Geri Dön

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

  1. Tez No: 143242
  2. Yazar: BİLGEN YÜNCÜ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ÜLKÜ YETİŞ, DOÇ. DR. DİLEK ŞAHİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. 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
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    İngilizce

    2001

    Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. F. DİLEK SANİN

  2. 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

    İngilizce

    2018

    Klinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon Hastalıklarıİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NEVİN GÜL-KARAGÜLER

    PROF. DR. MELEK TÜTER

  3. Tuning mechanical properties of hydrogels

    Başlık çevirisi yok

    OYA USTAHÜSEYİN

  4. Biopolyester / natural polymer blends for biomedical applications

    Biyomedikal uygulamalar için biyopoliester / doğal polimer harmanları

    CANSU ÜLKER TURAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR