Enrichment of autotrophic denitrifiers and investigation of their use in bio-desulfurization of ground tire rubber
Ototrofik nitrat gidericilerin zenginleştirilmesi ve öğütülmüş lastiğin biyo-desülfürizasyonunda kullanımlarının araştırılması
- Tez No: 645483
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TUBA HANDE BAYRAMOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
Atık lastiklerin geri dönüşümü konusunda birçok yeni yöntem geliştirilmiştir. Geliştirilen bu yöntemler arasında biyo-desülfürizasyon düşük enerji gereksinimi, kauçuk ana zincirine zarar vermeden seçici olarak S bağlarının koparılması ve çevreye duyarlı bir uygulama olması ile dikkat çekmektedir. Bu tez çalışmasının amacı öğütülmüş araç lastiğin (ÖAL) biyo-desülfürizasyonu için kükürt bazlı ototrofik nitrat gidericilerin kullanımının araştırılmasıdır. Çalışmanın ilk bölümünde üç farklı arıtma tesisinden alınan aşı çamurları kullanılarak kükürt bazlı ototrofik nitrat gidericiler zenginleştirilmiştir. Bu işlem için kükürt kaynağı olarak elementel kükürt ve tiyosülfat seçilmiştir. Zenginleştirme reaktörleri (ZR), ZR1, ZR2, ZR3 ve ZR4 için ortalama nitrat giderim verimleri sırasıyla %96,0, % 96,9, %97,6 ve %87,2 olarak gerçekleşmiştir. S0 ile beslenen tek zenginleşrme reaktörü olan ZR4'ün şok beslemelerine karşı daha hassas olduğu ve nitrat giderim veriminin düşük olduğu görülmüştür. Çalışmanın ikinci bölümünde GTR'nin biyo-desülfürizasyonu, sırasıyla ZR1'den ZR4'e elde edilen ZK1, ZK2, ZK3 ve ZK4 isimli zenginleştirilmiş ototrofik nitrat gidericiler kullanılarak araştırılmıştır. Böylece elektron vericiye ek olarak aşı çamuru türünün etkileri de araştırılmıştır. Biyo-desülfürizasyon göstergesi olarak sülfat konsantrasyonunda bir artış kullanılmıştır. Sonuçlar, GTR yoluyla abiyotik nitrat gideriminin önemli bir proses olduğunu ve GTR'nin çinko oksit içeriğinin, literatürde de belirtildiği gibi, biyo-desülfürizasyon yoluyla üretilen sülfat ile reaksiyona girebileceğini ortaya koymuştur. Biyo-desülfürizasyon, olası çinko sülfat oluşumu dikkate alınmadığında, yalnızca Deri Organiza Sanayi Bölgesi Atıksu Arıtma Tesisinin biyolojik nütriyent giderme ünitesinden alınan çamurla zenginleştirilen, ZK3 ile % 3,9 oranında elde edilmiştir. Olası çinko sülfat oluşumu göz önüne alındığında, ZK2 (anaerobik çürütücülerden zenginleştirilmiş) ve ZK3 ile biyo-desülfürizasyon, literatür verileriyle karşılaştırılabilir olarak, sırasıyla, % 3,6 ve % 8,2 olarak hesaplanmıştır. Muhtemel çinko sülfat oluşumunun dikkate alınmaması kükürt giderim oranının olduğundan daha düşük hesaplanmasına neden olabilir. Elektron vericinin biyo-desülfürizasyona etkisi, ZK1 (S2O32 - beslemeli) ve ZK4 (S0 beslemeli) kültürleri ile biyo-desulfürizasyon sağlanamadığı için tespit edilememiştir. Aşırı nitrat beslendiğinde, ototrofik nitrat gidericiler ile ÖAL'nin biyo-desülfürizasyonunun mümkün olduğu sonucuna varılabilir.
Özet (Çeviri)
Many new methods have been developed for the recycling of waste tires. Among these developed methods, bio-desulfurization takes attention with its low energy requirement, selectively breaking S bonds without damaging the rubber main chain and being an environmentally friendly application. This thesis aims to investigate the enrichment and use of sulfur-driven autotrophic denitrifiers for bio-desulphurization of ground tire rubber (GTR). In the first part of the study, sulfur-based autotrophic denitrifiers were enriched from seed sludges, taken from three different treatment plants. Elemental sulfur (S0) and thiosulfate (S2O32-) were selected as sulfur sources for the enrichment operation. Average nitrate removal efficiencies of the enrichment reactors (ERs), namely ER1, ER2, ER3 and ER4 were 96.0%, 96.9%, 97.6% and 87.2%, respectively. It was observed that ER4, the only one fed with S0, was more sensitive to shock loads and had relatively lower nitrate removal efficiency. In the second part of the study, bio-desulphurization of GTR was investigated using enriched autotrophic denitrifiers, namely, EC1, EC2, EC3 and EC4 obtained from ER1 to ER4, respectively. Thus the effects of seed sludge type in addition to electron donor were also investigated. An increase in the sulfate concentration was used as a bio-desulphurization indicator. Results revealed that abiotic nitrate removal via GTR was a significant process and zinc oxide content of GTR could react with the sulfate being produced through bio-desulfurization, as also stated in the literature. Bio-desulphurization was only obtained with EC3, enriched from biological nutrient removal sludge of the Leather Organized Industrial Zone Wastewater Treatment Plant, as 3.9%, when the possible zinc sulfate formation was not taken into account, which could cause an under-estimation of the desulfurization ratio. Considering the possible zinc sulfate formation, bio-desulphurization by EC2 (enriched from anaerobic digester) and EC3 were calculated as 3.6% and 8.2%, respectively, which are comparable to the literature data. Not considering the possible zinc sulfate formation could cause an underestimation of the desulfurization ratio. Electron donor effect on bio-desulfurization could not be detected because bio-desulfurization was not obtained by EC1 (S2O32--fed) and EC4 (S0-fed) cultures. It can be concluded that it is possible to achieve bio-desulfurization of GTR with autotrophic denitrifiers, when excess nitrate was fed.
Benzer Tezler
- Investigation of the growth and operational conditions for the enrichment of Chlorella vulgaris and its use in anaerobic digestate treatment
Chlorella vulgarıs'ın zenginleştirilmesinde büyüme ve çalışma koşullarının araştırılması ve anaerobik çürütücü çıkış suyunun arıtımında kullanımı
IRMAK SUBAŞI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUBA HANDE BAYRAMOĞLU
- SURE-DEAMOX sistemi ile atık sulardan azot ve sülfatın birlikte giderilmesi
Simultaneous removal of nitrogen and sulphate with SURE-DEAMOX process from wastewater
ADEM YURTSEVER
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
BiyolojiHarran ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN UYANIK
- Ardışık kesirli reaktörlerde azot giderimi
Nitrogen removal in sequencing batch reactors
CANAN DEMİRTUNA
- Amyotrofik lateral skleroz (ALS) hastalarında mitokondriyal fonksiyon bozukluğu ile ilgili genleri hedef alan mirna'ların in siliko ve in vitro yöntemlerle araştırılması
In silico and in vitro analysis of mirnas that target genes associated with mitochondrial dysfunction in patients with amyotrophic lateral sclerosis (ALS)
GÜLÇİN BAYKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyolojiYıldız Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞENAY VURAL KORKUT
- Oral kavite yassı hücreli karsinomlarında sigara kullanımının kanser yolaklarına etkisinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effect of smoking on cancer pathways in oral cavity squmaous cell carcinoma
BÜLENT EVREN ERKUL
Doktora
Türkçe
2024
OnkolojiSağlık Bilimleri ÜniversitesiMoleküler Onkoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF TUTAR