Yatağan termik santrali endüstriyel atık su arıtma tesisi konsantre atık suyunun klinoptilolit kullanılarak arıtılması
Treatment of concentrated wastewater from the yatağan thermal power plant wastewater treatment plant using clinoptilolite
- Tez No: 1011795
- Danışmanlar: PROF. DR. FATİH SEVİM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Klinoptilolit, konsantre atık su, arıtma, adsorpsiyon, Clinoptilolite, concentrate wastewater, treatment
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Temel İşlemler ve Termodinamik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Termodinamik ve Temel İşlemler Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu çalışmada Yatağan Termik Santrali Endüstriyel Atık Su Arıtma Tesisi konsantre suyunun arıtılarak tekrar proseste kullanılması amaçlanmıştır. İyon değiştirici olarak doğal zeolit sınıfında yer alan Manisa Gördes Bölgesine ait klinoptilolit kullanılmıştır. Klinoptilolitin, polimer reçinelere alternatif olarak kullanımına odaklanılarak, en uygun koşullarının tespiti amaçlanmıştır. Yöntem: Bu çalışmada, Yatağan Termik Santrali Endüstriyel Atık Su Tesisinin atığı olan gerçek konsantre su kullanılmıştır. İyon değiştirici olarak kullanılan 0,7-1,4 mm boyutundaki klinoptilolitlerin dane boyut kontrolleri elektrikli sarsak elek kullanılarak yapılmıştır.Araştırma tezi için kesikli ve sürekli olmak üzere iki farklı deney düzeneği hazırlanmıştır. Kesikli deney düzeneğinde klinoptilolitin aktive edileceği kimyasal, bu kimyasalın kullanım miktarı tespit edilmiştir. Ayrıca; iyon yükü miktarı, atık su pH değeri, temas süresi ve karıştırma hızındaki değişimlerin arıtma verimi ve iyon tutma kapasitesine etkileri incelenmiştir. Arıtma sonrası reçinenin tekrar kullanılabilirliği yine bu deney düzeneğinde tespit edilmiştir. Adsorpsiyon izotermleri ve kinetikleri Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich (D-R), Temkin, yalancı birinci derece ve yalancı ikinci derece modelleri kullanılarak analiz edilmiştir. Süreç, termodinamik çalışmalar ile incelenmiştir. SEM analizi ile adsorpsiyon öncesi ve sonrası klinoptilolitin yüzey morfolojisindeki değişimler incelenmiştir. Arıtma suyunun kimyasal içerik ve miktarları ICP-MS analizleri ile tespit edilmiştir. Bulgular: Klinoptilolitin araştırma tezinde kullanılan atık suda en yüksek miktar kirletici olan Ca²⁺ iyonlarının adsorpsiyonu, en iyi Freundlich izotermine ve yalancı ikinci derece kinetik modeline uymuştur. Langmuir izotermi için en yüksek iyon tutma kapasitesi Ca²⁺ ve Mg²⁺ için sırası ile; 2,8 ve 0,36 (mg/g) olarak bulunmuştur. Adsorpsiyon kapasitesi, sıcaklık artıkça artmıştır. Termodinamik analiz, klinoptilolitin kendiliğinden ve endotermik doğasını ortaya çıkarmıştır. Kesiksiz sistem deney düzeneğinde 7. dk. sonuna kadar % de 100 verim ile arıtma gerçekleşmiştir. SEM görüntüleri, adsorpsiyon sonrası klinoptilolit yüzeyinde morfolojik değişimler ve yüzey kaplanmasını ortaya koyarak adsorpsiyonun başarıyla gerçekleştiğini göstermiştir. Sonuç: Bu tez çalışması kapsamında, Manisa Gördes Bölgesi'ne ait klinoptilolitin Yatağan Termik Santrali Endüstriyel Atık Su Arıtma Tesisi 'ne ait konsantre atık suların arıtımında iyon değiştirici olarak kullanım potansiyeli değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, klinoptilolitin kalsiyum iyonları için iyon değişim kapasitesinin genel olarak sınırlı olduğunu, ancak bu kapasitenin magnezyum iyonlarına kıyasla daha yüksek gerçekleştiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
WILL BE FILLED Purpose: This study aims to treat and reuse the concentrate water from the Yatağan Thermal Power Plant Industrial Wastewater Treatment Plant within the industrial process. Clinoptilolite, a natural zeolite originating from the Manisa Gördes region, was utilized as an ion exchanger. The research focuses on evaluating the potential of clinoptilolite as an alternative to synthetic polymer resins and aims to determine the optimal operating conditions. Methods: In this study, real concentrated wastewater obtained from the Yatağan Thermal Power Plant Industrial Wastewater Treatment Plant was utilized. Particle size control of the clinoptilolite samples (0.7-1.4 mm), used as ion exchangers, was conducted using an electric vibratory sieve. Two different experimental configurations, batch and continuous systems, were established for the research. In the batch experimental setup, the specific chemical for clinoptilolite activation and its optimal dosage were determined. Furthermore, the effects of ion load, wastewater pH, contact time, and stirring speed on treatment efficiency and ion-exchange capacity were investigated. The regeneration and reusability of the resin post-treatment were also evaluated using this setup. Adsorption isotherms and kinetics were analysed using Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich (D-R), Temkin, pseudo-first-order, and pseudo second-order models. The process was further evaluated through thermodynamic studies. Changes in the surface morphology of clinoptilolite before and after adsorption were examined using SEM analysis. The chemical content and quantities of the purified water were determined using ICP-MS analyses. Findings: The adsorption of Ca²⁺ ions, the predominant pollutants in the wastewater used in this research thesis, showed the best fit with the Freundlich isotherm and the pseudo-second order kinetic model. Based on the Langmuir isotherm, the maximum ion exchange capacities for Ca²⁺ and Mg²⁺ were determined as 2.8 and 0.36 mg/g, respectively. The adsorption capacity increased with rising temperature. Thermodynamic analysis revealed the spontaneous and endothermic nature of the adsorption on clinoptilolite. In the continuous system test setup, purification was achieved at 100% efficiency until the end of the 7th minute. SEM images revealed morphological changes and surface coating on the clinoptilolite surface after adsorption, demonstrating that adsorption was successfully achieved. Conclusion: Within the scope of this thesis study, the potential use of clinoptilolite from the Gördes Region of Manisa as an ion exchanger in the treatment of concentrated wastewater from the Yatağan Thermal Power Plant Industrial Wastewater Treatment Facility was evaluated. The results obtained showed that the ion exchange capacity of clinoptilolite for calcium ions is generally limited, but this capacity is higher compared to magnesium ions.
Benzer Tezler
- Uçucu küllerden soğuk bağlama yöntemiyle hafif-iri agrega üretimi ve atmosferik etkiler altında performansının araştırılması
The production of light-coarse aggregates from fly ash with cold binding method and its evalution of under the atmospheric effects
KENAN ZORLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Jeoloji MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADİL BİNAL
- Termik santral katı atıklarından zeolit üretim potansiyelinin araştırılması
Investigation of potential zeolite production from solid wastes of thermal power plants
CANER ZEYREK
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Çevre MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. TÜRKAY ONACAK
- Termik santral atığı yapay alçı-uçucu kül-taban külü esaslı yapı malzemesi geliştirilmesi
Development of a power plant by-products (FGD gypsum-fly ASH bottom ASH) based construction material
HALİT YAZICI
Doktora
Türkçe
2004
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. BÜLENT BARADAN
- Designing of an optimum control system of heat producing system in thermal power plants to minimize heat production costs
Termik santrallarda ısı üretimini minimize edecek optimum kontrol sisteminin tasarımı
GÖKHAN GÜNDOĞDU
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
EnerjiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL EKMEKÇİ
- Evaluation of NOx emission inventories using NO2 ground observations and NO2 satellite retrievals for Turkey
Türkiye için NOx emisyon envanterlerinin NO2 yer ölçümleri ve NO2 uydu verileri kullanılarak değerlendirilmesi
ECEM ÖNER
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BURÇAK KAYNAK TEZEL