Treatment of gaseous trichloroethylene by sequential biotic and abiotic removel mechanisms
Gaz fazındaki trikloroetilenin ardışık biyotik ve abiyotik giderim mekanizmalarıyla arıtımı
- Tez No: 143284
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKSEL DEMİRER, YRD. DOÇ. DR. SİBEL ULUDAĞ DEMİRER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Trikloroetüen, biyofiltre, Fe(0) paketli kolon, biyotik ve abiyotik giderim mekanizmaları, Trichloroethylene, biofilter, Fe(0) packed column, biotic and abiotic removal mechanisms
- 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: 113
Özet
İnsan sağlığına ve çevreye yönelik olumsuz etkileri nedeniyle trikloroetilen (TKE), önemli kirleticiler arasında yer almaktadır. Birçok endüstriyel sektörde yoğun olarak kullanılan TKE uçucu özellikleri nedeniyle tehlikeli hava kirleticileri (THK) arasında yer almaktadır. TKE benzeri halojenli bileşiklerin, anaerobik indirgen halojensizleştirme ve biyoadsorpsiyon gibi biyolojik ve çeşitli metallerle indirgenme reaksiyonlarına girerek de kimyasal olarak, geleneksel TKE arıtım yöntemlerine (aktif karbon adsorpsiyonu vb. gibi) göre daha verimli ve ekonomik bir biçimde arıtımı son dönemde yaygınlaşmaktadır. Bu çalışmada, gaz fazmdaki TKE'nin biyotik ve abiyotik giderim mekanizmalarımn gerçekleştiği ardışık (biyolojik/kimyasal) bir reaktör sisteminde arıtılması incelenmiştir. Söz konusu sistem, granüler anaerobik karışık kültür ile paketlenmiş bir biyofiltreyi izleyen elementel demir (Fe(0)) ile paketlenmiş ardışık bir reaktör sisteminden oluşmaktadır. Sürekli reaktör deneyleri iki bölümde gerçekleştirilmiştir. İlk bölümde, boş yatak bekletme süresinin sistemdeki TKE giderim verimine etkisi araştırılmıştır. Ortalama 170.6±28.5 ppmv TKE, 5000 ppmv H2, 2000 ppmv C02 ve 6000 ppmv N2 ile beslenen sistemdeki TKE giderimi, her iki kolona ayrı ayrı uygulanan 0,25, 0,5, 1,0 ve 2.5 saatlik BYBSler için belirlenmiştir. Üç ay aralıksız çalıştırılan sistemde yüksek TKE giderim verimleri sağlanmıştır. TKE giderim performansı, uygulanan 2,5, 1,0, 0,5 ve 0,25 saatlik BYBS'ler için sırasıyla; biyofıltre için ortalama %53.4±12.0, %31.0±2.8, %13.9±1.8 ve %1.1±0.4, Fe(0) paketli kolon için %84.6±4.1, %80.9±6.9, %62.1±5.2 ve %4.6±1.8, tüm sistem için ise %93.0±2.3, %86.7±5.2, %67.4±4.5 ve %5.6±1.8 olarak bulunmuştur. Sistem çıkışında eser miktarda TKE'nin yanında, indirgen klorsuzlaştırma ürünleri olarak sadece zararsız etilen ve etan gazlan belirlenmiştir. Bu çalışma kapsamında, ayrıca, BYBS'nin ardışık reaktör sisteminin TKE giderim verimine etkisini simule eden ve piston akışlı reaktör rejimine dayanan bir model oluşturulmuştur. Oluşturulan model denklemi sonucunda elde edilen eğriler, Berkeley Madonna 8.0.1 Simulasyon programı yardımıyla ilk deney sonuçlarıyla çakıştırılmış ve sistemi betimleyen denklem parametreleri (görünür TKE giderim sabiti, kritik TKE giderim verimi, vd.) bulunmuştur. Deney sonuçları ve model verilerinden yararlanılarak, sistemin optimum BYBS'si belirlenmiştir. Bu sonuçlar yardımıyla, optimum BYBS 1 saat olarak bulunmuştur. Deneylerin ikinci bölümünde, ilk bölümde belirlenen 1 saatlik optimum BYBS 'de giriş TKE konsantrasyonunun ya da TKE yükleme hızının sistem verimine etkisi araştınlmıştır. Bu doğrultuda sisteme, 150-650 ppmv giriş konsantrasyonları (ya da 150-650 ppmv/saat TKE yükleme hızları) uygulanmıştır. Bu deney sonucunda, 1 saatlik optimum BYBS'de uygulanan farklı yükleme hızlarında, sistemin TKE giderim veriminde önemli bir değişikliğin olmadığı belirlenmiştir. Sonuç olarak, literatürde bir benzeri bulunmayan bu yeni ardışık reaktör sistemi, TKE gibi ülkemizde de çok sayıda kullanım alanı bulan klorlu bileşiklerin gaz fazındaki gideriminde önemli ve umut vadeden bir teknolojik gelişme olarak görülmektedir.
Özet (Çeviri)
Widespread use in industry and its toxic effects make trichloroethylene (TCE) one of the hazardous air pollutants (HAP's). Halogenated organic compounds like TCE in gaseous phase are known to be controlled by conventional treatment systems like activated carbon adsorption etc. However, treatment of these compounds by biotic removal mechanisms such as, anaerobic reductive dechlorination, biosorption etc., and abiotic removal mechanisms such as, reductive dechlorination via hydrogenolysis, dihaloelimination, etc. using elementary have gained popularity since they constitute effective and economical treatment alternative. In this study, treatment of gaseous TCE by biotic and abiotic removal mechanisms in a sequential (biological/chemical) reactor system was investigated. The reactor system consisted of granular anaerobic mixed culture packed biofilter followed by elemental iron metal (Fe(0)) packed column in series. Continuous reactor experiments are performed in two parts. In the first part of the experiments, the effect of empty bed contact time (EBCT) on the TCE removal efficiency of the reactor system was investigated. The system was fed with 170.6±28.5 ppmv average influent TCE concentration, 5000 ppmv H2, 2000 ppmv CO2 and 6000 ppmv N2 and 0.25, 0.5, 1 and 2.5 hours of EBCTs were applied for biofilter and Fe(0) packed column separately. An excellent treatment performance was observed by the proposed system during 3 months of continuous operation period. The performances of the system components and overall system in the removal of TCE were determined as 53.4±12.0%, 31.0*2.8%, 13.9±1.8% and 1.1±0.4% in biofilter, 84.6±4.1%, 80.9±6.9%, 62.1±5.2% and 4.6±1.8% in Fe(0) packed column, 93.0±2.3%, 86.7±5.2%, 67.4±4.5% and 5.6±1.8% in overall system for EBCTs of 2.5, 1, 0.5, and 0.25 hours, respectively. Only ethylene and ethane which are the non-toxic by-products of TCE reduction were detected in the effluent of the system. In addition, a model simulating the effect of EBCT on the sequential system was developed on the basis of the plugflow reactor model. The model curves were then, fitted to the actual data obtained in the first experiment with Berkeley Madonna 8.0.1 Software in order to determine the system parameters, such as, observed TCE removal rate constant, critical TCE removal efficiency, etc. The outcomes of first experiment and the developed model helped to determine the optimum EBCT as 1 hr for the system. In the second part of the experiments, the effect of initial TCE concentration or TCE loading rate at optimum EBCT on the system was investigated. The system was fed with different initial TCE concentrations in the range of 150 to 650 ppmv (or 150 to 650 ppmv/hr TCE loading rate). The results indicated that the overall system performance in TCE removal did not change compared with the performance obtained in the operation of the system with 1 hr EBCT in the first part. As a conclusion, system has a stable removal efficiency while the TCE loading rate has changed up to 650 ppmv/hr, whieh is a higher loading rate than the rate applied in the previous applications (Bohn, 1992). In conclusion, the proposed innovative sequential reactor system is not only unique but also constitutes a promising technology in the control of chlorinated hazardous air pollutants.
Benzer Tezler
- Tavşanlarda oluşturulan periimplantal defektlerin rejenerasyonunda ksenogreftle kombine olarak uygulana ozonun etkisi
Effect of gaseous ozone on regenerati̇on of peri̇i̇mplantal defects in rabbits
ALİ YILDIRIM
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2017
Diş HekimliğiCumhuriyet ÜniversitesiPeriodontoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜLYA TOKER
- İzopropanol/su karışımlarının ayrılmasına yönelik karışık matris membranların hazırlanması
Preparation of mixed matrix membranes for the separation of isopropanol/water mixtures
HELİN DİLDA FİDANBOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İNCİ SALT
DOÇ. DR. YAVUZ SALT
- Hidrokarbonların detonasyonu
Detonation hydrocarbons
SEHER ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. KORHAN BİNARK
- Elektron ışın kaynağı ve otomotiv endüstrisindeki uygulamaları
Başlık çevirisi yok
ERCAN CİHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHATTİN ANIK
- Organik yükü yüksek olan antibiyotik üretimi atıksuyunun anaerobik arıtımı ve kinetik modellenmesi
Anaerobic treatment of high strength antibiotic production wastewater and kinetic modeling of treatment
İLDA DEĞİRMENTAŞ