FBE- Çevre Mühendisliği Lisansüstü Programı
Bu topluluk için Kalıcı Uri
Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı altında bir lisansüstü programı olup, yüksek lisans ve doktora düzeyinde eğitim vermektedir.
Gözat
Başlık ile FBE- Çevre Mühendisliği Lisansüstü Programı'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
Öge17 Alfa-etinilestradiol Sentetik Östrojen Hormonunun Biyolojik Karbon Giderimi Proseslerindeki Akut Ve Kronik Etkileri(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-06-26) Alanyalı, Burcu ; Çokgör, Emine Ubay ; 433590 ; Çevre Bilimleri ve Mühendisliği ; Environmental Science and EngineeringKararlı yapıdaki östrojenik kimyasalların su ortamında bulunması halk sağlığı ve ekosistemin yapısı açısından problem oluşturmaktadır. Endokrin sistemi bozan kimyasallar, son on yılda bilim insanlarını ciddi ölçüde kaygılandırmaya başlamıştır. Çünkü bu maddelerin hormonları taklit ettikleri, hormonsal etkileri engelledikleri veya arttırdıkları, hayvanların ve insanların üreme sistemlerinde ölümcül etkilere neden oldukları kaydedilmiştir. Östrojenik bileşiklerin, özellikle ilaçlarda kullanılan 17 alfa-etinilestradiol hormonunun, hayvanlarda ve insanlarda endokrin bozucu etkisi olduğu bilinmektedir. Son yıllarda, balıkların üreme organlarında anomalilerinin arttığı ve interseks olgusuna çok daha sık rastlandığı rapor edilmektedir. Bu üreme bozukluklarının kaynağının östrojenik kirleticiler; örneğin nonylphenol, 17α-ethinylestradiol ve antiandrogenik pestisitler olduğu iddia edilmektedir. Östrojen ve androjenlerin; balıklarda cinsiyet belirlenmesinde, farklılaşmasında ve büyüme süreçlerinde çok önemli etkileri olduğu bilinmektedir. Çevreye yayılan zehirlerin canlılara verdiği zararların başında, endokrin sistem (iç salgı bezleri) bozuklukları gelir. Bu bileşikler, canlılarda metabolizma sırasında üretilen endokrin sistemi hormonlarının tesirini maskeleyen veya onlar gibi davranarak fonksiyon gören, çevre ortamında (hava, gıda, su, toprak vs.) bulunan tabiî ve sentetik biyoaktif maddelerdir. Etinilestradiol (ya da 17 alfa-etinilestradiol, EE2) sentetik bir hormon olmakla birlikle doğal bir hormon olan estradiol hormonunun bir türevidir. Biyoaktif bir hormon olan ethinylestradiol tıp alanında takriben tüm modern formülasyonlarda, ağız yoluyla alınan ilaçlarda ve birçok ilaç tedavisinde kullanılmaktadır. Etinilestradiol, ilk olarak 1938 yılında Berlin’de Hans Herloff Inhoffen ve Walter Hohlwed tarafından sentezlenen sentetik steroid bir östrojen hormonudur. Bu hormon, tam olarak parçalanamadan atıksu arıtma tesislerinden çevreye ulaşan bir bileşiktir. Ayrıca, atıksu arıtımı sırasında bu bileşiğin bazı parçalanma ürünleri oluşmaktadır ve bu parçalanma ürünlerinin daha da fazla endokrin bozucu potansiyeli olduğuna inanılmaktadır. Bu tez çalışmasında sunulan araştırmanın amacı, seçilen bir sentetik östrojen hormonunun (17 alfa-etinilestradiol, EE2) aktif çamur sistemlerine olan akut ve kronik etkilerini değerlendirmek ve biyolojik arıtılabilirliğini incelemektir. İstanbul sınırları içerisinde bir atıksu arıtma tesisinden alınan aktif çamur, sentetik pepton çözeltisine alıştırılmıştır. Bu sentetik atıksu ile laboratuar koşullarında 12 litre hacminde bir reaktör kurulmuştur. Kurulan reaktörün çamur yaşı 10 gün ve hidrolik bekletme süresi 1 gün olarak seçilmiştir. Reaktör içerisindeki tam karışım hava taşları ve mekanik bir karıştırıcı yardımıyla sağlanmıştır. Reaktör tam karışımlı, kesikli bir biyolojik reaktördür. Reaktör alıştırma süreci boyunca, sistem her gün 600 mg KOİ/l organik yük olacak şekilde sentetik pepton çözeltisi ve bunun yanında mikro-makro nütrientler ile beslenmiştir. Alıştırma süreci, sıcaklık gibi laboratuar koşullarına bağlı olarak yaklaşık 5 ay sürmüştür. 5 ay boyunca biyolojik reaktörün denge koşullarına gelmesi beklenmiştir. Reaktör bu süreçte düzenli olarak alınan numune, ölçülen konvansiyonel parametre ve yapılan deneylerle izlenmiştir. Reaktör izleme süreci boyunca; sıcaklık, pH, askıda katı madde (AKM), uçucu askıda katı madde (UAKM) ve kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) gibi konvansiyonel izleme parametrelerine bakılmıştır. İzleme süresince reaktör içerisindeki KOİ giderim verimi % 94 e ulaşmıştır. Reaktör içerisindeki UAKM miktarı 2000 mg/l, pH ise 7.0-7.5 mertebesinde tutulmuştur. Ayrıca, reaktör F/M oranı sürekli sabit olacak şekilde 0.30 alınmıştır. Reaktörün denge koşullarını sağlaması ile birlikte ilk olarak bir kontrol deneyi ve ardından akut deneyler gerçekleştirilmiştir. Akut deneyler sırasında, 17 alfa- etinilestradiol östrojen hormonu iki farklı doz olarak uygulanmıştır. Bu dozlar 1 mg/l EE2 ve 5 mg/l EE2 dir. Farklı dozlarda EE2 verilen aktif çamur, respirometrik deneye tabi tutulmuştur. Akut deneyler boyunca respirometreye EE2 ile birlikte 360 mg KOİ/l olacak şekilde pepton çözeltisi de karbon kaynağı olarak eklenmiştir. Akut deneyler boyunca F/M oranı, reaktör F/M oranı ile aynı olacak şekilde (0.30) ayarlanmıştır. Deneyler, EE2 hormonun karbon giderimi üzerine olan akut etkisi ile ilgili olmasından dolayı nitrifikasyon inhibitörü kullanılmıştır. Akut deneyler sırasında belirli aralıklarla KOİ ve PHA numuneleri alınmış, AKM-UAKM deneyleri yapılmış, pH-sıcaklık takip edilmiştir. Ayrıca deney sonunda hormon numunesi de alınmış ancak EE2 hormonun aktif çamura anlık olarak beslenmesi sonucunda sıvı ya da katı fazda birikmiş hormon konsantrasyonuna rastlanmamıştır. Aynı zamanda, alınan PHA numunelerinde sisteme anlık EE2 verilmesi durumunda depolama etkisi görülmemiştir. Yapılan respirometre deneyleri sonunda, EE2 hormonunun akut etkisini gösteren oksijen tüketim hızı profili elde edilmiştir. Bu profile göre, farklı iki dozda uygulanan EE2 hormonunun yüksek dozda uygulanması durumunda maksimum oksijen tüketim hızında bir düşüş olduğu ve bunun sebebinin inhibisyon etkisi olduğu sonucuna varılmıştır. Akut deneylerin ardından, pepton çözeltisine alıştırılmış aktif çamur 40 gün boyunca EE2 hormonu ve beraberinde sentetik pepton çözeltisi ile beslenmeye başlamıştır. Bu süreç, kronik periyot olarak adlandırılmıştır. Kronik periyot boyunca, reaktör her gün 1 mg/l olacak şekilde EE2 hormonu ve 600 mg KOİ/l olacak şekilde sentetik pepton çözeltisi ile beslenerek aktif çamur EE2 hormonuna alıştırılmıştır. Kronik periyot boyunca belirli günlerde reaktör içerisinden KOİ, PHA ve hormon numuneleri alınmış, düzenli olarak AKM-UAKM ve pH bakılarak reaktör izlenmiştir. Reaktör pH sı 6.5 ile 8.0 arasında, UAKM değeri ise 2000 mg/l civarında tutulmuştur. KOİ giderim verimi ise % 95 olmuştur. Biyokütlenin depolama kapasitesine bakıldığında ise reaktöre beslenen toplam KOİ miktarının kronik periyot boyunca ancak % 17 sinin biyokütle tarafından depolanabildiği sonucuna varılmıştır. Bu durumda depolama mekanizmasının sistem üzerinde önemli derecede bir etkisinin olmadığı söylenebilmektedir. Kronik periyot boyunca her 5 günde bir respirometre deneyleri yapılarak aktif çamurun EE2 hormonuna verdiği tepki gözlenmiştir. Kronik deneyler boyunca respirometreye EE2 ile birlikte 360 mg KOİ/l olacak şekilde sentetik pepton çözeltisi de karbon kaynağı olarak eklenmiştir. Kronik deneylerde F/M oranı, reaktör F/M oranı ile aynı olacak şekilde (0.30) ayarlanmıştır. Deneylerin, EE2 hormonun karbon giderimi üzerine olan kronik etkisi ile ilgili olmasından dolayı nitrifikasyon inhibitörü kullanılmıştır. Kronik deneyler sırasında belirli aralıklarla KOİ, PHA numuneleri alınmış, AKM-UAKM deneyleri yapılmış ve pH-sıcaklık takip edilmiştir. Her deney için oksijen tüketim hızı profilleri elde edilmiştir. Deneyler sonucunda elde edilen oksijen tüketim hızı ve PHA depolama ürünü verileri, Aquasim olarak adlandırılan bir bilgisayar programı aracılığı ile modifiye edilmiş ASM3 modeline uygun olarak modellenmiştir. Model kullanmanın amacı, ilgili stokiyometrik ve kinetik katsayıların belirlenmesidir. Bu tez çalışmasında kronik periyota ait kontrol, 1.gün ve 40.gün deneyleri modellenmiştir. Kronik kontrol ve 1.gün deneylerine ait kinetik katsayıların aynı olduğu ve değişmediği görülmüştür. Buna göre, kronik periyota ait ilk günler için EE2 hormonunun mikrobiyal kinetik üzerinde herhangi bir etkisinin olmadığı sonucuna varılmıştır. Oysa ki 40.gün deneyine ait model sonuçlarına bakıldığında, EE2 hormonun sistem üzerinde uyarıcı bir etkisinin olduğu açıkça görülmektedir. Bu etki sonucunda, artan enzim aktivitesi ile birlikte maksimum büyüme ve hidroliz hızlarında artış olduğu sonucuna varılmaktadır. Substratın az bir kısmı depolanmaya devam etmektedir. PHA depolama ürünü sonuçlarına bakıldığına, bu tip bir sistemde depolama mekanizmasının az miktarda etkili olduğu sonucuna varılmaktadır. Kronik deneyler boyunca hormon numunesi de alınmıştır. Alınan hormon numunelerinden sıvı ve katı faz ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Çamur numuneleri katı faz ekstraksiyonuna tabi tutulmuştur. Buradaki amaç; EE2 hormonunun katı fazdaki konsantrasyonlarının belirlenmesidir. Analiz sonuçlarından, EE2 hormonunun biyolojik arıtılabilirlik mertebesi belirlenmiştir. Katı faz ekstraksiyonu sırasında katı fazda biriktiğine inanılan hidrofobik yapıdaki EE2 hormonunun sıvı faza geçirilerek kütle spektrometrik bir metot olan likit kromatografi tandem kütle spektrometrisi (LC-MS/MS) ile ölçülmesidir. Tüm numuneler Ultra Performans Likit Kromatografisi (UPLC) cihazı ile ölçülmüştür. Yapılan hormon ölçümlerinden elde edilen verilere göre, EE2 hormonunun hidrofobik yapısına rağmen çamur (katı faz) fazında önemli miktarda hormon konsantrasyonu görülmemiştir. EE2 konsantrasyonuna daha çok çıkış suyunda (sıvı faz) çözünmüş halde rastlanmıştır. Karbon giderimi proseslerinde, heterotrof bakterilerin arıtma sürecinde görevli oldukları bilim dünyası tarafından ifade edilmiştir. Doğal hormonlara göre biyolojik olarak parçalanabilirliği zor olan sentetik östrojen hormonu EE2 nin, bilimsel araştırmalarda yapılan tür analizlerine göre bir grup heterotrof bakteri tarafından parçalanabildiği bilinmektedir. Buna göre bu çalışma için, karbon gideren bir sistemde EE2 hormonunun katı fazda adsorbe olmak yerine karbon kaynağı yerine kullanılarak bir kısmının biyolojik olarak parçalandığı ve bir kısmının da sıvı fazda çözünmüş halde kaldığı görülmektedir. Sonuç olarak, karbon gideren biyolojik bir sisteme EE2 arıtılabilirlik verimi açısından bakıldığında yaklaşık % 84 giderim verimi olduğu sonucuna varılabilmektedir.
-
Öge2,6 Dihidroksibenzoik Asitin Aklimasyon Ve İnhibitör Etkisinin Aerobik Şartlar Altında Pepton Giderimine Etkisinin Değerlendirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Katipoğlu, Tuğçe ; Orhon, Derin ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringBu çalışmada, bir biyolojik arıtma tesisinden alınan aktif çamurun zeytin yağı endüstrisi kaynaklı 2,6 dihidroksibenzoik asite aklimasyonu incelenmiştir. 2,6 dihidroksibenzoik asitin biyolojik arıtılabilirliği bir biyolojik ayrışma testi ile desteklenmiştir. Bir arıtma tesisinden alınan aktif çamur pepton içerikli sentetik atıksuya aklime edilerek yüksek ve düşük çamur yaşlarında çalıştırılmıştır. Aynı nitelikteki aktif çamura sentetik atıksu ile 2,6 dihidroksibenzoik asit aklimasyonu birlikte uygulanmış; respirometrik çalışmalar ve konvansiyonel parametrelerle sistem izlenmiştir. 2,6 dihidroksibenzoik asitin, farklı çamur yaşlarında pepton giderimi üzerinde inhibitör etkisi olduğu görülmüştür. Belirli bir işletim periyodu sonunda aktif çamurun bu karışıma aklimasyonu gözlenmiştir. Bu maddenin aklimasyonu, farklı çamur pepton ve 2,6 dihidroksibenzoik asit giderimleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Sadece pepton ile beslenen sistemlerde çok bileşenli modeller kullanılarak farklı çamur yaşlarının etkisi kinetik özellikler kapsamında değerlendirilmiştir.
-
ÖgeA comparative evaluation of anaerobic treatment of low strength wastewaters at mesophilic and psychrophilic temperatures(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2005) Gömeç, Çiğdem Yangın ; Eroğlu, Veysel ; 166666 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringHavasız arıtma orta ve yüksek kirlilik yüklerine sahip atıksularda yıllardan beri uygulanmaktadır. Son yıllarda, seyreltik atıksulann yüksek hızlı anaerobik sistemler ile antılabilirliklerinin fizibilitesi değerlendirilmektedir. Bu sebeple, anaerobik arıtma seyreltik endüstriyel atıksularda uygulanmaya başlanmış olup hatta evsel atıksulann bile belirli koşullar altoda havasız antılabilirliklerinin gerçekleştirilebileceği düşünülmektedir. Uygulamadaki kolaylıklan, düşük ilk yatırım ve işletme maliyetleri ve çeşitli atıksulann antımlanndaki uzun süreli deneyimlerden dolayı, evsel atıksulann anaerobik antımında en uygun sistemlerin yukan akışlı çamur yataklı (YAÇY) reaktörler olduğu düşünülmektedir. Son yıllarda farklı sıcaklık değerlerinde yapılan birçok araştırma, uygun proses tasarımı seçildiği takdirde, sıcaklık parametresinin havasız antma uygulamalarında kısıtlayıcı bir faktör olmadığını göstermiştir. Organizmalar istenilen sıcaklık değerlerine adapte edilirlerse, reaktörlerin psikrofüik (düşük sıcaklıklarda yaşayabilen) şartlar altında dahi işletilebilecekleri ve psikrofüik havasız antmanın, orta ve düşük sıcaklıklarda deşarj edilen atıksular için çok uygun bir alternatif olabileceği belirtilmektedir. Genelde evsel atıksulann deşarj edildikleri sıcaklık değerleri 35°C'nin altında olduğu için, mezofilik havasız antma sırasında ısıtma ihtiyacı duyulmaktadır. Bu sebeple, düşük sıcaklıklarda (10-20°C) işletilebilen havasız antma sistemleri çok daha düşük antma maliyetlerine olanak sağlayabilirler. Bazı dezavantajlan olmasına rağmen, düşük sıcaklıklara sahip seyreltik atıksulann ilave ısıtma ihtiyacı göstermeyerek antılmalan, ilk yatınm ve işletme maliyetlerini ve enerji ihtiyaçlanm önemli ölçüde azaltmaktadır. Havasız çürütme proseslerinde iki önemli metanojen tür olan Methanosaeta ve Meihanosarcina, esas olarak asetatı kullanarak metan üretimini sağlarlar. 16S rRNA/DNA esaslı mikrobiyolojik tanımlama teknikleri, son yıllarda, birçok antma sistemlerinde bulunan mikroorganizmalann tesbit ve incelenmesinde uygun bir yöntem olmaktadır. Mikrobiyolojik tanımlama teknikleri arasında en fazla kullanılan Floresan yerinde hybridizasyon (FISH) tekniği ile anaerobik sistemlerde bulunan mikrobiyolojik popülasyonlar tanımlanabilmektedir. Atıksulann havasız antılmalan sırasında baskın bakteri floralarının ve büyüme hızlarının seçimi sırasında göz önüne alınması gereken en önemli parametrenin işletme sıcaklığı olduğu belirtilmektedir. Sıcaklığın metanojen aktiviteleri üzerinde önemli etkileri olduğu için, sistem içersinde en uygun işletme sıcaklığının sağlanması gerekmektedir. xvı Çalışmanın amacı düşük kirlilik yüklerine sahip seyreltik atıksularm, düşük sıcaklık şartlarında yüksek hızlı YAÇY reaktör ile havasız antılabilirliklerinin değerlendirilmesi ve ilave ısıtma ihtiyacı göstermemesinden dolayı işletme maliyeti açısından daha ekonomik bir alternatif olarak incelenmesidir. Bu çalışmada, biri mezofilik (35±2°C), diğeri ise psikrofilik (10±1°C) sıcaklık şartlarında işletilmiş iki adet laboratuvar ölçekli YAÇY reaktör önce evsel atıksuyu karakterize eden sentetik atıksu ile, daha sonra ham evsel atıksu ile beslenmiştir. Her iki reaktördeki baskın mikrobiyolojik türler FISH tekniği kullanılarak konfokal tarayıcılı lazer mikroskopu (CSLM) ile tanrmlanmıştır. Deneysel çalışma süresince, mikrobiyolojik çeşitlilikteki değişim ve granül çamur yapılarında meydana gelen farklılıklar araştırılmıştır. Böylece seyreltik atıksularm farklı sıcaklıklarda antıldığı yüksek hızlı havasız reaktörlerin performansları, konvansiyonel izleme parametrelerinin yanında mikrobiyolojik çeşitlilik incelenerek değerlendirilmiştir. Sonuçlar, sentetik atıksu arıtımında ll°C'de (psikrofilik) ve 2 kgKOİ/m3.gün'lük organik yükleme hızı (OYH)'nda %82'lere varan ortalama KOİtop giderimi göstermiştir. Aynı organik yükleme hızında 35°C'deki (mezofilik) ortalama KOİtop giderimi ise %90 olarak bulunmuştur. Diğer taraftan, ham evsel atıksuyun antıldığı mezofilik ve psikrofilik YAÇY reaktörlerde elde edilen ortalama KOİtop giderimleri OYH=0.7 kgKOİ/m3.gün'de sırasıyla %49 ve %35 olarak gözlenmiştir. Ham evsel atıksuyun arıtılması sırasındaki düşük giderim verimlerine, numune alma döneminde kanalizasyon sistemine verilen deniz suyundan kaynaklanan seyrelmenin sebep olduğu düşünülmektedir. 16S rRNA-odaklı oligonükleotid problar, havasız sistemlerin mikrobiyolojisi hakkında etkili sonuçlar vermiş ve her iki granül çamurunda, Methanosaeta (MX825) türünün baskın tür olduğu gözlenmiştir.
-
ÖgeA new oxygen model for mineralization and nitrification in aerobic suspended culture systems(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1995) İlhan, Rasim ; Gönenç, İ. Ethem ; 46539 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringEvsel ve endüstriyel atıksulann mineralizasyon ve nitrifikasyonunda genel olarak havalı askıda askıda kültür sistemleri uygulanır. Havalı biyolojik arıtma tesislerinin ana kısmını havalandırma oluşturmakta ve genelde enerjinin en fazla kullanıldığı ünitedir. Mekanik havalandırıcılar veya hava üfleyiciler yardımı ile havalandırma tankı içine verilen hava içindeki oksijen veya doğrudan verilen oksijen organik substratlann bio- oksidasyonu, hücrelerin içsel solunumu ve amonyak azotunun nirrifikasyonu için kullanılmaktadır. Havalı biyolojik arıtma proseslerinin tipik konfigürasyonlan biri ile diğeri arasında farklılık göstermesine rağmen, herbir prosesin performans değerlendirmesinde prosesin geniş aralıklarda değişen işletme şartlan altında enerji kullanımı ile organik madde giderim verimi arasında kantitatif ilişki kurmak gerekir. Mineralizasyon ve nitrifikasyon için havalı askıda kültür sistemler kullanan biyolojik ahksu arıtma tesisinin dizaynı sırasında, proses seçimi kadar havalandırma sisteminin konfigürasyonuda önemlidir. Havalandırma sisteminin konfigürasyonu için belirleyici ana etkenler oksijen transferinin gerçekleşeceği havalandırma tankı reaktör tipi ve oksijen transferini gerçekleştirecek havalandırıcı ekipmanların fiziksel boyutları ile işletme sırasındaki gerçek verimleridir. Minerilizasyon için havalı askıda kültür sistemler kullanan konvansiyonel aktif çamur prosesi ile dizayn edilen biyolojik bir atıksu arıtma tesisinin tam karışımlı reaktör modelindeki havalandırma tankı, dizayn sırasında uygun boyutlarda gözükmesine rağmen, tank içindeki sıvı faza oksijen transferi sağlayacak mekanik havalandırıcıların ve/veya tank tabanına döşenecek difuzörlerin toplam sayısı, dizayn edilen su derinliği için yetersiz veya fazla olabilmektedir. Bu durum,dizayn sırasında havalandırıcı ekipmanlarının muhafazakar şekilde dizaynı ile aşılmaya çalışılmakta, ancak tesisin işletilmesi sırasında, öngörülen çıkış suyu kalitesi standartları sağlanmakla birlikte, birim kullanılan enerji başına giderilen organik madde miktarı düşük,bu nedenle tesis ekonomik işletme olmaktan uzaklaşmaktadır. XVI Minerilizasyon için havalı askıda kültür sistemler kullanan konvansiyonel aktif çamur prosesi ile dizayn edilen bir biyolojik atıksu arıtma tesisinin piston akımlı reaktör modelindeki havalandırma tankı, dizayn sırasında uygun boyutlarda gözükse bile oksijen transferini sağlayacak ekipmanların fiziksel boyutları ve/veya sayısı, dizayn edilen su derinliğindeki tank yüzey alanı veya tank taban alanına sığmamaktadır. Diğer taraftan, havalandırma tanla girişinde birim mikroorganizma kütlesi başına organik madde yüklemesinin fazla olması nedeniyle, havalandırma tankının bu kısımlarında, sıvı fazdaki çözünmüş oksijen konsantrasyonları hızlı oksijen kullanımı nedeniyle kritik hale gelip havasız ortamların oluşmasına neden olmaktadır. Böyle durumlar; tesisin işletilmesinde kontrol zorluklan getirmesi yanında tesis de verim düşüklüğü, çıkış su kalitesi standartlarının sağlanamaması şeklinde kendini göstermektedir. Rasyonel olarak dizayn edilmiş bir arıtma tesisinden işletme sırasında meydana gelebilecek dalgalanmalara cevap vermesi beklenir. Bu dalgalanmalar atiksu akımı ve bu akım içindeki kitletici konsantrasyonların da değişimler şeklinde ortaya çıkmaktadır. Atiksu akımındaki dalgalanmalar gerekli savak yapılan veya kontrol ekipmanlan ile önlenebilmekte ancak akım içindeki kirletici konsantrasyonlanndaki artış veya azalmalar doğrudan prosesi ve proses kontrol parametrelerini olumsuz yönde etkilemektedir. Bu etkilerden biri, havalandırma tankına oksijen sağlayan ekipmanların yetersiz kalması veya gereğinden fazla enerji kullanmaları şeklinde sonuçlanmaktadır. Havalandırma tankı girişinde dizayna esas alınan atıksu kirletici konsantrasyonun yüksek, oksijen transferini sağlayan ekipmanların yetersiz kalarak sıvı faz çözünmüş oksijen konsantrasyonunun kritik değer altına düşmesi halinde ise; sistem çıkışında arıtılmış su kalitesi öngörülenden yüksek, dolaysıyle giderim verimi düşmekte, buna bağlı etkileşim çöktürme tankında çamur yükselmesi şeklinde ortaya çıkmaktadır. Havalandırma tankı girişinde dizayna esas kirletici konsantrasyonunun düşük, oksijen temininin gerekenden fazla olması halinde ise gereksiz şekilde fazladan enerji kullanılmış olmakta, bu gibi durumlar megawatt/saat mertebesinde enerji kullanan arıtma tesisleri için büyük önem taşımaktadır. Atiksulann konvansiyonel veya ileri antımı için oluşan maliyetlerin önemi; bir tarafta su kalite kriterleri düzenli olarak sağlanırken, diğer tarafta her türlü anlamdaki maliyetlerin azaltılmasına yönelik tedbirlerin alınması için de belirleyici olmasıdır. Günümüzde biyolojik atıksu arıtma proseslerine optimum enerji kullanımı ile ilgili getirilen geniş kavram, birim enerji kullanımına karşı giderilen BOD miktarı olarak tanımlanmaktadır. xvii Havalı Askıda Kültür Sistemlerde Minerilizasyon ve Nitrifikasyon için Yeni Oksijen Modeli adlı bu çalışmada, mineralizasyon ve nitrifikasyon prosesi sırasında organik madde yüklemesi F/M, organik madde giderim verimi £, aktif çamur konsantrasyonu Xmlss gibi tesisin dizayn ve işletme parametrelerine bağlı olarak, havalandırma tankı içinde küresel formdaki değişik flok çaplan için sıvı fazdaki kritik çözünmüş oksijen konsantras yonlan CLk geliştirilen model çerçevesinde verilmiştir. Birinci bölümde çalışmanın amaç ve kapsamı, anlam ve önemi açıklanmıştır. İkinci bölümde havalı askıda kültür sistemler için oksijen gereksinimi ve oksijen temini üzerinde literatürde daha önce yapılmış çalışmalar verilmiştir, özellikle, oksijen transfer mekanizması, oksijenin aktif çamur ve floklar içinde difüzyonu, mineralizasyon ve nitrifikasyon üzerinde çözünmüş oksijenin etkileri ile aynca, oksijen temini, oksijen kütle transferi, karıştırma ve havalandırma prosesi için oksijen transfer düzeltme faktörleri ve girişimler ayrıntılı olarak verilmiştir. Üçüncü bölümde, mikrobiyolojik yapılar için literatürde daha önce yapılmış difüzyon modelleri tarihi gelişimi içinde incelenmiştir. Literatürdeki modelleme çalışmalarında yapılan genel kabuller; biyolojik yapıların değişik geometrik şekilleri için biyolojik yapının dış yüzeyinden iç kısmına oksijen ve/veya substrat transferinin konsantrasyon farkı ve difüzyon ile gerçekleştirildiklerini, havalı askıda kültür sistemler ile çalışan aktif çamur proseslerinde mikrobiyolojik yapıların genelde küresel formda floklar olarak ele alındığı gözlenmiştir. Model çalışmalarında, difüzyon mekanizması altında oksijenin önce sıvı faz sonra sıvı fazdan flokların içine olduğu, oksijen ve değişik sübstratlar için deneysel çalışmalardan elde edilen difüzyon katsayıları arasında farklılıklar bulunduğunu göstermiştir. İncelenen model çalışmalarından birinde, aktif çamurun yoğunluk, porosite, spesifik yüzey alanı, ortalama pore çapı ile ilgili yapılmış deneysel çalışma sonucuna göre aktif çamur ile kalınlaştınlmış aktif çamur için aynı diffîisivite katsayısının verildiği görülmüştür. Dördüncü bölümde, bu çalışmanın konusu olan havalı askıda kültür sistemlerde mineralizasyon ve nitrifikasyon için yeni oksijen modeli ve modelin dayandığı esaslar verilmiştir. Modelleme çalışmasında kullanılan tek bir flok'un geometrik gösterimi, yapılan kabuller ve sınır şartlan açıklanmıştır. Havalı askıda sistemlerde mineralizasyon ne nitrifikasyon için yeni oksijen modelinde, mineralizasyon ve nitrifikasyon için 0. mertebe reaksiyonda reaksiyon hızlan tanımı yapılmıştır. Flok içinde oksijenin reaksiyon hız sabiti ko, atiksu kirletici parametrelerinden kimyasal oksijen ihtiyacı (COD) ve biyokimyasal oksijen ihtiyara (BOD) ve amonyak azotu için ayn ayn verilmiştir. Oksijen transfer mekanizmasında ana rol oynayan flokların biyolojik mikroorganizma kütlesinden oluştukları hesaba katılarak, xviii bunun doğal sonucu oksijen reaksiyon hız sabiti ko ile olan doğrudan ilgisi, organik madde yüklemesi F/M, substratm giderim verimi £, ve aktif çamur konsantrasyonu Xmlss ile BOD ve azot için oksijenin stokiyometrik kullanım oranlar v terimleri birlikte ele alınarak 0. derece reaksiyon mertebesinde, aktif çamur floklarının oksijen kullanım hızı rf mineralizasyon için; rf = [v(U(F/M)]BODX] MLSS nitrifikasyon için, rf= [[v (SXF/M)]^ vn (g) (F/M)]^.N] X, MLSS şeklinde verilmiştir. Havalı askıda kültür sistemlerde mineralizasyon ve nitrifikasyon için biyolojik anksu arıtma tesisi havalandırma tankı içinde sıvı fazdaki kritik çözünmüş oksijen konsantrasyonları oksijen transferinin difüzyon mekanizması altındaki flok çaplan, proses dizayn ve kontrol parametreleri ile olan ilgili model denklemleri ise mineralizasyon için ; 1 1 d2 CkL=[ + ] [v® CF/MÖİbcd Xmlss 3E>l 6Df 4 nitrifikasyon için, 1 1 d2 ckL=[ - + - ] - [(v^cf/n^^+^xf/ivdK* 3Dl 6Df 4 MLSS şeklinde verilmiştir. xıx Beşinci bölümde, mineralizasyon ve nitrifikasyonda kullanılan model sabitleri literatür çalışmaları dikkate alınarak tablo halinde verilmiştir. Model içinde kullanılan sabitler; mineralizasyon ve nitrifikasyonda oksijenin stokiyometrik kullanım oranlan v = 0.84 kgOa/kgBOD, vn= 4.20 kg02/kgN, aktif çamur karışımında oksijenin difîizyon katsayısı 2.1xl0"9 m2/san, flok içinde oksijenin difîizyon katsayısı 0.74 10"9 m2/san alınmıştır. Mineralizasyon sırasında biyolojik atiksu antma tesisi havalandırma tankı aktif çamur ortamında, dizayn ve işletme parametrelerinin değişik değerlerine karşı hesaplanan kritik çözünmüş oksijen konsantrasyonunun aldığı değerler tablo ve şekillerle verilmiştir. Sistemde mineralizasyondan nitrifikasyona geçiş şartlan ile değişik BOD konsantrasyonlarına karşı hesaplanan amonyak azotu değerleri ayn tablo ve şekil ile verilmiştir. Bu bölümde son olarak, model çerçevesinde öngörülen mineralizasyondan nitrifikasyona geçiş ile nitrifikasyon prosesinde belirli işletme şartlan altında belirli flok çapı için hesaplanan kritik oksijen konsantrasyonunun aldığı değerler konunun önemini vurgulamak için ayrı bir tablo ve şekil ile gösterilmiştir. Son bölümde, sonuçlar ve tartışma sunulmaktadır.
-
ÖgeAb Entegre Kirlilik Önleme Ve Kontrolü Direktifi (ıppc) İçin Düzenleyici Etki Analizi Ve Bir Uygulama: Demir Çelik Endüstrisi(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Erengüç, Aslı ; Görgün, Erdem ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringBu çalışma, Avrupa Birliği Entegre Kirlilik Önleme ve Kontrolü Direktifi (96/61/EC)’nin kamu kuruluşlarına ve sanayiye getirdiği mali yükümlülüklerin, gelişmiş ülkelerde ekonomik etkinliğin ve toplumsal refahın arttırılmasına yönelik olarak uygulanmakta olan “Düzenleyici Etki Analizi” (DEA) kavramı ile ele alınmasının gerekliliğini vurgulamayı amaçlamaktadır. Düzenleyici Etki Analizinin, uygulandığı birçok ülkenin düzenleme sürecine önemli katkılar sağladığı görülmektedir. DEA, özellikle AB mevzuatına uyum sağlamakla yükümlü aday ülkelerin düzenleme sürecine katkıda bulunmaktadır. Düzenlemelerin etkilerinin değerlendirilmesine yönelik sistematik bir yöntem Türkiye’de henüz etkin olarak uygulanmamaktadır. Bu sebeple bu çalışmada, Entegre Kirlilik Önleme ve Kontrolü Direktifinin Düzenleyici Etki Analizine yönelik olarak Türkiye için bir yol haritası oluşturulmaya çalışılmıştır. Sürecin sanayi işletmeleri ve sektörel dernekler tarafından gerçekleştirilecek İşletme ve Sektörel Etki Analizleri ile güçlendirilmesi gerektiği vurgulanmıştır. Mevcut En İyi Teknikler’e ulaşmak için yapılacak yatırımın işletmenin rekabet gücünü etkilemeyecek bir sürede planlanmasına yönelik bir metodoloji geliştirilmiştir. Bu kapsamda demir çelik üretimi yapan bir tesiste yapılan uygulama çalışması ile tesisin Direktife uyum durumu Mevcut En İyi Teknikler açısından incelenmiş ve bir aralık analizi yapılmıştır. Bu çalışmaya ek olarak Demir Çelik Üreticileri Derneği yetkililerinin katkıları ile direktifin yürürlüğe girmesi ile sektörün rekabet gücünün olumsuz etkilenmemesi ve en kısa zamanda uyum sağlaması için sektörün bütününe dönük bir SWOT analizi çalışması gerçekleştirilmiş ve bir eylem planı önerisi oluşturulmuştur.
-
ÖgeAerobik Ortamda Yüksek Çamur Yaşında Sülfametoksazol’ün Akibeti Ve Asetatın Biyolojik Ayrışabilirliği Üzerine İnhibisyon Etkisi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012-06-04) Ural, Aslıhan ; Çokgör, Emine Ubay ; 424276 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental Engineeringİlaç etken maddelerinin üretimi ve tüketimi son yıllarda oldukça artmıştır. Henüz çevre üzerindeki riskleri ve etkileri tam olarak bilinemediği için, bu maddelerin varlıkları ve giderimleri en önemli araştırma konularından biri olmuştur. Sık kullanılan bir ilaç türü olan antibiyotiklerin yıllık tüketimleri tüm dünyada yaklaşık 500 ton’dur. Son yıllarda artan antibiyotik kullanımı hayatımızın her alanında kendini göstermektedir. Özellikle insan ve hayvan sağlığı, balık gibi sucul canlıların sağlığı ve gelişimi, tıbbi atıklar, endüstriyel aktiviteler, antibiyotik ve ilaç üreten endüstriler, gıda sektöründe besinlerin korunması, ev gereçleri, ürünler üzerine spreyleme, çiftlik hayvanlarının üretimi, balık çiftlikleri gibi alanlar antibiyotiklerin temel kaynaklarını oluşturmaktadır. Günümüzde geniş bir kullanım aralığına sahip olan antibiyotikler, insan ve hayvansal tıpta tedavi edici amaçlar için sıklıkla kullanılır. Bu nedenle, tedavi edici antibiyotiklerin kalıcı konsantrasyonları çevrede bulunur. Veterinerlikte hayvan sağlığı amacıyla kullanılan antibiyotikler tüketiciler tarafından kolay temin edilmesi ve maliyetinin ucuz olmasından dolayı yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Örneğin, kümeslerde ortaya çıkan bazı hastalıklarla mücadele amacı ile tavuk yemine antibiyotiklerin katıldığı bilinmektedir. Bu antibiyotikler, hayvanların eti veya yumurtası ile tüketiciye kadar ulaşabilmektedir. Bu tehlike nedeni ile antibiyotiklerin kullanılması kontrol altında tutulmalıdır. Ancak bilinçsiz ve gereksiz antibiyotik kullanımı sonucunda hem çevresel sorunlar hem de besin zinciri yoluyla canlılarda özellikle insanlarda sağlık problemleri meydana gelmektedir. Balık çiftliklerinde gerekli sağlığa uygunluk kurallarına uyulmamasından dolayı hastalıklar sıklıkla yaşanmakta ve büyük ekonomik kayıplar ortaya çıkmaktadır. Balıkların bakteriyel hastalıklarının tedavisinde en yaygın yöntem antibiyotik ve diğer bazı kimyasalların kullanılmasıdır. Yeme karıştırılarak balıklara verilen antibiyotiklerin tüketilmeyen kısmı suda çözünür veya zemine çöker. Atık yemle birlikte ortama geçen ilacın bir kısmı doğal ortamdaki balık ve kabuklular tarafından alınır ve bünyede birikerek yüksek konsantrasyonlar oluşturur. Antibiyotiklerin aşırı kullanımı standart antimikrobiyal uygulamalara karşı dirençli patojenlerin gelişimini de teşvik eder. Bunun sonucu olarak da besin zinciri yoluyla insanlar ve diğer canlılar sağlık sorunları yaşamaktadırlar. Antibiyotikler mikroorganizmaların büyümesini durduran ya da öldüren biyolojik kaynaklı veya sentetik olarak elde edilen çok etkili biyoaktif maddelerdir. Etki tarzlarına ve etkiledikleri mikroorganizmalara göre çok sayıda antibiyotik bulunmaktadır. Mikroorganizmanın hücre duvarını bozmak, protein sentezini bozmak veya mikroorganizmanın ihtiyaç duyduğu maddeleri yok etmek antibiyotiklerin etkileri arasındadır. Antibiyotikler, doğada bakteriler veya mantarlar tarafından üretilir. Bu canlıların antibiyotik üretip bulundukları ortama salma nedenleri, diğer türlerle besin yarışı içinde olmalarıdır. Bu nedenle, bulundukları ortamda kendilerinden başka organizmaların yok olmalarını veya daha fazla büyümelerini engelleyen antibiyotik maddeleri üretirler. Antibiyotikler etki mekanizmalarına ve kimyasal yapılarına göre sınıflandırılmaktadır. Etki mekanizmalarına göre: Hücre duvarı sentezini engelleyenler, protein sentezini engelleyenler ve nükleik asitlere etki edenler şeklinde sıralanmaktadır. Antibiyotikler etki mekanizmalarına ve kimyasal yapılarına göre 9 ana başlık altında sınıflandırılmaktadır: β-Laktamlar (penisilin, sefalofosporin, monobaktam), Tetrasiklinler (oksitetrasiklin ve tetrasiklinler), Makrolid antibiyotikler (eritromisin), Aminoglikozidler (gentamisin, tobramisin, amikasin), Quinolonlar (siprofsaksin), Linkosamidler (klindamisin), Oksazolidler (linezolid), Sülfa antibiyotikler (sülfisosazol), Sasilik peptidler (vankomisin, polimiksinler). Veterinerlik alanında öncelikli olarak uygulanan antibiyotik sınıfları; tetrasiklin ve sulfamidlerdir. İnsan tedavisinde ise sentetik penisilinler, tetrasiklin ve makrolidler yaygın olarak kullanılır. Antibiyotikler konvansiyonel biyolojik arıtma proseslerine dirençli oldukları için, alıcı su kaynaklarına tam olarak arıtılamadan deşarj edilmektedirler. Bu nedenle, çıkış sularında ve alıcı ortamlarda birikmektedirler. Endüstride kullanılan prosesler ve kimyasallardan dolayı oluşan atıksular yoğun kirlilik içermekte ve toksik nitelikte olmaktadır. Bu maddeleri içeren ilaç endüstrisi atıksuların arıtımı için fizikokimyasal arıtıma ihtiyaç duyulmaktadır. Çünkü miktarları her geçen gün ekosistemde artan bu ilaç etken maddeleri, doğada antibiyotiğe dirençli patojen organizmaların artışına sebep olmakta ve bu durum halk sağlığı için büyük bir tehdit oluşturmaktadır. Aslında sorunların temelinde çevrenin korunmayıp yoğun olarak kirletilmesi ve doğal kaynakların bilinçsizce tüketilmesi gelmektedir. Özellikle doğal ortamların evsel, endüstriyel ve tarımsal faaliyetler sonuncunda yok olma aşamasına gelmesi insanları farklı arayışlara yöneltmiştir. Örneğin günümüzde akuatik yaşamın dengesinin bozulması ile balık çiftliklerinin hızla gelişip çoğalması ve bunun sonucu olarak da çevrenin göz ardı edilmesi yine çevre kirliliği olgusunu ortaya çıkarmıştır. Bu nedenle yapılan ya da yapılacak her faaliyette çevre koruma bilincinin ön planda olması gerekmektedir. Bu çalışmada, önemli antibiyotiklerden biri olan Sülfametoksazol (SM)’ün, aktif çamur sistemlerine olan akut ve kronik etkileri ve biyolojik arıtılabilirliği incelenmiştir. Bir evsel atıksu arıtma tesisinden alınan aktif çamur ana karbon kaynağı olarak asetata aklime edilerek 10 çamur yaşında çalıştırılmıştır. Doldur-boşalt çalıştırılan sistem kolay ayrışabilir organik olarak asetat ile beslenmiş ve giriş KOİ konsantrasyonu 400 mg KOİ/L olarak belirlenmiştir. Reaktör kararlı dengeye ulaşıncaya kadar ve sonrasında, konvansiyonel parametreler izlenerek kontrol altında tutulmuştur. Akut inhibisyon deneylerinde, doldur-boşalt reaktörden alınan ve aynı F/M oranına sahip biyokütle kullanılmış ve asetat ile birlikte SM’ün 25 mg/L, 50 mg/L, 100 mg/L ve 200 mg/L’lik dört farklı konsantrasyonu anlık olarak beslenmiştir. Akut inhibisyon deneylerinde gözlenen antibiyotik giderimi ihmal edilebilir düzeydedir. Kinetik katsayılara bakıldığında, maksimum depolama hızının azaldığı; fakat içsel solunum hızının arttığı görülmüştür. Kronik inhibisyon deneylerinde, doldur-boşalt reaktörden alınan ve aynı F/M oranına sahip biyokütle kullanılmış ve asetat ile birlikte SM’ün 50 mg/L’lik konsantrasyonu sürekli olarak beslenmiştir. Kronik çalışmalarda üç farklı substrat tipi uygulanmıştır: karışık substrat (antibiyotik ile asetat içerir), yalnızca asetat ve yalnızca antibiyotik. Aynı nitelikteki aktif çamura sentetik atıksu ile sülfametoksazol aklimasyonu birlikte uygulanmış; respirometrik çalışmalar ve konvansiyonel parametrelerle sistem izlenmiştir. İlk 5 günlük aklimasyon sürecinde, depolama işleminin ortadan kalktığı görülmüştür. 20 günlük işletim periyodu sonunda aktif çamurun bu karışıma alıştığı gözlenmiş ve SM’ün tamamen giderildiği görülmüştür. Çalışmadaki ilgili stokiyometrik ve kinetik katsayılar, modifiye edilmiş ASM3 modeli kullanılarak elde edilmiştir.
-
ÖgeAerobik sistemlerde proses stokiometrisi ve kinetiğinin respirometrik olarak değerlendirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1997) Çokgör, Emine Ubay ; Orhon, Derin ; 66403 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringBiyolojik arıtma sistemlerinin seçimi ve tasarım parametrelerinin belirlenmesi; hem arıtma performansı hem de arıtma tesisinin ilk yatırım ve işletme maliyetleri açısından önem taşımaktadır. Doğru sistem seçimi ve tasarımı ise ancak doğru saptanmış atıksu karakterizasyonu ve arıtılabilirlik verilerine dayandırılarak gerçekleştirilebilir. Aktif çamur sistemlerinde ki son gelişmeler özellikle çok bileşenli modelleme yaklaşımları ve buna bağlı olan atıksu karakterizasyonu ve arıtılabilirlik kavramlarında kendini göstermektedir. Evsel atıksular için tanımlanmış ve denenmiş olan yeni yaklaşımlar bu çalışma kapsamında, evsel ve tarıma dayalı endüstriyel atıksulara uygulanmıştır. Bu çalışmanın amacı; dönüşüm oranının belirlenmesine yönelik bir yöntemin tanımlanması, evsel ve endüstriyel atıksularda çok bileşenli modellemeye imkan verecek karakterizasyon yaklaşımı içinde, yeni verilerin oluşturulması, sistem bileşenleri, stokiyometrik ve kinetik sabitlerin belirlenmesidir. Birinci bölümde, çalışmanın önemi üzerinde durulmuş, çalışmanın amaç ve kapsamı tanımlanmıştır. İkinci bölümde, geniş bir literatür araştırması ile aktif çamur sistemlerinde karbon giderimi açısından önemli olan bütün süreçler incelenmiş ve bu süreçler için verilmiş olan sistem bileşenleri, stokiometrik ve kinetik sabitler gözden geçirilerek, konu hakkında yapılmış çalışmalarla ilgili bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde, dönüşüm oranının belirlenmesine yönelik bir yöntemin tanımlanması ve bu yöntemin evsel ve endüstriyel atıksulara uygulanması verilmiştir. Dördüncü bölümde, yürütülen deneysel çalışmanın düzeni ve analiz yöntemleri açıklanmıştır. Beşinci bölümde, evsel ve endüstriyel atıksularda elde edilen deneysel sonuçlar detaylı olarak verilmiştir. Altıncı bölümde, çok bileşenli içsel solunum yaklaşımı yardımı ile model bileşenlerinin, Oksijen Tüketim Hızı profillerine etkisi araştırılmış, elde edilen deneysel bulgular ve modelleme yardımı ile seçilen evsel ve endüstriyel atıksularda kh, Kx ve Ks kinetik sabitlerin belirlenmiş ve modifiye edilmiş çok bileşenli içsel solunum yaklaşımının gerekliliği üzerinde durularak ve söz konusu model yardımı ile kh, khs, Kx ve Kxx kinetik sabitleri bulunmuştur. Yedinci bölümde, deney verilerinin atıksu bazında değerlendirilmesi yapılarak, bulgular literatür ile karşılaştırılmıştır. Sekizinci bölümde, sonuçlar ve öneriler tartışılmıştır.
-
ÖgeAerobik Şartlarda Diklofenak'ın Biyolojik Arıtılabilirliğinin İncelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-10-22) Civelek, Hülya ; Balcı, Gülsüm Emel Zengin ; 10039278 ; Çevre Bilimleri ve Mühendisliği ; Environmental Science and EngineeringHayvan ve insan tedavisinde kullanılan farmasotiklerin kullanımının her geçen gün artmasıyla birlikte doğaya salınımları da artmakta ve önem kazanmaktadır. En sık kullanılan farmasotiklerden biri olan, ağrı kesiciler olarak da bilinen anti-enflamatuarların kullanımı ise piyasada reçeteli ve reçetesiz olarak satışa sunulmakta ve dünyada yıllık birkaç tonu bulmaktadır. Gerek üretimi aşamasında, gerekse tüketildikten sonra doğaya yüksek miktarda salınımları gerçekleşen bu ilaçlar, acil eylem planı oluşturulması gereken kimyasallar olarak sınıflandırılmışlardır. Yüksek kullanım oranlarının yanı sıra sucul ortamlara kontrolsüz salınımları sadece alıcı ortamlardaki organizmalar için değil, aynı zamanda içme suları için de potansiyel risk oluşturmaktadır. Steroid yapıya sahip olmayan bir anti-enflamatuar ilaç olan diklofenak da yüksek kullanım oranlarıyla dünyanın birçok ülkesinde en sık kullanılan steroid olmayan anti-enflamatuar ilaç olarak bilinir. Dünyada yıllık 940 ton tüketilen diklofenak’ın Türkiye’deki tüketim miktarıysa 2009 yılında 70 ton olarak belirlenmiştir. Ayrıca diklofenak’ın anti-enflamatuarlar arasında en toksik üye olarak öne çıkması, diklofenak’ın birçok araştırmacı tarafından çevresel tehdit olarak ele alınmasına sebep olmuştur. Asya’da ineklere tedavi amaçlı verilen diklofenak, inekler öldükten sonra onların leşlerini yiyen akbabaların soylarını tükenme noktasına getirmiştir. Aynı zamanda diklofenak’ın sucul ortamlardaki toksisitesi de farklı çalışmalarda incelenmiş ve gözlenen en düşük etki konsantrasyonuna sahip olması sebebiyle en yüksek akut toksisite etkisine sahip steroid olmayan anti-enflamatuar olduğu bulunmuştur. Ayrıca yapılan çalışmalar diklofenak’ın farelerde, kuşlarda ve insanlarda ilk olarak böbreklerde zarara sebep olduğunu göstermiştir. Diklofenak, biyolojik olarak zor parçalanabilen yapısı ve yüksek kullanımı sebebiyle atıksu arıtma tesislerinin giriş ve çıkış akımlarında, yeraltı sularında ve yüzeysel sularda en sık rastlanan anti-enflamatuardır. Yüzeysel sularda, arıtma tesislerinin giriş ve çıkış akımlarında diklofenak’a rastlama yüzdesi sırasıyla %96, %86 ve %93 olarak bulunmuştur. Diklofenak’ın yüzeysel sularda ve atıksu arıtma tesislerinin giriş konsantrasyonları incelendiğindeyse kullanım oranlarına bağlı olarak bölgesel ve mevsimsel olarak değiştiği görülmektedir. Yüzeysel sulardaki konsantrasyonu ise ng/L ile μg/L seviyeleri arasında olabilmektedir. Türkiye’de ise diklofenak konsantrasyonunun yüzeysel sularda 1.2 ng/L ile 45.7 ng/L seviyelerinde değişebildiği gözlemlenmiştir. Diklofenak’ın atıksu arıtma tesislerindeki giderimleri incelendiğindeyse, çok çeşitli sonuçlarla karşılaşılmaktadır. Diklofenak’ın giderim verimi üzerinde hidrolik bekletme süresi, çamur yaşı gibi işletme parametrelerinin yanı sıra çevresel faktörlerin ve sistemde çoğalan mikrobiyal çeşitliliğin de önemli etkilerinin olduğu bilinmektedir. Diklofenak’ın aerobik koşullar altındaki biyolojik parçalanmasıyla ilgili literatürde oldukça değişken sonuçlarla karşılaşılmaktadır. Diklofenak bazı çalışmalarda biyolojik parçalanmaya dirençli olarak sınıflandırılırken, %93 mertebelerinde parçalanabildiği gözlenen çalışmalar da mevcuttur. Bu çalışmada çamur yaşının aerobik koşullar altında diklofenak’ın biyolojik olarak parçalanabilirliği üzerindeki etkisi ve diklofenak’ın biyokütle üzerindeki akut ve kronik etkisi araştırılmıştır. Bu kapsamda literatürde yer alan çalışmalar ve gerçek ölçekli sistemler dikkate alınarak 10 gün ve 20 gün olmak üzere iki farklı çamur yaşı seçilmiş; çalışılan çamur yaşları için ayrıca kontrol reaktörleri kurulmuştur. 6 L çalışma hacmindeki laboratuvar ölçekli reaktörler aerobik şartlar altında 20⁰C’de işletilmiştir. Reaktör içindeki diklofenak maddesinin fotolizini önlemek için reaktörler folyolarla kaplanmıştır. Reaktörler her gün 600 mg/L KOİ eşdeğerine sahip pepton solüsyonu, makro ve mikro nütrientleri içeren Çözelti A ve B ile beslenmiştir. Besleme sırasında diklofenak reaktörlerine metanol içerisinde çözünmüş olarak 10 μg/L diklofenak maddesi sürekli olarak beslenmiş; benzer koşulları sağlamak amacıyla kontrol reaktörlerine de aynı hacimde metanol ilavesi gerçekleştirilmiştir. Reaktörlerde pH değeri 6 ila 8 arasında olacak şekilde kontrol edilmiştir. Reaktörlerde aerobik koşullar laboratuvar merkezi havalandırma sistemine bağlı difüzörler ile sürekli olarak havalandırılarak sağlanmıştır. Sistemdeki oksijen konsantrasyonunun aerobik şartların sağlanması amacıyla 3 mg/L’nin üstünde tutulması amaçlanmıştır. Tam karışımı temin etmek için ise mekanik karıştırıcılar kullanılmıştır. 160 gün boyunca işletilen 10 gün çamur yaşındaki reaktörler denge haline geldikten sonra haftalık olarak AKM ve UAKM konsantrasyonları ile KOİ giderimleri incelenmiştir. Buna göre, diklofenak’ın KOİ giderimi ve biyokütle üzerinde kronik inhibisyon etkisinin olmadığı görülmüştür. 10 gün çamur yaşındaki diklofenak reaktöründen haftalık alınan diklofenak numunelerinin ölçümü sonucunda; ölçülen diklofenak konsantrasyonu, reaktöre beslenen diklofenak konsantrasyonuna yakın çıkmıştır. Diklofenak konsantrasyonunun çıkış değerinin giriş değerine yakın çıkması diklofenak’ın 10 gün çamur yaşında aerobik koşullar altında biyolojik olarak parçalanamadığını göstermiştir. 20 gün çamur yaşında işletilen kontrol ve diklofenak reaktörleri ise 250 gün boyunca işletilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre diklofenak’ın biyokütle ve KOİ giderimi üzerinde az oranda kronik inhibisyon etkisinin olduğu görülmüştür. Çamur yaşının artmasıyla birlikte, diklofenak’ın biyokütle ve KOİ giderim verimi üzerinde etkisi artmıştır. 20 gün çamur yaşındaki diklofenak reaktöründen haftalık alınan diklofenak numunelerinin ölçümü sonucunda, diklofenak giderim veriminin %22.5-34.3 mertebelerinde olduğu tespit edilmiştir. Bu durum aerobik koşullarda çamur yaşının diklofenak giderimi üzerinde etkili olduğunu göstermektedir. Diklofenak’ın işletilen reaktörlerin çamurlarındaki birikimini incelemek amacıyla 10 gün ve 20 gün çamur yaşında işletilen diklofenak reaktörlerinden haftalık çamur numuneleri alınmıştır. Diklofenak’ın her iki çamur yaşında işletilen reaktörlerin çamur numunelerinde de yaklaşık %2 oranında adsorblandığı tespit edilmiştir. Diklofenak’ın çamurda tutunmadığı, daha çok çözünmüş formda olduğu gözlemlenmiştir. Diklofenak’ın farklı çamur yaşlarındaki diklofenak’a aklime olmuş ve olmamış biyokütle üzerindeki potansiyel akut etkisini gözlemleyebilmek içinse respirometrik çalışmalar yürütülmüştür. Diklofenak maddesinin akut inhibisyonunu belirlemek için respirometre cihazında oksijen tüketim hızı (OTH) ölçülmüştür. Deneyler esnasında nitrifikasyon inhibitörü eklenerek nitrifikasyon aktivitesi engellenmiştir. İlk olarak 10 gün çamur yaşındaki kontrol reaktöründen alınan biyokütleye 0, 200, 1000 ve 10,000 μg/L konsantrasyonlarında diklofenak eklenmiş ve diklofenak’ın akut etkisi incelenmiştir. Sonuçlarda 200 μg/L diklofenak konsantrasyonunun bir etkisi gözlenmezken, 1000 ve 10,000 μg/Ldiklofenak konsantrasyonlarında OTH profillerinin değiştiği görülmektedir. 10 gün çamur yaşında diklofenak’la beslenen reaktörden alınan biyokütleye ise 0, 10 ve 1000 μg/L konsantrasyonlarında diklofenak eklenmiştir. 0 ile 10 μg/L ve 1000 μg/L Diklofenak ilavesi yapılan deney setlerinin OTH profilleri karşılaştırıldığında diklofenak’ın akut inhibisyon etkisinin çok az olduğu ve biyokütlenin hidroliz hızını biraz düşürdüğü görülmektedir. Buna ilave olarak diklofenak reaktörü ve kontrol reaktörü ile yapılan respirometre sonuçları karşılaştırılmış ve diklofenak’ın uzun süreli maruziyet sonrasında biyokütle üzerinde büyüme hızı, hidroliz, depolama gibi metabolik özelliklerine önemli bir etkisinin olduğunu gözlemlenmiştir. Diklofenak’ın 20 gün çamur yaşındaki biyokütleye akut inhibisyon etkisini gözlemlemek içinse hem kontrol hem de diklofenak reaktörlerinden alınan biyokütleyle respirometrik deneyler yürütülmüştür. 20 gün çamur yaşında işletilen kontrol reaktörüne ise 0, 200, 1000 ve 10,000 μg/L konsantrasyonlarında diklofenak eklenmiştir. 0, 200 ve 1000 μg/L diklofenak ilaveli respirometre setlerinin OUR profilleri birbirine yakınken, 10,000 μg/L konsantrasyonunda işletilen respirometre reaktörünün OTH profili diğerlerinden farklı çıkmış ve diklofenak’ın akut inhibisyon etkisi belirgin şekilde görülmüştür. 20 gün çamur yaşına sahip diklofenak reaktöründen alınan biyokütle ise respirometre deneyi sırasında 0, 10, 1000 ve 10,000 μg/L diklofenak konsantrasyonuna maruz bırakılmıştır. Kontrol reaktöründen elde edilen sonuçlara benzer şekilde, 10,000 μg/L diklofenak konsantrasyonu eklenen sette akut inhibisyonun etkisi belirginleşmiştir. 10 gün çamur yaşı çalışmalarına benzer olarak diklofenak reaktörü ve kontrol reaktörü ile yapılan respirometre sonuçları karşılaştırılmış ve yine aynı şekilde diklofenak’ın uzun süreli maruziyet sonrasında biyokütle üzerinde büyüme hızı, hidroliz, depolama gibi metabolik özelliklerine önemli bir etkisinin olduğunu gözlemlenmiştir. Bunun yanı sıra 20 gün çamur yaşında işletilen kontrol ve diklofenak reaktörlerinden alınan biyokütleye yalnızca metanol ilavesiyle işletilen respirometre deneyinden elde edilen OTH profilleri modellenmiştir. Modelleme sonuçlarına göre biyokütle aktivitesinin her iki deneyde de %51 olduğu ve her iki biyokütlenin hidroliz hızlarında değişim olmadığı; heterotrofik yarı doygunluk katsayısı olan KS1 değerininse diklofenak’a aklime olan biyokütlede, kontrol reaktöründen alınan biyokütleye göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Bu durum diklofenak’ın uzun süreli maruziyet sonrasında biyokütle üzerinde inhibisyon etkisinin olduğunu göstermektedir.
-
ÖgeAfyon Alkaloidleri Endüstrisi Atıksularının Anaerobik Arıtılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Gençsoy, Elif Banu ; Öztürk, İzzet ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringBu çalışmada, afyon alkaloidleri endüstrisi proses atıksularının anaerobik arıtılabilirliği incelenmiştir. Afyon alkaloidleri endüstrisi atıksuları biyolojik arıtılabilirliği nispeten kolay, yüksek oranda organik madde içeren, düşük pH, yüksek kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) ve koyu kahverengi renkle karakterize edilen kuvvetli atıksulardır. Atıksuyun laboratuvar ölçekli havasız çamur yataklı reaktörde (HÇYR) arıtılabilirliğinin değerlendirilmesinde KOİ parametresi esas alınmıştır. Anaerobik reaktör mezofilik şartlarda 3,75 ile 10 kgKOİ/m3-gün arasında çeşitli organik yüklerde çalıştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, HÇYR çıkış suyunda 5 kgKOİ/m3-gün’lük organik yükte %87 KOİ giderimi sağlanmıştır. Deneysel çalışmada ayrıca, reaktörde oluşan biyogazdaki metan oranının %72 olduğu saptanmıştır. Yapılan modelleme çalışmasında, elde edilen deneysel verilere lineerleştirilmiş ikinci derece kinetik model ile Chen ve Hashimoto modeli uygulanmıştır. Kinetik model uygulamaları sonucunda, tahmini ve gözlenen çıkış KOİ konsantrasyonları arasında yüksek korelasyonlarda uyum gözlenmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma anaerobik ön arıtmanın alkaloid endüstrisi aerobik sisteminin geliştirilmesinde uygun bir arıtma seçeneği olduğunu göstermektedir.
-
ÖgeAfyon alkaloidleri endüstrisi atıksularının biyolojik prosesler ve fentom oksidasyonu ile arıtım(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Aydın, Ali Fuat ; Sarıkaya, Hasan Z. ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringBu çalıpmanın amacı, yüksek oranda çözünmüp KOI ye sahip haphap alkaloidleri endüstrisi çıkıp atıksuları için ileri arıtma alternatifi olarak biyolojik arıtma ve Fenton oksidasyonunun uygulanabilirliğini araptırmaktır. Deneysel çalıpmalarda afyon alkaloidleri endüstrisinden kaynaklanan atıksular kullanılmıptır. Çalıpmanın ilk apamasında, atıksu karakterizasyonu belirlenerek istatistiksel değerlendirmesi yapılmıptır. Ikinci apamada, ham atıksu laboratuvar ölçekli bir havasız biyolojik arıtma reaktörüne (HÇYR) verilmip, bunu takiben HÇYR çıkıp suyu kalan substratın giderimi için laboratuvar ölçekli havalı ardıpık kesikli diğer bir reaktöre (AKR) beslenmiptir. 825 gün süreyle ipletilen HÇYR için çoklu substrat modeline ait kinetik katsayılar çıkarılmıp, ayrıca organik yüke bağlı olarak olupabilecek KOI giderimi ve biyogaz miktarını veren kinetik ifadeler elde edilmiptir. Havasız reaktörde gözlenen ekstrem zehirlilik için prosesten gelebileceği tahmin edilen kimyasal maddelerin inhibisyonu spesifik metan aktivite deneyi ile incelenmip, inhibisyon öncesi ve sonrasında havasız çamurun aktivitesindeki değipim belirlenmiptir. Biyolojik arıtılabilirlik deneylerinden elde edilen bulgular, alıcı ortama deparj standartları açısından ilave arıtma gereğini ortaya koymuptur. Aynı endüstri atıksuları üzerinde literatürdeki fiziko-kimyasal ve kimyasal oksidasyon çalıpmalarında KOI giderme verimlerinin çok düpük olduğu da gözönüne alınarak, çalıpmanın üçüncü safhasında biyolojik arıtma çıkıp sularına, ileri arıtma alternatifi olarak Fenton oksidasyonu uygulanmıptır. Gerçek ipletme kopulları dikkate alınarak havasız reaktörün besleme suyunun seyreltmesi AKR çıkıp suyu ile yapılmıp ve baplangıç KOI sinin %1.6-2 sini olupturan ve biyolojik arıtmadan gelen mikrobiyal ürünlerin de bulunduğu bu çıkıp suyu kullanılarak Fenton oksidasyonu çalıpmaları tamamlanmıptır. 600 mg/l FeSO4 ve 200 mg/l H2O2 optimum dozlarında Fenton oksidasyonu ile, çıkıp suyundaki KOI de %87, renkte ise %95 giderim sağlanmıptır.
-
ÖgeAğır metal gideriminde adsorbsiyonun etkisi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1999) Yüksel, Evrim ; Tünay, Olcay ; 98486 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringBu çalışmada, hidroksit çöktürmesi sırasında kullanılabilecek yumaklaştıncılar ve oluşan katı fazlar dikkate alınarak, bunların adsorbsiyon yoluyla metal gideriminin teorik ve deneysel açıdan incelenerek belirlenmesi amaçlanmıştır. İkinci bölümde, konu ile ilgili genel tanımlar verilmiştir. Bu bölümde adsorbsiyon ve adsorbsiyon izotermleri hakkında bilgi verilmiştir. Bir çözeltiden, bir kirleticinin adsorbsiyonla uzaklaştırılmasından bahsedilerek, metal iyonlarının adsorbsiyonunun modellenmesi ve teorik yaklaşımlar üzerinde durulmuştur. Üçüncü bölümde ise, ağır metallerin giderilmesinde adsorbsiyon etkisi hakkında literatürde yer alan araştırmalar incelenmiştir. Konu ile ilgili çalışmalar önem sırasına göre gruplandınlarak tanıtılmıştır. Modeller arasındaki ortak yönler ve farklılıklar üzerinde durulmuştır. Dördüncü bölümde uygulanacak modellerin seçimine, literatür kısmında yapılan incelemeyle karar verilmiştir. Hidroksit çöktürmesinde, kalan metal konsantrasyonu esas alınmış, bunun düşük ve orta kaplama civarındaki konsantrasyona karşı geldiği ifade edilmiştir. Uygulanan modeller içinden elektrostatik olmayan yüzey kompleksasyon modeli ile DLM modeli seçilmiş, literatürden elde edilen sonuçlarla uygulaması gerçekleştirilmiştir. Yapılan hesaplar neticesinde, elektrostatik olmayan modelin DLM'ye göre daha uygun sonuçlar verdiği görülmüştür. Beşinci bölümde, konu ile ilgili deneysel çalışmalar yürütülmüştür. Deneyler sentetik numuneler kullanılarak yapılmıştır. Çalışma da iki ayrı uygulama gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, hidroksit çöktürmesinden sonra kalan metalin adsorbsiyonu için FeOOH oluşturulması amaçlanmıştır. İkinci olarak da, ağır metal hidroksitleri ile, FeOOH'ın paralel olarak oluşturulması, böylece kimyasal çöktürmeyle adsorbsiyonun aynı anda gerçekleştirilmesi durumu ifade edilmiştir. Elde edilen deney sonuçlarıyla literatür sonuçlan karşılaştırılmış ve sonuçlar arasında belirli bir uyum olduğu gözlenmiştir. Altıncı bölümde ise, çalışmanın genel bir değerlendirilmesi yapılmış ve elde edilen sonuçlar yorumlanarak, ağır metal gideriminde adsorbsiyonun etkisinin uygulama esasları ortaya konulmuştur.
-
ÖgeAğır Metal İnhibisyonunun Aktif Çamur Mikroorganizmalarına Etkileri(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Özdemir, Seda ; Orhon, Derin ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringEndüstriyel atıkların çoğunlukla, insan ve çevre üzerinde olumsuz etkileri olan ağır metalleri içermeleri nedeniyle ağır metallerin toksik etkileri üzerine olan çalışmalar, son yıllarda büyük dikkat toplamıştır. Toksisite etkisinin derecesi prosesteki yaşam formlarına bağlı olmakla birlikte, inhibisyon etkisine sahip maddenin konsantrasyonu, pH’sı, atıksu karakterizasyonu, sistemdeki biyokütle miktarı ve mikrobiyal aklimasyona da bağlı olmaktadır. Bu çalışmanın amacı nikel, bakır, ve kobaltın; glikoz, pepton, nişasta-asetik asit; ve 15 mg/l nikel ilaveli ve nikelsiz koşullarda beş karbon bileşeni içeren sentetik atıksuları arıtmakta olan aktif çamur prosesleri üzerindeki toksik etkilerinin belirlenmesidir. Bu amaçla, seçilen ağır metaller için ISO 8192 metodu kullanılarak öncelikle EC50 değerleri belirlenmiştir. İkincil olarak, 1000 mgKOİ/l glukoza aklime edilmiş sistemde ağır metal ilaveli ve ağır metalsiz respirometrik deneyler gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak metallerin aktif çamur üzerindeki inhibisyon etkileri değerlendirilmiştir. Çalışmalar 30 mg/l ye kadar nikel ilavesinin glikojen depolanmasını, KOİ ve glukoz giderimini hafif ölçüde etkilediğini göstermektedir. Sonuçlara göre nikelli sistemlerde YSTO değeri 0.91-0.94 mg KOİ/mg KOİ ve 0.90 mg glikojen/mg KOİ aralığında bulunmuştur. Yine respirometrik analizler göstermektedir ki, 15 mg/l ye kadar bakır ilavesinin aktif çamur mikroorganizmalarının glukoz giderimine ve glikojen depolamasına önemli bir etkisi bulunmamaktadır. YSTO 0.94 mg KOİ/mg KOİ ve 0.92 mg glikojen/mg KOİ olarak bulunmuştur
-
ÖgeAğır metallerin aktif çamura inhibisyon etkisi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1993) Seçkin, R. Neda ; Tünay, Olcay ; 39443 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringKullanılmış sularda inhibitor adı verilen evsel ve özellikle endüstriyel kaynaklı maddeler bulunmaktadır. Ağır metaller ve bazı zehirli maddeler inhibitörlere örnek olarak gösterilebilir. Bu maddeler biyolojik gelişmeyi engelleyici etkilere sahiptirler ve antma tesislerinde verim azalması gibi sakıncalara yol açmaktadırlar. İnhibitörlerin kullanılmış sulardaki miktarı gelişen teknolojiye paralel olarak gün geçtikçe artmaktadır. Bu çalışmada da ağır metallerin biyolojik antma yöntemlerinden biri olan aktif çamur prosesine etkisi incelenmiştir. 1300 mg/1 KOİ içeren sentetik bir atıksuya 10 mg/1 kadmiyum ilavesiyle aktif çamura etkisi bir kemostat sistemde farklı çamur yaşlan için incelenmiştir. Sentetik atıksuyun organik madde kaynağı olarak proteoz - pepton kullanılmıştır. Aynca, kadmiyumun sistemdeki giderimi ve sistemde meydana gelen işletme problemleri ele alınmıştır. Çalışmada meydana gelen işletme problemleri ve süre kısıtı nedeniyle kinetik sabit tayini yapılamamıştır. Fakat kadmiyumlu sistemde peptonlu sisteme göre genel bir verim düşüklüğü saptanmıştır. Metal giderim verimi sonuçlanndan sistemde % 60 oranında metal giderilebileceği görülmüştür. Kadmiyum giderim verimi için bulunan bu değer literatürle uyum içerisindedir. Sistem işletme açısından incelendiğinde ise peptonlu sistem zaten olumsuz koşullara sahip olduğu için kadmiyumlu sistemde buna göre önemli bir fark gözlenmemiştir.
-
ÖgeAğır Metallerin Fosfonik Asit Bazlı Bileşiklerle Gideriminin İncelenmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Özkök, Tuncay ; Tünay, Olcay ; Çevre Bilimleri ve Mühendisliği ; Environmental Science and EngineeringBu çalışma kapsamında, atıksularda ağır metal arıtımı için, fosfonik asit bazlı bileşiklerin kullanım potansiyellerinin araştırılması hedeflenmiş, ağır metal giderim mekanizmaları ve oluşan katı fazın (metal-fosfonik asit katısı) özellikleri incelenmiştir. Deneysel çalışmalar ile, Cu2+, Ni2+, Cd2+ içerikli, sentetik olarak hazırlanmış numuneler kullanılarak ağır metallerinin, fosfonik asit türevleri olan, hidroksietilen difosfonik asit (HEDP) ve etilen diamin tetrametilen fosfonik asit (EDTMP) ile çöktürme yoluyla arıtılabilirliği incelenmiş, koşullara bağlı olarak yüksek düzeylerde ağır metal giderildiği gösterilmiştir. pH, giriş metal/fosfonik asit molar oranı, çöktürme süresi, kompeks yapıcı maddelerin varlığı ve başlangıç metal konsantrasyonunun çöktürme sistemine etkileri araştırılmış, bu çerçevede en uygun arıtma koşulları belirlenmiştir. Fosfonik asit türevi olarak EDTMP kullanılması durumunda ağır metal giderimi gerçekleşmez iken, HEDP kullanımı ile 0.2 mg/l Cd2+ konsantrasyonun altına inilebildiği gösterilmiştir. Cu-HEDP sistemiyle ise %85’lik bakır giderim verimine ulaşılmıştır. Ayrıca çöktürülen katı fazın yapısının belirlenmesi, giderim mekanizmasının saptanması ve değişken koşullardaki kararlılığının incelenmesi için katı faz deneyleri yürütülmüştür. 1:1 giriş Cd/HEDP molar oranında, 3 farklı kristal yapı oluşumu gözlenirken diğer molar oranlarda amorf yapılar gözlenmiştir. Oluşturulan katı fazın değişken ortam koşullarında stabil olmadığı görülmüş, bu sebeple katı faz içeriğindeki ağır metalin ve fosfonik asitin geri kazanımı konusundaki çalışmalara ağırlık verilmesi gerektiği vurgulanmıştır.
-
ÖgeAkaryakıt Depolama Tesislerinde Oluşan Atıksuların Geri Kazanımı İçin Sıfır Sıvı Deşarj Yaklaşımlı Teknolojilerin Geliştirilmesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2017-03-10) Özmen, Ersin ; Yüksel İmer, Derya ; 10142630 ; Çevre Bilimleri ve Mühendisliği ; Environmental Science and EngineeringEndüstriyel atıksuların arıtımı ve gerikazanımı için teknolojilerin geliştirilmesi. Tezde membran teknolojisi ve mikroflotasyon teknolojisi araştırılmış olup metreküp atıksu için 2.5 TL'ye yakın maliyetle fizibil olarak su arıtılmıştır.
-
ÖgeAkaryakıt İstasyonunda İş Sağlığı, Emniyeti Ve Çevre Yönetim Sistemi Nin Uygulanması(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Epik, Şilan ; Baysal Tanık, Ayşegül ; Çevre Bilimleri ve Mühendisliği ; Environmental Science and EngineeringBu çalışmada, iş güvenliği ve çevre açısından akaryakıt sektörünün ve inşaat sektörünün risklerini taşıyan akaryakıt istasyonunun inşasına ve çalışmakta olan akaryakıt istasyonunun tadilatına yönelik bir yönetim sistemi tasarlanmıştır. Firmada İş Sağlığı, Emniyeti ve Çevre Yönetim Sistemi’nin oluşturulmasından önce, Türkiye’de faaliyet gösteren üç akaryakıt firmasının dokümantasyon yapısı ve uygulamaları İSEÇ kapsamında incelenmiş; sistemin planlanması için yasal ve akaryakıt sektörüne özgü gereklilikler belirlenmiştir. Bu gereklilikler ışığında gerçekleştirilen, yetki ve sorumlulukları da içeren dokümantasyon çalışmaları hakkında firma personeli bilgilendirilmiş ve bir akaryakıt istasyonu inşaatında uygulamaya geçilmiştir. Gerçekleştirilen iç denetim ve yönetim gözden geçirme toplantısıyla sistemin aksayan yönleri tespit edilmiştir. Uygulama sırasında ortaya çıkan, İş Sağlığı, Emniyeti ve Çevre Yönetim Sistemi’ne aykırı faaliyetlerin nedenleri firma ve akaryakıt sektörü açısından araştırılmış, bu nedenlerin giderilerek, iş güvenliği ve çevre açısından emniyetli bir akaryakıt istasyonu inşasına yönelik önerilerde bulunulmuştur.
-
ÖgeAkrilik Ve Polyamid Elyaf Esaslı Halı Terbiyesi Atıksularının Karakterizasyonu Ve Biyolojik Arıtılabilirliği(Fen Bilimleri Enstitüsü, ) Yıldız, Günay ; Orhon, Derin ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringAkrilik ve polyamid elyaf esaslı halı işlem ve üretiminden oluşan atıksuların biyolojik arıtılabilirliğini değerlendiren bu çalışma, farklı atıksu akımları ve kompozit çıkış sularının detaylı karakterizasyonu, kinetik tanımlaması ve respirometrik modellemesini içermektedir. Polyamid elyaf esaslı halı üretimi atıksuyunun ortalama KOİ’si 1675 mg/l olup 1450-1900 mgKOİ/l aralığında değişirken, akrilik elyaf esaslı halı üretimi için ise ortalama 1090 mg/l olup 775-1440 mg/l aralığında değişmektedir. KOI fraksiyonları; polyamid elyaf boyama ve akrilik elyaf boyama için sırasıyla %80-90 ve %45 oranında çözünmüş formda, çok az bir kısmı biyolojik olarak kolay ayrışabilen ve hemen hemen tamamı yavaş ayrışabilir formda olan organik madde varlığını göstermektedir. Polyamid ve akrilik elyaf boyama proses atıksularının respirometrik değerlendirmeleri çerçevesinde, ikili hidroliz mekanizması her iki atıksu akımındaki biyolojik olarak yavaş ayrışan çözünmüş fraksiyonu en iyi şekilde tanımlamaktadır. Çözünmüş KOİ’nin büyük bir kısmını karakterize eden çok düşük hidroliz hız katsayıları, biyolojik sistemlerin dizaynında ilginç farklılıkları beraberinde getirmektedir. Sürekli ve ardışık kesikli aktif çamur sistemleri için çıkış suyu standartlarına en uygun dizayn uygulamaları, polyamid elyaf boyama atıksuları için 10 günlük çamur yaşında pek yaygın olmayan 3 günlük uzun bir hidrolik bekletme süresini tanımlamaktadır . Diğer yandan 3 günlük bir çamur yaşı ve 5 saatlik bir hidrolik bekletme süresinin akrilik atıksularında efektif bir KOİ giderimi sağlamak için yeterli olduğu bulunmaktadır.
-
ÖgeAktif Çamur Sistemlerinde Atık Çamur Azaltımı Amacıyla Osa Konfigürasyonunun İncelenmesi: Tam-ölçekli Bir Arıtma Tesisinin Modellemesi(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-02-20) Koşar, Şadiye ; Görgün, Hüseyin Erdem ; 10065651 ; Çevre Bilimleri ve Mühendisliği ; Environmental Science and EngineeringEvsel ve endüstriyel atıksuların arıtılmasında kullanılan aktif çamur sistemi, sırasıyla havalandırma havuzu (biyolojik prosesler gerçekleşir) ve son çökelme havuzundan oluşmaktadır. Sistemde istenilen çamur yaşına ulaşmak amacıyla son çökelme havuzundaki çökelmiş çamurun bir kısmı sistemin başında bulunan havalandırma havuzuna geri devredilir. Bu sayede organik maddenin bir bölümünün biyokütleye dönüşmesi sağlanır. Biyokütle oluşumu ve beraberinde nitrifikasyonun gerçekleştirilebilirliği her ne kadar sistemin avantajlı olduğunu düşündürse de fazla çamur oluşumu ciddi bir problem olarak karşımıza çıkar. Söz konusu çamurun kontrolü çürütme, susuzlaştırma, stabilizasyon, kimyasal arıtma ve yoğunlaştırma ile mümkün olup; maliyetlidir. Maliyetin yüksek olması sebebiyle alternatif birtakım sistemler incelenmiş ve bunlar arasından uygulanabilirliği kolay ve çamur azaltımında “Aktif çamur sistemi” ile mukayese edildiğinde yaklaşık % 50 - 60 oranında azalma sağlayan “OSA (Oksik-çökelme-anaerobik/ anoksik) sistemi” seçilmiştir. Çalışmada “Aktif çamur sistemi” ile “OSA sistemi” çamur azaltımı bakımından karşılaştırılmıştır. Her iki sistem benzer işletme koşulları sağlanarak çalıştırılmıştır. Aktif çamur prosesini temsilen ardışık kesikli reaktör kurulmuştur. OSA prosesi, anaerobik reaktörün entegre edildiği ardışık kesikli reaktör kullanılarak kurulmuştur. Sistemlerde gün içerisinde 6’şar saatten oluşan toplam 4 döngü gerçekleşmektedir. Reaktörlerin kurulum aşamasında kullanılan çamur ile işletmeye alındıktan sonra kullanılan atıksu aynı tesisten temin edilmiştir. Tesis giriş atıksuyu yaklaşık % 60 oranında evsel, % 40 oranında endüstriyel atıksudan oluşmaktadır. Endüstriyel atıksuyun büyük çoğunluğunu da tekstil endüstrisinden kaynaklanan atıksular meydana getirmektedir. Çalışma üç aşamada yürütülmüştür. İlk aşama, aktif çamur sistemi ile OSA sistemlerinin laboratuvar ölçekli kurulması ve işletilmesidir. Bu aşamada günlük izlemeler yapılarak sistemlerin takibi yapılmıştır. İkinci aşama, kararlı duruma ulaşan sistemlerde respirometre deneylerinin gerçekleştirilmesidir. Respirometre deneylerinden elde edilen oksijen tüketim hızlarından yola çıkarak gerçek atıksuya ait bH, µH kinetik katsayıları ile YH stokiyometrik katsayısı hesaplanmıştır. Üçüncü aşama, ilk iki aşamadan elde edilen ve/veya hesaplanan veriler ile tesisin modellenmesini içermektedir. Modelleme çalışmasında matematiksel denklemlerle hesaplama yapan bir yazılım, GPS-X® adlı ticari program kullanılmıştır. Bunun için öncelikle tesis konfigürasyonunda bulunan her bir ünite modele girilmiştir. Ünitelerdeki prosesler ve boyutsal ifadeler modelde işlenmiştir ve ardından modelin kalibrasyonuna başlanmıştır. Kalibrasyon işleminde; deneysel çalışmalardan elde edilen katsayılar ve hesaplanan KOİ fraksiyonları giriş atıksu karakterizasyonuna yansıtılmıştır. Tesise ait 1 yıllık giriş KOİ ve debi verileri kullanılarak modelin kalibre edilmesi sağlanmıştır. Bu aşamada stokiyometrik ve kinetik katsayılarla oynanarak model çıktılarının, özellikle KOİ, AKM ve UAKM verilerinin, tesis gerçek verileriyle örtüşmesi sağlanmıştır. Kalibrasyon işleminin ardından tesise ait diğer 1 yıllık giriş KOİ ve debi verileri kullanılarak doğrulama işlemi gerçekleştirilmiştir. Modelin kalibrasyon ve doğrulamasının yapılmasının ardından tez deneysel çalışma sonuçları ve literatür verilerinden yararlanılarak farklı senaryolar oluşturulmuştur. Mevcut durum dahil olmak üzere toplam 4 farklı senaryo geliştirilmiştir. Model çıktılarına göre işletme açısından anlamlı senaryo seçilmiş ve optimizasyon açısından değerlendirilmiştir. Senaryo analizleri 3 durum için incelenmiştir: (1) OSA sisteminin bulunmadığı durum, (2) IR değerinin % 5 ve % 15 olduğu durum, (3) Anaerobik reaktördeki çamur yaşının 10 gün ve 15 gün olduğu durum. Senaryo analizleri sonucu OSA sisteminin olmadığı durumda tesisten atılan günlük çamur miktarında 27 ton artış olduğu tespit edilmiştir. Çamur yaşının önemli bir etkisinin olmadığı ancak IR değerindeki artış ile sistemden atılan günlük çamur miktarında 12 tonluk bir azalmanın yanı sıra çamur dönüşüm oranında da bir azalma sağladığı belirlenmiştir. Gelecek çalışmalarda OSA sisteminin çamur azaltım mekanizmasının daha iyi anlaşılması açısından mikrobiyal populasyonun tespitine yönelik moleküler deneylerin gerçekleştirilmesi gerekmektedir. Böylelikle proseste gerçekleşen metabolik aktivitelerin ne olduğunu netleşecektir.
-
ÖgeAktif çamur sistemlerinde biyolojik azot giderimi ve tasarım seçenekleri(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994) Hanhan, Oytun ; Orhon, Derin ; 39543 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringOrganik bileşiklerden sonra atıksudaki en önemli parametrelerden olan azotun çeşitli formlarda bulunduğu yüzeysel ve yeraltı sularından giderilmesi insan sağlığı ve doğal denge üzerindeki olumsuz etkileri yüzünden önem kazanmaktadır. Bu çalışmada, çeşitli ülkelerin nitrifikasyon ve denitrifikasyon İçin geliştirdikleri modeller incelenmiş, birbiri ile kıyaslanmış ve farklı getirdikleri yaklaşımlar değerlendirilmiştir. Birinci bölümde çalışmanın, anlamı, amacı ve kapsamı kısaca özetlenmiştir. İkinci bölümde azotun kaynaklan, formları, sulardan giderilme amaçlan belirtilmiştir, ve nitrifikasyon ve denitrifikasyon proseslerinin stokiometrisi ve kinetiği açıklanmıştır. Üçüncü bölümde nitrifikasyon ve denitrifikasyon sistemleri için hazırlanan farklı modellerin akım şemalan ve bu akım şemalarının açıklamalan verilmiştir. Bölüm sonundaki sayısal tasarım örneği ile, çalışmada verilen teorik esasların uygulaması gerçekleştirilmiş ve son olarak tüm modeller için aynı giriş koşullan söz konusu olması durumunda elde edilen tasanın büyüklükleri tablo halinde özetlenmiştir. Dördüncü bölümde, üçüncü bölümde verilen farklı yaklaşımlar irdelenmiş, farklı tasanm büyüklüklerin hesaplanabilmesi için seçilen uygulama ve kabuller karşılaştırılmış ve değerlendirilmiştir. Beşinci bölümde sonuç ve öneriler verilmiş, nitrifikasyon denitrifikasyon proseslerinin farklı yaklaşımlar sonucu tasanm esaslarının değiştiği ancak uygulamada elde edilen sayısal değerlerin modelden modele büyük farklılık taşımadığı belirtilmiştir.
-
ÖgeAktif çamur sistemlerinde çözünmüş oksijen parametresinin uygulamaları(Fen Bilimleri Enstitüsü, 1994) Ülker, Emre ; Orhon, Derin ; 39703 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental EngineeringBu çalışmada, aktif çamur sistemlerinde çözünmüş oksijen parametresinin uygulamaları araştırılarak kesikli reaktör sistemleri için değişik model yaklaşımlarına göre simülasyonlar yapılmıştır. Tez çalışmasının anlam ve önemi ile çalışmanın amaç ve kapsamının anlatıldığı birinci bölümde oksijen ile ilgili parametreler ve proses bileşenlerinin ilgili model yaklaşımlarının yardımı ile nasıl hesaplanabileceği izah edilmiştir. İkinci bölümde aerobik prosesler tanımlanmış ve bu gruba giren, aynı zamanda tez konusu içinde yer alan aktif çamur sistemleri hakkında bilgiler verilmiştir. Sistemlerin uygulandığı reaktör tipleri hakkında ayrıca açıklamalar yapılmış, havalandırma ile arıtma ortamına çözünmüş oksijen kazandırabileceği düşüncesinden hareketle bu yöntem hakkında ilave bir bilgi verilmiştir. Ayrıca artıma prosesine bağlı çamur oluşumu ve bu olaya etki eden faktörler hakkındaki açıklamalar da bölüm içinde yer almıştır. Üçüncü bölümde aktif çamur sistemleri için geliştirilen model yaklaşımlarının neler olduğu ve nasıl uygulandığı açıklanmış, her bir model için ilgili denklemlerin oluşturulmasında kullanılan matrisler verilmiştir. Model yaklaşımları açıklanırken kesikli reaktör sistemlerinde yapılacak simülasyonlar için bir fikir verebilme amacı esas alınmış, ayrıca modeller birbirleri ile dolaylı olarak kıyaslanmıştır. Model çalışmalarının değerlendirildiği dördüncü bölümde her bir model yaklaşımı için bulunan sonuçlar tablo ve grafikler halinde verilmiş ve sonuçlar kolay ayrışabilen substrat bazında zamana bağlı olarak biokütle değişkenleri, çözünmüş oksijen konsantrasyonu ve oksijen tüketim hızı değerleri için gösterilmiştir. Hesaplamalar esnasında hangi model için hangi kinetik ve stokiometrik katsayı değerlerinin kullanıldığı da ayrıca belirtilmiştir. En önemli değişken olarak değerlendirilen çözünmüş oksijen konsantrasyonunun belirli limitlerin dışına çıkmamasına dikkat edilmiştir. Sonuçlar ve önerilerin yer aldığı en son bölümde tez çalışması boyunca yapılan simülasyonlar ve hesaplamalar doğrultusunda bulunan sonuçlara bağlı olarak çeşitli yorumlar yapılmıştır.