Investigation of polyethylene terephthalate (pet) in anaerobic digestion of disintegrated sludge
Polietilen tereftalatın (pet) dezentegrasyon uygulanmış çamurun anaerobik çürütmesinde incelenmesi
- Tez No: 974571
- Danışmanlar: PROF. DR. FAİKA DİLEK SANİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Atıksu arıtma tesislerinde (AAT) atık aktif çamur (AAÇ) tarafından tutulan mikroplastikler (MP'ler), birikimleri ve kalıcılıkları nedeniyle giderek artan bir endişe haline gelmiştir. Ancak, MP bolluğunun AAÇ'nin anaerobik çürütme (AÇ) süreci üzerindeki etkisini inceleyen araştırmalar sınırlıdır. MP'ler arasında, yüksek yoğunluğu ve yaygın kullanımı nedeniyle polietilen tereftalat (PET) öne çıkmaktadır. PET, alkali ortamlarda bozunmaya daha yatkındır. Ayrıca, enzimatik uygulamalar kimyasal bağlarını ve fizikokimyasal özelliklerini etkileyebilir. Bu çalışmada, AAÇ'yi çözünür hale getirmek, AÇ verimliliğini artırmak ve PET MP'lerinde bozulmayı indüklemek amacıyla alkali-termal ve termal-enzim dezentegrasyon yöntemleri uygulanmıştır. PET, 1–10 mg/gTS aralığında dozlarda eklenerek, mezofilik ve termofilik koşullarda metan üretimi, reaktör performansı ve mikrobiyal tepkiler üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. PET bozunması, morfolojik ve fizikokimyasal değişimlerin izlenmesi ve katkı maddelerinin sızmasının olup olmadığının kontrol edilmesiyle değerlendirilmiştir. Alkali-termal ve termal-enzim yöntemleri sırasıyla yaklaşık ortalama %63 ve %49 dezentegrasyon sağlamış; metan verimini ise sırasıyla ortalama %26 ve %18 artırmıştır. MP dozu, hiçbir koşulda metan üretimini anlamlı düzeyde etkilememiştir. Dezentegrasyon, ROS üretimini azaltarak ve mikrobiyal toplulukları değiştirerek AÇ'de reaktör performansını iyileştirmiştir. Her iki yöntem de PET MP'lerinde kenar açılması, yüzey soyulması ve %40 kütle kaybına neden olmuştur. Termofilik AÇ koşulları, PET özellikleri üzerinde en belirgin etkiyi göstermiştir. Termal-enzim dezentegrasyon sonrasında uygulanan termofilik AÇ, PET MP'lerinin karbonil indeksini yaklaşık %7 ve kristalliğini %13 azaltmıştır. Benzer şekilde, alkali-termal dezentegrasyon sonrasında uygulanan termofilik AÇ kristalliği %10 azaltmıştır.
Özet (Çeviri)
Microplastics (MPs) retained by waste activated sludge (WAS) in wastewater treatment plants (WWTPs) have become an increasing concern due to their accumulation and persistence. However, limited research has addressed the impact of MP abundance on anaerobic digestion (AD) of WAS. Among MPs, polyethylene terephthalate (PET) is prevalent due to its high density and widespread use. PET is more susceptible to deterioration in alkaline environments. Moreover, enzymatic treatment may affect its chemical bonds and physicochemical properties. This study aimed to use alkaline-thermal and thermal-enzyme disintegration to solubilize WAS, improve AD efficiency while inducing stress to PET MPs. PET was introduced at doses between 1-10mg/gTS to assess their influence on methane production, reactor performance and microbial responses under both mesophilic and thermophilic conditions. PET deterioration was evaluated by monitoring morphological and physicochemical changes, and checking if any leaching of additives existed. Alkaline-thermal and thermal-enzyme methods achieved approximate average degree of disintegration values of 63% and 49% and increased methane yields by average of 26% and 18%, respectively. MP dose did not significantly affect methane production under any condition. Disintegration improved reactor performance in AD by reducing reactive oxygen species (ROS) production and altering microbial communities. Both methods caused edge opening, surface peeling and 40% mass reduction in PET MPs. Thermophilic AD had the most significant impact on PET characteristics. Thermophilic AD after thermal-enzyme disintegration caused about 7% decrease in the carbonyl index, and 13% reduction in crystallinity of PET MPs. Similarly, thermophilic AD after alkaline-thermal disintegration resulted in a 10% crystallinity reduction.
Benzer Tezler
- Analysis of leaching additives from plastics and investigation of change in plastic properties during sludge pretreatment prior to anaerobic digestion
Plastiklerden sızan katkı maddelerinin analizi ve anaerobik çürütme öncesi ön arıtma sırasında plastik özelliklerindeki değişimlerin incelenmesi
NERMİN CEMALGİL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLAY ERTAŞ
PROF. DR. FAİKA DİLEK SANİN
- Thermal stability investigation of recycled polyethylene terephthalate (PET) through dynamic rheological measurements
Geri dönüştürülmüş polietilen tereftalat'ın termal kararlılığının dinamik reolojik ölçümlerle incelenmesi
MERVE GÜÇLÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR
- Ekstremofil kaynaklı karbonik anhidraz enziminin kitosan katkılı polietilen tereftalat (PET) nanofiberlere immobilizasyonu ve karbon dioksit gideriminde kullanılabilirliğinin araştırılması
Immobilization of extremophile-derived carbonic anhydrase enzyme onto chitosan-doped polyethylene terephthalate (PET) nanofibres and investigation of its usefulness in carbon dioxide removal
NAGİHAN KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyokimyaKütahya Dumlupınar ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EKREM TUNCA
- Geri kazanılmış polietilen tereftalat (PET)'ın bitüm ve bitümlü sıcak karışımların özelliklerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of recycled polyethylene terephtalate (PET) on properties of bitumen and hot mix bituminous
CEREN BEYZA İNCE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİnönü Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TACETTİN GEÇKİL
- Polietilen tereftalat (PET) ambalajlarda muhafaza edilen şavak salamura peynirlerde bisfenol A (BFA) düzeyindeki değişimin incelenmesi
Investigation of bisphenol a (BPA) level changing in şavak brined cheese stored in polyethylene terephalate (PET) packaging
SAİT TAN
Doktora
Türkçe
2023
Besin Hijyeni ve TeknolojisiFırat ÜniversitesiBesin Hijyeni ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ARSLAN