Bioregeneration of activated carbon in the treatment of phenolic compounds
Fenolik bileşiklerin arıtımında aktif karbonun biyorejenerasyonu
- Tez No: 200433
- Danışmanlar: PROF. DR. FERHAN ÇEÇEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Aktif karbon, Biyoayrışma, Fenolik bileşikler, Activated carbon, Biodecomposition, Phenolic compounds
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın amacı, aktif çamur ve aktifkarbonun birarada bulunması halinde, fenolik maddelerin gideriminde, adsorplanabilirlik, desorplanabilirlik, biyolojik olarak ayrıştırılabilirliğin ve aktif karbon tipinin biyorejenerasyon mertebesine olan etkisini ortaya koymaktır. Çalışmada, fenol, 2-klorofenol ve 2-nitrofenol ile önceden yüklenmiş aktif karbonların biyorejenere edilebilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla termal ve kimyasal olarak aktive edilmiş toz aktif karbonlar ve bunların benzer fiziksel özelliklere sahip granüler eşleri kullanılmıştır. Termal olarak aktive edilmiş karbonlar fenolik maddeleri daha iyi adsorplamışlardır. Ancak termal olarak aktive edilmiş karbonlarda adsorpsiyonun tersinirliğinin daha düşük olduğu bulunmuştur. Sonuçlar göstermiştir ki, aktif karbonun fiziki formundan ziyade, aktivasyon yöntemi ve kimyasal yüzey özellikleri, fenolik bileşiklerin adsorpsiyonunu ve bunun tersinirliğini daha fazla etkilemektedir. Aynı zamanda, adsorpsiyonun ve tersinirliğinin hedef bileşiğe göre de değiştiği bulunmuştur. Kimyasal olarak aktive edilmiş karbonlar, yüksek adsorpsiyon tersinirliklerine bağlı olarak daha fazla biyorejenerasyona uğramışlardır. Bu da biyorejenerasyonun adsorpsiyonun tersinirliğine bağlı olduğunu göstermiştir. Sonuçlar, karbon aktivasyon yönteminin biyorejenerasyon açısından çok önemli olduğunu göstermiştir. Toz ve granüler aktif karbon eşlerinde biyorejenerasyon verimlerinin birbiriyle karşılaştırılabilir olması, partikül büyüklüğünün önemli bir etken olmadığını göstermiştir. Fenol ve 2-klorofenolün oksidatif polimerizasyonu termal olarak aktive edilmiş karbonların daha az biyorejenere olmalarına neden olmaktadır. Ancak, termal olarak aktive edilmiş karbonların biyorejenerasyon verimleri toplam desorplanabilirliklerinden fazla bulunmuştur. Bu da hücre dışındaki enzimlere bağlı bir biyorejenerasyonun varlığına işaret etmektedir. İki bileşikle yapılan deneyler göstermiştir ki, bileşiklerin adsorpsiyon için rekabet etmesi, adsorpsiyonun tersinirliğini ve biyorejenerasyonun mertebesini belirlemektedir. Fenolün varlığında, 2- klorofenol ve 2-nitrofenol kometabolik olarak ayrıştırılabilmiştir. Bu da biyolojik ayrıştırılabilirliği zor olan maddelerle yüklenmiş aktif karbonların biyolojik olarak giderilebilen maddelerin varlığında biyorejenerasyonunu mümkün kılmıştır.
Özet (Çeviri)
This study aimed to clarify the effect of adsorbability, desorbability, biodegradability and activated carbon type on the extent of bioregeneration in the treatment of phenolic compounds in activated sludge systems combined with activated carbon. Bioregenerabilities of activated carbons preloaded with phenol, 2-chlorophenol and 2- nitrophenol were studied. For this purpose, four different activated carbon types; thermally activated and chemically activated powdered carbons (PAC), and their granular countertypes (GAC) with similar physical characteristics were used. Thermally activated carbons were better adsorbers for phenolic compounds than chemically activated ones. However, apparently higher adsorption irreversibility was calculated in the case of thermally activated carbons. The results suggested that, rather than the physical form, carbon activation type and chemical surface characteristics played a more important role on adsorbability of phenolic compounds and its reversibility. Also, adsorption and its reversibility were highly dependent on the type of the target compound. Bioregeneration of chemically activated carbons was also higher than thermally activated ones. This showed that bioregeneration was controlled by the reversibility of adsorption. The results suggested that carbon activation type was of crucial importance for bioregeneration. PAC and GAC countertypes showed comparable bioregeneration efficiencies indicating that carbon size was not an effective factor. Oxidative polymerization of phenol and 2- chlorophenol was a plausible explanation for lesser bioregeneration of thermally activated carbons. However, bioregeneration efficiencies of thermally activated carbons were much higher than their total desorbabilities. This indicated the presence of exoenzymatic bioregeneration. Bi-solute experiments showed that competition for adsorption sites greatly determined the extent of adsorption reversibility and bioregeneration. Cometabolic biodegradation of 2-chlorophenol and 2-nitrophenol in the presence of phenol resulted in efficient bioregenerability of activated carbons, when they were loaded with non-growth substances together with a growth substrate.
Benzer Tezler
- Aktif karbonun lakkaz enzimiyle biyorejenerasyonu
Bioregeneration of activated carbon with laccase enzyme
ZEYNEP MERVE TİRYAKİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Çevre Mühendisliğiİstanbul Medeniyet ÜniversitesiEnerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR AKTAŞ
- Powdered activated carbon addition to activated sludge in the treatment of landfill leachate
Düzenli depolama alanları sızıntı suyu arıtımında aktif çamura toz aktif karbon eklenmesi
ÖZGÜR AKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF.DR. FERHAN ÇEÇEN
- Applications of bacterial quorum quenching with Rhodococcus sp. BH4 for effective biofouling control in MBR
Membran biyoreaktörlerde membran biyotıkanmasını engellemek amacıyla Rhodococcus sp. BH4 ile bakteriyel quorum quenching uygulamaları
BÖRTE KÖSE MUTLU
Doktora
İngilizce
2015
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
PROF. DR. CHUNG-HAK LEE
- Boyar maddenin biyokütle ile giderimi
Removal of dyestuff by biomass
KARDEN AYŞE KANIKLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA JALE GÜLEN
- Mikrokirleticilerle yüklenmiş aktif karbonun biyorejenerasyonu
Bioregeneration of activated carbon loaded with micropollutants
FATMA AKGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Çevre Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLSÜM YILMAZ
PROF. DR. İLDA VERGİLİ