Plastik geri dönüşüm tesisi atıksularının hibrit elektrokimyasal proses ile arıtımı
Treatment of plastic recycling plant wastewater with hybrid electrochemical process
- Tez No: 943866
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN TANER CAN, DOÇ. DR. MURAT SOLAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
Bu tezde, plastik geri dönüşüm tesisi atıksularının hibrit elektrokimyasal proses ile arıtımı üzerine çalışılmıştır. Deneysel çalışmalarda elektrokimyasal proseslerin hibrit kullanım türleri olan eşzamanlı hibrit, ardışık hibrit ve entegre/kombine hibrit prosesleri uygulanmıştır. pH, akım yoğunluğu, elektroliz süresi ve karıştırma hızı gibi işletme parametrelerinin giderim verimi üzerine etkisi incelenmiştir. Deneylerde alüminyum (Al), paslanmaz çelik (PÇ), kurşun oksit (PbO2), karışık metal oksit (Pt-IrO2) ve bor kaplı elmas (BKE) elektrotlar kullanılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda hibrit proseslerinin tamamında plastik geri dönüşüm tesisi atıksularının arıtılabildiği görülmüştür. Hibrit prosesler arasında en düşük giderim verimi eşzamanlı hibrit proseste elde edilirken, en yüksek giderim verimi entegre/kombine hibrit elektrokimyasal proseste elde edilmiştir. Eşzamanlı, ardışık ve entegre/kombine hibrit elektrokimyasal prosesler ile elde edilen en yüksek Toplam Organik Karbon (TOK) giderim verimleri sırasıyla %24,1, %54,5 ve %89,2 olarak belirlenmiştir. En yüksek TOK giderim verimi elde edilen proses için Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) giderim oranı %94 olarak hesaplanmıştır. En yüksek giderim verimlerinin alındığı deneysel çalışma şartları pH, elektroliz süresi ve akım yoğunluğu için sırasıyla 6, 90 dakika ve 2 A olarak belirlenmiştir. Ayrıca karıştırma hızının giderim verimi üzerine etkisinin incelendiği deneysel çalışmalarda, aynı deneysel şartlarda karıştırma hızının iki katına çıkarılması ile giderim verimi %2 artarken, dört katına çıkarılması ile giderim verimini %3,2 artırmıştır. Karıştırma hızının arttırılmasıyla TOK giderim veriminin %92,4 ve daha yüksek seviyelere ulaşacağı görülmüştür. Tüm deneysel çalışmalarda BKE elektrodunun bulunduğu deney setinde en yüksek giderim verimi sağlanmıştır. Enerji tüketimi, akım verimi gibi parametreler elektrokimyasal proseslerin önemli parametrelerinden bazılarıdır. Bu sebeple yapılan çalışmada elektrotların enerji verileri de incelenmiştir. Spesifik enerji tüketim değerleri açısından BKE elektrotun diğer elektrotlara göre daha verimli olduğu görülmüştür. Çalışmada ayrıca, biyolojik bozunurluğunun belirlenmesi amacıyla Ortalama Oksidasyon Durumu (OOD) ve Karbon Oksidasyon Durumu (KOD) gibi parametreler incelenmiştir. En yüksek giderim veriminin elde edildiği proses için maliyet analizi de yapılmış olup 9,34 m3/USD olarak belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, treatment of plastic recycling plant wastewater by hybrid electrochemical process was studied. Simultaneous hybrid, sequential hybrid and integrated/combined hybrid processes, which are hybrid utilization types of electrochemical processes, were applied in the experimental studies. The effect of operating parameters such as pH, current density, electrolysis time and stirring speed on the removal efficiency was investigated. Aluminum (Al), stainless steel (SS), lead oxide (PbO2), mixed metal oxide (Pt-IrO2) and boron doped diamond (BDD) electrodes were used in the experiments. As a result of the experimental studies, it was seen that plastic recycling plant wastewater can be treated in all hybrid processes. Among the hybrid processes, the lowest removal efficiency was obtained in the simultaneous hybrid process, while the highest removal efficiency was obtained in the integrated/combined hybrid electrochemical process. The highest Total Organic Carbon (TOC) removal efficiencies obtained by simultaneous, sequential and integrated/combined hybrid electrochemical processes were 24.1%, 54.5% and 89.2%, respectively. Chemical Oxygen Demand (COD) removal rate was calculated as 94% for the process with the highest TOC removal efficiency. The highest removal efficiencies were obtained at pH, electrolysis time and current density of 6, 90 minutes and 2 A, respectively. In addition, in the experimental studies in which the effect of mixing speed on removal efficiency was examined, while doubling the mixing speed increased the removal efficiency by 2% under the same experimental conditions, quadrupling the mixing speed increased the removal efficiency by 3.2%. It was observed that the TOC removal efficiency will reach 92.4% and higher levels by increasing the mixing speed. In all experimental studies, the highest removal efficiency was achieved in the experimental set with the BDD electrode. Parameters such as energy consumption and current efficiency are some of the important parameters of electrochemical processes. For this reason, the energy data of the electrodes were also analyzed in this study. In terms of specific energy consumption values, the BDD electrode was found to be more efficient than the other electrodes. The study also examined parameters such as Average Oxidation State (AOS) and Carbon Oxidation State (COS) to determine its biodegradability. Cost analysis was also performed for the process where the optimum removal efficiency was obtained and it was determined as 9.34 m3/USD.
Benzer Tezler
- Geri dönüşüm endüstrisi atıksularının karakterizasyonu ve ileri oksidasyon yöntemleri ile arıtımı
Characterization of recycling industrial waste water, and treatment with advance oxidation methods
EMRE DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Çevre MühendisliğiNamık Kemal ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ELÇİN GÜNEŞ
- Endüstriyel atıksu akımlarından biyoplastik elde edilmesi
Bioplastic production from industrial wastewater streams
SEFERHAN YILMAZ
Doktora
Türkçe
2025
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM KARAHAN ÖZGÜN
- Çok kriterli karar verme yöntemleri ile sürdürülebilir tedarikçi seçimi: Katı atık işleme tesisinde bir uygulama
Sustainable supplier selection with multi-criteria decision making methods: An application in the solid waste processing plant
BARIŞ BALIBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiKarabük ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇAĞRI SEL
DOÇ. DR. ÖZER UYGUN
- Plastik ambalaj atıklarının geri kazanımı Aksaray ili örneği
Recyling of plastic packaging wastes and example of Aksaray province
CANSU CANATAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Çevre MühendisliğiAksaray ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELAYİB BİLGİN
- Ecotoxicity evaluation of slag from spent battery recycling: Reduction of lead by stabilization/solidification
Hurda akü geri dönüşüm prosesinde oluşan cürufun ekotoksikolojik değerlendirmesi: Stabilizasyon/solidifikasyon yöntemiyle kurşun azaltımı
VESİLE ÖZLEM ERKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAN TALINLI