Geri Dön

Analysis of leaching additives from plastics and investigation of change in plastic properties during sludge pretreatment prior to anaerobic digestion

Plastiklerden sızan katkı maddelerinin analizi ve anaerobik çürütme öncesi ön arıtma sırasında plastik özelliklerindeki değişimlerin incelenmesi

  1. Tez No: 854983
  2. Yazar: NERMİN CEMALGİL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÜLAY ERTAŞ, PROF. DR. FAİKA DİLEK SANİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 161

Özet

Mikroplastikler (MP'ler) küçük boyutları ve yüksek spesifik yüzey alanlarına sahip olmaları nedeniyle toprağa, havaya ve suya kolayca taşınabilmektedirler. Ne yazık ki, atıksu arıtma tesislerine ulaşan MP'lerin büyük bir kısmı çamurda birikmektedir. Çamurun anaerobik çürütücülerde işletilmesi MP'lerin varlığından etkilenmektedir. Çamurun çürütülmesini arttırmak ve karmaşık yapısını bozarak biyogaz üretimi sağlamak için anaerobik çürütme öncesinde çamura dezentegrasyon işlemleri uygulanmaktadır. Bu çalışma, farklı dezentegrasyon yöntemlerinin polietilen tereftalat (PET), polipropilen (PP) ve polikarbonat (PC) MP'ler üzerindeki etkilerini araştırmayı amaçlamıştır. 10 mg/g toplam katı madde (TKM) dozunda MP'lere sahip çamur numuneleri iki gün boyunca 0,5 M alkali, 120 dakika boyunca 127°C'de termal ve 38°C'de 24 saat boyunca 150 mg/g ve 200 mg/g TKM doz pankreatin enzimi ile enzimatik dezentegrasyonlara tabii tutulmuştur. Alkali-termal ve termal-enzim kombinasyonlu dezentegrasyon yöntemler uygulanmıştır. Dezentegrasyona maruz bırakılan çamurların üst suları katı-faz ekstraksiyon metodu ile ekstre edildikten sonra sızan fitalat ve bisfenol-A (BPA) derişimleri GC-MS ile tayin edildi. Uygulanan dezentegrasyonlar sonrasında genel olarak fitalatların sızmadığı saptanmıştır. Öte yandan, alkali-termal kombine dezentegrasyonu sonrası PC içeren çamur örneklerinde BPA derişimi yaklaşık 4000 kat artmıştır. Karbonil indeks değerleri PET ve PC-MP'lerinde kombine işlemler sonrasında azalırken, PP-MP'lerinde bu değer tayin sınırlarının altında kalmıştır. Alkali-termal dezentegrasyonu sonrası PET-MP'lerinin kristalinitesinde %10 azalma, PP-MP'lerinde ise alkali-termal ve termal-enzim işlemlerinden sonra sırasıyla %7 ve %3 artışı tespit edilmiştir. Bu çalışma ile literatürde ilk kez çamur dezentegrasyon yöntemlerinin PP ve PC-MP'ler üzerindeki etkileri gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

Microplastics (MPs) are small in size and have a high specific surface area, which makes them easily transported into soil, air, and water. Unfortunately, a large amount of MPs that end up in wastewater treatment plants are accumulated in sludge. Anaerobic digestion (AD) of sludge is known to be affected by MPs. Sludge disintegrations are applied before AD to enhance digestion efficiency by increasing biogas production and disrupting the complex structure of sludge. This study aimed to investigate the effects of different disintegration methods on polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP) and polycarbonate (PC) MPs. Sludge samples spiked with MPs with 10 mg/g total solid (TS) dose were exposed to 0.5 M alkali for two days, thermally treated at 127°C for two hours and enzymatically disintegrated by pancreatin enzyme with 150 mg/g and 200 mg/g TS doses at 38°C for 24 hours, separately. Alkali-thermal and thermal-enzyme combined disintegrations were also applied. Phthalates and bisphenol-A (BPA) leaching after disintegrations were quantified using GC-MS following solid-phase extraction. Phthalates, mostly, did not leach upon disintegration. BPA concentration, on the other hand, drastically increased 4000 times in PC-containing sludge after alkali-thermal combined disintegration. The carbonyl index decreased in PET and PC-MPs after both combined treatments, whereas that of PP-MPs was found to be negligible. The crystallinity of PET decreased by 10% after alkali-thermal disintegration and that of PP increased by 7% and 3% after alkali-thermal and thermal-enzyme treatments, respectively. For the first time, this study demonstrated the effects of sludge disintegrations on PP-MPs and PC-MPs.

Benzer Tezler

  1. Küre masif zengin cevherde baz, değerli, nadir metallerin dağılımları ve kazanılması

    Distribution of base, rare and precious metals and their recovery in Küre massive ore

    SEVİL YALÇIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. SUNA ATAK

  2. Murgul cevherlerinden nadir metallerin kazanılması

    Recovery of race metals from. Murgul areas

    SERDAR TÜFEKÇİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Cevher-Kömür Hazırlama ve Değerlendirme Ana Bilim Dalı

    DR. VECİHİ GÜRHAN

  3. Citric acid and dimer diol-based polyester membranes for food packaging applications

    Gıda paketleme uygulamaları için sitrik asit ve dimer diol bazlı polyester membranlar

    SARA AGHAEINEJAD AJBISHEH

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BİHTER ZEYTUNCU GÖKOĞLU

    PROF. DR. EMRAH ÇAKMAKÇI

  4. Reaction of acetophenone-formaldehyde resin with s-triazone compounds for fire resistance polyurethane

    Poliüretan yanmazlık dayanımı için asetofenon formaldehit reçinesinin s-triazon bileşiği ile reaksiyonu

    MİNE MUTLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN

  5. Hurda kurşun-asit akülerin geri dönüşüm prosesinde oluşan cüruftan antimon (Sb) kazanımı

    Antimony (Sb) recovery from recycling process of scrap lead acid battery

    GİZEM ALEV

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ŞEREF SÖNMEZ