Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2003
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Ulaş Tezel
Eş Danışman: Göksel Demirer, GÖKSEL NİYAZİ DEMİRER
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:İnsan sağlığına ve çevreye yönelik olumsuz etkileri nedeniyle trikloroetilen (TKE), önemli kirleticiler arasında yer almaktadır. Birçok endüstriyel sektörde yoğun olarak kullanılan TKE uçucu özellikleri nedeniyle tehlikeli hava kirleticileri (THK) arasında yer almaktadır. TKE benzeri halojenli bileşiklerin, anaerobik indirgen halojensizleştirme ve biyoadsorpsiyon gibi biyolojik ve çeşitli metallerle indirgenme reaksiyonlarına girerek de kimyasal olarak, geleneksel TKE arıtım yöntemlerine (aktif karbon adsorpsiyonu vb. gibi) göre daha verimli ve ekonomik bir biçimde arıtımı son dönemde yaygınlaşmaktadır. Bu çalışmada, gaz fazmdaki TKE'nin biyotik ve abiyotik giderim mekanizmalarımn gerçekleştiği ardışık (biyolojik/kimyasal) bir reaktör sisteminde arıtılması incelenmiştir. Söz konusu sistem, granüler anaerobik karışık kültür ile paketlenmiş bir biyofiltreyi izleyen elementel demir (Fe(0)) ile paketlenmiş ardışık bir reaktör sisteminden oluşmaktadır. Sürekli reaktör deneyleri iki bölümde gerçekleştirilmiştir. İlk bölümde, boş yatak bekletme süresinin sistemdeki TKE giderim verimine etkisi araştırılmıştır. Ortalama 170.6±28.5 ppmv TKE, 5000 ppmv H2, 2000 ppmv C02 ve 6000 ppmv N2 ile beslenen sistemdeki TKE giderimi, her iki kolona ayrı ayrı uygulanan 0,25, 0,5, 1,0 ve 2.5 saatlik BYBSler için belirlenmiştir. Üç ay aralıksız çalıştırılan sistemde yüksek TKE giderim verimleri sağlanmıştır. TKE giderim performansı, uygulanan 2,5, 1,0, 0,5 ve 0,25 saatlik BYBS'ler için sırasıyla; biyofıltre için ortalama %53.4±12.0, %31.0±2.8, %13.9±1.8 ve %1.1±0.4, Fe(0) paketli kolon için %84.6±4.1, %80.9±6.9, %62.1±5.2 ve %4.6±1.8, tüm sistem için ise %93.0±2.3, %86.7±5.2, %67.4±4.5 ve %5.6±1.8 olarak bulunmuştur. Sistem çıkışında eser miktarda TKE'nin yanında, indirgen klorsuzlaştırma ürünleri olarak sadece zararsız etilen ve etan gazlan belirlenmiştir. Bu çalışma kapsamında, ayrıca, BYBS'nin ardışık reaktör sisteminin TKE giderim verimine etkisini simule eden ve piston akışlı reaktör rejimine dayanan bir model oluşturulmuştur. Oluşturulan model denklemi sonucunda elde edilen eğriler, Berkeley Madonna 8.0.1 Simulasyon programı yardımıyla ilk deney sonuçlarıyla çakıştırılmış ve sistemi betimleyen denklem parametreleri (görünür TKE giderim sabiti, kritik TKE giderim verimi, vd.) bulunmuştur. Deney sonuçları ve model verilerinden yararlanılarak, sistemin optimum BYBS'si belirlenmiştir. Bu sonuçlar yardımıyla, optimum BYBS 1 saat olarak bulunmuştur. Deneylerin ikinci bölümünde, ilk bölümde belirlenen 1 saatlik optimum BYBS 'de giriş TKE konsantrasyonunun ya da TKE yükleme hızının sistem verimine etkisi araştınlmıştır. Bu doğrultuda sisteme, 150-650 ppmv giriş konsantrasyonları (ya da 150-650 ppmv/saat TKE yükleme hızları) uygulanmıştır. Bu deney sonucunda, 1 saatlik optimum BYBS'de uygulanan farklı yükleme hızlarında, sistemin TKE giderim veriminde önemli bir değişikliğin olmadığı belirlenmiştir. Sonuç olarak, literatürde bir benzeri bulunmayan bu yeni ardışık reaktör sistemi, TKE gibi ülkemizde de çok sayıda kullanım alanı bulan klorlu bileşiklerin gaz fazındaki gideriminde önemli ve umut vadeden bir teknolojik gelişme olarak görülmektedir.Anahtar Sözcükler: Trikloroetüen, biyofiltre, Fe(0) paketli kolon, biyotik ve abiyotik giderim mekanizmaları