Peynir altı atık suyunun fotokatalitik yöntemlerle arıtılabilirliğinin araştırılması
Investigation of treatability of cheese whey wastewater by photocatalytic methods
- Tez No: 687446
- Danışmanlar: PROF. DR. MESUT AKGÜN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Çevre Mühendisliği, Chemical Engineering, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fotokatalitik yöntem, Peynir altı suyu, Titanyum dioksit, Photocatalytic method, Whey, Titanium dioxide
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gıda fabrikası atık sularının organik içerikleri oldukça yüksektir. Bu atık sulardan peynir altı atık suyu (PAS) içerdiği yüksek organik kirlilik (50.000-70.000 mg/L KOİ) sebebiyle arıtılmadan doğaya verildiğinde önemli çevre problemlerine sebep olmaktadır. Peynir altı atık suyunun fizikokimyasal, biyolojik ve bazı oksidasyon yöntemleriyle arıtılma çalışmaları yapılmıştır. Elektro-Fenton ileri oksidasyon yöntemi ile arıtımı da sınırlı sayıdadır. Ancak fotokatalitik ileri oksidasyon yöntemi ile arıtım üzerine bir çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışmada PAS arıtımı için, elektro-Fenton ve fotokatalitik arıtım yöntemleri ardışık bir şekilde uygulanmıştır. PAS'ın KOİ değeri çok yüksek olduğu için başlangıçta 1/10 oranında seyreltilmiş ve öncelikle elektro-Fenton arıtıma tabi tutulmuştur. Ardından UV ışık altında ticari TiO2 (Sigma Anatase) katalizörü kullanılarak fotokatalitik arıtım gerçekleştirilmiş ve fotokatalitik arıtım verimleri % 46.57 TOK, % 32.86 KOİ; toplam verimler % 81.57 TOK, % 70.79 KOİ'dir. Ardından sol-jel yöntemiyle kütlece farklı % Fe içeren ve farklı NH4OH/titanyum(IV) izopropoksit mol oranlarında (A/T) N içeren katkılı TiO2 fotokatalizörleri üretilmiştir. Tez çalışmasının bu aşamasında elektro-Fenton çıkışı PAS'ın UV ışık altında, üretilen katkılı katalizörlerle fotokatalitik arıtımı denenmiştir. Fe katkılı katalizöre göre N katkılı katalizör ile daha iyi sonuçlara ulaşılmış olup UV/N katkılı fotokatalitik arıtım verimleri % 37.58 TOK, % 46.0 KOİ ve elektro-Fenton, fotokatalitik toplam arıtım verimleri % 77.58 TOK, % 84.0 KOİ şeklindedir. Güneş simülasyon lambasının (GSL) ışık kaynağı olarak kullanıldığı fotokatalitik arıtım aşamasında, üretilen Fe ve N katkılı katalizörler kullanılmıştır. Bu deneyler sonunda A/T:3 N katkılı katalizör ile %64.95 TOK, % 68.59 KOİ toplam giderim verimlerine ulaşılmıştır. PAS'ın elektro-Fenton ve fotokatalitik ardışık arıtımları sonunda, tam arıtmayla sonlanan alt yapı tesislerine deşarj limitlerinin oldukça altına inilebilmiştir.
Özet (Çeviri)
To a large extent, food indıustries contains a very high organic contents. Among them, cheese whey waste water, which causes a serious environmental problem when discharged without treatment due to the high organic loading (50.000-80.000 mg/L). According to the past studies, physicochemical, biological and oxidation treatment methods of cheese whey waste water were examined, but photocatalytic treatment have not been applied before. In this study, electro-Fenton and photocatalytic treatment have been applied together. Since the COD value of whey wastewater very high, it was initially diluted 1/10 and firstly subjected to electro-Fenton treatment. Then, photocatalytic treatment was carried out using commercial TiO2 (Sigma Anatase) catalyst under UV light and photocatalytic treatment yields were 46.57% TOC, 32.86% COD; total yields are 81.57% TOC, 70.79% COD. Then, doped TiO2 photocatalysts containing different % Fe by mass and N at different NH4OH/titanium(IV) isopropoxide molar ratios (A/T) were produced by sol-gel method. At this stage of the thesis, photocatalytic treatment of whey wastewater from electro-Fenton treatment under UV light with the produced doped catalysts was tried. Better results were achieved with N-doped catalyst than Fe-doped catalyst, and UV/N doped photocatalytic treatment efficiencies were 37.58% TOC, 46.0% COD and total treatment efficiencies of electro-Fenton and photocatalytic were 77.58% TOC, 84.0% COD. In the photocatalytic treatment stage, where the solar simulation lamp (GSL) was used as the light source, the Fe and N doped catalysts were used. At the end of these experiments, total removal efficiencies of 64.95% TOC and 68.59% COD were achieved with A/T:3 N doped catalyst. At the end of the electro-Fenton and photocatalytic sequential treatments of whey wastewater, it was reached below to limits of infrastructure facility the ending with full treatment.
Benzer Tezler
- Akışkan yatak biyofilm reaktörde (AYBR) peyniraltı atık suyunun arıtılması ve sistem performansının modellenmesi
Treatment of whey wastewater in a fluidized bed biofilm reactor (FBBR) and modeling of system performance
NAHİT AKTAŞ
Doktora
Türkçe
2003
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHMAN TANYOLAÇ
- Atık peyniraltı suyunun biyoteknolojik olarak değerlendirilmesi ve laktik asit üretimi
Biotechnological utilization of whey waste for lactic acid production
ŞENER TULUMOĞLU
- Investigating energy generation potential of whey wastewater using a sediment microbial fuel cell
Peynir altı suyunun enerji üretimi potansiyelinin sediment mikrobıyal yakıt hücresi kullanarak araştırılması
ESRA ATEŞ
Doktora
İngilizce
2024
Çevre MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELİM LATİF SANİN
- Peyniraltı suyu ve alkol fabrikası atık sularının arıtımı ve değerlendirilmesi
The Treatment and utilization of cheese whey and vinasse
BAŞAR OTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Gıda Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZFER YEŞİLADA
- Peynir altı suyu laktozundan etanol üretimi
Ethanol production from cheese whey lactose
NİDA ARASAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAFFETTİN FERDA MUTLU