P-nitrofenol'ün hareketli yataklı biyoreaktörlerde giderimi
Removal of P-nitrophenol in moving bed bioreactors
- Tez No: 957592
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AZADE ATTAR, PROF. DR. ERKAN ŞAHİNKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
P-Nitrofenol (PNP) ilaçlar, boyalar ve patlayıcılar için temel bir malzeme olarak çok önemli bir bileşiktir. PNP'nin toksikolojisi incelenmiş olup gözleri, cildi ve solunum yollarını tahriş ederek bu bölgelerde iltihaplanmaya yol açtığı bildirilmiştir. PNP giderimi için mikroorganizmaların kullanımı avantajlıdır çünkü zararlı ara ürünlerin oluşmasının muhtemelen az olduğu ekonomik ve çevreci bir alternatiftir. Hareketli yatak biyofilm reaktörleri (MBBR), hava veya su akışı ile hareketlendirilen, plastik biyotaşıyıcılar üzerinde bakterilerin birikerek biyofilm oluşturmasına ve atıksuyun bu taşıyıcılar arasından geçirilerek arıtılması prensibine dayanan reaktörlerdir. MBBR'lerde bazı fenolik bileşiklerin giderimi araştırılmış olsa da PNP'nin MBBR'lerde arıtımı üzerine, bildiğimiz kadarıyla, spesifik çalışmalar yapılmamıştır. Bu yüzden PNP'nin de bu sistemlerle gideriminin çalışılması özgün olup, farklı işletme parametrelerinin performans üzerine etkilerinin araştırılması da literatüre önemli bir katkı sağlayacaktır. Bununla birlikte PNP'nin arıtımında sadece tek bir reaktörün yeterli performansı sağlayamayabileceği göz önüne alındığında seri bağlı MBBR sistemlerinin daha etkili olabileceği düşünülmektedir. Çünkü seri-bağlı reaktörlerin temel avantajlarından biri her bir biyoreaktörde farklı türlerde bakterilerin gelişebilmesidir. Bu çalışmada, PNP'nin biyolojik arıtımı için aerobik koşullarda iki adet seri bağlı MBBR reaktörlerde farklı hidrolik bekletme sürelerinde (HRT) ve farklı PNP konsantrasyonlarda giderim performansı incelenmiştir. Çalışmada, bakterilerin adaptasyonu sağlamak amacıyla ilk olarak sistem PNP'siz olarak işletilmiş, toplam HRT süresi başlangıçta 48 saat olarak belirlenmiş ve daha sonra 24 saate düşürülmüştür. Bu süreçte, amonyumun bakteriler tarafından tamamen oksitlenmiş ve nitrifikasyon performansının %100 oranında gerçekleşmiştir. HRT'nin 24 saat olduğu koşullarda, 1 mg/L giriş PNP konsantrasyonunda kararlı koşullar altında PNP giderim verimi %99,46, 5 mg/L konsantrasyonunda ise %99,96 giderim verimi elde edilmiştir. HRT'nin 12 saate düşürüldüğü periyotlarda 5 ve 10 mg/L için giderim oranları %99,96 ve %99,95 olarak ölçülmüştür. Giderimin biyolojik olup olmadığı çamur adsorpsiyonu ile değerlendirilmiş, yan ürün oluşumu ve giriş PNP konsantrasyonunun giderim verimine etkisi kinetik çalışmalarla incelenmiştir. Elde edilen bulgular, önerilen prosesinin PNP giderimi için etkili, sürdürülebilir ve ekonomik bir seçenek olduğunu ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
P-Nitrophenol (PNP) is a very important compound as a basic material for medicines, dyes and explosives. The toxicology of PNP has been studied and it has been reported that it irritates the eyes, skin and respiratory tract, causing inflammation in these areas. The use of microorganisms for PNP removal is advantageous because it is an economical and environmentally friendly alternative that likely results in fewer harmful by-products. Moving bed biofilm reactors (MBBRs) are reactors based on the principle of treating wastewater by passing it through plastic biocarriers on which bacteria accumulate and form biofilms, which are agitated by air or water flow. Although the removal of some phenolic compounds has been studied in MBBRs, to our knowledge, no specific studies have been conducted on the treatment of PNP in MBBRs. Therefore, studying the removal of PNP using these systems would be original, and investigating the effects of different operating parameters on performance would also contribute significantly to the literature. However, considering that a single reactor may not provide sufficient performance for the treatment of PNP, it is thought that series-connected MBBR systems may be more effective. This is because one of the main advantages of series-connected reactors is that different types of bacteria can develop in each bioreactor. In this study, the removal performance of PNP under aerobic conditions was investigated in two series-connected MBBR reactors at different hydraulic retention times (HRT) and PNP concentrations. In the study, the system was first operated without PNP to allow the bacteria to adapt, with the total HRT initially set at 48 hours and later reduced to 24 hours. During this process, ammonium was completely oxidised by the bacteria, and nitrification performance reached 100%. Under conditions where the HRT was 24 hours, the PNP removal efficiency was 99.46% at an inlet PNP concentration of 1 mg/L under steady-state conditions, and 99.96% at a concentration of 5 mg/L. During periods when the HRT was reduced to 12 hours, removal rates of 99.96% and 99.95% were measured for 5 and 10 mg/L, respectively. The biological nature of the removal was evaluated using sludge adsorption, and the effects of by-product formation and inlet PNP concentration on removal efficiency were investigated through kinetic studies. The findings revealed that the proposed process is an effective, sustainable, and economical option for PNP removal.
Benzer Tezler
- Comparison of anaerobic baffled (ABR) and migrating blanket reactors (AMBR) in the anaerobic treatability of nitroorganic compounds
Nitroorganik bileşiklerin anaerobik arıtılabilirliğinde anaerobik perdeli (apr) ve hareketli yatak reaktör (AHYR)ün karşılaştırılması
ÖZLEM SELÇUK KUŞÇU
Doktora
İngilizce
2007
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DELYA TERESA SPONZA
- Anoxybacillus sp. HBB229'un lipaz üretimi üzerine kültür koşullarının etkisi
The effect of culture conditions on lipase production byAnoxybacillus sp. HBB229
GONCAGÜL ÖZGER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyolojiAydın Adnan Menderes ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUBİLAY METİN
- On-line HPLC-karbonik anhidraz enzim tayin yöntemi geliştirilmesi ve protein karışımlarında uygulanması
Development of on-line HPLC-carbonic anhydrase enzyme determination method and its application in protein mixture
UĞUR KARDİL
- Piridazinon-üre türevi yeni bileşiklerin sentezi ve biyolojik aktiviteleri üzerine çalışmalar
Studies on synthesis and biological activity of novel pyridazinon-urea derivatives
AROOJ BAKHT
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Eczacılık ve FarmakolojiGazi ÜniversitesiFarmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDEN BANOĞLU
- Metal nanopartikül içeren Fe3o4@sio2-polimer kompozit sistemlerinin hazırlanması ve katalitik uygulama çalışmaları
Preparation and catalytic application studies of Fe3O4@SiO2-polymer composite systems containing metal nanoparticles
ÇAĞDAŞ YURDAKUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Polimer Bilim ve TeknolojisiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CANSEL TUNCER