LEE- Çevre Bilimleri Mühendisliği ve Yönetimi Lisansüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

http://hdl.handle.net/11527/19235

Gözat

Çamur çürütücü çıkış suyunda pilot ölçekli kısmi nitrifikasyon prosesinin modellenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-11-15) Hallaç, Esra ; İnsel, H. Güçlü ; 501181717 ; Çevre Bilimleri Mühendisliği ve Yönetimi Programı ; Environmental Sciences Engineering and Management

Azot, doğada bulunan tüm canlıların yaşamları için gereken bir besin maddesidir. Azot, azot çevrimi adı verilen döngü ile doğada devamlı olarak form değiştirmekte ve farklı ekosistemlerde transfer olmaktadır. Ekolojik zincir ile doğada taşınım ve dönüşüm içinde bulunan azot; insan nüfusunun ve faaliyetlerinin artması ile dengeli döngüsünün dışına çıkar. Bu durum için, doğanın kendini temizleme ve yenileme kapasitesinin üzerinde bir yüke maruz kalması denebilir. Kendini temizleme kapasitesi üzerinde kirliliğe maruz kalan doğayı korumak için çeşitli arıtma yöntemlerinin geliştirilmesi ve uygulanması kaçınılmazdır. Azot, çoğunlukla biyolojik yöntemlerle arıtmaya tabi tutulur. Fiziksel ve kimyasal proseslerle giderimi mümkün olmakla birlikte, tasarım ve işletme kolaylığı ile düşük maliyet gerekliliği sebebiyle yaygın olarak biyolojik arıtma tercih edilmektedir. Azotun biyolojik arıtımında konvansiyonel yöntem, doğada da yer alan nitrifikasyon-denitrifikasyon prosesidir. Atıksuların, nitrifikasyon ve denitrifikasyon prosesini içeren klasik aktif çamur sistemi ile arıtıldığı arıtma tesisleri ülkemizde ve dünyada oldukça yaygındır. Bu sistemde atık su bünyesindeki kirleticiler, aktif çamur olarak nitelendirilen mikroorganizmalar tarafından besin ve enerji kaynağı olarak kullanılmak suretiyle atık sudan uzaklaştırılırlar. Mikroorganizmalarla atık suyun kontak halinde olduğu proses tanklarını (havalı / havasız), arıtılmış olan suyun mikroorganizmalardan ayrıldığı çöktürme havuzları takip eder. Klasik aktif çamur sisteminin yatırım maliyeti düşük, işletimi nispeten kolay ve çıkış suyu iyi kalitededir. Ancak günümüzde arıtılmış suyun alıcı ortama deşarj kriterlerinde daha sıkı limitler gelmektedir. Diğer yandan enerji verimliliği daha yüksek sistemlerle ilgili arayış ve bu sistemlere rağbet artmaktadır. Hem prosesteki havalandırma ihtiyacı, hem de sistemde oluşan fazla aktif çamurun bertarafı klasik aktif çamur sisteminin önemli bir dezavantajıdır. Aktif çamur sisteminin sahip olduğu avantajlardan faydalanmak ve dezavantajlarını azaltmak için yenilikçi prosesler geliştirilmektedir. Yenilikçi proseslerden biri olan Anammox'la azot gideriminde klasik aktif çamur sistemine göre daha az çamur oluşur. Reaksiyon oksijensiz ortamda gerçekleştiğinden havalandırma ihtiyacı yoktur. Ayrıca elektron alıcının da vericinin de azotlu bileşen olduğu proseste karbon ihtiyacı olmadığı gibi, karbon kaynaklı sera gazı da oluşmamaktadır. Anammox prosesi öncesinde uygulanan kısmi nitrifikasyon prosesi, amonyumun sırası ile nitrit ve nitrata yükseltgendiği nitrifikasyon prosesini nitrit oluşumu aşamasında durdurma esasına dayanmaktadır. Kısmi olarak gerçekleştirilen bu nitrifikasyon işleminin çıktıları amonyum ve nitrittir. Amonyum ve nitrit arasında elekton alışverişinin gerçekleştiği Anammox prosesinin çıktısı ise azot gazıdır. Kısmi nitrifikasyon, tam nitrifikasyona göre daha az oksijen, dolayısıyla daha az havalandırma maliyeti gerektirir, arıtma çamuru üretimi düşüktür. Özellikle azot yükünün fazla olduğu sistemlerde fizibildir. Bu çalışma, İstanbul'da bulunan bir evsel atıksu arıtma tesisinin yan akım suyunda azot giderimini Anammox prosesi ile gerçekleştiren bir pilot tesisin kısmi nitrifikasyon prosesini konu edinmektedir. Kısmi nitrifikasyonun gerçekleştiği reaktör, anaerobik çürütücülerin ortalama 800-1000 mg/L amonyum azotu konsantrasyonuna sahip çıkış suyu ile beslenmektedir. Sistemde giriş suyundaki amonyumunun yarısının nitrite dönüştürülmesi ve kısmi nitrifikasyon çıkış suyunun Anammox reaktörüne beslenmesi hedeflenmiştir. Reaktörün 651 günlük işletilme süreci, bu süreçte işletme parametrelerinde yapılan değişiklikler, elde edilen sonuçlar bu çalışmada yer almaktadır. Bazı işletme parametreleri kontrollü olarak değişmiş, bazıları ise sistemsel aksaklıkların sonucu olarak değişmiştir. Her iki durumun da sonuçlara etkisi, amonyum giderimi ve nitrit ile nitrat azotlarının oluşumu üzerinden ortaya konmuştur. Dönemsel olarak farklılıklar göstermekle birlikte, kısmi nitrifikasyon reaktöründe ortalama olarak giriş amonyumunun % 60'ı nitrite dönüşmüştür. Çalışmada yaşanan işletme problemlerine de yer verilmiştir. İşletme tecrübeleri, online ölçüm enstrumanlarının kritik öneme sahip olduğunu göstermiştir. Özellikle online amonyum ölçümü ve buna bağlı olarak reaktöre amonyum dozajının sağlanması kısmi nitrifikasyon prosesinin temel gerekliliklerini sağlamak açısından önemlidir. Çalışma kapsamında ayrıca, işletme ve laboratuvar analiz verileri ile yapılan dinamik modelleme yer almaktadır. Modelleme, SUMO 2019 (Nyons, Fransa) programı kullanarak yapılmıştır. Modelleme sonuçlarında özellikle amonyum oksidasyonunda tesis verileriyle uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. Modelleme çalışmasının çıktısı prosesin kinetik parametreleri olmuştur. Kinetik parametreler, sistemin tasarımı ve işletme performansının tespiti açısından önemlidir. Bu çalışmada yer alan kısmi nitrifikasyon prosesinin ana aktörü olan amonyum oksitleyici bakterin çoğalma hızı (μAOB) 1,0 gün-1, sistemde yer alan ve baskılanan nitrit oksitleyicilerin çoğalma hızı (μNOB) 0,5 gün-1 olarak bulunmuştur. Elde edilen değerler literatürle uyum içerisindedir.
Degradation of industrial micropollutants with sulfate radical–based advanced oxidation processes

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021) Montazeri, Bahareh ; Arslan Alaton, İdil ; 693111 ; Çevre Mühendisliği

Occurrence of micropollutants in wastewaters from the industries poses a serious threat to the environment and many of these contaminants are recalcitrant and/or toxic and/or biologically non-degradable. Therefore, the major concern is to treat the wastewater before being discharge into the environment. Among all these industrial micropollutants, in particular 3,5-dichlorophenol (3,5-DCP) from chlorophenols (CPs), 2,4-dichloroaniline (2,4-DCA) from chloroanilines (CAs) and iprodione (IPR) from hydantoins, have been drawn specific attention due to their commercial importance as raw materials, potential toxicity and refractory nature. 3,5-DCP is directly released to the aquatic environment through various waste streams such as wood pulp bleaching processes. 2,4-DCA is extensively used in manufacturing of pigments, optical brighteners and pharmaceutical agents. IPR as a fungicide is used to prevent gray mold on crops; however, its usage has been banned recently by the European Food Safety Authority. Considering the wide spread usage of the above-mentioned micropollutants and their incomplete removal in conventional industrial and urban wastewater treatment plants; they may end up in the aquatic environment, becoming threats to wildlife. Sulfate radicals (SO4●-)-based advanced oxidation processes (AOPs) have demonstrated that they have the potential to be efficiently applied in removing many organic pollutants from wastewater. In the first part of this study, three persulfate (PS)-mediated AOPs including one homogenous photochemical oxidation processes; ultraviolet-C (UV-C)-activated PS oxidation process (UV-C/PS), and two heterogeneous catalytic oxidation processes; zero-valent iron-activated persulfate oxidation process (ZVI/PS) and zero-valent aluminum-activated persulfate oxidation process (ZVA/PS) were employed in order to investigate the three micropollutants removal in distilled water (DW) and examine the influence of initial PS concentration (0.00 mM-1.00 mM) and pH on the treatment performances. UV-C/PS treatment of 3,5-DCP for all studied PS concentrations resulted in complete 3,5-DCP removal and the 3,5-DCP degradation rate increased by increasing the initial PS concentration which can be explained by an increase in the steady-state concentration of SO4●- generation in reaction solution. Increasing the initial pH to values more than 7.5, resulted in rapid 3,5-DCP degradation. Maximum 3,5-DCP removal efficiency was as 59% by 120 min ZVI/PS (PS=1.00 mM; pH=5.0); however, complete 3,5-DCP removal was obtained by decreasing pH to more acidic value after 20 min ZVI/PS (PS=0.50 mM; pH=3.0) treatment. ZVA/PS could not provide complete 3,5-DCP removal after 120 min treatment such that for the highest tried PS concentration.(1.00 mM; pH=3.0) resulted in only 31% 3,5-DCP removal. 2,4-DCA degradation by UV-C/PS, at all studied initial PS concentrations and pH values resulted in complete pollutant removal. PS activation with ZVI resulted in complete 2,4-DCA removal for initial PS concentration exceeding 0.50 mM such that after 80 min ZVI/PS (PS=0.75 mM; pH=5.0) treatment, complete 2,4-DCA was obtained; however, the required time to achieve complete 2,4-DCA with initial PS of 1.00 mM was longer (100 min) most probably as a result of SO4●- scavenging reaction with excess PS and/or ferrous ion. The highest 2,4-DCA removal (47%) by 120 min ZVA/PS (pH=3.0) treatment was obtained with initial PS concentration of 0.25 mM, below or beyond which the 2,4-DCA removal decreased. 2,4-DCA removal by 120 min ZVA/PS (PS=0.50 mM) treatment increased remarkably from 20% to 89% , when pH decreased from 3.0 to 1.5 suggesting that more acidic pH facilitated effective removal of 2,4-DCA due to ZVA corrosion. Complete IPR removal was achieved by UV-C/PS at all studied initial PS concentrations such that even with low PS (0.03 mM), complete IPR was obtained in 20 min. Increasing initial PS concentration in the range of 0.01 mM to 1.00 mM led to higher SO4●- concentrations and consequently faster IPR degradation rates. Alkaline hydrolysis of IPR was observed at initial pH of 9.0 and 11.0 during UV-C/PS treatment; however, complex pH effect on IPR degradation rate was observed at neutral and acidic pH values. ZVI/PS (pH=5.0) treatment of IPR, demonstrated that increasing initial PS concentration to more than 0.50 mM, appreciably improved ZVI/PS treatment of IPR. ZVA/PS was an efficient treatment only in IPR degradation such that even low PS concentrations (0.10 mM and 0.25 mM) with initial pH of 3.0 resulted in almost 80% IPR removal after 120 min treatment and for higher PS concentrations, complete IPR was obtained. In both heterogeneous treatments of all three model industrial micropollutants acidic pH values showed a better performance. Those oxidation processes from treatability of the micropollutants in DW resulted in complete micropollutant removal, were investigated under selected PS and pH conditions to correlate each micropollutant removal with chloride ion (Cl-) release, metal ion release, dissolved organic carbon (DOC) removal and PS consumption. Experiments conducted in DW indicated that for all three model industrial micropollutants, complete removals were achieved by UV-C/PS accompanied with dechlorination and appreciable mineralizations. 3,5-DCP was completely degraded by UV-C/PS (PS=0.30 mM; pH=6.3) treatment in 40 min accompanied with 95% DOC removal that was achieved after 120 min treatment. Maximum Cl- concentrations of 3.91 mg/L was obtained after 120 min UV-C/PS treatment of 3,5-DCP corresponding to practically 90% of the highest possible theoretical Cl- release of 4.35 mg/L. Practically complete 2,4-DCA removal was achieved after 10 min UV-C/PS (PS=1.00 mM; pH=6.0); however, with the progress of the treatment, dechlorination and DOC removal were proceeded such that 93% DOC removal and Cl- concentration of 3.64 mg/L were obtained after 40 min treatment. Beyond this treatment time, both DOC removal and dechlorination were practically stopped and remained constant probably due to PS depletion. IPR degradation was accompanied with rapid dechlorination and PS consumption. UV-C/PS (PS=0.30 mM; pH=6.2) treatment was also effective in IPR mineralization; 78% DOC was removed after 120 min treatment and maximum Cl- concentrations of 1.50 mg/L was obtained at the end of the reaction. For all three studied industrial micropollutants, complete/near-complete removals were achieved by ZVI/PS accompanied with iron (Fe) release; however, their mineralizations were partially (21%-50% DOC removal) after 120 min treatment. ZVA/PS was only effective in IPR removal; however poor mineralization was obtained after 120 min treatment. Treatability of the selected micropollutants was also examined in a synthetic tertiary treated urban wastewater (SWW) during the studied treatments due to the fact that the presence of different water constituents in the reaction solution may inhibit the oxidation performance. Experimental results of three model industrial pollutants by the selected treatments (UV-C/PS and ZVI/PS) in SWW, revealed complete micropollutant removals; however, their mineralizations were partially and different compared to DW. UV-C/PS treatment of 3,5-DCP in DW that exhibited appreciable mineralization of 3,5-DCP, demonstrated worse treatment performance compared to ZVI/PS when applied in SWW (26% DOC removal and 41% DOC removal in SWW after 120 min treatment by UV-C/PS and ZVI/PS, respectively). Partial mineralizations of 2,4-DCA in SWW by 120 min UV-C/PS and ZVI/PS treatments were obtained as 57% and 35% DOC removals, respectively which were lower compared to DW revealing performance of both treatments decreased in complex medium. The experiments in DW exhibited the superior performance of the UV-C/PS for IPR mineralization (78% DOC removal after 120 min); however, the oxidation performance of UV-C/PS in SWW decreased appreciably and resulted in 24% DOC removal after 120 min. 40% DOC removal after 120 min was observed with ZVI/PS being the most efficient process in SWW. UV-C/PS treatment of all three selected micropollutants, was most negatively affected when apply in SWW most probably due to UV-C light absorption of SWW constituents hindering effective absorption by the target pollutant. Vibrio fischeri (V. fischeri) and Pseudokirchneriella subcapitata (P. subcapitata) were employed as the organism tests to assess changes in acute toxicity during application of the studied treatments. Responses of the two mentioned test organisms were rather different; higher inhibition rates were observed on P. subcapitata than V. fischeri. While the percent relative inhibition of the original 3,5-DCP on P. subcapitata was almost 20%, the inhibitory effect increased after 80 min UV-C/PS treatment reaching to 47%. After 80 min ZVI/PS treatment of 3,5-DCP, the percent relative inhibition of treated samples on P. subcapitata did not change appreciably. The percent relative inhibition of the original 2,4-DCA on P. subcapitata was in the range of 20%-28%; however, the inhibitory effect increased and reached 72% after 120 min UV-C/PS treatment. The percent relative inhibition of original IPR samples on P. subcapitata was obtained as <10%; however, it reached 56% and 39% after 120 min UV-C/PS and ZVI/PS, respectively. During the application of selected treatments in DW, the genotoxicity of original micropollutants and their AOPs-treated samples were explored using a mutant strain of Salmonella typhimurium TA 1535; however, no significant genotoxic effect was observed. At the final stage of this study, the type and nature of possible evolved degradation products during the selected treatments of three model industrial pollutants in DW were examined by ion chromatography, liquid chromatography and mass spectrometry analysis in order to gain a deeper insight into the formed radical reactions with the target pollutants. Hydroquinone, acetic acid and Cl- could be detected and quantified in the reaction solution during UV-C/PS and ZVI/PS treatments of 3,5-DCP. Aniline and acetic acid formations were evidenced during UV-C/PS treatment of 2,4-DCA accompanied with dechlorination; however only acetic acid was identified during ZVI/PS. LC analysis confirmed the formation of 2,4-DCA, hydroquinone, acetic acid and formic acids as the major aromatic and aliphatic degradation products of IPR during UV-C/PS while hydroquinone, lactic acid and acetic acid was evidenced for ZVI/PS treatment of IPR.
Döngüsel ekonomi yaklaşımıyla kullanım ömrü dolan seramik membranların iç ortam havasından co2 giderimi için yeniden kullanımı

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-07-16) Karataş, Elçim ; İmer, Derya Yüksel ; 501181745 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental Engineering

Sürdürülebilirlik konusu son yıllarda küresel olarak ön plana çıkmış ve başta Avrupa Birliğindeki ülkeler olmak üzere birçok ülke bu konuyu ele almaya başlamıştır. Sürdürülebilirlik kavramı, çevresel bir yaklaşımla doğal kaynak tüketimini azaltmaya odaklanırken, aynı zamanda kaynakları tasarruflu kullanmayı hedeflemektedir. Bu bağlamda, döngüsel ekonomi ve sürdürülebilirlik ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır. Son zamanlarda, membran proseslerinin birçok alanda kullanımının artması buna karşın hızlı kirlenme problemi nedeniyle membranların sık değişim gerekliliği ve atık oluşturma potansiyeli bu alanda kullanım ömrünü tamamlamış membranların yeniden kullanımı, atık membranlardan enerji geri kazanımı veya başka bir membran türüne dönüştürme ve yeniden kullanma (örneğin, ultrafiltrasyon veya nanofiltrasyon olarak ters osmoz membranlarının kullanılması) ile ilgili çalışmalara ihtiyaç artmaktadır. Membranlar son yıllarda su ve atıksu arıtımı ve madde geri kazanımı alanında oldukça fazla kullanılmaktadır. Ortalama verimli kullanım ömürleri ve değişim periyotları düşünüldüğünde çok ciddi bir atık yüküne sahiptir. Bu alanda sürdürülebilirlik çözümü için bilim ve teknoloji çerçevesinde yeni yaklaşımlar ortaya koymak gelecek için çok ciddi bir adımdır. Yapılan çalışmaların büyük bir çoğunluğu TO polimerik membranların döngüsel ekonomi yaklaşmıyla UF veya NF olarak tekrar kullanımını içermektedir. Polimerik membranların ömrünün yeni membran üretim stratejileri ve modül tasarımları ile en az 6 yıl, seramik membranların ise çok fazla çalışma olmamasına rağmen ömrünün 20 yıla yakın olduğu belirtilmektedir. Seramik membranların veya filtrelerin yeniden kullanımı veya geri kazanımı ile ilgili çalışmaları araştırdığımızda şu anda literatürde veya endüstriyel uygulamada bununla ilgili bir çalışmaya rastlanmamış ve kabul görmüş sistematik bir yaklaşımdan bahsedilmemiştir. Genel olarak seramik atıklarının tekrar değerlendirilmesi ile ilgili literatürde yer edinmesine rağmen seramik membranların tekrar kullanımı ile ilgili bir çalışma mevcut değildir. Tez kapsamında endüstriyel atıksu arıtımında kullanılmış ve ekonomik ömrünü tamamlamış seramik membranların CO2 gideriminde kullanılabilirliğini incelemek, bu amaçla membran temas reaktör dizayn etmek ve işletmek ve böylelikle döngüsel ekonomi yaklaşımını membranların yeniden kullanımı için uygulayarak ön bir çalışma niteliğinde ortaya koymaktır. Tez çalışmasının amacı son yıllarda kullanımı gittikçe artan membran proseslerin temel malzemesi olan membranların faydalı kullanımları sonrası ekonomiye yeniden kazandırılması için yöntemler geliştirmektir. Bu bağlamda membran temas reaktörün CO2 giderimde verimliğini değerlendirebilmek amacıyla kullanılan sıvı absorbentin (NaOH çözeltisi) CO2 tutma kapasitesinin farklı NaOH konsantrasyonlarında ve farklı sıvı ve gaz sirkülasyon debisinde test edilerek optimum koşulu belirlemek amaçlanmıştır.
Dynamic membranes in aerobic membrane bioreactor systems for municipal wastewater treatment

(Graduate School, 2021-06-08) Işık, Onur ; Demir, İbrahim ; Özgün, Hale ; 501142704 ; Environmental Sciences Engineering and Management ; Çevre Bilimleri Mühendisliği ve Yönetimi

The amount of municipal wastewater produced around the world is expected to increase parallel to the increase in population. Therefore, the treatment of municipal wastewater is very crucial for public health. Conventional activated sludge systems have been used for the treatment of municipal wastewater for a long time. Due to limited area availability and stringent discharge standards in most cases, compact treatment systems enabling high effluent quality have become attractive recently. Membrane bioreactor (MBR) technology is a good alternative to conventional activated sludge systems. There are several advantages of MBR technology over conventional biological treatment systems. Low footprint and high permeate quality can be considered as the most distinguishing features of the MBRs. Due to the retention of high suspended solids concentration in the bioreactor, smaller reactor volume and low sludge production can be achieved by the MBR process. However, some constraints have been observed during the operation of MBRs including membrane fouling and membrane costs. Dynamic membrane (DM) technology is a promising solution for problems encountered during the operation of MBRs for wastewater treatment. Membranes can be substituted with coarse-pore filters made of low-cost materials such as meshes or fabrics in dynamic membrane applications for cake (DM) layer formation. DM is a secondary layer formed on a low-coast porous support material. DM layer acts like a Microfiltration (MF) or Ultrafiltration (UF) membrane and keeps the sludge particles inside the bioreactor providing high permeate quality. Besides, physical cleaning, without using chemical reagents, may be enough for cleaning in dynamic membrane bioreactors (DMBRs), thus, the operational costs can be reduced. Flat sheet submerged module configurations were mostly used for aerobic DMBR studies for municipal wastewater treatment in the literature. Also, few studies used tubular modules in DMBRs. However, no studies reported using hollow fiber modules in the literature. The main aim of this thesis was to investigate the applicability of hollow fiber DM for municipal wastewater treatment in an aerobic DMBR. This thesis was conducted in 6 Stages. In stage 1, a hollow fiber polyester fabric support material was used for DM formation and compared with a commercial hollow fiber UF membrane. The system was fed with medium strength synthetic municipal wastewater to keep the characteristics of the wastewater same, and to evaluate the treatment and filtration performances of both membranes clearly. Morphological analyses were also carried out for DM and UF surfaces. The system was operated continuously at a flux of 5 L/m2·h for 85 days. High chemical oxygen demand (COD) removal efficiency and total suspended solids (TSS) rejection were achieved by the DM. Transmembrane pressure (TMP) of the DM was higher in comparison to the UF membrane, which was related to the formation of the cake layer in DM. In Stage 2, impact of support material type on DMBR performance was investigated for municipal wastewater treatment. A hollow fiber polyester support material was compared with a glass fiber support material in terms of treatment and filtration performances. Medium strength synthetic municipal wastewater was used for a stable feed characteristics. Similar treatment performances were obtained with each membrane achieving high removal efficiencies for COD(>97%) and TSS (>99%) parameters. Higher TMP was observed for glass fiber material in comparison to polyester material. Based on morphological analyses, dynamic layers formed on both support materials had similar compositions, organic and inorganic materials. A homogeneous layer was formed on a polyester support material, while fine particles were deposited between the filaments of glass fiber support material, which caused clogging. In Stage 3, a hollow fiber polyester fabric support material was used for DM formation for raw municipal wastewater treatment. The wastewater had average COD concentration of 413 mg/L, sCOD concentration of 208 mg/L and TSS concentration of 259 mg/L. Treatment and filtration performances were evaluated. High treatment performance was obtained in the permeate achieving over 93% of COD removal efficiency and low TSS concentration (<10 mg/L) in the permeate. The average TMP value was observed as around 598 mbar after the system reached stable conditions. In Stage 4, effect of different TSS concentrations on the DM layer was evaluated in terms of biological treatment and filtration performances. Hollow fiber polyester support material was used for DM layer formation. Treatment and filtration performances of the DMBR were investigated at two different TSS concentrations (5 g/L; 10 g/L). The DMBR was operated at a flux of 18 L/m2·h at each condition. High treatment performance and permeate quality were achieved at each sludge concentration. However, a shift to a relatively higher range in particle size distribution of permeate was observed at high sludge concentration. Furthermore, higher TMP was observed at the sludge concentration of 10 g/L, resulting in a rapid clogging. Overall, results indicated that selection of the optimum sludge concentration played a significant role in achieving homogeneous and stable DM layer in DMBRs. In stage 5, hollow fiber polyester support material was used for DM formation and compared with a commercial UF membrane in terms of micropollutant and heavy metal treatment performance from raw municipal wastewater, also biological treatment and filtration performances were evaluated. The removal of different micropollutants; sulfamethoxazole, ciprofloxacin, trimethoprim, caffeine and acetaminophen, was assessed for both membranes. The membranes were operated at a flux of 10 L/m2·h. High TSS (>99%) and COD (> 91%) removal efficiencies were achieved with both membranes. Similar high removal efficiencies of micropollutants (>68.3->99.7%) were achieved with both membranes. DM was operated at higher TMP compared to UF membrane, since DM layer was formed on the support material. Morphological analyses were conducted for both membranes to get insight to the DM layers which accumulated on the membranes. In Stage 6, effect of using different inoculum on DMBRs performance was investigated. Excess sludge from HRAS and conventional activated sludge system retuned activated sludge were used as inoculums. Conventional UF membrane was used in parallel with a dynamic membrane (DM) in the same reactor to be operated at the same conditions. Both sludges were characterized to understand the changes during the operational period. Biological treatment and filtration performances of both membranes were investigated. High TSS (>99%) and COD (> 86%) removal efficiencies were achieved with both membranes for both inoculum sludge. Because of the inoculum sludge characteristics, lower TMP values were observed for DM at Phase-2. Morphological analys (ESEM measurement) was conducted to understand the effect of different inoculum on the sludge cake on the surface of the membranes.
Environmental life cycle assessment of zinc phosphating chemicals

(Institute of Science and Technology, 2020-07) Sezginer, Halide İlayda ; Germirli Babuna, Fatoş ; 629363 ; Çevre Bilimleri, Mühendisliği ve Yönetimi Bilim Dalı

The industrialization has gained importance with the rapidly increasing world population. Over time, productions have evolved from physical strength to machine power, and have diversified in terms of quality and quantity. With the need for more production, industrialization has started to be mentioned with the environmental problems that it causes. In the period from the industrial revolution to the present day, sustainability has become a subject that is closely followed by everyone, especially in the last period. Increasing social sensitivity has started to reveal the necessity of making necessary improvements in new projects or existing production systems with product life cycle analyses. The product lifecycle is a common method that provides to evaluate product or service the environmental impacts that each of the stages of raw material extraction, production, use, disposal, and all other stages have over the duration. The rapid disappearance of natural resources and the increase of environmental impacts arising from industry in nature caused the developed countries to increase their product life analysis studies and take necessary measures.
Fabrication of thin film nanocomposite pressure retarded osmosis (PRO) membranes using cellulose nanocrystal (CNC) and evaluation of performances in the processes

(Graduate School, 2021-02-02) Paşaoğlu, Mehmet Emin ; Koyuncu, İsmail ; 659118 ; Environmental Engineering

Nowadays, owing to quick world population growth and abrupt economy, high water demands desire innovative technologies in order to ensure clean and safe water with lower energy use. Severe environmental emissions arising by the consumption of fossil fuels often needs us to build energy harvesting technology which are environmentally sustainable. As an advanced technology, osmotic membrane processes consisting of forward and pressure-retarded osmosis, are conceived to be conspicuous technologies for the treatment, recycling and reuse of wastewaters and the harvesting of salinity gradient energy which is called "Blue Energy". Nevertheless, forward osmosis (FO) and pressure retarded osmosis (PRO) are at the level of growth yet. It is difficult piece of work to fabricate osmotic membranes obtaine high water permeability and perfect ion retention. The ideal osmotic membrane candidate can be a thin film composite membrane satisfy the conditions which has high water permeation and as soon as low reverse salt flux ratio. Furthermore, for the membrane to endure relatively high hydraulic pressures in PRO systems, certain mechanical properties are vital. Thankfully, membranes that are fabricated with electrospinning method have an excellent capability to overcome all specifications of the perfect support layer in consequence of porous structure characteristics and simplicity with that nanomaterials may be integrated to enhance the nanofibers mechanical strength. Apart from this, interfacial polymerization (IP) may be accomplished to electrospun nanofiber membrane to achieve a very thin selective polyamide coating. TFN membranes may show tremendous potential in osmotically driven membrane processes after integrating nano additives into their support layer. The aim of this thesis to carry out and design a comprehensive study on the development of reinforced pressure retarded osmosis membranes. Specifically, this thesis presents the development of novel nanofiber supported thin film composite membranes with high water permeability and excellent selectivity for solvents, while showing an excellent mechanical strength for PRO processes. Interfacial polymerization reactions were used to construct very thin polyamide selective layer on the support, and electrospinning process was used to fabricate a number of support layers. Initially, we investigated the potential to use flat sheet electrospun polyacrylonitrile nanofibers as support support layer to fabricate PRO membranes. Polyamide TFCs were successfully applied on five different substrate containing 0,1,2,5,10% crystal nanocellulose (CNC) in 16% PAN polymer solution. PRO membranes successfully fabricated via tailor-made flat sheet fabrication unit. It is concluded that PAN and CNC generated a complete mixture according to SEM, FTIR, DMA & contact angle analysis findings.The addition of CNC improved the mechanical strength of PAN support layers which is the main phenomenon in PRO applications. The newly developed membrane can achieve a higher PRO water flux of 300 LMH, using a 1 M NaCl draw solution and deionized water feed solution. The corresponding salt flux is only 1.5 gMH. The reverse flux selectivity represented by the ratio of water flux to reverse salt flux (Jw/Js) was able to be kept as high as 200 L/g for PRO operation. Following the success of flat-sheet TFN PRO membrane fabrication, improvements need to be done to increase packing density of fabricated final membrane modules. In this point, we used a novel technique to fabricate tubular membranes for PRO applications. The newly fabricated membrane achieves a higher PRO water flux of 405.38 LMH with using a 1 M NaCl and a DI as feed water. The corresponding salt flux is found as 2.10 gMH which is higher than flat sheet membranes. The selectivity of the reversed flux represented by the ratio of the water flow to the reversed salt flux (Jw/ Js) was able to be kept as high as 193.03 L/g for PRO operation.As far as we know, the performance of the work developed membrane in this study has shown better performance than all PRO membranes reported in the literature previously.
Investigation of SO2 pollution from coal-fired and geothermal power plants using high resolution satellite retrievals

(Graduate School, 2022-01-10) Değer, Sümeyye Sena ; Kaynak, Burçak ; 501191733 ; Environmental Sciences Engineering and Management ; Çevre Bilimleri Mühendisliği ve Yönetimi

Air pollution, which emerged with the increasing industrialization after the industrial revolution, has become an important problem in Turkey, as in many parts of the world, due to its negative effects on human health and the environment. Air pollution causes serious health problems such as asthma, allergies, lung cancer, heart diseases, skin and eye damage and even death, as well as environmental problems such as acid rain, dust formation, turbidity and fog. In addition, air pollutants have direct and indirect effects on the climate. Known as one of the criteria and common pollutants, sulfur dioxide (SO2) originates primarily from large point sources such as power plants, volcanoes, smelters and oil and gas industries, or from residential heating with coal. Since Turkey has a significant share with 2 % of the current world reserves, it follows a coal-oriented energy policy. However, since the existing domestic lignite in Turkey has a low calorific value, it is generally used in power plants, and domestic lignite, which has a higher sulfur content than other types of coal, causes a high amount of SO2 pollution. Especially due to the high SO2 pollution levels and its negative effects on the environment and human health, the determination and monitoring of SO2 pollution in the region, like other air pollutants, plays an important role. Although air quality measurement stations (AQMSs), which are a common and old method for monitoring air pollutants, capture the diurnal changes with hourly measurements in their located region, they may be insufficient to understand the distribution of pollution especially in large areas, since they are located in certain regions and in limited numbers. In addition, the meteorological factors and land characteristics in the region where they are located, also have an effect on the ground-based measurements. On the other hand, the remote sensing technology, which was developed for the detection of air pollutants in the 1980s, facilitates the determination of the distribution of air pollutants globally and the detection of air pollution sources with its gradually developing spatial resolution and wide coverage area. The adventure of remote sensing, which started with the detection of the SO2 plumes originating from the El Chicón volcanic eruption with the Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) instrument in the 1982, continued to develop with measurement of tropospheric SO2 with the Global Ozone Monitoring Experiment (GOME) instrument in the following years. With the changing and developing spatial resolution and global coverage in the following years, Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) and the Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Cartography (SCIAMACHY) instruments started to measure atmospheric air pollutants in 2002, Ozone Monitoring Instrument (OMI) in 2004, and GOME-2 and Infrared Atmospheric Sounding Interferometer (IASI) in 2006, and Ozone Mapping and Profiler Suite (OMPS) in 2011, respectively. The TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI), which finally started its measurements in 2019, has a higher spatial resolution of 5.5 km × 7 km compared to previous instruments such as GOME (320 km × 40 km), SCIAMACHY (60 km×30 km) and OMI (13×). In this thesis, SO2 Level 2 retrievals from the TROPOMI instrument on the Sentinel-5 platform, which is launched by European Space Agency (ESA) in October 2017, are used to monitor two-year (2019-2020) SO2 pollution in and around Turkey and determine its spatial and temporal distribution. First of all, TROPOMI SO2 Level 2 retrievals from National Aeronautics and Space Administration (NASA) Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center (GES DISC) were processed using Phyton programming language and filtered according to the quality criteria in the TROPOMI Readme file. Spatial average was calculated with a grid resolution of 1 km × 1 km and the SO2 data were spatially matched with the grids to calculate the average monthly gridded SO2 column concentrations. Using different oversampling diameters, the 10 km radius oversampling method was applied, where the best distribution was observed for SO2 retrievals. In order to represent the pollution levels of coal-fired power plants (CPPs) and geothermal power plants (GPPs), SO2 retrievals at a distance of 10 km from the locations of CPPs were selected. Monthly statistics for SO2 retrievals were calculated using the Rstudio programming language, and then the data opened in the ArcGIS software program was visualized and average SO2 maps of Turkey for 2019-2020 were created. Emission inventory and ground measurements were used for comparisons. After the hourly ground-based measurements were selected according to the TROPOMI transit time, their daily and monthly averages are calculated. The energy production of power plants was examined using EPIAS electricity data. The impact of regional conditions was evaluated using meteorology and land use throughout all investigations. Considering the SO2 pollution in and around Turkey, hot spots are generally associated with CPPs. In October 2020, when the cleanest and highest signals was seen, the highest SO2 levels in Turkey were detected in the provinces of Kahramanmaraş and Muğla. The highest SO2 pollution in the region was observed in 10 of 18 months around Afşin Elbistan Power Plants. Following Kahramanmaraş, the SO2 pollution is at a remarkable level in Muğla, where there are three large-capacity CPPs. In addition, high SO2 pollution from CPPs was detected in Şırnak and Sivas provinces, and Aydın, Kocaeli, Malatya provinces where minor hotspots were observed, were also investigated. It has been determined that large-capacity GPPs in Aydın may also be an indirect source of SO2. High SO2 concentrations from CPPs have been observed in Turkey's district countries, Bulgaria, Iraq and Syria. The performance of AQMSs and the TROPOMI instrument were investigated by comparing the ground-based measurements where pollution is intense and the satellite retrievals around 10 km of AQMSs. Firstly, the daily SO2 ground-based measurements, satellite retrievals around the power plants and total electricity production variations of the CPPs that were temporarily closed with the decision taken on 31 December 2019 were examined and the current situation in the 2019-2020 period, the effect of the temporary shut down, the change in SO2 levels during reopening period has been investigated. Satellite retrievals often show similar changes with total electricity production, while ground-based measurements were insufficient to capture the variations. Especially the missing data at ground-based measurements and the limited number of satellite retrievals in winter months make comparisons difficult. For the selected large-capacity CPPs, the individual correlations are higher when SO2 and NO2 are compared to electricity generation, as well as high correlations between NO2 and SO2 (R2=0.62-0.96). The highest correlation between satellite SO2 retrievals and electricity production for Afşin Elbistan Power Plants with R2=0.84. SO2 pollution levels in Afşin Elbistan Power Plant, where the highest signals are observed, were investigated considering land use and meteorological factors. Ground-based measurements and meteorological factors show that the pollution in Kahramanmaraş is more intense in autumn and winter and is transported to south every season. Monthly gridded average SO2 retrievals show high concentrations (>2 DU) around the power plants in summer and autumn months. The correlation between electricity production and satellite SO2 retrievals is higher with R2=0.84 on a monthly basis than the daily correlation (R2=0.45). In the comparison made by subtracting the winter months due to limited number of SO2 retrievals, the correlation between satellite retrievals around the power plant and satellite retrievals around the AQMS (R2=0.86) is higher than the correlation between satellite retrievals around the power plant and ground measurements (R2=0.20). However, there is a low correlation (R2=0.20) between satellite retrievals and ground-based measurements around the AQMS. Similarly, the effect of three power plants in Muğla, where high signals were observed, on SO2 concentrations, the relationship between ground-based measurements, satellite retrievals and total electricity production were investigated. When ground-based measurements and meteorological factors were examined, it was seen that the intense pollution in Muğla transported to the southeast in the summer and autumn months, and to the northwest in the winter and spring months. Monthly gridded average SO2 retrievals show high concentrations (>2 DU) in the region in November, July and April 2020. While the pollution is generally distributed around the three CPPs, the AQMS can only detect the pollution originating from Yatağan Power Plant in summer and autumn months due to the land characteristics and location. Contrary to Afşin Elbistan Power Plants, correlations are low for three power plants in Muğla, but Yatağan Power Plant has the highest correlation (R2=0.27) between them. Similarly, for Muğla, the correlation between satellite retrievals 10 km around the power plant and satellite retrievals around the AQMS (R2=0.54) was found to be higher than the correlation between satellite retrievals around the power plant and ground-based measurements (R2=018). There is a low correlation (R2=0.27) between satellite retrievals and ground-based measurements around AQMS. In order to improve the ground-based measurements, it should be located close to the power plants, taking into account the wind and land characteristics. Finally, the contribution of GPPs to SO2 pollution is investigated, starting from the province of Aydın, where small hot spots are seen. The monthly average gridded SO2 distributions clearly show the pollution around GPPs especially in April, May and November months. Daily time series of satellite SO2 retrievals around the power plant also prove the contribution of geothermals to SO2 pollution with high SO2 concentrations in April 2019, May 2019, April 2020 and November 2020. In May 2019, the maximum concentrations were determined as 5.39 DU for Efeler, 3.45 DU for Ken-3, 2.54 DU for Mis-3 and 4.85 DU for Alaşehir. Concentration above 0.5 DU is observed in Ken-3 GPP with a capacity of 25 MWe in 34%, and with 165 MWe in Kızıldere GPP only in 20% of the days.
Investigation of the change of NO2 pollution during the pandemic period using satellite retrievals in Marmara region

(Graduate School, 2022-01-10) Ceker, Ali Osman ; Kaynak, Burak ; 501191703 ; Environmental Sciences Engineering and Management ; Çevre Bilimleri Mühendisliği ve Yönetimi

Air pollution has been a great problem during the history of mankind with its effects on human health and the environment. Among the major air pollutants, nitrogen oxides (NOx=NO+NO2) are still an issue with significant emissions, and their contribution especially on urban areas to ozone (O3) and secondary particulate matter formation. Satellite-based measurements have been used for monitoring of the air pollutants for obtaining information on the global distribution of these pollutants in the last decade, and their performance was increased in terms of both resolution and data reliability. In addition to being a leading country in Europe and Asia with its increasing industry and population, Turkey is struggling with air pollution with high ambient levels. Past studies showed that air pollution reaches dangerous concentrations, especially in city centers. This thesis aims to analyze the NO2 pollution in the Marmara Region, which is the most populated and developed Region of Turkey, with the help of satellite retrievals and ground-based measurements. The effect of human activities and restrictions on NO2 during the pandemic period, which is the study time interval, was also examined, and the study showed the effects of urbanization, industrialization, increasing human population, and the NO2 pollution of these parameters. A deductive approach was used in the study and Turkey, Marmara Region, and Istanbul province were examined in terms of NO2 pollution with detailed analyses, respectively. With this aspect of the study, both the high-resolution data technology of the TROPOMI instrument and the technology of measuring large areas were used. These measurements were supported by the ground-based measurements, the relationship between them was examined and the differences were interpreted. TROPOMI is an instrument onboard ESA's Sentinel-5. TROPOMI NO2 retrievals obtained from ESA were processed, and gridded monthly NO2 tropospheric columns were calculated to a uniform spatial distribution. In this thesis, both satellite and ground-based measurements were investigated for two years: 2019 and 2020. Differences between the examined periods were analyzed and the effect of restrictions during the pandemic period and different urban indicators (such as traffic density or natural gas usage for domestic heating) on NO2 pollution was examined. Ground-based measurements were also used for Marmara Region, which are located in provinces of Istanbul, Kocaeli, Bursa, Canakkale, Balikesir, Sakarya, Tekirdag, Yalova, Edirne, Bilecik and Kırklareli. Ground-based measurements were selected according to the overpass time (around local time 13:00) of TROPOMI. Also, the Marmara Region, which is the study area, was divided into 1×1 km2 grids and satellite retrievals were selected only for the grids which have urban residences and 1 km around them for further comparison with ground-based measurements. All the data used in the study were eliminated according to the measurement criteria determined by the ESA, the days deemed invalid for comparison (with less than 75% data) were eliminated, and the data obtained as a result of the process were processed and/or visualized with programming and mapping programs, and possible errors were analyzed and interpreted. Firstly, national NO2 pollution levels over Turkey were examined. As a result of the examinations performed using satellite retrievals, Marmara was found to be the most polluted Region of Turkey in terms of NO2 pollution. The most polluted provinces are Istanbul, Kocaeli, Ankara, and Izmir, and for Marmara Region, those are Istanbul, Kocaeli, Bursa, and Yalova, respectively. It was found that the winter months have noticeably higher values than the summer months of 2019 and 2020 possibly because of domestic heating in period and meteorological factors, and the most polluted month is November 2019 for all of Turkey. In addition, it has been observed that NO2 pollution in various cities in Turkey, especially in Mugla, during the summer months is equivalent to and sometimes higher than, the crowded provinces due to point sources such as thermal power plants. When an analysis was made based on districts with the clustering method using monthly averaged measurements, it was seen that the districts of the provinces with dense vehicles and populations such as Istanbul were included in the same cluster. In addition, it has been observed that the central districts of cities with less population have close pollution and show the same seasonal variation. When the same clustering method was performed using ground-based measurements and satellite retrievals separately, it was seen that the ground-based measurements did not show seasonality, and many Regions were found to have high NO2 pollution levels whereas satellite retrievals were clustered as less polluted. As a result of the correlation analysis performed using satellite retrievals and ground-based measurements, it was observed that Ground-based measurements of the Marmara Region were not correlated with satellite retrievals. They were measuring lower signals than satellite retrievals in the time intervals when the data was not missing. Especially the low correlation values of the stations in the densely populated areas have revealed that the difference in the NO2 pollution measurements of the Region is high and that improvements should be made. With the statistical analyses performed, it was observed that the highest rate of change was observed in the Istanbul Region and the NO2 pollution decreased by 60% for March, April, November, and December months compared to the previous year. When comparing the same months of 2019 and 2020 throughout Turkey decrease rates were found to be decreased in direct proportion as the population and industrialization rates of cities, while increases were seen in some eastern provinces of Turkey such as Mugla and Aydin. It is thought that the most important reason for these increases, which are intense in the winter period, is the decrease of seasonal temperatures. Both satellite retrievals and ground-based measurements showed elevated concentrations of NO2 in and around highly populated areas. When the pollution changes of the Marmara Region were examined during the COVID-19 pandemic, the effects of human behavior on pollution were observed, especially in the days of full restriction and in the associated months. Districts grouped by clustering method, from districts with dense industry to districts with high population, were interpreted with the help of these groups and examined in terms of both provincial and urban status during the pandemic period. The study has shown that situations such as domestic heating, a change in the number of vehicles, and the closure of some businesses have caused a visible effect on NO2 pollution. During the study period, a comparison was made between the pre-pandemic period and the pandemic period for the densely populated cities of Marmara provinces. As a result of the comparison, a decrease in NO2 pollution was observed in the districts, especially in November and December 2020 (weekend curfew period) compared to November and December 2019. As a result of the calculations, the decrease between 10-20% is proportional to the population. Lastly, urban indicators and NO2 pollution in Istanbul were also examined in detail for 2019. As a result of the correlations made with indicators such as population, natural gas use, socio-economic status of the districts, a high correlation was found between NO2 pollution and population and natural gas use (R = 0.81 and 0.83 respectively), and a moderate correlation between socio-economic score (R = 0.35). The fact that the strong relationship between urban indicators and NO2 pollution is high in mega cities such as Istanbul results in taking precautions, and making more detailed analyses. As shown in the thesis, Istanbul is the largest province in the whole of Europe in terms of population, urbanization, and traffic, and the study showed the NO2 pollution that the people of Istanbul are exposed to in daily life under these conditions, district by district. In addition, in this section, the correlation between ground-based measurement and satellite retrievals in Istanbul were examined, and it was understood that the Ground-based measurements had lower levels than satellite retrievals in many districts. These low levels, especially in regions with high population and vehicle traffic, were attributed to the non-representativeness of the ground-based measurements. As a result of the study, the highest NO2 values in Istanbul were found as 6.44×1015 molecules/cm2 (Gungoren) and 94.12 μg/m3 (Aksaray) annual average on a monthly basis satellite retrievals and ground stations, respectively. The results showed the extent of NO2 pollution in Istanbul, proved to be directly related to urban factors, and created an initial analysis for future studies to be repeated in more detail for the future years. In conclusion, this thesis showed TROPOMI can detect temporal variation of NO2 pollution over different districts, and the impact of COVID-19 pandemic restrictions over Turkey, specifically in Marmara Region. The results also gave important information about the evaluation and status of ground-based measurements, the relationship between urban indicators and NO2 pollution, and the changing NO2 pollution during the pandemic period. The thesis also showed that NO2 pollution in dense urban areas decreased during the pandemic period with the help of satellite retrievals. The study examined important points in this respect and prepared a basis for future studies and it explained, interpreted, and discussed the seasonal distribution of pollution and the effects of the districts with statistical analyses and spatial distribution of NO2. This thesis is the first study in terms of applied Region, high-resolution satellite retrievals, and time interval.
İç ortam havasından eş zamanlı partikül madde ve toluen giderimi için nanolif ve aktif karbon içeren filtre sisteminin geliştirilmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2022-01-26) Yavaş Erdem, Melike ; İmer, Derya Yüksel ; 501191720 ; Çevre Bilimleri Mühendisliği ve Yönetimi ; Environmental Sciences Engineering and Management

Günümüzde insanlar zamanlarının %80-90 gibi büyük bir kısmını iç ortamlarda geçirmektedir ve bu nedenle tren, uçak, hastane, restoran, ev ve ofis gibi sıklıkla bulunduğumuz iç ortamların hava kalitesi önemli çalışma konusu haline gelmiştir. İç ortamlarda soluduğumuz hava, en az dış ortamda soluduğumuz hava kadar sağlığımızı etkilemektedir. Özellikle modern binalarda yapılan izolasyon sistemleri taze hava sirkülasyonunu azaltmakta ve bu durum iç ortam havası kirleticilerine olan maruziyeti arttırmaktadır. İç ortamlarda geçirilen zamanın, insan sayısının ve kirletici kaynakların artması ile ''Hasta Bina Sendromu'' ve ''Bina Bağlantılı Hastalık'' gibi bazı sağlık sorunları da ortaya çıkabilmektedir. Bunların yanı sıra iç ortam havası kirleticilerinden partikül maddelerin (PM) ve uçucu organik bileşiklerin (UOB) varlığı solunum yolu hastalıklarına neden olmaktadır. İç ortam havasındaki partikül maddelerin birçok kaynağı bulunmaktadır. Yapılan çalışmalarda iç ortamdaki partikül madde ve uçucu organik bileşik konsantrasyonlarının dış ortamdaki partikül madde ve uçucu organik bileşik konsantrasyonları ile paralellik gösterdiği, ayrıca iç ortamlarda kullanılan birçok malzeme, teçhizat ve ekipmanın da kirletici madde kaynağı olabileceği görülmektedir. Günümüzde yaşanan COVID-19 pandemi salgınında en önemli ve en büyük bulaş yolu olarak görülen kaynak ise canlılardır. Ciddi solunum yolu enfeksiyonlarından ölüme kadar sebebiyet verebilen SARS-CoV-2 koronavirüsü de aynı zamanda yaklaşık 0,065 – 0,125 µm boyutları arasında ince tanecik grubunda yer alan bir partikül maddedir. Aynı zamanda bazı uçucu organik bileşikler de kimyasal yapılarından, buhar basınçlarından ve kaynama noktalarından dolayı bulunulan iç ortamlarda solunabilmektedir. Uçucu organik bileşikler, solunum yolu hastalıklarına ek olarak aynı zamanda nörolojik toksisite, göz ve boğaz tahrişi gibi sağlık etkilerine de neden olabilmektedir. İç ortamdaki partikül maddelerin ve uçucu organik bileşiklerin gideriminde en etkili yöntemlerden biri olarak görülen filtrasyon teknolojisi adsorpsiyon, oksidasyon ya da her iki mekanizmanın da kullanılması ile işlevselleştirilebilmektedir. Bu tezin de temel çıkış noktası, iç ortam havasında farklı boyutlarda bulunabilen partikül maddelerin, polimer yapılarının nanolif filtrelere entegrasyonu ile adsorpsiyon özelliği kazandırılarak filtrasyon teknolojisi yardımı ile gideriminin sağlanmasıdır. Böylece elektroeğirme yöntemi ile üretilen nanolif hava filtreleri ve aktif karbon kullanılarak yetersiz iç ortam hava kalitesinin iyileştirilmesine yönelik bir çözüm olarak tasarlanmıştır. Tez kapsamında nanolif filtreler üretilirken literatürde poliamid 6 (Naylon 6, PA6) polimeri ile ilgili nanolif hava filtrelerin geliştirilmesine yönelik çalışmaların verimlerinin yüksek olması hem de yüksek dayanım ve fiber oluşturma özelliği sunması nedeniyle ağırlıkça %18 oranında PA6 polimeri kullanılmıştır. Havada bulunan partikül maddelerin filtrasyon mekanizması ile fiber yüzeylerine adsorpsiyonunu sağlayarak kirleticilerin giderimi hedeflenmiştir. PA6 nanolif filtreler, iki farklı mesh (büyük gözenekli) filtre destek tabaka üzerine ve 15-30-45 dakikalık farklı üretim sürelerinde üretilerek filtrelerin hem yapısal karakterizasyonu hem de performanslarına bakılmıştır. Üretilen PA6 nanolif filtreler filtrasyon cihazına yerleştirilerek reaktör sistemi içerisinde PM1,0 ve PM2,5 boyutları için partikül madde giderim etkinliklerine bakılmıştır. Üretilen nanolif filtrelerin en yüksek PM1,0 giderimi %93, PM2,5 için %94 giderim verimi sergilediği görülmüştür. Bir diğer aşamada farklı adsorbentler denenerek aralarında en iyi UOB giderim performansı gösteren adsorbent belirlenmiştir. Kullanılan klinoptilolit, bentonit, aktif karbon, selüloz nanofibril (CNF), silika jel, polivinil alkol (PVA) adsorbentlerinden aktif karbonun %97,03 giderim verimi ile en iyi performansı sergilediği görülmüştür. Filtre sistemine farklı oranlarda aktif karbon adsorbenti yerleştirilerek uçucu organik bileşik olarak kullanılan toluen kirleticisinin reaktör ortamında giderimi incelenmiştir. Kullanılan cihazın kapasitesine bağlı olarak ve ön denemelere göre 3 ve 5 gram aktif karbon adsorbenti ile toluen giderimleri izlenmiş ve %98'in üzerinde giderim verimi olduğu görülmüştür. Eş zamanlı partikül madde giderimi ve toluen adsorpsiyonu optimum şartlarda hem reaktör hem de gerçek oda ortamında gerçekleştirilmiştir. Böylece en iyi partikül madde giderimi ve toluen adsorpsiyonu sağlayan PA6 nanolif filtre ve aktif karbon oranı kullanılarak optimum koşullarda eş zamanlı giderim sağlanabilmiştir. Eş zamanlı giderimde, seçilen nanolif filtre ve 3 gr aktif karbon kullanıldığında PM1,0 giderimi %97,83, PM2,5 giderimi %97,37 ve 5 gr aktif karbon kullanıldığında PM1,0 giderimi %97,51 ve PM2,5 giderimi %98,95 olarak bulunmuştur. Gerçekleştirilen çalışmalar sonucunda seçilen nanolif filtre ve 3 gr aktif karbon adsorbenti ile gerçek oda koşullarında ölçümler gerçekleştirilmiştir. Farklı kompozisyonlarda üretilen nanolif filtrelerin karakterizasyonu için SEM analizi ile fiber çapları ve yüzey morfolojileri belirlenmiştir, nanolif fiber çaplarının 147 ile 167 nm arasında değiştiği görülmüştür. Nanolif filtrelerin performanslarını belirlemek için ise standart yöntemler ile hava geçirgenliği ve su buharı geçişi deneyleri yapılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda farklı destek tabakaları ve nanolif filtre üretim süreleri ile üretilen filtrelere uçucu organik madde tutunum özelliği kazandırılarak iç ortam hava kalitesinin iyileştirilmesine yönelik partikül madde ve toluen giderimi için filtre malzemeleri geliştirilmiştir.
Nitrogen removal and microbial community shift in oxic-settling-anoxic sludge reduction process

( 2020) Karlikanovaite Balıkçı, Agne ; Yağcı, Nevin ; 618662 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental Biotechnology

Nitrifikasyon ve biyolojik azot giderme mekanizmalarını içeren sürekli araştırma çalışmalarıyla aktif çamur işleminin performansı arttırıldı. Ancak, uygulanan bu işlemden kaynaklanan aktif çamurun rutin israfı nedeniyle, sürekli olarak fazla biyokütle üretimi olmaktadır, bu da daha fazla arıtma ihtiyacıyla beraber çamurun uygun bir bölgeye atılmasını veya yakılmasını gerektirdiğinden dolayı fazla çamurun arıtımı ve imha edilmesi hala zorlayıcıdır. Fazla çamurun arıtılması ve imha edilmesi, toplam işletme maliyetinin % 25-65'ini oluşturmaktadır. Bu nedenle, aşırı çamur üretimini en aza indirmek için stratejilerin uygulanması hem çevresel hem de ekonomik açıdan ideal bir çözüm olabilir. Şimdiye kadar çamurun en aza indirilmesi için yaygın olarak Anaerobik sindirim kullanılsa da, üretilen aşırı çamur hacminin dünya çapında hala artması, biyolojik atık su arıtma proseslerinde aşırı çamur üretimini azaltmak için daha yeni, daha umut verici stratejiler ve yöntemlerin keşfedilmesi gerekmektedir. Literatürdeki mevcut bilgiler ve bu alanlardaki uzmanlıkların ışığında, nitrojen giderimi ve çamuru en aza indirgemek için uygun işlem alternatiflerinin belirlenmesi ve çamur üretimini azaltmak adına anaerobik/anoksik yan akım reaktörleriyle besin giderimi için modifiye edilmiş alternatif işlemlerin uygulanması gibi seçenekler mümkün olabilir. Literatüre göre, OSA sürecinin avantajlarına ek olarak, OSA arıtma performansını en üst düzeye çıkarmak için operasyonel ve tasarım parametrelerini belirlemek hala büyük bir ihtiyaçtır; Daha da önemlisi, OSA süreci ile ilgili çalışmaların çoğunda sentetik atık su kullanıldı, bu çalışmanın orijinal tarafı, gerçek evsel atık su kullanılarak yapılmış olmasıdır. Bu özel araştırmada, konular uluslararası bir düzeyde ele alınacaktır, çünkü OSA sürecinin entegrasyonu ile kademeli besleme SBR sistemi toplam azot giderimi açısından oldukça verimlidir, çamur imhası ve arıtımı gerekli olmayacaktır. Yine de, mevcut literatürdeki araştırmacılar arasında çamurun azaltılmasına neden olan kilit mekanizma halen çok tartışmalıdır, bu nedenle ASM1 bu çalışmada OSA sürecinde çamur azaltmaya neden olan mekanizmayı araştırmak için kullanılmıştır. Buna ek olarak mikrobiyal topluluğu değerlendirmek için literatürde ilk kez bakteriyel 16S rRNA gen amplikonları Yeni Nesil Dizileme (NGS) kullanılmıştır. Özet olarak, OSA sistemi ile ilgili multidisipliner bir yaklaşım ve yoğun araştırma gerektiren bir zorluk yaratan birçok darboğaz vardır. Bu çalışmanın amacı, OSA sürecinin uygulanmasından önce ve sonra SBR sistemlerinin performansını göstermektir. Gerçek atık su kullanan OSA sürecindeki bilgi eksikliği, OSA sistemlerinin uygulanmasından sonra toplam azot giderimi, aşırı çamur azaltımı, mikrobiyal topluluk değişikliklerine odaklanan bu çalışmayı güçlü bir şekilde motive etmiştir. Bu çalışma, gerçek atık suyun tam ölçekte arıtılmasında OSA sistemlerinin uygulanmasının daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunacaktır. Kentsel atıksu arıtımı sırasındaoluşan fazla çamurun uzaklaştırılması ve besi maddesi giderimi konusunda son yıllarda uygulanan standartların sıkılığı,pekçok atıksu arıtma tesisinin çıkış suyu standartlarını sağlama ve çamuroluşumu konusunda ciddi zorluklarla karşı karşıya kalmasına neden olmuştur. Bu çalışmada, yukarıda belirtilensorunların giderilmesi konusunda gelecek vaad eden bir proses olanoksik-çökeltim-anaerobik (OSA) üzerine odaklanılarak, azot giderimi ve çamur azalmasının birlikte gerçekleştirildiği bir sistemin değerlendirilmesi amaçlamıştır. Yan akım reaktöründe en yüksek çamur azalması iç geri devir oranının %7,7 olduğu durumda %58 olarak gerçekleşmiştir. Diğer sistemlerde ise iç geri devir oranının %5,9 ve 5,0 olması durumlarında bu değer sırasıyla %37 ve %35 olarak elde edilmiştir. Bu doğrultuda, bu sistemlerde, yan akım reaktöründen gelen çamur girişi nedeniyle ana reaktörde gerçekleşen yüksek biyokütle konsantrasyonunun ve çamur bekletme süresinin etkisiyle mikrobiyal ölüm fazının çoğalmaya görece daha yüksek gerçekleştiği düşünülmektedir. Bu sistemlerde, aynı zamanda, yüksek (%85'e kadar) azot giderim verimlerinin gerçekleştiği gözlenmiştir. Buna göre, iç geri devir oranının, literatürde genellikle kullanılan %10 oranı yerine %8 olarak gerçekleştirilmesinin hem çamur azalması hem de azot giderimi açısından, muhtemelen daha düşük maliyetli, bir seçenek olacağı düşünülmektedir. OSA prosesi, biyolojik atıksu arıtımı sırasında kaçınılmaz olarak oluşan, susuzlaştırılıp stabilize edildikten sonra uzaklaştırılması gereken fazlabiyolojik çamur miktarının azaltılmasına yönelik olarak fazla çamur yan akımına anaerobik reaktör ilavesi ile gerçekleştirilmektedir. İlave edilen yan akım anaerobik reaktörde, fazla çamur hattındaki biyolojik çamurun bir kısmı belirli bir süre oksijensiz koşullara maruz bırakıldıktan sonra biyolojik arıtma ünitelerinin girişine biyokütle girdisi olarak verilmektedir. Bu sayede, yan akım reaktöründe kısmi stabilize olan çamur biyolojik ünitelerde besi madde olarak kullanılmak suretiyle özellikle azot giderimi için karbon kaynağı olma potansiyeli taşımaktadır. Aynı zamanda, yan akımda stabilizasyon nedeniyle sistemin çamur yaşı artmakta, dolayısıyla gözlenen dönüşüm oranları düşmektedir. Bunun sonucu olarak da biyolojik sistemde çamur üretimi azalmakta ve uzaklaştırılacak çamur miktarı düşmektedir. Bu çalışmada, çamur azalmasına yönelik olarak geliştirilen OSA sistemi kullanılarak farklı işletme koşullarında çamur azalması oranları ve azot giderimine yoğunlaşılmıştır. Bu sistemlerin aktif çamur modelleri ile modellenmesi ve gerçek sistemlere yönelik modelleme çalışmalarına esas oluşaturacak kinetik katsayı belirleme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, bu sistemlerde farklı işletme şartlarında mikrobiyal topluluğun değişimi ortaya konulmaya çalışılmıştır. Mikrobiyal kinetiğin değerlendirilmesi ve çamur azaltma mekanizmasının daha iyi anlaşılması için bir dizi respirometrik test tasarlanmıştır. Kalibrasyon çalışmasının sonuçlarına göre mikrobiyal ölüm oranının, sistem konfigürasyonuna bağlı olarak, en değişken kinetik parametre olduğu görülmüştür. Bu kinetik katsayının sistemler OSA konfigürasyonunda işetilmeye başlandıktan sonra önemli ölçüde arttığı, buna karşılık -diğer model parametrelerinin neredeyse sabit kaldıkları görülmüştür. Bu durumun, mikrobiyal topluluktaki veya mevcut topluluğun metabolizmasındaki değişimden kaynaklanıyor olabileceği düşünülmektedir. Bu çalışmada işletilen klasik aktif çamur sistemlerinde, yürütülen respirometrik analizler sonucunda, aktif biyokütle oranı% 75 civarında elde edilmişken yan akım reaktöründe bu değer 2 kat daha düşük olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak, respirometrik analizlerden elde edilen veriler doğrultusunda, OSA prosesininölüm fazını teşvik ettiği, bunun sonucu olarak reaktördeki biyokütle canlılığını azaldığı ve aşırı çamur azalmasının sağladığı sonucuna varılmıştır. Bu çalışmanın en önemli yönlerinden birisi de gerçek evsel atık su kullanılmasıdır. Literatürdeki çalışmalar sentetik olarak hazırlanmış atıksuların kullanımı ile gerçekleştirilmişken, tüm deneysel çalışma bir atıksu arıtma tesisi kum tutucu çıkışından alınan ham atılsu ile yürütülmüştür. Böylelikle, OSA prosesinin pratik uygulanabilirliği yönünde önemli sonuçlar elde edilebilmiştir. Elde edilen veriler, OSA sistemlerinde çamur azalmasının ve azot gideriminin birlikte gerçekleştirilebilirliğinin mümkün olduğunu göstermiştir. Mikrobiyal topluluğun ölüm fazına yakın çalışması ve biyolojik çamur girdisi nedeniyle biyolojik reaktörde yüksek biyokütle konsantrasyonları elde edilmiş, bu çalışma süresinde sistemden normal biyolojik atıksu arıtma tesislerinde yapılan rutin çamur atma işlemi yapılmamıştır. Yürütülen deneysel çalışmada, kurulan OSA sistemleri farklı değişim oranlarında işletilmiştir. Bu amaçla, biyolojik sistemden yan akım reaktörüne beslenen çamur miktarları değiştirilmiştir. Bu sistemlerde çamur azalması, gözlenen dönüşüm oranları ve azot giderim yüzdeleri belirlenmiştir. Mikrobial topluluk kompozisyonu başlangıç biyolojik çamuru ve farklı işletilmiş OSA sistemlerinden alınan biyolojik çamurlarda belirlenerek sonuçlar karşılaştırılmıştır. Literatürde ilk kez kapsamlı olarak, bu sistemlerde, bakteriyel 16S rRNA gen sekanslama analizi (Yeni Nesil Sekanslama) ile mikrobiyal topluluk profili ortaya konulmuş ve değerlendirilmiştir. Bu çalışmada, çamur azalması oranlarının değerlendirilmesi ve mikrobiyal topluluktaki değişimin ortaya konulması amacıyla farklı iç geri devir oranlarında işletilen sistemlerin gözlenen dönüşüm oranları hesaplanarak, aynı koşullarda işletilen kontrol sistemleri ile karşılaştırılmıştır. Buna göre, en yüksek çamur azalması (%52,1) iç geri devir en yüksek olduğunda elde edilmiştir. 16S rRNA gen amplikon sekans analizi, benzer filogenetik gruplardan, Proteobakteriler, Acidobacteria ve Bacteroidetes türlerinden oluşan bakteri topluluğunun baskın olduğunu göstermiştir. Değişen iç geri devir oranlarına bağlı olarak bu toplulukların baskınlığı da farklılık göstermiştir. OSA sistemlerindeThiothrixtürünün baskın olduğu ve sistemlerde önemli rolü olabileceği görülmüştür. Çamur üretiminin en aza indirilmesinin, Intrasporangiaceae türlerinin baskınlığı ile de ilgili olabileceği elde edilen bulgular arasındadır.
Recovery of water and chemicals from textile wastewater with ceramic membranes

(Graduate School, 2021-12-17) Ağtaş, Meltem ; Koyuncu, İsmail ; 501142702 ; Environmental Sciences Engineering and Management

Decreased water resources in our world necessitate the treatment and reuse of polluted water. Water recovery is of vital importance, both in terms of sustainability and economy, especially in industries that consume large amounts of water. One of the industries that consume a high amount of water is the textile industry. In the textile industry, 0.06-0.40 m3 water/kg product is used according to literature. In parallel with the amount of water used in the processes in the textile industry, a high amount of wastewater is generated. These wastewaters are known to contain high COD, different dyes, heavy metals, etc. For this reason, it is not possible to discharge these wastewaters into the environment without proper treatment. Many traditional methods for the treatment of textile wastewater such as coagulation flocculation, activated carbon adsorption, ozonation and biological treatment are used. However, these methods cannot meet strict discharge limits or are not economically viable. Therefore, membrane processes come to the fore in textile wastewater treatment since they are recommended for textile wastewater treatment in the BAT (Best Available Techniques) reference document. As a result of textile wastewater treatment with membrane processes, high-efficiency treatment is provided and the treated wastewater can have the potential to be reused. Polymeric membranes are generally preferred in treatment processes. However, since textile wastewaters have high temperatures and extreme pH values, the use of polymeric membranes is not suitable. The textile industry produces wastewater with temperatures that can go up to 90-95 °C. Generally, wastewater must be cooled down before membrane treatment. For efficient treatment, membranes have to be thermally stable; most polymeric membranes tend to degrade at high temperatures and therefore, they are not suitable for hot wastewater treatment.Therefore, the use of ceramic membranes in the treatment of textile wastewater is a viable method. Besides, when ceramic and polymeric membranes are compared, it can be said that ceramic membranes are having more advantageous in terms of high thermal, mechanical, and chemical stability, well-defined pore size distribution, and high flux. In this thesis, a comprehensive study was carried out on the pilot-scale water and chemical recovery using ceramic membranes from real textile wastewater and the development of halloysite nanotube doped membranes for the treatment and recovery of real textile wastewater. First, a pilot-scale ceramic ultrafiltration/nanofiltration system was operated for hot water recovery by treating real textile wastewater in a selected textile factory. Later, in the same facility, real textile wastewater with caustic content was used in order to make chemical recovery. Based on the successful results of these studies, after it was proven that water and chemical recovery can be made with ceramic membranes, halloysite nanoclay added membranes were produced in order to make this process more economical, and treatment trials were carried out with real wastewater from the same facility and important results were obtained.
Şehir hastanelerinde atık yönetimi ve COVİD-19'un hastanelerde atık miktarı ve dağılımına etkisinin incelenmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-10-20) Koncagül, Merve ; Arıkan, Osman Atilla ; 501181723 ; Çevre Bilimleri Mühendisliği ve Yönetimi Programı ; Environmental Sciences Engineering and Management

Artan nüfus ve kentleşme, toplumların refah seviyesinin yükselmesi, gelişen teknolojiler, satın alma gücündeki artış, artan tüketim alışkanlıkları, davranışları, hizmette lüks ve kalite arayışı atık miktarının artmasına sebep olmaktadır. Bu çalışmada şehir hastanelerindeki atıkların kaynağında ayrı toplanması ve azaltılması stratejilerine uygun olarak yapılan atık yönetimi ve Covid-19'un hastanelerde atık miktarı ve dağılımına etkisi incelenmiştir. Bu çalışmada bir adet şehir hastanesinde atık yönetiminin incelenmesi yapılmış, altı adet şehir hastanesinde Covid-19'un atık miktarlarına ve dağılımına etkisini incelmek için Covid-19'un ülkemizde ilk görüldüğü yıl olan 2020 yılı verileri ile önceki yıllara ait veriler karşılaştırılmıştır. Çalışma yapılan Tekirdağ İsmail Fehmi Cumalıoğlu Şehir Hastanesinde atıkların oluştuğu andan bertaraf edilmesine kadar hastanede izlediği süreç incelenmiştir. Hastanede evsel, ambalaj ve tıbbi atıklar 40 L ve 65 L'lik konteynerlerde, tehlikeli atıklar 30 L ve 60 L'lik mavi varillerde ayrı olarak toplanıp, katlardaki 240 L konteynerlerin yer aldığı atık odalarına taşınmaktadır. Atık taşıma asansörü ve koridorundan geçirilen atıkların tartımı yapılıp kayıt altına alınmaktadır. Tartım ve kayıt işlemi tamamlanan atıklar geçici depolama alanına götürülmekte ve uygun atık taşıma araçlarına verilmektedir. İncelenen hastanede atıkların kaynağında ayrıştırıldığı, toplandığı, depolandığı ve atık yönetiminin başarılı bir şekilde uygulandığı görülmüştür. Çalışma yapılan altı adet şehir hastanesinde (Isparta, Manisa, Yozgat, Elazığ Fethi Sekin, Kayseri, Ankara Bilkent) Covid-19 öncesi (2019 yılı) ve sonrası (2020 yılı) tıbbi atık miktarları incelenmiş, sadece üçünde (Isparta, Manisa, Yozgat) evsel, ambalaj ve tehlikeli atık miktarlarına da bakılmıştır. Evsel atık miktarları (ambalaj atığı hariç) Covid-19 öncesi (2019) 2,94-3,53 kg/yatak.gün arasında değişirken, Covid-19 sonrası (2020) 1,76-3,16 kg/yatak.gün değerlerine (Isparta'da %28,2, Manisa'da %1,6, Yozgat'ta %50,1) azalmıştır. Atık oluşumunun en fazla görüldüğü birim yemekhane olmuştur. Ambalaj atığı miktarları Covid-19 öncesi 0,63-0,72 kg/yatak.gün arasında değişirken, Covid-19 sonrası 0,44-0,67 kg/yatak.gün aralığında değişmiştir. Ambalaj atıkları, Covid-19 sonrası evsel atıklara benzer şekilde (Isparta'da %23,6, Yozgat'ta %30,2) azalmıştır. Sadece Manisa'da %3,1 artış olmuştur. Ambalaj atıklarının en fazla oluştuğu birim evsel atıklara benzer şekilde yemekhane olmuştur. Tehlikeli atıklar Covid-19 öncesi 0,05-0,21 kg/yatak.gün arasında değişirken, Covid-19 sonrası (2020) 0,16-0,21 kg/yatak.gün aralığında değişmiştir. Tehlikeli atıklar, Covid-19 sonrası (Isparta'da %50, Yozgat'ta %220, Manisa'da %1) artmıştır. Tehlikeli atıkların oluştuğu birimler açısından hastanelerde benzer bir eğilim bulunmamaktadır. Tehlikeli atıklar 2019 ve 2020'de ağırlıklı olarak teknik birim, laboratuvar ve yoğun bakımdan oluşmuş, bununla birlikte 2020 yılında Covid-19 ve göğüs hastalıkları servislerinden de ciddi oranda tehlikeli atık kaynaklandığı gözlenmiştir. Tıbbı atık miktarları Covid-19 öncesi 0,80-1,36 kg/yatak.gün arasında değişirken, Covid-19 sonrası 0,96-1,91 kg/yatak.gün değerlerine (Isparta'da %8,1, Yozgat'ta %31,1, Manisa'da %72,1, Elazığ'da %20 ve Kayseri'de %69,1) artmıştır. Tıbbi atıklar 2019 yılında ağırlıklı olarak yoğun bakımdan kaynaklanmış, ameliyathaneden de önemli oranda tıbbi atık oluşmuştur. 2020 yılında en fazla tıbbi atık 2019'a benzer şekilde yoğun bakımdan gözlenmiş, Covid-19 biriminden de ciddi oranda tıbbi atık kaynaklanmıştır. İncelenen şehir hastanelerindeki 2019 yılı tıbbi atık üretimi ortalaması 1,11 kg/yatak.gün olup, bu değer Türkiye'de Sağlık Bakanlığına bağlı hastanelerin ortalaması olan 1,73 kg/yatak.gün'den düşüktür. Bu çalışmada yatak başına atık verileri karşılaştırılmış olup, hastanelerdeki yatak doluluk oranları değişebildiğinden değerlendirmede hatalar olabilmektedir. Hasta başına atık verileri değerlendirme yapmak için daha uygun olup, bu çalışmada hasta sayıları bilgilerine ulaşılamamıştır. Sonraki çalışmalarda hasta başına atık verilerinin de hesaplanması önerilmektedir.
Tekstil endüstrisinde su geri kazanım teknolojilerinin seçimine yönelik karar destek programının geliştirilmesi

(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2021-05-19) Zengin, Umut ; İmer, Derya Yüksel ; 501171758 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental Engineering

Son birkaç yüzyıldır insani tüketimin hızlı bir şekilde artması sanayi endüstrilerininde çeşitli ürün üretmesine neden olmaktadır. Ürünlerdeki çeşitlilik tüketilen doğal kaynaklarında aynı şekilde artmasına sebebiyet vermektedir. Her yeni ürün beraberinde farklı endüstrilerinde gelişmesine sebebiyet vermekte, bu endüstrilerde üretimlerinde doğal kaynakları tüketmektedirler. Gelişen dünya ve tüketim ihtiyacının artması sebebiyle endüstriler sürekli gelişim göstereceğinden ve bunun sonucu olarakta doğal kaynakların kullanılacağı kaçınılmaz bir gerçekliktir. Doğal kaynakların verimli bir şekilde üretimde kullanılması için sürdürülebilir yaklaşımlar yarım yüzyıldır tartışılmakta modellemeler geliştirilmektedir. Son yıllarda döngüsel ekonomi gerçek ölçektede üretim yapan endüstrilerde uygulanmaktadır. Döngüsel ekonominin gerekliliği olarak üretim sonucu açığa çıkan atıkların, tekrar kullanımı şimdi ve önümüzde ki yıllarda kaçınılmaz bir gerçeklik olacaktır. Doğal kaynaklardan biri olan suyun tüketimi de tekstil sektöründe kendine yer bulmaktadır. Tekstil sektörü endüstriler arasında en fazla su tüketimi ve atık su oluşturan sektörler arasında yer almaktadır. Üretimde kullanılan su sonucu açığa çıkan atık suyun deşarj edilmesi yerine üretimde tekrar kullanılması tekstil sektörü için bir gerçekliktir. Hali hazırda belli bölgelerde yer altı su seviyesinde ki düşüşler ve satın alınan su birim fiyatlarında ki artış sonucu tekstil sektörü su geri kazanım tesislerine yönelmektedirler. Su geri kazanım uygulamalarının tekstil sektöründe desteklenmesiyle beraber, kurulan arıtma tesislerinin de geniş çerçevede sürdürülebilirliğe katkı yapması gerekmektedir. Sektör su geri kazanımının önemini kabullendikten sonra uygulanacak arıtma tesisininde bir endüstri olduğu burada kullanılacak ekipmanların, kimyasalların ve arıtma teknolojilerininde sürdürülebilir bir yaklaşım temelinde değerlendirilmesi gerekmektedir. Atık su geri kazanım tesisinin gerek enerji tüketimi, gerekse kimyasal tüketimi gibi etkenler sebebiyle sürdürülebilir bir yaklaşım temelinde inşa edilmesi gerekmektedir. Günümüzde genellikle uygulanan arıtma metotunun seçiminde arıtma endüstrisi tarafından en çok tecrübe edilmiş arıtma prosesleri uygulamalarda kendine yer bulmaktadır bununla beraber tecrübe edilmiş arıtma proseslerinin kriterler çerçevesinde kıyaslaması yapılamamaktadır. Özellikle atık su geri kazanım tesislerinden kaynaklanan ekipmanların sebebiyet verdiği karbondioksit salınımı gibi harici negatif etkiler düşünülmemektedir. Yüksek miktarda kullanılacak kimyasalların işletme maliyeti negatif etkisinin yanı sıra, kimyasalların tüketiminde harici negatif etkileri göz ardı edilmektedir. Bu sebeple su geri kazanım tesisleri için, maliyet-çevresel ve teknik kriterleri içeren çok yönlü bir yaklaşımın düşünülmesi gerekmektedir. Su geri kazanımı tekstil sektöründe uygulanması acil olmakla beraber uygulanmadan önce bütünleşik bir yaklaşımla ele alınması gerekliliği hayati önem arz etmektedir. Bu çalışmanın amacı, tekstil sektörü için su geri kazanım proseslerinin kriterlere göre birbiri ile kıyaslanabildiği ve en uygun arıtma senaryosunun karar destek programı tarafından kullanıcıya sunulduğu bir karar destek programının geliştilmesidir. Kriterler kullanıcı endeksli olmakta ve kriterler kullanıcı tarafından kendi tercihlerine göre puanlama ile ağırlıklandırıldıktan sonra en uygun arıtma senaryosu karar destek programı tarafından sunulmaktadır. Karar destek programlarının matematiksel modellemelerle ve bilimsel temellere dayanan kriterler bütünü ile arıtma/geri kazanım endüstrisinde uygulanması, gelecekte yoğun ilgi görecek ve çalışılacak konulardan birisi olacaktır.

Gözat

Başlık ile LEE- Çevre Bilimleri Mühendisliği ve Yönetimi Lisansüstü Programı'a göz atma

Sayfa başına sonuç

Sıralama Seçenekleri