Ultrasound ve hidrojen peroksit ile Klebsiella pneumoniae dezenfeksiyonu

Benzer belgeler
ERSİTES ABSTRACT. organik. derişim. neccessity organic. forth the. Anadolu E-posta:

Şartlarında Bakteriyel İnaktivasyon Sürecinin İndikatör

Biyolojik Besi Maddesi Gideren Atıksu Arıtma Tesisi Geri Devir Çamurunda Farklı Dezentegrasyon Uygulamalarının İncelenmesi

Kırılma Noktası Klorlaması

İÇME SULARININ DEZENFEKSİYONUNDA NANOMATEYALLERİN KULLANIMI

İçme Sularının Ozonla Dezenfeksiyonu

ESKİŞEHİR PORSUK NEHRİ NDEN ALINAN SUYUN KLORLANMASI İLE OLUŞAN KLORAT DERİŞİMİNİN BELİRLENMESİ. Gülçin Ayhan Danışman: Doç. Dr.

Elçin GÜNEŞ, Ezgi AYDOĞAR

DEZENFEKTANLARA DİRENÇ TANIMLAR TANIMLAR STERİLİZASYON YAPMADAN TEMİZLİK YAPABİLİRSİNİZ TEMİZLİK YAPMADAN STERİLİZASYON YAPAMAZSINIZ DEZENFEKSİYON:

Sızıntı Suyunun Elektrooksidasyon Prosesi İle Arıtılması

(Değişik:RG-15/12/ ) Ek 1. Kimyasal Özellikler Parametre Analiz Aralığı Birim

ARDIŞIK KESİKLİ REAKTÖRDE AKTİF ÇAMURUN ÇÖKELEBİLİRLİĞİNE SICAKLIĞIN ETKİSİ. Engin GÜRTEKİN 1, *

Toplam alkalinite (CaCO3)

Listeria monocytogenes in Asit Dirençli Türlerinin Benzalkonyum Klorür Direnci ve Biyofilm Oluşumu. Emel ÜNAL TURHAN, Karin Metselaar, Tjakko Abee

SU ÜRÜNLERİİŞLEME TESİSİNDEKİ MİKROBİYAL FLORANIN DEĞİŞİMİNDE TİCARİ DEZENFEKTANLARIN ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI. Aysu BESLER

Risk potansiyelinin azaltılması Çevre tehditlerinin önlenmesi Masrafların düşürülmesi

Onuncu Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, 3-6 Eylül 2012, Koç Üniversitesi, İstanbul

Asidik suyun özellikleri. Alkali suyun özellikleri. ph > 11 ORP < -800mV Cl içermez. ph < 2,7 ORP < 1100mV Cl derişimi: ppm

YÖNETMELĐK. k) Mesul müdür: Teknik işler ve havuzun uygun şekilde işletilmesinden sorumlu kimya veya sağlık eğitimi almış, en az lise mezunu kişiyi,

ÖZEL EGE LİSESİ BAKTERİLERE KARŞI BİTKİSEL DEZENFEKTANLAR

İçme Sularının Dezenfeksiyonunda Çinko Oksit Nanomateryalinin Kullanımı

GIDA PATOJENLERİNİN BİYOKONTROLÜNDE YENİ YAKLAŞIM: BAKTERİYOFAJ UYGULAMALARI

STERİLİZASYON DERSİ 5. HAFTA DERS NOTLARI. Yrd. Doç. Dr. Kadri KULUALP

YÖNETMELİK. Yüzme Havuzlarının Tabi Olacağı Sağlık Esasları Ve Şartları Hakkında Yönetmelikte Değişiklik Yapılmasına Dair Yönetmelik

KLORLA DEZENFEKSİYON

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

AyDo Süper İyonize Su (SIW) Teknolojisi ile. Rehabilite Sistemleri

İLERİ ARITIM YÖNTEMLERİNDEN FENTON REAKTİFİ PROSESİ İLE ENDÜSTRİYEL BİR ATIK SUYUN ISLAK HAVA OKSİDASYONU

TEKSTĐL ENDÜSTRĐSĐ ATIKSUYUNUN ARDIŞIK KESĐKLĐ BĐYOREAKTÖR (AKR) ĐLE ARITILMASINDA OPTĐMUM ŞARTLARININ BELĐRLENMESĐ

FTALİK ASİT ESTER İÇEREN ATIKSULARDAN TEMİZ ÜRETİM TEKNOLOJİSİ İLE SU VE ALKOL GERİ KAZANIMI İÇİN HİBRİT BİR PROSES

Hastanelerde Su Kullanımı. M.Ali SÜNGÜ Amerikan Hastanesi Bakım ve Onarım Müdürü

DİĞER ARITMA PROSESLERİ

SULU ÇÖZELTİLERDEKİ FENOLÜN FENTON YÖNTEMİYLE GİDERİMİNDE PROSES PARAMETRELERİNİN OPTİMİZASYONU

MERSİN ÜNİVERSİTESİ ÇİFTİKKÖY, YENİŞEHİR ve TECE KAMPUS SULARININ MİKROBİYOLOJİK YÖNDEN İNCELENMESİ

MUCİZE KALKAN İLE SUYUMUZ ŞİMDİ PET ŞİŞELERDE DE SAĞLIKLI

TÜBİTAK-BİDEB Lise Öğretmenleri (Fizik, Kimya, Biyoloji ve Matematik) Proje Danışmanlığı Eğitimi Çalıştayı LİSE-2 (ÇALIŞTAY 2012) SUYUN DANSI

UZMAN TOLGA BAAHDIR ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

STERİLİZASYON DERSİ 4. HAFTA DERS NOTLARI YRD. DOÇ. DR. KADRİ KULUALP

1.5 Kalite Kontrol Bölüm Fiziksel Kalite Kriterleri Bölüm Mikrobiyolojik Kalite Kriterleri Mikrobiyal Kontaminasyon

8. BÖLÜM MİKROORGANİZMALARIN FİZİKSEL VE KİMYASAL YÖNTEMLERLE KONTROLÜ

Sıkça kullanılan terimler


TEKĠRDAĞ ĠLĠ ARITMA ÇAMURLARININ DEĞERLENDĠRĠLMESĠ ÇALIġTAYI

STERİLİZASYON Sterilizasyon: Bir üründeki tüm yaşayan mikroorganizmaların ve sporları ile virüslerin öldürülmesi veya uzaklaşerılmasıdır.

GÖRÜNÜR IŞIĞIN HAVUZ SULARININ DEZENFEKSİYONUNDA ALTERNATİF BİR YÖNTEM OLARAK KULLANILMASI

SU KİRLİLİĞİ KONTROLÜ

ANTİSEPTİKLERİN KULLANIM YERLERİ

İçindekiler VII. Ön söz Çeviri editörünün ön sözü Teşekkür XV XIX XXI. I. Kısım Su teminine giriş

Uzm. Bio. Zinnet OĞUZ 4 Kasım 2014 ANTALYA

2)Subatomik parçacıklardan oluşan radyasyon. α, β ışınları

İller Bankası A.Ş. Proje Dairesi Başkanlığı İçme Suyu Arıtma Proje Grubu

FİLTRASYON. Şekil 4.1. Bir kum filtresinin kesit görünümü 1 GENEL BİLGİ

ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ POLİTİKA, STRATEJİ VE HEDEFLER

İnegöl OSB Müdürlüğü Atıksu Arıtma, Çamur Kurutma ve Kojenerasyon Tesisleri 6/3/2016 1

TIBBĠ ATIKLARIN STERĠLĠZASYONU

DİREKT MAVİ 53 AZO BOYARMADDESİNİN FOTOKATALİTİK OLARAK GİDERİMİ ÜZERİNE İYONLARIN ETKİSİ

ANTİSEPTİK VE DEZENFEKTANLAR. Prof. Dr. Ayhan Filazi Ankara Üni. Veteriner Fak. Farmakoloji ve Toksikoloji Anabilim Dalı

STERİLİZASYON. Sterilizasyon Yöntemleri. Sterilizasyonu Etkileyen Faktörler

TEKSTİL VE METAL SANAYİ ARITMA ÇAMURLARININ SUSUZLAŞTIRMA İŞLEMLERİNİN İNCELENMESİ

Meyve Suyu Atıksuyunun Sentezlenen Farklı Membranlar ile Membran Biyoreaktörde Arıtımı

MET KARŞILAŞTIRMA TABLOLARI ANALİZ VE GRAFİKLER. Prof. Dr. AYHAN ŞENGİL /09 /2016 ANKARA

Mikrobiyal Gelişim. Jenerasyon süresi. Bakterilerde üreme eğrisi. Örneğin; (optimum koşullar altında) 10/5/2015

HAZIRLAYAN-SUNAN İSMAİL SÜRGEÇOĞLU DANIŞMAN:DOÇ. DR. HİLMİ NAMLI

Steril Hücre Kültürü Tekniği h"ps://

Kirlenmiş Saha Temizleme ve İzleme Teknik Rehberi Prof. Dr. Kahraman Ünlü O.D.T.Ü. Çevre Mühendisliği Bölümü

7. BÖLÜM MİKROBİYAL GELİŞİM

Envirocheck Contact plates; Yüzey Testi için 09.01

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ. : Aksaray Üniversitesi, Mühendislik Fak., Çevre Müh. Böl., 68100, AKSARAY

BURSA HALK SAĞLIĞI MÜDÜRLÜĞÜ. Erdinç ŞENOVA Çevre Sağlığı Şube Müdürü

On-line Oksijen Tüketiminin Ölçülmesiyle Havalandırma Prosesinde Enerji Optimizasyonu

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği. DENEY NO: 6 DENEYİN ADI: DOYMUŞ NaCl ÇÖZELTİSİNİN ELEKTROLİZİ

Fındık Çotanağı İle Bazik Mavi 41 Boyarmaddesinin Sulu Çözeltisinden Adsorpsiyonu

RAPOR. O.D.T.Ü. AGÜDÖS Kod No: Kasım, 2008

6. Oksidasyon Kararlılığının Tespiti

Biyosidal ürünlerin etkinliği ve güvenliğine ilişkin DSÖ gereklilikleri

DARICA AĞIZ VE DİŞ SAĞLIĞI MERKEZİ STERİLİZASYON BİRİMİ

Gaziantep OSB Atıksularından UV/H2O2 Fotooksidasyonu ile Renk Giderimi. Yağmur UYSAL 1 *, Derviş YILANCIOĞLU 2 1. GİRİŞ

Endüstriyel Su Arıtımına Uyarlanmış Çözümler

HASTANE ENFEKSİYONLARI KAÇINILMAZDIR. SADECE BİR KISMI ÖNLENEBİLİR.

İŞLEME TEKNOLOJİ ANABİLİM DALI Ülkemiz için büyük öneme sahip su ürünleri kaynakları, dünya genelinde artan protein açığı ile beraber daha fazla dile

N = No [2] t/g. No : Başlangıçtaki m.o. sayısı, N : t süre sonundaki m.o. sayısı, t : Süre, G : Bölünme süresi.

ORTOPEDİK PROTEZ ENFEKSİYONLARINDA SONİKASYON DENEYİMİ

ATIK SULARIN ARITILMASINDA İLERİ OKSİDASYON PROSESLERİ

Öğretim Üyeleri İçin Ön Söz Öğrenciler İçin Ön Söz Teşekkürler Yazar Hakkında Çevirenler Çeviri Editöründen

2017 MÜFREDATI MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ / ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİM PLANI. Ders Kodu Ders Adı (Türkçe) Müf.No T P K AKTS Tip Op.

DEMİR ELEKTROTLU REAKTÖRDE KOİ, FOSFAT, RENK VE BULANIKLIK GİDERİMİ Tuba ÖZTÜRK a, Sevil VELİ b, Anatoli DİMOĞLO c, M.

Çok ilaca dirençli Mycobacterium tuberculosis izolatlarının hızlı tespitinde nitrat redüktaz testinin değerlendirilmesi: Çok merkezli bir çalışma

ALKALİNİTE. 1 ) Hidroksitler 2 ) Karbonatlar 3 ) Bikarbonatlar

ŞELATLAYICI İYON DEĞİŞTİRİCİ REÇİNE VE LİFLERİN JEOTERMAL SULARDAN BOR GİDERİM PERFORMANSLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

ATIKSU ARITMA SİSTEMLERİ

Minimum Bakterisidal. Prof.Dr.Ayşe Willke Topcu Mart 2010, Aydın

Çevre Biyoteknolojisi. BİYOTEKNOLOJİ 25.yıl

TMMOB ÇEVRE MÜHENDİSLERİ ODASI İZMİR ŞUBESİ YENİ FOÇA ATIKSU ARITMA TESİSİ ATIKSU DEŞARJI DEĞERLENDİRME RAPORU

As (III) ün As (V) e Ultrasonik Oksidasyonu. Ultrasonic Oxidation of As (III) to As (V)

AYÇİÇEK YAĞI ÜRETİMİ YAN ÜRÜNLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Temizlik: Mikroorganizmaların çoğalması ve yayılmasını önlemek için, yüzeylerin kir ve organik maddelerden fiziksel olarak uzaklaştırılmasıdır.

Antosiyanin İçeriği (mg/l)

WASTEWATER TREATMENT PLANT DESIGN

BT 42 TİROSİNAZ ENZİMİNİN EKSTRAKSİYONU, SAFLAŞTIRILMASI VE FENOLLERİN GİDERİMİNDE KULLANIMI

Transkript:

ISEM2016, 3 rd International Symposium on Environment and Morality, 4-6 November 2016, Alanya Turkey Ultrasound ve hidrojen peroksit ile Klebsiella pneumoniae dezenfeksiyonu 1 Filiz Bayrakcı Karel*, 1 Fadime Karaer, 1 Ali Savaş Koparal 1 Çevre Mühendisliği Bölümü, Mühendislik Fakültesi, Anadolu Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye * e-mail: fbayrakci@anadolu.edu.tr Özet Patojen kaynaklı mikroorganizmalar tarafından oluşturulan su kaynaklı epidemik hastalıkların kontolü günümüzde halk sağlığını korumakda büyük önem kazanmıştır. Bu nedenle su arıtımında kullanılan dezenfeksiyon işlemi su temininde önemli rol oynamakt su ve içme sularında uygulanan dezenfeksiyon işlemi büyük önem taşımaktadır. Halk sağlığını korumak için sıklıkla kullanılmakta olan geleneksel dezenfeksiyon yöntemleri çeşitli dezavantajlara sahip olması nedeniyle su arıtımında alternative teknolojilerin geliştirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada 22kHz, 36kHz ve 833 khz ultrasonik frekanslarda işletilen kesikli reaktörlerde Klebsiella pneumoniae dezenfeksiyonu gerçekleştirilmiştir. Çalışmada H 2O 2 in ultrasonik dezenfeksiyon işlemine olan etkisini incelemek amacıyla, 1x10 5 CFU/mL başlangıç bakteri derişimi için 5mg/L, 10mg/L ve 20 mg/l derişimlerde hidrojen peroksit (H 2O 2) kullanılmıştır. US (28 khz) ve H 2O 2 (10 mg/l) hibrit dezenfeksiyon çalışmalarında Klebsiella pneumoniae bakterisinin etkin bir şekilde (5 log) giderilebildiği belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Ultrasound, hidrojen peroksit, dezenfeksiyon, Klebsiella pneumoniae Klebsiella pneumoniae disinfection with ultrasound and hydrogen peroxide Abstract Control of water borne epidemic disaster caused by pathogenic microorganism has gained huge significance to prevent public health recently. Thus, disinfection process applied for water treatment plays an important role in water supply. Alternative treatment technologies must be developed for water disinfection because conventional disinfection methods widely used to control public health have several disadvantages. In this study, Klebsiella pneumoniae disinfection was performed in batch type ultrasonic reactor operated with 22kHz, 36kHz and 833 khz ultrasonic frequencies. In order to determine the effect of hydrogen peroxide on ultrasonic disinfection process, 5mg/L, 10mg/L and 20 mg/l H 2O 2 were used for 1x10 5 CFU/mL initial bacterial concentration of Klebsiella pneumoniae. In the hybrid disinfection studies performed with US (28 khz) and H 2O 2 (10 mg/l), it was investigated that Klebsiella pneumoniae was efficiently inactivated (5 log). Keywords: Ultrasound, hydrogen peroxide, disinfection, Klebsiella pneumoniae *İlgili yazar: Çevre Mühendisliği Bölümü, Mühendislik Fakültesi, Anadolu Üniversitesi, Eskişehir,26555, Türkiye E-mail: fbayrakci@anadolu.edu.tr, Telefon: +902223213550-6412 1109

1. Giriş Canlıların yaşamlarının devamı için gerekli olan yer altı suları ve yüzeysel su kaynakları, insan faaliyetleri sonucunda meydana gelen kimyasal, fiziksel ve mikrobiyal kirlilik nedeniyle halk sağlığı açısından risk taşımaktadır [1]. Temiz ve güvenilir içme suyu sağlanabilmesi için uygun Çevre Mevzuatı kapsamında tanımlanan arıtım çalışmalarının gerçekleştirilmesi, su kaynaklarının korunması, suyun uygun şekilde arıtılması ve güvenli bir şebeke sistemi insani tüketim için sunulmalıdır. Temiz ve güvenilir içme ve kullanma suyu sağlamaya yönelik su temininde en önemli ve son basamak olan dezenfeksiyon işlemi, yasal düzenlemelere uygun, kolay uygulanabilir, bilimsel ve teknolojik gelişmeler doğrultusunda kolay güncellenebilir olmalıdır [2]. Dezenfeksiyon; patojenik mikroorganizmaların inaktive edilmesi olarak tanımlanır. Dezenfektan; klor dioksit, klor amin ve ozon gibi patojenik mikroorganizmaları öldürmek ya da inaktive etmek amacıyla suya ilave edilerek dağıtılan oksidan madde veya suda bulunan patojenik mikroorganizmaları öldüren fiziksel veya kimyasal proseslerdir. Su ve atık sularda bulunan patojenik mikroorganizmaların sebep olduğu su kaynaklı hastalıkların önlenmesinde önemli rol oynamaktadır. Suyun patojenik organizmalar tarafından kontamine olduğunu gösteren birincil parametre olan sudaki koliform varlığı söz konusu olduğunda suyun uygun dezenfeksiyon yöntemi ile arıtılması gerekmektedir. Dezenfeksiyon alternatiflerini belirlemede etki eden ana faktörler; etkinlik, maliyet, uygulanabilirlik, pilot çalışma gereksinimi ve yan etkiler olarak sıralanabilir. Etkinlik dezenfeksiyon yönteminin seçilen mikroorganizmaların hedef seviyede inhibasyonu sağlanması ve güvenilir olmasıdır. Uygulanacak dezenfeksiyon yönteminin kullanım maliyeti; ön arıtım maliyeti, işletme maliyeti, amortisman maliyeti ve toplam maliyetini kapsamaktadır. Ayrıca seçilen yöntem pratik olarak uygulanabilmeli, taşıma, depolama ve alanda üretimi kolay olmalı, uygulaması ve kontrolü kolay olmalı, ön görülen sonuçları sağlamalıdır. Dezenfeksiyon amacıyla kullanılacak yöntemin dozaj çalışması ve tasarım detaylarının belirlenmesi için pilot çalışma gereksinimi araştırılmalıdır. Uygulanacak sistemin potansiyel yan etkileri araştırılmalıdır. Dezenfektan, sucul hayata toksik etki yaratmamalı, besinlerin biyoakümülasyonu ile taşınmamalı ya da oluşmamalı, kanserojen, mutajen ya da toksik maddelere dönüşmemeli ya da oluşturmamalıdır Dezenfeksiyonun ana gayesi içme suyu işlemlerinde ve arıtılan suların çıkışında rastlanan, su ile taşınabilen ve hastalık yapan mikroorganizmaların giderilmesi ve bulaşmasının önlenmesidir [ 3]. Ultrases bir ortamdaki moleküllerin hareketleri sırasında meydana getirdikleri titreşimler sonucu oluşur. Bu ses durgun suya taş atıldığında oluşan dalgacıklara benzemektedir. 1917 de Biyolog Galton tarafından keşfedilmiştir [4]. Ultrases dalgaları; işitilebilir mertebe(16-18 khz)nin üstünde frekansları olan boyuna dalgalardır. Sahip oldukları frekansa göre düşük ve yüksek frekanslı ultrases olarak ikiye ayrılır. Frekansı; 2-10 MHz aralığında olan düşük frekanslı ultrases dalgaları düşük enerjilerinden dolayı sağlık alanında kullanılmaktadır. Frekansı; 20-100 khz aralığında olan düşük frekanslı ultrases dalgaları 1950 li yılların başlarında keşfedilmiştir. Günümüz de ise geniş çapta ilgi görerek, çeşitli alanlarda uygulama alanı bulmaktadır. Son yıllarda sayısı hızla artan ultrasonik su dezenfeksiyonu çalışmaları su ve atıksu arıtımı alanında gerçekleştirilen uygulamaların başında gelmektedir. [4]. Ultrasoundun başlıca dezenfeksiyon mekanizması, akustik kavitasyonların sönümlenmesi sonucu 1110

ortaya çıkan enerji ile artan bir takım fiziksel, mekanik ve kimyasal etkiler ile bakterileri inaktif hale getirilmesi ve bakteriyel kümeleri ya da flokları ayırılarak dezenfeksiyona karşı dirençlerinin kırılmasıdır. Kavitasyonların sönümlenmesinden kaynaklanan lokal yüksek basınç ve sıcaklık, bakterilerin hücre duvarının parçalanmasına ya da yanında bulunan bakteri kümelerinden ayrılmasına neden olur. Bakteri hücresi frekansa bağlı olarak belli bir süre mekanik olarak zorlandığında zarar görür. Sulu ortamlarda ise açığa çıkan bu enerji sonikasyon boyunca radikallerin (H + ve OH - ) oluşumuna neden olur. Radikaller bakteriyel hücre duvarının kimyasal yapısını bozar ve hücre duvarını zayıflatır. Suyun bu sonokimyasal degredasyonunda son ürün kuvvetli bir bakterisit olan hidrojen peroksittir ve açığa çıkan hidrojen peroksit sayesinde kimyasal dezenfeksiyon gerçekleşir [5]. Jyothi ve arkadaşları (2014), 40 khz, 100W güçte çalışılan ultasonik reaktörde, 28-30 o C, ph 5,5 ta ve katalizör olarak TiO2 kullanılmış ve fenol biyolojik bozunmaya uğramıştır. Sonuç olarak; hidrojen peroksit sırasında oluşan, sono-, foto- ve sono-foto-katalitik varlığında su içinde fenol bozulması ile birlikte mikrobiyal inaktivasyonun gerçekleştiğini belirlemişlerdir [6]. Gao ve arkadaşları (2014), Enterobacter aerogenes, Bacillus subtilis, Staphylococcus epidermidis, ve Staphylococcus pseudintermedius mikroorganizmaları ile çalışılmıştır. 20kHz-100kHz arasında uygunluğu dikkate alınarak 100kHz ile 30 o C de çalışılmıştır. Bakteri süspansiyonu hayatta kalma oranı ve 20 dk sürekli sonikasyon bir kez (13 W) ultrasound gücünün olarak ölçülmüştür. E. aerogenes ve B. subtilis mikroorganizmaların giderim verimi 4,5-log olarak belirlenmiştir. Ayrıca, üstel büyüme aşamasında ultrasonik uygulama için sabit faza göre, E. aerogenes süspansiyonları daha duyarlı olduğunu belirlemişlerdir [7]. Gao ve arkadaşları (2014), 850 khz ultrasound, Enterobacter aerogenes, Bacillus subtilis ve Staphylococcus epidermidis, A. Pullulans, Hydrogen peroxide (30%) ve t-butanol kullanılmıştır ve 99% yüksek verim alınmıştır. A. Pullulans ultrasound arıtımında yüksek khz de daha dirençli bakteri olarak saptanmıştır. 2 saat, 3 saat ve 5 saat inkübasyon E. aerogenes, B. subtilis and S.epidermidis için 20 saatlik inkübasyondan sonra sabit hale gelmişlerdir.[8]. Lakeh ve arkadaşları (2013), yaygın balık parazitlerinin (ikinci safha) iplik kurdu Anguillicola crassus, kirpikli Paramecium sp. larva Artemia sp. farklı taksonlarını temsil eden model organizmalar ve toplam canlı sayımı için doza bağlı inaktivasyon oranlarını belirlemek amacıyla düşük frekanslı US tek başına ve UV-C ile birlikte uygulanmıştır. Düşük frekanslı US ile su kültüründe askıda katıların ortalama boyutlarının azalmış ve bundan dolayı UV-C nin antiseptik etkisi 0.6 log birim artma olduğunu belirtmişlerdir [9]. Literatürdeki çalışmalar incelendiğinde sonikasyon tek başına kuvvetli bir dezenfeksiyon sağlamakla birlikte sadece ultrasound kullanılarak %100 ölüm oranına ulaşmak için yüksek ultrasonik yoğunluk gerektiği görülmektedir. Bu durum tekniğin yüksek enerji maliyeti nedeniyle büyük ölçekli mikrobiyal dekontaminasyonda kullanımı konusunda çekincelere neden olmaktadır. Ancak, diğer dezenfeksiyon teknikleriyle birlikte ultrasoundun hibrit sistemlerin kullanılmasıyla dezenfeksiyon etkinliğinin artırılmasının yanı sıra klasik dezenfeksiyon yöntemlerinin sahip dezavantajlar da yok edebilir [4]. Bununla birlikte bazı mikroorganizmaların, UV ışıma ve ısı ile arıtım gibi dezenfeksiyon tekniklerine karşı dirençli hale gelmeleri durumunda ultrasoundun dezenfeksiyon mekanizması bu tür canlılar için etkin dezenfeksiyonun gerçekleştirilmesine katkı sağlayacaktır. 1111

2. Materyal ve Metot Bu çalışmada ultrasound (US) ile Klebsiella pneumoniae bakterisinin dezenfeksiyonu çalışılarak, ultrasonik frekansın dezenfeksiyon etkinliği üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Ultrasoundun hidrojen peroksit ile birlikte kullanımı ile dezenfeksiyon etkinliğinin artırılarak, aynı inaktivasyon süresi için gerekli dezenfeksiyon süresinin azaltılması ve gerekli enerji maliyetinin düşürülmesi amaçlanmıştır. 2.1. Mikrobiyolojik çalışmalar Bu çalışmada Klebsiella pneumoniae bakterisi için ultrasonik reaktörde 28kHz, 45 khz ve 100 khz frekanslar kullanılmıştır. Dilüsyon tüpleri, besi yerleri, dilüsyon sıvıları ve plastik malzemeler 120ºC de 20 dakika NÜVE 40 otoklavda steril edilmiştir. Diğer cam malzemeler ise Electromag marka etüvde 200 ºC de 2 saat steril edilmiştir. Çalışmalar steril kabin (Heraeus KSP-18 ClassII) içinde ortam sıcaklığında gerçekleştirilmiştir Dezenfeksiyon çalışmalarında 1x10 5 CFU/mL derişiminde Klebsiella pneumoniae bakterisi kullanılarak hazırlanmış 100 ml çalışma çözeltisi kullanılmıştır. Dezenfeksiyon çalışmaları 1 saat süreyle gerçekleştirilmiştir. Kesikli akış koşuşlarında işletilen reaktörden 10 dak aralıklarla başlangıçtan itibaren numune alınarak bakteriyel inaktivasyon oranları hesaplanmıştır. Alınan örneklerin gerekli dilüsyonları yapılarak PCA (plate count agar-merck) katı besi ortamlarına ekim yapılmış ve bakterilerin gelişmesi 37 C de 18-24 saat süreyle inkübatörde (Innova-42 Shaker Series) inkübe edilmiştir. İnkübasyon süresi sonunda playtlerde gelişen koloniler sayılarak bakteriyel inaktivasyon oranları hesaplanmıştır. 2.2. Ultrasound ile dezenfeksiyon Çalışmalarda 1x10 5 CFU/mL başlangıç bakteri derişiminde gerçekleştirilen dezenfeksiyon işlemine frekansın etkisi incelenmiştir. 28kHz, 45kHz ve 100 khz ultrasonik frekans ve 100 W güç uygulanarak dezenfeksiyon gerçekleştirilmiştir. Ultrasonik sistemde 100 ml çözelti ile ultrasonik reaktörde sistemde başlangıçtan itibaren 10 dakika ara ile alınan örneklerin dilüsyonları yapılarak katı besi yerine ekilmiş ve 37 o C de inkübe edilmiştir. Ekim yapılan petrilerdeki koloniler sayılarak bakteri miktarındaki azalma belirlenmiştir. 2.2. Hidrojen peroksit ve ultasound ile dezenfeksiyon Çalışmada H2O2 nin ultrasonik dezenfeksiyon işlemine olan etkisini incelemek amacıyla, 1x10 5 CFU/mL başlangıç bakteri derişiminde 5mg/L, 10mg/L ve 20mg/L derişimlerde H2O2 (Merck) en iyi bakteri gideriminin sağlandığı 28 khz ultrasonik frekansta sisteme ilave edilmiştir. Hidrojen peroksitin Klebsiella pneumoniae bakterisi üzerindeki dezenfeksiyon etkinliğinin belirlenmesi amacıyla aynı derişimlerde kesikli arıtım çalışmaları yapılarak hibrit siteminde meydana gelen sinerjik etki belirlenmiştir. 3. Sonuçlar Bu çalışmada ultrasound ile Klebsiella pneumoniae bakterisinin dezenfeksiyonu çalışılarak, ultrasonik frekansın dezenfeksiyon etkinliği üzerindeki etkisi, US ve hidrojen peroksit ile birlikte kullanıldığı hibrit sitemin dezenfeksiyon etkinliği verilmiştir. 1112

3.1. Ultrasonik dezenfeksiyon çalışmalarının sonuçları Bu çalışmada 1x10 5 CFU/mL başlangıç bakteri derişiminde 28kHz, 45kHz ve 100 khz ultrasonik frekans ve 100 W güç uygulanarak gerçekleştirilen dezenfeksiyon çalışmalarının sonuçları Tablo 1 de verilmiştir. Tablo 1. Farklı US frekanslarında ortalama bakteri derişiminde meydana gelen azalma Zaman (dk) US (28kHz) US (45 khz) US (100 khz) 0 1,E+05 1,E+05 1,E+05 10 3,E+04 6,E+04 4,E+04 20 1,E+04 2,E+04 2,E+04 30 2,E+03 2,E+04 1,E+04 40 2,E+02 8,E+03 1,E+04 50 1,E+02 4,E+03 1,E+04 60 3,E+01 3,E+03 8,E+03 28 khz, 45 khz ve 100 khz ultrasonik frekanslarda yapılan deneyler sonucunda Klebsiella pneumoniae için en uygun giderim 28 khz frekansta olduğu belirlenmiştir. 3.2. Hidrojen peroksitin (H2O2) Klebsiella pneumoniae dezenfeksiyonu üzerindeki etkinliğinin incelenmesi 5mg/L, 10mg/L ve 20mg/L derişimlerde H2O2 ile gerçekleştirilen Klebsiella pneumoniae dezenfeksiyon çalışmalarının sonuçları Şekil 1 de verilmiştir. Ortalama Bakteri Derişimi (CFU/mL) 1,00E+05 1,00E+04 1,00E+03 1,00E+02 1,00E+01 1,00E+00 0 10 20 30 40 50 60 Zaman (dk) 5 mg/l H2O2 10 mg/l H2O2 20 mg/l H2O2 Şekil 1: Farklı H 2O 2 derişimlerinde ortalama bakteri derişiminde meydana gelen azalma 1113

5mg/L, 10mg/L ve 20mg/L derişimlerde H2O2 ile çalışıldığında, Klebsiella pneumoniae üzerinde bu derişimlerin etkisinin olmadığı görülmüştür. En yüksek derişim olan 20mg/L H2O2 derişiminde %11.51 ya da 0.05 log giderim gerçekleştiği belirlenmiştir. 3.3. H2O2 ve US dezenfeksiyon çalışmalarının sonuçları 5mg/L, 10mg/L ve 20mg/L derişimlerde H2O2 ile ultrasonik dezenfeksiyon çalışmalarında en iyi bakteri inaktivasyonun gözlemlendiği 28 khz ultrasonik frekansta gerçekleştirilen hibrit dezenfeksiyon çalışmalarının sonuçları Şekil 2 de verilmiştir. Ortalama Bakteri Derişimi (CFU/mL) 1,00E+05 1,00E+04 1,00E+03 1,00E+02 1,00E+01 1,00E+00 0 10 20 30 40 50 60 Zaman (dk) 20 H2O2 +US 10 H2O2+US 5 H2O2+US US (28kHz) Şekil 1: Farklı H 2O 2 derişimlerinde ultrasound ile gerçekleştirilen dezenfeksiyon çalışmalarında ortalama bakteri derişiminde meydana gelen azalma US ve H2O2 birlikte uygulanılan hibrit dezenfeksiyon çalışmalarında 28 khz de gerçekleştirilen US dezenfeksiyon çalışmalarında 60 dakika hidrolik bekletme süresinde bakterilerin tamamı dezenfekte edilemezken en düşük H2O2 derişimi olan 5 mg/l H2O2+US çalışmalarından başlayarak H2O2 ve US un sinerjik bir etki gösterdiği gözlemlenmiştir. 20 mg/l H2O2+US işlemi ile 50 dk dezenfeksiyon süresince 5 log luk giderim gözlemlenmiştir. 10 mg/l H2O2+US işleminde 60 dk dezenfeksiyon süresi sonunda 5 log luk bakteriyel inaktivasyon oranı gözlenmiştir. Ayrıca H2O2 ilave edilmesinin yalnızca ultrasound dezenfeksiyonundan çok daha kısa sürede mikroorganizma inaktivasyonu sağlandığı gözlenmiştir. Bu sayede Klebsiella pneumonia dezenfeksiyonu için kullanılan H2O2 miktarı azaltılmıştır. 4. Tartışma ve Öneriler Ultrasonik sistemde farklı frekansların ve ilave edilen H2O2 nin mikroorganizma giderim performansına olan etkileri incelenmiştir. Bu çalışmanın içme ve kullanma suyu arıtımında önemli bir gelişme olacağı ve ulusal kazanımlar sağlayacağı açıktır. İçme ve kullanma suyunun ultrasound ile mikrobiyolojik olarak arıtılabileceği sonucuna varılmıştır. Ultrasonik sistemin tek başına değil hibrit olarak çalıştırılması ile çok daha yüksek verimlerde mikroorganizma inaktivasyonu önerilebilir. Yapılan çalışmalar küçük ölçekli (laboratuvar ortamında) gerçekleştirilmiş olup bu 1114

çalışmaların pilot ölçekli ve daha büyük sistemlerde denenmesi bu çalışma sonucunda öneri olarak verilebilir. Ayrıca hedeflenen su ortamında bulunabilecek diğer mikroorganizmalar için ayrı çalışmalar ile ultrasound sisteminde test edilebilir. Ek Bilgi: Bu çalışma Anadolu Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu tarafından 1309F321 proje numaralı ve Ultrasonik Sistemlerle Suda Klebsiella Pneumoniae Dezenfeksiyonuna Ortam İyonlarının Etkisi başlıklı proje ile desteklenmiştir. Kaynaklar [1] Güler, Ç., Çobanoğlu, Z., Arıkan, N., Bunsuz, O., Yılmaz, H., Açıkgöz, B., Sakarya, S., Şentürk, Ş., Keçeci, M., Kale, Ş., Çevre Sağlığı, Bilimsel İmece Eğitim Toplantısı Uygulama Kitabı, 1995: p. 11. [2] Oğur, U.D.R., TEKBAŞ, Ö.F., Hasde, M., Klorlama Rehberi (İçme ve Kullanma Sularının Klorlanması), Gülhane Askeri Tıp Akademisi Halk Sağlığı Anabilim Dalı, Ankara, 2004. [3] Frank, R., Spellman, D., 1999, Choosing Disinfection alternatives for Water and Wastewater Treatment, Technomic,U.S.A. [4] Mason, T.J., 1990, Chemistry with Ultrasound, Elsevier, England. [5] Joyce, E., Phull, J.P., Lorimer, J.P., Mason, T.J., The development and evaluation of ultrasound for the treatmentof bacterial suspensions. A study of frequency, power and sonication time on cultured Bacillus species, Vol. 10, 315 318 (2003) [6] K.P. Jyothi, S.Y., E.P. Yesodharan, Ultrasound (US), Ultraviolet light (UV) and combination (US + UV) assisted semiconductor catalysed degradation of organic pollutants in water: Oscillation in the concentration of hydrogen peroxide formed in situ, Cochin University of Science and Technology, India, 2014(21): p. 1787-1796. [7] Gao, S., Hemar, Y., Ashokkumar, M., Lewis, G.D., Inactivation of microorganisms by lowfrequency high-power ultrasound: 1. Effect of growth phase and capsule properties of the bacteria, [8] Gao, S., Hemar, Y., Ashokkumar, M., Paturel, S., Lewis, G.D., Inactivation of bacteria and yeast using highfrequency ultrasound treatment, water research 60 (2014) 93 104. [9] Lakeh, A. B. B., Kloas, W., Jung, R., Ariav, R., Knopf, K., Low frequency ultrasound and UV- C for elimination of pathogens in recirculating aquaculture systems, Ultrasonics Sonochemistry 20 (2013) 1211 1216. 1115