P-NİTROFENOL'ÜN HAREKETLİ YATAKLI BİYOREAKTÖRLERDE GİDERİMİ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, BİYOMÜHENDİSLİK ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BARAA AHMED HATİB
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Azade Attar
Eş Danışman: Erkan Şahinkaya
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
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.