Gri su arıtımı için klinoptilolit ve arap zamkı katkılı PLA elektrospun membran üretimi ve filtrasyonu
Production and filtration of clinoptilolite and gum arabic added PLA electrospun membrane for gray water treatment
- Tez No: 970275
- Danışmanlar: PROF. DR. FİLİZ UĞUR NİGİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, elektro-eğirme yöntemiyle klinoptilolit (Kli) ve arap zamkı (AZ) katkılı polilaktik asit (PLA) membranlar üretilmiş ve bu membranlar, sentetik gri su içerisindeki metilen mavisi (MB), soya yağı, mikroplastik ve lineer alkil benzen sülfonat (LAS) gibi kirleticilerin gideriminde kullanılmıştır. Farklı katkı oranlarında (%1-%5) hazırlanan membranlar, FTIR, SEM, DSC, TGA, temas açısı, gözeneklilik, su tutma ve çekme dayanımı analizleri ile detaylı şekilde karakterize edilmiştir. PLA membranların su emme kapasitesi, yüzey hidrofilikliği ve mekanik mukavemeti Kli ve AZ ilavesi ile iyileştirilmiştir. Termal analizler, katkı maddelerinin ısıl kararlılığı artırdığını ortaya koymuştur. Kli katkılı PLA membranlar, su tutma kapasitesinde %40'ın üzerinde, gözeneklilikte ise yaklaşık %4 oranında artış sağlamıştır. AZ katkısı ise su tutma oranını %55'e kadar yükseltmiş, gözeneklilikte %6,5'lik bir iyileşme sağlamıştır. Temas açısı ölçümlerinde, saf PLA membran için 127,96° olarak ölçülen değer, Kli katkısı ile 110°'ye, AZ katkısıyla 118°'ye kadar düşmüştür ve hidrofiliteyi arttırmıştır. Mekanik analizler, saf PLA'nın 7 MPa olan çekme dayanımının, %4 AZ ile 12,3 MPa'a, %4 Kli ile 14,5 MPa'a yükseldiğini ortaya koymuştur. Her iki katkı maddesi de membranların mekanik dayanımını ve elastikiyetini önemli ölçüde artırmıştır. Filtrasyon testi sonuçlarına göre, MB ayrımı her iki katkılı membran için %90 üzerindedir. En yüksek ret % 4 AZ katkılı membran ile %99,5 bulunmuştur. En yüksek yağ reddi, %4 Kli katkılı membran kullanılarak %87,84 olarak bulunmuştur. Tüm membranlar mikroplastik %100 oranında reddetmiştir. %3 Kli ve AZ katkılı membranlar ile %68 oranında LAS reddi elde edilmiştir. Elde edilen bulgular, AZ ve Kli katkılı PLA membranların çevre dostu ve çok işlevli gri su arıtımında kullanılabilirliğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, polylactic acid (PLA) membranes containing clinoptilolite (Kli) and Arabic gum (AZ) were produced using the electrospinning method, and these membranes were used to remove pollutants such as methylene blue (MB), soybean oil, microplastics, and linear alkylbenzene sulfonate (LAS) from synthetic gray water. The membranes prepared at different additive ratios (1–5%) were characterized in detail using FTIR, SEM, DSC, TGA, contact angle, porosity, water retention, and tensile strength analyses. The water absorption capacity, surface hydrophilicity, and mechanical strength of the PLA membranes were improved by the addition of Kli and AZ. Thermal analyses revealed that the additives increased thermal stability. PLA membranes with Kli additives have increased water retention capacity by over 40% and porosity by approximately 4%. The addition of AZ increased water retention to 55% and improved porosity by 6.5%. In contact angle measurements, the value measured as 127.96° for pure PLA membranes decreased to 110° with clinoptilolite additive and to 118° with Arabic gum additive, thereby increasing hydrophilicity. Mechanical analyses revealed that the tensile strength of pure PLA, which was 7 MPa, increased to 12.3 MPa with 4% AZ and to 14.5 MPa with 4% Kli. Both additives significantly increased the mechanical strength and elasticity of the membranes. According to filtration test results, MB separation exceeds 90% for both additive-containing membranes. The highest rejection rate of 99.5% was achieved with the 4% AZ-containing membrane. The highest oil rejection rate was 87.84% using the 4% Kli-containing membrane. All membranes rejected microplastics at a 100% rate. A 68% LAS rejection rate was achieved with the 3% Kli and AZ-containing membranes. The findings demonstrate the environmental friendliness and multifunctionality of AZ and Kli-containing PLA membranes for gray water treatment.
Benzer Tezler
- Nutrient recovery from source separated human urine and the treatment of the residual urine with anaerobic processing and ion exchange/adsorption
Kaynakta ayrılmış idrardan nutrient geri kazanımı ve kalıntı idrarın anaerobik yollarla ve iyon değişimi/adsorpsiyon ile arıtımı
YASEMİN AKDAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE BİLSEN BAYKAL
- Anaerobic processing of and nutrient recovery from source separated human urine
Kaynakta ayrılmış idrarın anaerobik yollarla işlenmesi ve nutrient geri kazanımı yolu ile değerlendirilmesi
MUSTAFA NAWZAD TAHER TAHER
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE BİLSEN BAYKAL
- Algal growth in human urine pretreated with ion exchange process: Effect of different coagulants on harvesting efficiency
İyon değişimi prosesi ile ön arıtma yapılmış insan idrarında alg büyümesi: Farklı koagülanların hasat verimi üzerine etkisi
BUKET HATİCE ENGEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA EVREN ERŞAHİN
- Exploring the use of microbial fuel cells for sewage treatment on cargo and cruise ships
Kargo ve yolcu gemilerinde atık su arıtımı için mikrobiyal yakıt hücrelerinin kullanımının araştırılması
HÜSEYİN FATİH NACAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GAZİ KOÇAK
- Kişisel bakım ürünleri ve gri atıksu numunelerinin ozon ve fotokataliz ile arıtımı, toksisite incelemesi
Treatment of personal care products and grey water samples with ozone and photocatalysis processes, toxicity investigation
CANER KEPOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Çevre MühendisliğiNamık Kemal ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜREYYA MERİÇ PAGANO