Geri Dön

Organize sanayi bölgesi atıksularındaki mikroplastiklerin karakterizasyonu ve yer çekimi etkili dinamik membran filtrasyon ile giderilmesi

Characterization of microplastics in organized industrial zone wastewaters and removal by gravity driven dynamic membrane filtration

PDF İndir

  1. Tez No: 940093
  2. Yazar: EMİNE BÜŞRA ÇOLAKOĞLU
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM UYANIK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Erciyes Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 183

Özet

Büyük plastik atıkların parçalanması ile oluşan mikroplastikler (MP), son yıllarda sucul ortamlar için dikkate alınacak önemli kirlilik parametrelerinden biri olmuştur. Plastik geri dönüşüm tesisleri (PGDT) ve atıksu arıtma tesisleri (AAT), MP oluşumu ve salınımı açısından önemli noktasal kaynaklardan biri haline gelmiştir. Bu tez çalışmasında, Kayseri Organize Sanayi Bölgesi (KOSB) AAT'de ve KOSB'de bulunan plastik geri dönüşüm tesisleri (PGDT) atıksularında MP'lerin karakterizasyonu yapılmış, yenilikçi yer çekimi etkili dinamik membran filtrasyon sistemi (YÇ-DMF) kullanılarak MP giderimi çalışılmıştır. Tez çalışması 2 aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada KOSB AAT'de 3 ay boyunca belirlenen noktalardan atıksu ve çamur numuneleri alınarak MP'lerin karakterizasyonu (sayı, şekil, boyut, renk ve tür) yapılmış ve tesis giderim verimi ortaya konmuştur. Daha sonra KOSB'de bulunan farklı çalışma koşullarına sahip 4 adet PGDT'den atıksu numuneleri alınarak MP karakterizasyonu (sayı, boyut, renk, şekil ve tür) yapılmıştır. İkinci aşamada ise, KOSB AAT'nin son çöktürme çıkış suyu ve PGDT'lerin birinden alınan çıkış suları ile YÇ-DMF sisteminde paslanmaz çelik destek tabakaları (100, 200 ve 200 m) kullanılarak MP giderimi çalışılmıştır. YÇ-DMF sisteminde dinamik tabaka oluşturmak için KOSB AAT'den alınan ön ve son çöktürme çamurlarının karışımı belirlenen konsantrasyonlarda kullanılmıştır. KOSB AAT'de yapılan karakterizasyon deneyleri sonucunda giriş ve çıkış suyu MP miktarları sırasıyla ortalama 434 ve 52 MP/L olarak tespit edilmiştir. Numuneler arasında en fazla MP miktarı 3.734 MP/L çamur numunesinde bulunmuştur. Baskın polimer türleri polipropilen (PP-%37), polietilen (PE-%24), polietilen teraftalat (PET-%11) ve diğerleri (%38) olarak bulunmuştur. KOSB AAT'de ortalama %88 oranında MP giderimi gerçekleştiği halde yılda 5,6x1011 adet MP alıcı ortama deşarj edilmektedir. 4 PGDT'den KOSB kanalizasyon sistemine deşarj edilen ortalama MP miktarı 28.317 MP/L olarak belirlenmiştir. Tüm PGDT'lerdeki baskın polimer türleri, PE (%54) ve PP (%21) olarak belirlenmiştir. YÇ-DMF sisteminde AAT ve PGDT çıkış suları kullanılarak yapılan MP giderim deneylerinde, 100, 200 ve 300 m'luk destek tabakalarında sırasıyla ortalama %97, %98, %96 ve %86, %83, %83 oranlarında MP giderim verimleri elde edilmiştir. Her destek tabakasında kontrol deneyleri hariç başlangıçta ortalama akı 5000 LMH olurken, filtrasyon sonunda elde edilen ortalama akı AAT (~276 LMH) ve PGDT (~70 LHM) deneylerinde farklılık göstermiştir. Giriş ve çıkış suyu numunelerinde yapılan MP karakterizasyonları sonuçları, önceki karakterizasyon sonuçları ile örtüşmektedir. Farklı olarak çıkış sularında lif şeklinde MP miktarı azaldığı ve DM tabaka üzerinde tutunduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak, bu tez çalışması, Türkiye'de ilk defa OSB'lerde bulunan PGDT'lerde ve endüstriyel AAT'de yapılan MP karakterizasyon ve giderim çalışmalarından biri olmuştur. OSB'lerde bulunan geri dönüşüm sektörleri ve endüstriyel AAT'lerde MP karakterizasyonu yapılmış ve yenilikçi alternatif arıtma yöntemi YÇ-DMF denenerek MP deşarjını azaltmaya yönelik ayrıntılı veriler sunulmuştur. Sunulan alternatif arıtma yönteminin hem AAT çıkış sularındaki MP salınımı azaltma hem PGDT'ler gibi yoğun MP içeren çıkış sularında MP geri kazanımı ve ön arıtım sağlanarak hem ekonomik hem çevresel açıdan sürdürülebilir bir sistem olabileceği düşünülmektedir.

Özet (Çeviri)

Microplastics (MP), resulting from the degradation of substantial plastic debris, have recently emerged as a significant pollution parameter for aquatic ecosystems. Plastic recycling facilities (PRFs) and wastewater treatment plants (WWTPs) have become notable sources of MP generation and release. This thesis examines the characterization of MPs in wastewaters from the Kayseri Organized Industrial Zone (KOIZ) WWTP and PRFs within KOIZ, as well as the removal of MPs using a novel gravity-driven dynamic membrane filtration system (YÇ-DMF). The study was conducted in two stages. In the first stage, wastewater and sludge samples were collected from designated points in the KOIZ WWTP over three months. The characterization of MPs including their number, shape, size, color, and type was conducted, revealing the WWTP's removal efficiency. Subsequently, wastewater samples were collected and characterized from four PRFs operating under different conditions within KOIZ. In the second stage, the removal of MPs was examined in the secondary clarifier effluent of the KOIZ WWTP and the effluent from one of the PRFs, using stainless steel support layers with pore sizes of 100, 200, and 300 μm in the YÇ-DMF system. A mixture of primary sedimentation and secondary sludge from KOIZ WWTP was used at specific concentrations to form a dynamic layer in experiments. Based on the characterization experiments conducted at the KOIZ WWTP, the average MP concentrations in the influent and effluent samples were measured at 434 MP/L and 52 MP/L, respectively. The highest concentration of MPs was found in the sludge sample (3.734 MP/L). The dominant polymer types identified were PP (37%), PE (24%), PET (11%), and others (38%). Although the KOIZ WWTP achieves an average of 88% MP removal, approximately 5,6x1011 MPs are still discharged into the receiving environment annually. Additionally, the average concentration of MPs discharged from four PRFs into the KOIZ sewer system was determined to be 28.317 MP/L. The dominant polymer types in all PRFs were identified as PE (54%) and PP (21%). In the MP removal experiments conducted with WWTP and PRF effluents in the YÇ-DMF system, average removal efficiencies of 97%, 98%, 96%, and 86%, 83%, 83% were achieved in the support layers of 100, 200, and 300 μm, respectively. At the beginning of the experiments, the average flux in each support layer was 5000 LMH; however, the average flux at the end of filtration differed between the WWTP (~276 LMH) and PRF (~70 LMH) experiments. The results of the characterization of MP in the influent and effluent water samples are consistent with the previous MP characterization results. Additionally, it was determined that the amount of MP in fibers decreased in the effluent water and was retained on the dynamic membrane layer. In conclusion, this study is one of the first MP characterization and removal studies in PRFs and WWTPs within OIZ in Türkiye. MP characterization was conducting in recycling sector and industrial WWTPs in OIZ, and detailed information was provided to help lower MP discharge through the evaluation of a novel treatment method called YÇ-DMF. The alternative treatment method is considered a sustainable solution that is beneficial for both the economy and the environment because it lowers MP release in WWTP discharges and helps recover and pre-treatment of effluents with high MP levels, such as PRFs.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    773421

    Balıkesir Organize Sanayi Bölgesi atıksularının jet loop membran biyoreaktör sistemiyle arıtımının incelenmesi

    The investigation of Balıkesir Organized Industrial Zone wastewater treatment in a jet loop membrane bioreactor system

    BEHİCE YAĞMUR AYDIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Çevre MühendisliğiBalıkesir Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BURHANETTİN FARİZOĞLU

  2. Tez No

    493600

    Kayseri Organize Sanayi Bölgesi atıksularında mikrokirleticilerin pilot ölçekli membran biyoreaktör ve ters ozmoz sistemleri ile arıtılabilirliğinin incelenmesi

    Investigation of the removability of micropollutants with pilot scale membran bioreactor and reverse osmosis systems in Kayseri Organized Industrial Zone wastewater

    ÖZLEM ÖZCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Çevre MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OKTAY ÖZKAN

  3. Tez No

    873219

    Konya Büsan sanayi bölgesi atıksularında mikrokirleticilerin izlenmesi ve toksisite tayini

    Monitoring of micropollutants and toxicity determination in wastewater of Konya Büsan industrial zone

    AYŞE HÜMEYRA TATAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Çevre MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SÜHEYLA TONGUR

  4. Tez No

    251407

    Konya Organize Sanayi Bölgesi kanalizasyon sisteminde kirleticilerin izlenmesi

    Contaminants monitoring in Konya Organized Industrial region sewerage system

    AHMET ARUNDAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Çevre MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET EMİN AYDIN

  5. Tez No

    705150

    Konya kentsel atıksu arıtma tesisi ve organize sanayi bölgesi atıksularının toksikolojik etkilerinin belirlenmesi

    Determination of toxicological effects of Konya urban wastewater treatment plant and organized industrial zone wastewaters

    HANDE ATMACA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Çevre MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SÜHEYLA TONGUR

Geri Dön