Çevre Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

Gözat

Son Başvurular

Şimdi gösteriliyor 1 - 5 / 492
  • Öge
    Uçucu organik bileşiklerin yukarı akışlı dolgulu kolonda giderimi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Nafile, Yağmur ; Karagündüz, Ahmet ; İmer, Derya Yüksel ; 642595 ; Çevre Mühendisliği
    İnsanların zamanının büyük bir çoğunluğunu geçirdiği çalışma alanları gibi iç ortamlar, içerisinde sürekli bir hava döngüsünün olmadığı ve gaz fazda kirleticilerin yoğun olduğu ortamlardır. Bu tür ortamlar günümüzde insan sağlığını tehdit eden en büyük risklerin başında gelmektedir. İç ortamda çeşitli kaynaklardan ortama yayılan kirleticilerin belirlenmesi ve alınacak önlemlerin geliştirilmesi insan sağlığı için büyük önem teşkil etmektedir. İç ortamda bulunan hava kalitesinin arttırılması doğrudan insanların hayat kalitesini de arttıracağı için, son yıllarda iç ortamda bulunan gaz fazdaki kirleticilerin giderimi için yapılan çalışmalar oldukça artmıştır. Bu hava kalitesini etkileyen başlıca kirleticiler uçucu organik bileşiklerdir (UOB). Uçucu organik bileşikleri diğer iç ortam kirleticilerinden ayıran, belki de en önemli özelliği oda sıcaklığında kolayca buhar fazına geçiş yapabilmesidir. ABD Çevre Koruma Ajansının (EPA) gerçekleştirdiği çalışmalarda, bazı organik bileşiklerin endüstriyel çalışma alanları ve benzin istasyonları gibi çeşitli iç ortamdaki konsantrasyonlarının dış ortam konsantrasyonlarına göre daha fazla olduğu görülmüştür. Bu nedenle bu tür kirleticilerin giderim yöntemleri ile ilgili çalışmalar oldukça önem kazanmıştır. UOB'lerin iç ortam havasından giderimi için, fiziksel, kimyasal ve biyolojik olarak çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Çalışmalarda en çok tercih edilen yöntemler reaktör dizaynı içerecek şekilde adsorpsiyon, absorpsiyon, membran ve biyofiltrasyondur. Yapılan bu tez çalışması kapsamında, aktif karbon ve silika jel ile hazırlanmış yukarı akışlı dolgulu kolonda buhar fazında toluen ve ksilen giderimi çalışılmıştır. Çalışma süresince, toluen için üç farklı sıcaklıkta (5,10 ve 20°C), üç farklı akış hızında (0,5, 0,75 ve 1 L/dk) ve iki farklı malzemede giderim çalışması yapılırken, ksilen için toluen deneylerinde belirlenmiş en iyi şartlarda (20°C, 0,75 L/dk ve aktif karbon) giderim çalışması gerçekleştirilmiştir. Dolgulu kolonda toluenin buhar fazında adsorpsiyon ve desorpsiyon çevrimleri çalışılmış ve yapılan desorpsiyon çalışması sırasında literatürde çok fazla çalışılmamış bir yöntem ile, yüksek sıcaklıkta (180-200°C) desorpsiyon işlemi uygulanmıştır. Yukarı akışlı dolgulu kolonda toluen giderimi için aktif karbon ve silika jelin malzeme performansları giderim verimleri açısından karşılaştırılmıştır. Sabit çalışma şartları altında silika jel ile karşılaştırıldığında aktif karbonun tolueni giderim süresinin silika jele göre daha yüksek olduğu, aktif karbonun adsorplama kapasitesinin (320 mg toluen/g aktif karbon), silika jelin adsorplama kapasitesine göre (255 mg toluen/g silika jel) daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Sıcaklığın giderim verimlerine olan etkisinin incelendiği bir diğer çalışmada, sıcaklık artışıyla giderim veriminin arttığı ve en yüksek giderim veriminin 20°C'de olduğu gözlenmiştir. Akış hızının etkisine bakıldığında ise en yüksek giderimin 0,75 L/dk akış hızında olduğu görülmüştür. Aktif karbonun farklı kirleticileri giderim verimine bakıldığı çalışma setinde, toluen ile yapılan deney şartları sabit tutularak, ksilen kirleticisi ile deneyler yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre, aktif karbonun ksilen giderim verimi toluene göre daha yüksek çıkmış ve adsorplanma kapasiteleri karşılaştırıldığında ise ksilenin adsorplanma kapasitesinin toluene göre daha fazla olduğu görülmüştür. Bunun en önemli nedeninin ksilenin düşük buhar basıncına sahip olması, aktif karbonun mikro yüzeylerine tutunumunu arttırdığı sonucuna varılmıştır. Giderim çalışmaları süresince yapılmış adsorpsiyon-desorpsiyon döngülerinde aktif karbonun sıcaklık ile desorpsiyon çalışmaları yürütülmüş ve desorpsiyon veriminin tekrar kullanılabilirliğe etkisi incelenmiştir ve %3-%10 arasında bir performans kaybı olduğu belirlenmiştir.
  • Öge
    İstanbul ili Avrupa yakası endüstriyel ön arıtma tesislerinden kaynaklanan çamur miktarlarının belirlenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1999-02-03) Yavuz Küçük, Okşan ; Kınacı, Cumali ; 83138 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental Engineering
    İstanbul'da 1200 civarındaki ön arıtma zorunluluğu olan endüstriyel tesisten yaklaşık 800 tanesi, 600 civarındaki ön arıtma tesisine sahip endüstriyel tesisten 340 tanesi Avrupa yakasındadır. Ön arıtmadan çıkan çamur miktarları, bu çamurların özellikleri ve uzaklaştırılma şekilleri konusunda yeterli veri mevcut değildir. Atıksulann arıtılması ve çamur yönetimi konusunda yasal mevzuat bulunmasına rağmen, arıtma çamurlarının uzaklaştırılması konusundaki yaptırımlar yetersiz kalmaktadır. Bu çalışma, İstanbul için bir endüstriyel atıksu arıtma çamuru yönetim politikası geliştirmek açısından gerekli olan veri altyapısına katkıda bulunmak amacıyla gerçekleştirilmiştir. Değerlendirmede tesislerin projelerindeki veriler ve İstanbul Su ve Kanalizasyon İdresi kayıtlan kullanılmıştır. Ön arıtma tesisleri arıtma tipine (fiziksel, kimyasal, biyolojik), endüstriyel tesisin kategorisine (tekstil, metal, kimya, gıda, kağıt, deri, araç yık. vb.) ve bulundukları ilçelere göre sınıflandırılmıştır. Her bir ön arıtma tesisinin akım şeması dikkate alınarak ortaya çıkan çamur miktarları çamur oluşumunu etkileyen temel parametrelerden yararlanılarak hesaplanmıştır. Buna göre, fiziksel arıtmada AKM; kimyasal arıtmada pH, metal konsantrasyonları, Alkalinite, SO4 ve kimyasal madde dozları; biyolojik arıtmada ise BOİ5 ve biyolojik büyümeyi temsil eden katsayılar, çamur oluşumunu etkileyen temel parametreler olarak seçilmiştir. İncelenen proje ve dosyalardaki ilgili parametre verilerinin yetersiz olması durumunda literatür ve benzer tesis bilgilerine göre kabul yapılmıştır. Her bir tesise ait sözkonusu veriler kullanılarak ön arıtma prosesleri bazındaki hesap yaklaşımlarıyla çamur miktarları kuru ağırlık ve hacim cinsinden hesaplanmıştır. Bu yöntem ile elde edilen çamur miktarları Tablo 1' de ve Tablo 2' de verilmiştir. Tablolardan da görüldüğü gibi ön arıtma çamurlarının önemli bir kısmını Tekstil, Metal, Gıda ve Kimya endüstrileri oluşturmaktadır. Ön arıtma tipine göre çamurun % 80' den fazlası kimyasal çöktürmeden kaynaklanmaktadır. İlçelere göre dağılımda ise Küçükçekmece, Bahçelievler, Zeytinburnu ve Bağcılar ilçeleri, ön arıtma çamurlarının kaynaklandığı en önemli bölgeler olarak dikkat çekmektadir. xııTablo 1 Endüstriyel ön arıtma çamurlarının endüstri kategorisi ve ön arıtma tipine göre dağılımı Tablo 2 Çamur Miktarlarının İlçelere Göre Dağılımı
  • Öge
    Ceramic membrane application for producing high quality end-product from acidic cheese whey based on filtration conditions and immobilized enzymatic activity
    (Institute of Science And Technology, 2019-06-14) Al-Mutwallı, Sama Ali Qahtan ; İmer, Derya Yüksel ; 501151807 ; Environmental Engineering ; Çevre Mühendisliği
    One of the wide spread industries in the world are the dairy industries and specially cheese industries which are produce a huge amount of whey during their processes. There is no way to consider the whey as a waste but a valuable resource to be recovered due to its high nutritional value. Membrane filtration process is the common way to recover whey protein. The applications of ceramic membranes are suitable for that processes because of their thermal and mechanical advantages over polymeric membrane such as resistance to high temperature, harsh pH value, aggressive chemicals and solvents. Fouling is the main drawback affecting filtration performance which should be determined with different theoretical approaches and controlled with some operational strategies. Biotechnological techniques can be preferred in whey processing especially for valuable product recovery and one of them is the enzymatic membrane systems or reactors which have high lactose hydrolysis performance in cheese whey. The aim of this study is to determine the operating conditions of ceramic ultrafiltration/diafiltration membrane system for obtaining maximum protein and minimum lactose contents at end-product of the acidic cheese whey processing. To achieve that aim, three operational stages were followed at the experiments. At first, stage, different feed temperature (30oC, 40oC, 50oC) and volumetric concentration factors (VCF) (1.4, 2.0, 3.3) were tested at disc ceramic membranes having different molecular weight cut-off values (MWCO) (8kDa and 15kDa). At second stage, two different filtration modes were applied which are normal ultrafiltration (UF) and ultrafiltration + diafiltration (DF) to enhance the end product quality. Additional to that, the fouling experiments were conducted at this stage for both filtration modes and different fouling models had been determined such as resistance in series model, membrane fouling index (MFI) and unified membrane fouling index (UMFI). At the last stage, the performances of free and immobilized β-galactosidase enzyme was investigated at the hydrolysis of lactose in whey to its simple components which are glucose and galactose. This approach increases the quality of desired end product and solve some health problems such as lactose intolerance and also provides the production of glucose and galactose syrup from whey. The main outcomes of this thesis study are (i) According to temperature optimization the protein and lactose mass in concentrate and permeate stream is almost stable at different temperatures with slight changes that could be negligible and generally the sum of total solids mass in permeate and concentrate stream is almost equal to the feed mass for 8kDa and 15kDa membrane, as well as the 15kDa ceramic membrane gives better results than 8kDa ceramic membrane (ii) At VCF optimization, the concentrations and percentages of protein in concentrate stream were increasing with the increasing of VCF for both 8kDa and 15kDa ceramic membranes. At maximum VCF, protein and lactose percentages in concentrate stream were 15% and 62% (w/w, dry basis) respectively (iii) According to membrane type, the lactose concentration in concentrate stream was slightly lower in 15kDa membrane than 8kDa membrane. Consequently, the optimum conditions for highest protein amount at the concentrate stream were found as 40oC of operating temperature, VCF(3.3) and 15kDa MWCO value (iv) At the application of diafiltration modes at optimum conditions, the protein concentration remained constant in concentrate stream while its percentage based on dry basis increased to around 39% while the lactose percentage decreased to less than 1% in concentrate stream (for VCF=3.3 of UF and 3 diafiltration cycles) (v) At fouling mechanism experiments, it was observed that 8kDa ceramic membrane had been more fouled than 15kDa ceramic membrane which was clear from resistance in series model results which were higher with 8kDa comparing to 15kDa (vi) According to enzymatic lactose hydrolysis studies, the suspended enzyme could perform the lactose hydrolysis to 96% after 6 hours at enzyme concentration of 5g/l. At immobilized enzyme membrane reactor, it was observed that the maximum glucose concentration in permeate stream was 3.3 g/l and the maximum galactose concentration was 2.9g/l which means that the hydrolysis of lactose had been achieved as (16%) at the maximum immobilized enzyme amount of 0.04g/cm2.
  • Öge
    Farklı çamur yaşlarında antienflamatuvar özellikteki mikrokirleticilerin giderimi ve respirometrik yöntemler ile akut/kronik etkilerin belirlenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020-06-15) Soylu, Dilşad ; Çokgör, Emine Ubay ; 501171741 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental Engineering
    Günümüzde yüksek üretim ve tüketim miktarları nedeniyle önemli mikrokirleticiler olan steroid yapıya sahip olmayan antienflamatuar farmasötiklerin atıksu arıtma tesislerinde ne kadarının giderildiği, ne kadarının doğaya karıştığı merak konusudur, çünkü mikrokirleticilerin doğaya verdikleri bazı zararlar endişe vericidir. Bu nedenle tez kapsamında, Diklofenak, İbuprofen, Naproksen, Ketoprofen, İndometasin, ve Mefenamik asidin gerçek bir evsel atıksu arıtma tesisi giriş atık suyunda bulunan oranlarındaki karışımı eklenen, sentetik evsel atık su ile beslenenen laboratuvar ölçekli ardışık kesikli reaktörler işletilmiştir. Seçilen mikrokirleticiler atıksu arıtma tesislerinin giriş akımlarında ng/L ya da µg/L mertebesinde bulunan organik yapıdaki kirleticilerdir bu nedenle işletilen biyolojik reaktörlerden alınan izleme numunelerinin yüksek hassasiyette ayrım ve sayısallaştırma yapan sıvı ve çamur fazında Sıvı Kromatograf -Tandem Kütle Spektroskop (LC/MS-MS) ile mikrokirletici ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Ancak, bu enstrümanın alt ölçüm limitleri µg/L seviyelerine kadar inebilmektedir. Bu nedenle, ölçüm öncesinde ölçülecek kirleticinin konsantre edilmesi amacıyla katı faz ekstraksiyonu (SPE) uygulanmıştır. Tez kapsamında, steroid yapıya sahip olmayan antienflamatuar farmasötiklerin 10 ve 20 gün çamur yaşlarında biyolojik olarak arıtılabilirlikleri, reaktör performansına akut ve kronik etkileri araştırılmıştır. Bu deneysel çalışmada 10 gün ve 20 gün çamur yaşlarına sahip, doldur-boşalt özellikte laboratuvar ölçekli kesikli iki kontrol reaktörü ve bu kontrol reaktörlerine mikrokirletici ilavesi yapılarak oluşturulan iki mikrokirletici ilaveli reaktör olmak üzere toplam dört reaktörden elde edilen veriler karşılaştırılmıştır. Sistem performanslarını karşılaştırmak üzere pH, Çözünmüş KOİ, AKM, UAKM, Amonyak, Nitrit ve Nitrat parametreleri düzenli olarak ölçülmüştür. Ayrıca farklı çamur yaşlarında (10 ve 20 gün) işletilen ve sürekli mikrokirletici ilavesi yapılarak işletilen reaktörlerde mikrokirleticilerin akut ve kronik etkisinin belirlenmesi amacıyla sistem kararlı hale ulaştıktan sonra bu reaktörlerden alınan biyokütle örnekleriyle respirometrik analizler gerçekleştirilmiştir. Mikrokirletici reaktörlerine eklenen mikrokirletici konsantrasyonu çamurun alındığı atıksu arıtma tesisi giriş konsantrasyonları ile literatürdeki değerleri karşılaştırılarak seçilmiş olup Naproksen ve İbuprofen 10 µg/L, Diklofenak, Ketoprofen, Indometasin ve Mefenamik asit ise 1 µg/L olacak şekilde reaktöre ilave edilmiştir. Kontrol ve mikrokirleticilere aklime reaktörlerde çıkış KOİ konsantrasyonunun aynı seviyelerde gözlemlenmesi, mikrokirleticilerin belirlenen çamur yaşında biyokütlenin organik maddeyi biyolojik olarak parçalamasında kronik inhibisyon etkisinin olmadığını göstermektedir. Çamur yaşı 10 reaktöründe çıkış akımında ölçülen amonyak azotu parametresi tek başına değerlendirildiğinde mikrokirletici reaktöründe nitrifikasyon veriminin kontrol reaktörüne benzer şekilde düşük olduğu görülmüştür. Sonuçlar karşılaştırıldığında çamur yaşı 10 gün olarak işletilen reaktörde İbuprofen giderim veriminin daha düşük olduğu görülmüştür ve giderim veriminde gözlemlenen daha düşük verimin reaktörün işletimi esnasında karşılaşılan nitrifikasyon verimindeki düşüklük ile de bağlantılı olabileceği düşünülmektedir. Çamur yaşı 20 günde işletilen mikrokirletici ve kontrol reaktörleri karşılaştırıldığında, mikrokirleticilere aklimasyon sonrası ibuprofen, naproksen, ketoprofen, indometasin, mefenamik asit ve diklofenak mikrokirleticilerinin biyokütlenin nitrifikasyon prosesi üzerinde kronik inhibisyon etkisinin olmadığı sonucuna varılmıştır. Respirometrik analizlerin modellenmesinde, her iki çamur yaşında da 10 µg/L mikrokirletici ilaveli sette kontrole göre karbon giderimi kinetiği üzerine önemli bir etkisi olmadığı görülmüştür. Ancak çamur yaşı 20 reaktörünün modellemesinde, 10 µg/L mikrokirletici ilavesi durumunda ototrof biyokütle üzerinde negatif etkisi gözlemlenmiştir. 10 µg/L mikrokirletici ilaveli çamur yaşı 10 gün olarak çalıştırılan kronik sette kontrole göre hidroliz hızı artışı dışında bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Çamur yaşı 20 gün, kronik setin modellenmesinde toplam biyokütle aktivitesi yaklaşık %80'den mikrokirletici aklimasyonu sonrası %68'e düşmüştür. UAKM/AKM oranının da 0,79'dan 0,70'e düşmüş olmasıyla da bu durum desteklenmektedir.
  • Öge
    Turşu endüstrisi atıksularının biyopolimer üretim potansiyelinin belirlenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020-06-15) Öztürk, Dilara ; Çokgör, Emine ; 501171739 ; Çevre Mühendisliği ; Environmental Engineering
    Plastiklerin kullanımı dünya genelinde her geçen yıl artmaktadır. Bu artış hem atık problemini hem de ham madde problemini beraberinde getirmektedir. Atık problemi sebebiyle politik ve çevresel sorunlar tüm dünyada yaşanmaktadır. Depolama alanları olarak günümüzde adalar ve okyanuslar dahil çok büyük alanlar kullanılmaktadır. Bunun yanında petrol türevlerinin kullanıldığı konvansiyonel plastikler için ham madde problemi yakın gelecekte yaşanmaya başlanacaktır. Bu doğrultuda alternatif kaynaklar aranmaya başlanmıştır. Özellikle alternatif olarak sunulabilecek bu kaynakların doğada çözünebilen çevre dostu kaynaklar olması önem taşımaktadır. Biyoplastikler yeni arayışlara bir seçenek oluşturmuştur. Biyoplastikler yenilenebilir kaynaklardan üretilmesine karşın getirdiği maliyet dolayısıyla geliştirilmeye muhtaçtır. Bu tez kapsamında hem biyo-bozunur hem de biyo-bazlı olarak katagorize edilen PHA biyopolimerlerinin üretim stratejileri incelenmiştir. PHA biyopolimerlerinin depolanabilmesi için farklı sistem konfigürasyonlarının deneme çalışması yapılmıştır. Çalışma çamur yaşı ve organik yükleme hızı gibi parametrelerin ardışık kesikli sistemlerde optimize edilmesini içermektedir. Kaynak probleminin getirdiği ekonomik zorluklara yönelik endüstriyel atıksularla çalışılması planlanmış ve karakterizasyonuna bakılarak turşu endüstrisi atıksularının kullanımı uygun görülmüştür. Turşu endüstrisi atıksuları uçucu yağ asitleri konsantrasyonu ve kompozisyonu bakımından PHA biyopolimer depolaması için uygundur. Ayrıca turşu endüstrisi atıksuları içerdiği yüksek tuzluluk dolayısıyla PHA biyopolimerlerinin depolandığı stres koşullarını sağlaması bakımından uygun görülmüştür. Çalışma üç farklı çamur yaşının seçildiği ardışık kesikli sistem incelemesini içermektedir. Seçilen çamur yaşları literatür doğrultusunda 2 gün, 4 gün ve 6 gün olarak seçilmiştir. Ayrıca sistemler iki farklı organik yükleme hızıyla çalıştırılmış ve artan organik yükleme hızının etkileri incelenmiştir. Reaktörler 2, 4 ve 6 günlük çamur yaşları için sırasıyla 137, 151 ve 191 gün çalıştırılmıştır. Herbir reaktör için haftalık olarak numuneler alınarak sistemin performans izlemeleri yapılmıştır. Performans izleme çalışmaları dahilinde KOİ, AKM, UAKM ve PHA biyopolimer ölçümleri yapılmıştır. Haftalık sistem performans izlemeleri organik yükleme hızının arttığı dönemde de uygulanmıştır. Ayrıca sistemin maksimum PHA depolama potansiyelinin görülmesi adına herbir sisteme 3'er defa çevrimiçi izleme çalışması yapılmıştır. Böylece sistem bir çevrim süresi (24 saat) boyunca izlenmiştir. Yapılan çevrimiçi çalışmalarda çamur yaşı 2 gün reaktörü için 2880 mg KOİ/L.gün besleme yapıldığında %PHA olarak %62 g KOİ/g UAKM ve ΔPHA olarak 48 g KOİ/g UAKM depolama miktarları bulunmuştur. Aynı sistemde 5760 mg KOİ/L.gün besleme yapılırken %PHA olarak %83 g KOİ/g UAKM ve ΔPHA olarak 74.5 g KOİ/g UAKM depolama miktarları bulunmuştur. Çamur yaşı 4 gün olarak işletilen reaktörde ise ilk rejimde %PHA olarak %42 g KOİ/g UAKM ve ΔPHA olarak 32 g KOİ/g UAKM iken ikinci rejimde %PHA olarak %70 g KOİ/g UAKM ve ΔPHA olarak 56 g KOİ/g UAKM olmuştur. Çamur yaşı 6 gün reaktöründe ise sonuçlar %PHA olarak %40 g KOİ/g UAKM ve ΔPHA olarak 30 g KOİ/g UAKM iken ikinci rejimde %PHA olarak %66 g KOİ/g UAKM ve ΔPHA olarak 50 g KOİ/g UAKM olmuştur. Böylece sistem performansının azalan çamur yaşıyla arttığı görülmektedir. Organik yüklemenin iki katına çıkarılması da sisteme olumlu etki yapmıştır. Bu çalışma göstermektedir ki turşu endüstrisi atıksuları kullanılarak PHA biyopolimerleri üretilebilmektedir.