Effect of extracellular polymer compusition of activated sludge on the removal of heavy metals by biosorption
Aktif çamur biyopolimer kompozisyonun ağır metallerin biyosorbsiyonla giderimine olan etkileri
- Tez No: 143242
- Danışmanlar: PROF. DR. ÜLKÜ YETİŞ, DOÇ. DR. DİLEK ŞAHİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Aktif çamur, biyosorpsiyon mekanizması, karbon/azot oranı, hücre dışı polimerler, ağır metal giderimi, Activated sludge, biosorption mechanism, C/N ratio, extracellular polymers, heavy metal removal
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Aktif çamur mikroorganizmaları tehlikeli maddeleri adsorblayıp yüzeylerinde konsantre ederek atık sudan uzaklaştırabilmektedir. Bu maddelerin aktif çamur yüzeyinde biyosorplanması, incelenen maddenin kimyasal özelliklerinin yanı sıra kullanılan mikroorganizmanın yüzey özelliklerine de bağlıdır. Bu çalışmanın amacı ağır metal biyosorpsiyon mekanizmalarını araştırmak ve aktif çamur mikroorganizmalarının hücre dışı polimer kompozisyonunun Pb(II), Cd(II), Cu(II), Zn(II) ve Ni(II) biyosorpsiyonu üzerindeki etkilerini ortaya koymaktır. Farklı besi koşullarında üretilen mikroorganizmaların hücre dışı polimer kompozisyonu farklı olacağı için biyosorpsiyon kapasitelerinin de farklı olması beklenmektedir Bu amaçla C/N oranı 9 olup azot yükü fazla sistemi; C/N oranı 2 1 olup konvansiyonel aktif çamur sistemini ve C/N oranı 43 olup karbon yükü fazla olan sistemi temsil eden üç farklı karbon/azot oranında (C/N) işletilen üç set reaktör kurulmuştur. Bütün reaktörler 8 günlük bir çamur yaşı ile kesikli olarak çalıştırılmış ve sentetik bir besi ortamıyla beslenmiştir. Üç değişik C/N oranına sahip reaktörlerle yapılan kinetik ve denge deneyleri sonucunda, incelenen metal ile çalışılan C/N oranının aktif çamurun biyosorpsiyon kapasitesi üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu ortaya konmuştur. Maksimum biyosorpsiyon kapasitesinin C/N oranına göre artması ya da azalması metalden metale değişiklik göstermesine rağmen, hücre dışı polimer kompozisyonunun aktif çamurun biyosorpsiyon özellikleriyle doğrudan ilgili olduğu saptanmıştır. Çalışılan bütün metaller içinde, Pb(II) metal iyonunun bütün C/N oranlarında en yüksek kapasitede adsorblandığı gözlemlenmiştir Ayrıca biyosorbsion mekanizmasını açıklamaya yönelik olarak sistemde açığa çıkan Ca(II)), Mg(II) ve karbonhidratlı polimer miktarları da ölçülmüş, ve özellikle yüksek metal konsantrasyonlarında sistemde iyon değiştirme mekanizması yer aldığı görülmüş fakat tüm biyosorbsiyonu sadece iyon değişimi ile açıklamak mümkün olmamıştır.
Özet (Çeviri)
Activated sludge microorganisms can remove many hazardous substances from wastewater by adsorbing and concentrating them on their surfaces. Biosorption of these substances onto activated sludge surfaces are influenced by the chemical properties of the substance in question as well as the surface properties of the microorganisms. The purpose of this study is to identify the biosorption mechanisms of heavy metals and the effect of extracellular polymer (ECP) composition of activated sludge on the biosorption of Pb(II), Cd(II), Cu(II), Zn(II) and Ni(II). Microorganisms cultured under different growth conditions are expected to have different compositions of ECPs and hence, different biosorption capacities. For this purpose, three sets of reactors with C/N ratios of 9, representing a carbon- limited case; 21, representing conventional municipal wastewater treatment plant activated sludge and 43, representing nitrogen-limited condition, were set up. The semi continuous reactors were fed synthetically and operated at a sludge age of 8 days. Isotherm and kinetic experiments that were held with three different C/N ratios was indicated that the biosorptive capacity of activated sludge was highly dependent on metal species and the C/N ratio. Although, the dependence of biosorptive capacity on C/N ratio was different for each metal, biosorption properties of activated sludge were found to be directly related with ECP composition. Among the heavy metals tested, Pb(II) was the one that was adsorbed at the highest capacity at all C/N ratios. Also, with the purpose of understanding the mechanism of the process, Ca(II) and Mg(II) ions and carbohydrates released into the solution were also monitored and it was indicated that an ion exchange process is involved in the biosorption of heavy metals especially at high metal concentrations, but the whole metal removal can not be explained by ion exchange.
Benzer Tezler
- Effect of carbon to nitrogen ratio on the composition of microbial extracellular polymers in activated sludge
Karbonun nitrojene oranının aktif çamurdaki mikroorganizmaların hücre dışı polimer yapısına etkisi
BURCU DURMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. F. DİLEK SANİN
- Covalent immobilization of furanone derivatives for the inhibition of biofilm formation on implant surfaces
İmplant yüzeylerinde biyofilm oluşumunun engellenmesine yönelik furanon türevlerinin kovalent immobilizasyonu
EMRAH YELBOĞA
Doktora
İngilizce
2018
Klinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon Hastalıklarıİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN GÜL-KARAGÜLER
PROF. DR. MELEK TÜTER
- Development ofemulsion templated matrices andtheir use in tissue engineering applications
Başlık çevirisi yok
BETÜL ALDEMİR DİKİCİ
- Tuning mechanical properties of hydrogels
Başlık çevirisi yok
OYA USTAHÜSEYİN
Doktora
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve TeknolojisiJohannes Gutenberg-Universität MainzDr. ARANZAZU DEL CAMPO
- Biopolyester / natural polymer blends for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için biyopoliester / doğal polimer harmanları
CANSU ÜLKER TURAN
Doktora
İngilizce
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR