Effects and fate of polycarbonate microplastics during mesophilic and thermophilic sludge digestion with different sludge disintegration methods
Farklı çamur dezentegrasyon yöntemleriyle mezofilik ve termofilik çamur çürütme sırasında polikarbonat mikroplastiklerin etkileri ve akıbeti
- Tez No: 975939
- 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
Mikroplastikler (MP'ler), 5 mm'den küçük plastik parçacıklar olup atıksu arıtma tesislerinde (AAT) atıksudan etkin şekilde giderilseler de çamurda birikerek anaerobik çürütme (AD) süreçleri için potansiyel risk oluşturmaktadır. Çeşitli polimer türleri AD üzerindeki etkileri açısından incelenmiş olsa da polikarbonat (PC) yalnızca bir çalışmada ele alınmıştır. Yapısında bulunan ester bağları nedeniyle PC, alkali katalizli hidrolize karşı hassastır ve bu süreçte bisfenol A (BPA) açığa çıkmaktadır. PC'nin bozunabilirliği alkali, termal ve enzimatik koşullarda artmakta; bu koşullar, çamur yumaklarını bozarak metan üretimini artırmayı amaçlayan dezentegrasyon yöntemleriyle örtüşmektedir. Bu çalışmada, PC MP'lerinin ve iki birleşik dezentegrasyon yönteminin mezofilik ve termofilik koşullarda AD performansına etkileri ile süreç boyunca PC MP'lerinde meydana gelen dönüşümler incelenmiştir. Bu amaçla, çamura, 0, 1, 3, 6 ve 10 mg PC/g TS (250–500 μm) dozlarıyla ve 0.5 M alkali (48 saat), 127 °C'de termal (120 dakika) ve 127 °C'de termal (120 dakika) ve 150 mg/g TS enzim (24 saat) birleşik dezentegrasyonları uygulanmıştır. Birleşik yöntemler 60 günlük biyokimyasal metan potansiyeli testlerinden önce uygulanmıştır. Alkali-termal yöntem %62,6 çamur çözünürlüğü ve %48 PC kütle kaybı sağlamış, termal-enzimatik yöntemi ise %37,1 çözünme ve %25 kütle kaybına yol açmıştır. BPA kaynaklı geçici inhibisyona rağmen alkali-termal yöntemde metan verimi kontrole kıyasla %26,6 artarken, termal-enzimatik yöntemi %19,5'lik artış sağlamıştır. PC MP'lerinde gözlenen orta düzeydeki fiziksel ve kimyasal değişimler, bozunmayı ve metan verimindeki artışın AAT'lerde uygulanabilirliğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Microplastics (MPs), defined as plastic particles smaller than 5 mm, are effectively removed in wastewater treatment plants (WWTP) but accumulate in sludge, posing potential risks to anaerobic digestion (AD) processes. Although various polymers were studied for their impact on AD, polycarbonate (PC) was investigated in a single study. Due to the presence of ester bonds in its structure, PC is susceptible to alkali-catalyzed hydrolysis, leading to bisphenol A (BPA) release. Its degradability increases under alkaline, thermal, and enzymatic conditions, which overlap with disintegration methods aimed at enhancing methane production by disrupting sludge flocs. This study investigated the effects of PC MPs and two combined disintegration methods on AD performance under mesophilic and thermophilic conditions, as well as PC transformations throughout the process. For this purpose, sludge was spiked with PC doses of 0, 1, 3, 6, and 10 mg/g TS (250–500 μm), and subjected to 0.5 M alkali (48 hours) and 127 °C (120 minutes) thermal combined disintegration, and thermal at 127 °C (120 minutes) and 150 mg/g TS enzyme (24 hours) combined disintegration. Both methods were applied before 60-day biochemical methane potential tests. Alkali-thermal method achieved 62.6% sludge solubilization and 48% PC mass loss, while thermal-enzymatic disintegration provided 37.1% solubilization and 25% mass loss. Despite temporary inhibition due to BPA release, methane yield increased by 26.6% in alkali-thermal reactors, and by 19.5% in thermal-enzymatic reactors. Moderate physical and chemical changes in PC MPs observed imply degradation and increase of methane yields show applicability in in WWTP.
Benzer Tezler
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
- Cam ve plastik seraların sonbahar domates üretimi yönünden karşılaştırılması
Başlık çevirisi yok
ERGUN DURAN
- Doğuştan kalça çıkıklı hastalarda kalça patolojilerinin bilgisayarlı tomografi ile değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
NECDET ŞÜKRÜ ALTUN
- Dokuma kumaşlarda örgü tipinin ham kumaşın boyutları ve geometrik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
EMEL ÖNDER
