İlerı osmoz membran desteklı yeni nesil elektro-osmotik membran biyoreaktör ile insan idrarından sıvı ve katı gübre üretim potansiyelinin araştırılması
Investigation of liquid and solid fertilizer production potential from human urine with new generation electro-osmotic membrane bioreactor supported by forward osmosis membrane
- Tez No: 931123
- Danışmanlar: PROF. DR. NADİR DİZGE, PROF. DR. BÜLENT KESKİNLER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 331
Özet
Modern su arıtma teknolojileri, su kaynaklarının sürdürülebilir yönetimi ve çevresel koruma için hayati öneme sahiptir; bu bağlamda, ileri arıtma proseslerinin geliştirilmesi ve etkinliği büyük önem taşımaktadır. Bu tez çalışması, OsMBR sisteminin 3 ana amaç üzerinden incelenmesini hedeflemiştir. İlk aşamada, paslanmaz çelik anot ve katot elektrotlar kullanılarak farklı elektrik akımlarında elektro-OsMBR sistemleri işletilmiş ve akı değerleri elektriksiz sistemlerle karşılaştırılmıştır. Bu aşamada, ticari bir ileri osmoz membranı olan selüloz triasetatın (CTA) elektrik alanı altındaki kirlenme performansı araştırılmıştır. İkinci aşamada, insan idrarından elde edilen magnezyum amonyum fosfat (MAP) elektro-OsMBR'de çekme çözeltisi olarak kullanılmıştır. İnsan idrarının yüksek azot ve fosfor içeriği, MAP geri kazanımı yapılarak tarımsal amaçlı kullanım potansiyeline sahiptir. Bu nedenle, çekme çözeltisinin performansı deniz suyu, kalsiyum asetat, magnezyum asetat, glikoz ve sükroz ile karşılaştırılmıştır. Seyrelen çekme çözeltisi, ters osmoz membran sisteminde tekrar konsantre edilmiştir. Üçüncü aşamada, OsMBR'de ters tuz akışının önlenmesi/azaltılması amacıyla CTA membranı nanosilika, grafen oksit ve bor nitrür nanotüp kullanılarak kimyasal yöntemle modifiye edilmiş ve performansı modifiye edilmeyen membranla karşılaştırılmıştır. Pilot ölçekli elektro-OsMBR sistemi 30 gün çamur yaşında işletilmiş olup, biyoreaktörden alınan örnekler ile sistemin performans değerleri ölçülmüş ve biyokütle yapısındaki değişimler izlenmiştir. Bu amaçla, OTU yöntemi kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
Modern water treatment technologies are vital for the sustainable management of water resources and environmental protection; in this context, the development and efficiency of advanced treatment processes are of great importance. This thesis aims to investigate the OsMBR system through 3 main objectives. In the first stage, electro-OsMBR systems were operated at different electric currents using stainless steel anode and cathode electrodes and flux values were compared with non-electric systems. In this stage, the fouling performance of cellulose triacetate (CTA), a commercial advanced osmosis membrane, under electric field was investigated. In the second stage, magnesium ammonium phosphate (MAP) obtained from human urine was used as a draw solution in electro-OsMBR. The high nitrogen and phosphorus content of human urine has the potential for agricultural use by recovering MAP. Therefore, the performance of the draw solution was compared with seawater, calcium acetate, magnesium acetate, glucose and sucrose. The diluted extraction solution was re-concentrated in a reverse osmosis membrane system. In the third stage, the CTA membrane was chemically modified using nanosilica, graphene oxide and boron nitride nanotubes to prevent/reduce reverse salt flux in OsMBR and its performance was compared with the unmodified membrane. The pilot scale electro-OsMBR system was operated at 30 days sludge age and the performance values of the system were measured with samples taken from the bioreactor and the changes in the biomass structure were monitored. For this purpose, OTU method was used.
Benzer Tezler
- Fabrication of thin film nanocomposite pressure retarded osmosis (PRO) membranes using cellulose nanocrystal (CNC) and evaluation of performances in the processes
Selüloz nanokristal kullanılarak ince film nanokompozit basınç geciktirmeli osmoz (BGO) membranlarının üretimi ve proseslerde performans testlerinin gerçekleştirilmesi
MEHMET EMİN PAŞAOĞLU
Doktora
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Yenilikçi üretim şekilleri ile ileri osmoz membranı yapısında yüksek performanslı membranların üretimi ve basınç destekli ileri osmoz hibrid prosesi ile membran biyoreaktörlerde dâhili olarak işletilmesi
Manufacturing of high-performance membranes with forward osmosis membrane structure through innovative manufacturing methods and its operation internally in membrane bioreactors with pressure-assisted forward osmosis hybrid process
SERKAN ARSLAN
Doktora
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EBUBEKİR YÜKSEL
- Tekstil endüstrisi atık sularının membran destekli ileri oksidasyon prosesleri ile geri kazanımı
Recovery of textile industry wastewater by membrane-assisted advanced oxidation processes
HANDAN ATALAY EROĞLU
Doktora
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERYAL AKBAL
- Fabrication of hollow fiber nanofiltration membranes: role of nanocomposites in membrane performance
İnce boşluklu (Hollow fiber) nanofiltrasyon membranlarının üretimi: membran performansında nanokompozitlerin rolü
GÜLSÜM MELİKE ÜRPER BAYRAM
Doktora
İngilizce
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Tekstil endüstrisinde ileri oksidasyon/membran filtrasyon bütünleşik sistemiyle su geri kazanımı ve konsantre yönetimi
Water recovery and concentrate management by advaced oxidation/membrane filtration integrated system in textile industries
SEVGİ TOPCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Çevre MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. COŞKUN AYDINER