Geri Dön

Modeling sulfide inhibition and chlorinated aliphatic biotransformation of anaerobil treatment of landfill leachate

Sızıntı suyunun anaerobik arıtımında sülfür toksisitesinin modellenmesi ve klorlu alifatiklerin biyotransformasyonu

  1. Tez No: 100738
  2. Yazar: DİLEK ERDİRENÇELEBİ
  3. Danışmanlar: PROF.DR. İZZET ÖZTÜRK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1999
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 92

Özet

SIZINTI SUYUNUN ANAEROBÎK ARITIMINDA SÜLFÜR TOKStSİTESİNİN MODELLENMESÎ VE KLORLU ALİFATİKLERİN BİYOTRANSFORMASYONU ÖZET Genç düzenli çöp depolama sahasından alınan ve yüksek miktarda çözünmüş KOÎ (33,000 mg/L) ve sülfat içeren (1300 mg/L) sızıntı suyu kesikli reaktörlerde 35°C'de antılmıştır. Sekiz ay boyunca haftalık periyotlarla, sızıntı suyu artan KOİ konsantrasyonlarında (1300-8400 mg/L) uygulanmıştır. KOÎ giderimi %60-89 arasında değişmiştir ve gaz dönüşümü, 35°C'de 119-436 mL gaz/g KOİ giderilen olarak elde edilmiştir. Biyokitlenin organik içeriği, toplam katıların %25'i civarında gerçekleşmiştir. Alkalinite, bir besleme boyunca 600 mg/L seviyesine kadar üretilmiştir. pH, yükselen alkalinite ile artmış ve asit ilavesi ile kontrol edilmiştir. Sülfat çözünmüş sülfüre dönüşmüş ve ilk ay yüksek konsantrasyonlarda seyretmiştir (100-450 mg S7L) ve kalan periyotta ise daha düşük seviyelerde gerçekleşmiştir (60- 130 mgS7L). H2S pH'ya bağlı olarak bazik pH'da düşük konsantrasyonlarda (0.7-9 mg S7L) ve nötr pH'da yüksek konsantrasyonlarda (23-32 mg S=/L) oluşmuştur. pH'nın nötr değerlere çekilmesi sülfür toksisitesini arttırmıştır (en fazla toksik etkiye sahip olan H2S'in konsantrasyonu arttığı için), KOÎ giderimi %53-64 seviyesine inmiştir ve gaz dönüşümü, 184 mL/g KOÎ giderilen olarak elde edilmiştir. Aktif bakteriyel gruplar belirlenmeye çalışılmıştır. Propiyonik asit fermente eden asetojen bakteri, çözünmüş sülfür ve EfcS seviyelerinden inhibe olmuştur, propiyonik asit oksidasyonu, sülfür çeşitlerine daha dayanıklı olan sülfat bakterileri tarafından gerçekleştirilmiştir. Sülfür ve alkalinite üretimindeki düşüş, diğer bir hassas grup olan asetik asit gideren sülfat bakterilerinin etkilendiğini ve asetik asit kullanan metan bakterileri tarafından faaliyetlerinin devralındığını göstermiştir. Sülfür toksisitesine en dayanıklı gruplar olan hidrojen kullanan metan ve sülfat bakterilerinin, deneysel çalışma boyunca aktif oldukları gözlenmiştir. Sülfür toksisitesi modellenmiş ve“uncompetitive”inbibisyon modeline uygunluğu gözlenmiştir. İki farklı KOİ konsantrasyon aralığı için farklı inhibisyon sabitleri elde edilmiştir (KOİ: 1300-1700 mg/L aralığı için Ki: 196 mg S7L ve KOİ: 2200-5500 mg/L aralığı için Kj: 1684 mg S7L). Reaksiyon hız sabitleri olarak, ko:4.8 g“1, ve kı/2:2.158 g'1 elde edilmiştir. Büyüme dönüşüm katsayısı (Y) ve içsel solunum hızı (ka) 0.24 and 0.015 g”\ olarak bulunmuştur. Ks and umax ise 2500 mg/L ve 0.018 g"1, değerlerinde elde edilmiştir. IXKlorlu üç bileşik, CT, PCE ve PCA, arıtım yapan reaktörlere tek ve karışım olarak injekte edilmiştir. Uygulanan konsantrasyonlar, CT için 0.145-1.45 mg/L, PCA için 0.2-2.0 mg/L, ve PCE için 0.197-2.36 mg/L aralığında gerçekleşmiştir. CT, uygulandığı reaktörlerde yüksek derecede toksisiteye yolaçmış, gaz üretimi durmuş, fakat KOİ giderimi etkilenmemiştir. PCA ve PCE, gaz üretimim ve KOİ giderimini önemli derecede etkilememiş ve indirgeyici klor bağlarının kırılma reaksiyonları ile TCE'ye dönüşümü gözlenmiştir.

Özet (Çeviri)

MODELING OF SULFIDE INHIBITION AND CHLORINATED ALIPHATIC BIOTRANSFORMATION OF ANAEROBIC TREATMENT OF LANDFILL LEACHATE SUMMARY Landfill leachate taken from a young municipal landfill site containing high concentration of soluble COD (33,000 mg/L) and sulfate (1300 mg/L) was treated in batch reactors at 35°C. Eight months of leachate feeding was applied at increasing COD concentrations (1300-8400 mg/L) in weekly periods. COD removal averaged between 60-89% and gas yield between 119-436 mL gas/g COD removed at 35°C were obtained. Organic content of the biomass stayed constant at 25% of total fixed solids. Alkalinity was produced at high levels up to 600 mg/L per feeding set. pH tended to rise with the alkalinity produced and acid addition was necessary for pH control. Dissolved sulfide was produced from sulfate at high levels in the first month (100- 450 mg S=/L) and at relatively lower levels for the rest of the experimental period (60-130 mg S7L). Un-ionized sulfide (H2S) concentration changed depending on the pH, with low levels at alkaline pH (0.7-9 mg S=/L) and high levels around neutral pH (23-32 mg S=/L). pH adjustment to neutral values increased the degree of sulfide inhibition (due to EbS which is the most toxic sulfide specie) where COD removal dropped to 53-64% and gas yield to 184 mL/g COD removed. An approach to estimate active bacterial groups was made. Propionic acid fermenter acetogens were strongly inhibited by both dissolved sulfide and H2S levels encountered in the reactors, thus, propionic acid was oxidized by sulfidogens having a much higher tolerance level to sulfide toxicity. Drop in sulfide and alkalinity production throughout the experimental period indicated that another highly sensitive group, aceticlastic sulfidogens were also strongly inhibited and aceticlastic methanogens outcompeted them. As the most tolerant species to sulfide, hydrogenotrophic methanogens and sulfidogens were believed to be highly active throughout the experimental period. Sulfide toxicity was modeled and data best suited uncompetitive inhibition model with two different Ki values at different COD ranges applied (Kj:196 mg S=/L for COD:1300-1700 mg/L and Kiil684 mg S7L for COD:2200-5500 mg/L). XIReaction rate constants obtained were k0:4.8 d“1, ki/2:2.158 d”1, where biomass yield coefficient (Y) and decay constant (kd) were found as 0.24 and 0.015 d“1, respectively. Ks and |amax were calculated as 2500 mg/L and 0.018 d”1, respectively. Three chlorinated compounds CT, PCE and PCA were spiked to the reactors (two paralel sets, one fed with leachate and the other with methanol) individually and in mixture at concentrations 0.145-1.45 mg/L for CT, 0.2-2.0 mg/L for PCA, and 0.197- 2.36 mg/L for PCE. CT caused severe inhibition on reactors, leachate fed reactor did not recover in gas production where COD removal was not affected. PCA and PCE did not significantly affected gas production and COD removal. PCE and PCA were observed to be biotransformed both to TCE via reductive dehalogenation and dehydrohalogenation reactions. Xll

Benzer Tezler

  1. Tez No

    126898

    Ardışık kesikli reaktörler ile deri endüstrisi atıksularında karbon ve azot gideriminin araştırılması

    Sequencing batch reactor treatment of tannery wastewater for carbon and nitrogen removal

    SELDA MURAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DERİN ORHON

  2. Tez No

    46231

    Kimyasal çöktürme ile sülfat giderilmesinde yaklaşımlar ve uygulama esasları

    The Appoaches and applicational bases for sülfate treatment by chemical precipitation

    IŞIK KABDAŞLI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. OLCAY TÜNAY

  3. Tez No

    462948

    Anaerobik membran biyoreaktörde (anmbr)ilaç endüstrisi kimyasal sentez atıksularının arıtılabilirliğine ozonlamanın etkisi

    Ozonation effect on treatibility of pharmaceutical industry chemical synthesis wastewater with anaerobic membrane bioreactor (anmbr)

    HASAN BAYRAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YASEMİN KAYA

  4. Tez No

    82632

    Modeling of Akarşen (Murgul-Artvin) volcanogenic massive sulfide deposit

    Akarşen (Murgul-Artvin) volkanojenik masif sülfit yatağının modellenmesi

    ASLI HARMANLI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1999

    Jeoloji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NİLGÜN GÜLEÇ

  5. Tez No

    758776

    Altın kazanımında flaş flotasyon ve gravite ile zenginleştirme proseslerinin performanslarının karşılaştırılması

    Comparison of flash flotation and gravity separation performance in gold recovery

    EMRE ERKAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Maden Mühendisliği ve MadencilikHacettepe Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZAFİR EKMEKÇİ

    PROF. DR. NACİ EMRE ALTUN

Geri Dön