Drinking water disinfection by electro activated water and its inactivation mechanism on bacteria
Elektro aktif suyun içme suyu dezenfeksiyonunda kullanılması ve bakteri inakvitasyon mekanizmasının belirlenmesi
- Tez No: 474111
- Danışmanlar: PROF. DR. ANATOLİ DİMOGLO
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 121
Özet
Bu çalışma, elektroaktif su (EAS) adını alan, uygun maliyetli ve tehlikesiz bir dezenfektan üretmeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla, EAS üretmek üzere iki farklı reaktör tasarlandı ve üretilen suyun bir dezenfektan olarak etkinliği bakteriler üzerinde araştırıldı. EAS sisteminin çalışma koşulları, Yüzey Yanıt Metodu ile modellendi. Ayrıca, çalışma kapsamında bakterilerin inaktivasyonunu sağlamak için dezenfeksiyon sürecinin optimum parametreleri üzerinde çalışılmıştır. EAS dezenfeksiyon etkisi flow sitometri ve TTC dehidrogenez aktivitesini ifade eden ölçüm yöntemleri ile incelenmiştir. Ayrıca, EAS'yun bakteri üzerindeki inaktivasyon mekanizması, sodyum hipoklorit (NaOCl) ve klor dioksit (ClO2) ile karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Enterococcus faecalis'in hücresel yapısındaki değişiklikler, hücre zarı bütünlüğünün belirlenmesi için iletkenlik, protein sızıntısı, DNA hasarının saptanması, SDS-PAGE analizi ve FTIR gibi çeşitli analizlere dayanarak sunulmuştur. Elde edilen sonuçlara göre, EAS'yun yüksek oksidasyon potansiyeline sahip olması için elektroliz zamanı, tuz konsantrasyonu ve uygulanan akımdan daha önemlidir. Öte yandan, EAS'yun serbest klor konsantrasyonu bakterilerin dezenfeksiyonunda en önemli faktör olarak belirlenmiştir. NaOCl, ClO2 ve EAS'yun inaktivasyon mekanizması büyük ölçüde aynı olmasına rağmen, EAS, bakterileri daha çok hasarla daha kısa sürede inaktive ederek hücre yapısını önemli ölçüde tahrip etmiştir. EAS prosesi, içme suyu dezenfeksiyonu amacıyla uygulanmıştır. Bakterilerin tamamını öldürecek ve 30 dakikalık dezenfeksiyon sonrasında suyun içinde yeterli miktarda kalıntı klor konsantrasyonunu sağlayacak, etkili ve düşük maliyetli proses şartları belirlenmiştir. EAS ile dezenfeksiyon THM oluşumuna sebebiyet vermemesi nedeniyle içme suyu arıtımı için alternatif bir yöntem olabilir. Farklı saklama koşullarında bekletilen EAS'yun stabilitesi test edilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis aims to produce a cost-effective and safe disinfectant agent which is named electro activated water (EAW). With this purpose, two different reactors were designed to generate EAW and the efficacy of generated water as a disinfectant agent was investigated on bacteria. The operation conditions of EAW system was modelled through Response Surface Methodology. The optimum parameters of disinfection process to achieve an effective inactivation of bacteria was studied. The inactivation efficiency of EAW was evaluated upon measurement of TTC-dehydrogenase activity and flow cyctometry analysis. Furthermore, the inactivation mechanism of EAW on bacteria has been evaluated comparing with sodium hypochloride (NaOCl) and chlorine dioxide (ClO2). The changes of cellular structure for Enterococcus faecalis were presented significantly upon several analyses such as determination of cell membrane integrity, protein leakage, and the measurement of conductivity, determination of DNA damage, SDS-PAGE and FTIR analysis. According to the results, electrolysis time is more important than brine concentration and current for oxidative potential of EAW. On the other hand, chlorine concentration of EAW is the most significant factor during disinfection of bacteria. The inactivation mechanism of NaOCl, ClO2 and EAW was almost similiar, however, EAW destroyed the cell structure considerably, since it inactivated the bacteria in less time with more damage. EAW process was applied for the disinfection of drinking water sample. A cost effective process conditions were determined to obtain complete bacteria removal and provide adequate residual chlorine concentration after 30 minutes of disinfection. Since EAW disinfection process does not cause THM formation, it may be an alternative method for drinking water chlorination. Stability of EAW was tested in different storage conditions.
Benzer Tezler
- Aktif çamur sistemlerinde biyolojik azot giderimi ve tasarım seçenekleri
Biological nutrient removal and design alternatives in activated sludge systems
OYTUN HANHAN
- E. coli inaktivasyonu için yeni bir yaklaşım: Eş zamanlı hibrit elektrot bağlantılı elektro-dezenfeksiyon prosesi
A new approach for E. coli inactivation: Simultaneous hybrid electrode connected electro-disinfection process
RÜYA TEKİN KARAKÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Çevre MühendisliğiDüzce ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT SOLAK
- Photocatalytic oxidation of humic acid in heterogeneous aqueous systems: A comparative investigation between montmorillonite and kaolinite
Heterojen su sistemlerinde humik asitin fotokatalitik oksidasyonu: Montmorillonit ve kaolinitin karşılaştırmalı olarak incelenmesi
SİBEL ŞEN KAVURMACI
Doktora
İngilizce
2013
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. FATMA MİRAY BEKBÖLET
- Suların dezenfeksiyonunda kullanılan yükseltgen cinsine bağlı olarak oluşan istenmeyen yan ürünlerin uygun yöntemlerle giderilmesi
Removal of undesired by-products formed due to type of oxidizers used in water disinfection by appropriate methods
NUR TAŞKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimya MühendisliğiHitit ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERDAL KARADURMUŞ