıksulardan tekstil boyar maddesinin Coriolous versicolor ile dolgulu kolon reaktörde giderimi, İTÜ. 7. Endüstriyel Kirlenme Kontrolü Sempozyumu, İstanbul, 1-7.
16. Kaykıoğlu, G., Debik, E., 2006 . Color Removal From Textıle Wastewater Wıth Anaerobıc Treatment Processes, Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi
17. Kirk, T. K., Tien, M., 1988. Lignin Peroxidase of Phanerochaete chrysosporium', Methods in Enzymology. 161, 239- 247.
18. Kocaer, F.O., Alkan, U., 2002. Boyar Madde İçeren Tekstil Atık Sularının Arıtım Alternatifleri. Uludağ Üniversitesi Mühendislik – Mimarlık Fakültesi Dergisi, 1: 47-55.
19. Kunamneni, A., Ghazi I., Camarero, S., Ballesteros, A., Plou, F.J., Alcalde, M., 2008. Decolorization of synthetic dyes by laccase immobilized on epoxyactivatedcarriers. Process Biochemistry 43(2), 169-178.
20. Kumar, K.V., Ramamurthi, V., Sivanesan, S., 2006. Biosorption of malachite green, acationic dye on to Pithophora sp., a freshwater algae. Dyes and Pigments 69, 74-79.
21. Manu, B., Chaudhari, S., 2002. Anaerobic decolorisation of simulated textile wastewater containing azo dyes , Bioresource Technology, 82, 225-231.
22. Robinson, T., McMullan, G., Marchant, R., Nigam, P., 2001. Remediation of dyes in textile effluents: A critical review on current treatment technologies with a proposed alternative. Bioresource Technology 77, 247-255.
23. Shahvali, M., Assadi, M.M., Rostami, K., 2000. Effect of Environmental Parameters on Decolorization of Textile wastewater using Phanerochaete chrysosporium. J. Bioprocess Engineering. Dec.Issue.
24. Shin, K. S., Oh Ik., Kim CJ., 1997. Production and purification of remazol brilliant blue R decolorizing peroxidase from the culture filtrate of Pleurotus ostreatus. Appl. Environ. Microbiol. 63:1744–1748.
25. Stainer, R.Y., Adelberg, E.A., Ingraham, J., 1976. “The Microbial World”, Prentic Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, 105-118.
26. Swamy, J., Ramsay, J.A., 1999. The Evaluation of White – Rot Fungi in The Decolorization of Textile Dyes. Enzyme. Microb. Technol., 24: 130-137.
27. Sengül, F., 1983. Pamuklu Tekstil Sanayi Atık Sularına Organik Madde ve Renk Giderme ile 8lgili Laboratuar Model Çalısmaları Çevre 83 II. Ulusal çevre müh. Sempozyumu 1-5 haziran 1983, İzmir
28. Seker, S., İleri, R., Öztürk, M., 2000. Tekstil Endüstrisi Atıksularındaki Renk Sorununun Biyoteknolojik Metod ile Giderilmesi, 2000 GAP Çevre Kongresi,655-662.
29. Yeşilada, Ö., 1995. Decolorization of Crystal Violet by Fungi. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 11: 601-602.
30. Yesilada, O., Cıng, S., Asma D., 2002. Decolorisation of the Textile Dye Astrazon Red FBL by Funalia trogii Pellet Bioresource Technology, 81, 155-157.
31. Yeşilada, Ö., Asma, D., Cing, S., 2003. Decolorization of Textile Dyes by Fungal Pellets. Process Biochemistry, 38, 933-938.
32. Tatarko, M., Bumbus, J. A., 1998. Biodegradation of Congo Red by Phanerochaeta chrysosporium Water Research 32/5 pp. 1713-1717.
33. Toh, Y., Jia, J., Yen, L., Obbard, JP., Ting, Y., 2003. Decolorization of azo dyes by white-rot fungi (WRF) isolated in Singapore. Enzyme Microb Technol 33:569–575.
34. Van der Zee, F. P., Villaverde, S., 2005. Combined anaaerobic- aerobic treatment of azo dyes- A short review of bioreactor studies. Water Research 39: 1425-1440.
35. Wang, Y., Yu. J., 1998. Adsorption and Degradation of Synthetic Dyes on the Mycelium of Trametes versicolor, Water Science Technology, (38)4-5: 233-238.
36. Wesenberg, D., Buchon, F. Agathos, S.N., 2002. Degradation of Dye Containing Textile Effluent by Agaric White - Rot Fungus Clitocybula dusenii. Biotechnology Letters, 24: 989-993.