Theses supervised by Prof. Dr. Ahmet Yüceer
13 theses · Çukurova University
Osmaniye ili evsel atık sularının kirlilik envanteri çalışması ve arıtma tesisi seçimi
Bu çalışmada Osmaniye İli evsel atıksularının kirlilik envanteri çıkartılmış uygun arıtma tesisi seçimi için literatür araştırması yapılmış, atıksu özelliğini ve arıtma veriminin etkisini ortaya koymak amacıyla bölgenin evsel atıksu üzerinde zamana bağlı çökelme deneyleri yapılmıştır. Osmaniye bölgesinde evsel nitelikli ham atıksuda kirletici parametreleri üzerinde yapılmış çalışmada; AKM konsantrasyonu 128 mg/L, KOİ 250 mg/L, filtre KOİ 117 mg/L, BOİ5 119 mg/L, TKN 11 mg/L ve toplam fosfor 3,3 mg/L aralıklarında bulunmuştur. Ham atıksuyun filtrasyonundan sonra AKM'den kaynaklanan ortalama %46 KOİ ölçülmüştür. Ayrıca bölgenin evsel atıksu numuneleri 15, 30, 60 ve 120 dakikalık sakin çökelmeye tabi tutulmuş ve çökelme sonucunda üst fazdan çekilen 300 mL'lik atıksudan KOİ değişimleri incelenmiştir. 120 dakikalık çökelme süresinin sonunda askıdaki katı maddelerin %75'i çökelmektedir. Çalışmaların sonucunda tüm bu özellikler değerlendirilerek hem ekonomik hem de yüksek verimde arıtma kapasitesine sahip olan stabilizasyon havuzlarının uygun olacağı düşünülmüştür.Anahtar Kelimeler : Evsel Atıksu, Atıksu Arıtımı, Stabilizasyon Havuzları
İçme sularının mikrobiyolojik kirlenme potansiyelinin incelenmesi
Bu çalışmada, Adana il genelinden İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında Yönetmelik (EU İçme Suyu Direktifleri 98/83/EC) hükümlerine göre bölgelerin homojen özelliklerini yansıtacak şekilde köylerde 514, il merkezi ve beldelerde 142 odak belirlenmiştir. Bu odaklardan muhtelif tarihlerde köylerden 899, il merkezi ve beldelerden 2058 bakteriyolojik su numuneleri alınmıştır. İl genelinin bakteriyolojik kirlilik durumu ortaya çıkarılmıştır. Daha sonra bakteriyolojik olarak kirli çıkan bölgelerin su temin sistemleri, odak dışı olarak kaynaktan iç şebeke sistemine kadar irdelenmiş, toplam 407 adedinde bakteriyolojik kirlilik tespit edilmiştir. İndikatör mikroorganizmalar olan toplam ve fekal koliform bakteriler; ?Membran Filtre Tekniği? kullanılarak tespit edilmiştir. Çalışmalar sonunda elde edilen analiz sonuçları 17.02.2005 tarih ve 25730 sayılı Resmi Gazetede yayınlanan İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında Yönetmelik'' esasları dahilinde değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Bakteriyolojik Kirlilik, Koliform Bakteri, Su Dağıtım Sistemi
Organik evsel katı atıklardan anaerobik ortamda biyogaz üretiminin verimliliğinin araştırılması
Bu çalışmada; çürütülmüş organik katı atık çamuru, çamur içerisinde kalan organik maddeden daha fazla faydalanmak amacıyla tekrar çürütülmüştür. Çürütülmüş çamura, hidroliz aşamasında parçalanması zor olan lignoselülozik maddeleri parçalamak amacıyla asit (sülfürik asit) ve enzim (selülaz enzimi) ile ön işlem uygulanmıştır. Enzimatik ve asidik ön işlemleri uygulanan çürütülmüş çamur, termofilik şartlarda (55 0C) tekrar çürütülmüştür. Çürütülmüş çamurun özelliklerini belirlemek için karbonhidrat, protein, toplam katı (TK) ve uçucu katı (UK) ölçümleri yapılmıştır. Yapılan ölçümler sonucunda; metan gazı hacmi 5. ve 29. günde; ön işlem uygulanmamış çamurda sırasıyla 27 mL, 212,5 mL; % 1 oranında asidik ön işlem uygulanmış çamurda sırasıyla 96 mL, 118,5 mL; sadece ısıl işlem uygulanmış çamurda ise sırasıyla 216 mL, 318 mL elde edilmiştir. Böylece; çürütülmüş çamura ısıl ön işlem uygulanmasının, hidroliz aşamasını hızlandırdığı ve metan gazı hacmini artırdığı gözlemlenmiştir.
Fiziki çevrenin insan psikolojisi üzerine etkileri ve suç ilişkisi
Yaşam devam ederken, insan hayatta kalabilmek için bütçesine uygunen iyi meskende kalmak ister. Çoğu zaman istemediği koşullar altında zararlıetkilere maruz kalır. İnsan bu psikolojik entropiyi dışa vururken kimi zamanpsikosomatik sonuçlarla, kimi zaman da saldırganlıkla ifade eder. Toplumayansıyan kısmı ise; insanların suç işleyerek cezaevine girme haberleridir.Bu çalışmada insanın suç işlemesine neden olan bir çok sosyal etkeninyanında çevresel şartların etkileri incelenmiştir. Bu bağlamda Adana'da birkısım çevresel faktörler araştırılmış, Adana Ceza İnfaz Kurumları'nda kalanHükümlü ve Tutuklulara yapılan anket çalışması ve sonuçlarıyla ilişkilitespitler yapılmıştır.Varılan sonuçlardan en önemlisi suç işlenmesine kötü çevre şartlarınınetkisi olduğu kadar, bu şartların olumsuz sosyal ortamları da meydanagetirebildiğidir.
Bitkisel yağ sanayi rafinasyon atıksularının anaerobik mezofilik ve termofilik şartlarda arıtılabilirliği
İkisi mezofilik (35oC), biri termofilik (55oC) koşullarda üç anaerobik filtre reaktörü, bitkisel yağ sanayi rafinasyon atıksuları ile farklı organik yüklemelerle işletilmiştir. Organik yüklemeler 1, 2, 4, 6, 8, 10, 15 g KOİ/L gün ile sabit 24 saatlik hidrolik bekletme süresi uygulanmıştır. Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) giderim verimleri, mezofilik sıcaklıkta çalışılan iki reaktörden ilki için % 26-86, ikincisi için % 37-97 arasında elde edilmiştir. Termofilik sıcaklık için % 26-97 KOİ giderim verimleri ve metan verimleri 0,461-0,0839 L CH4/g KOİgiderilen arasında elde edilmiştir. Mezofilik sıcaklıklarda çalışılan reaktörlerin metan verimleri ise sırası ile 0,377-0,0132 L CH4/g KOİgiderilen ve 0,391-0,016 L CH4/ g KOİgiderilen. Elde edilen veriler Stover-Kincannon kinetik modele uyarlanmış, Umax ve KB değerleri hesaplanmıştır.
Kesikli akışlı reaktörler ile tam karışımlı sürekli akışlı reaktörlerin arıtma performanslarının kıyaslanması
Bu çalışmada, sentetik atıksu, aktif çamur metoduyla, tam karışımlı sürekli akışlı bir reaktör ve kesikli akışlı bir reaktör kullanılarak arıtılmıştır. Her iki reaktör de 2000 mg/L, 4000 mg/L ve 5000 mg/L MLSS aktif çamur konsantrasyonlarında ve 6, 12, 18, 24 ve 30 saatlik hidrolik bekletme sürelerinde işletilmiştir. Her iki sistemin işletilmesi sırasında KOİ giderme verimleri, ÇHİ ve MLSS konsantrasyonları kontrol edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Oksijen konsantrasyonu enerji sarfiyatını ve çamur üretimini minimize edecek şekilde seçilmiştir. Tam karışımlı sürekli akışlı reaktör ve kesikli akışlı reaktör için F/M oranının 0,05 mgKOİ/mgMLSS.gün, oksijen konsantrasyonunun 2 mg/L altına düşmemeleri istenmektedir. Bu parametreler işletme sırasında sürekli kontrol edilmiştir. Giriş KOİ konsantrasyonu iki sistemde de 350+-20 mg/L'dir. Her iki sistem için KOİ giderme verimleri %85 ile %95 arasında değişmiştir.Ayrıca kesikli akışlı reaktör kullanılarak, 50 dakikalık kısa süreli havalandırılma yapılmıştır ve meydana gelen KOİ değişimlerinin zamana göre reaksiyon kinetiklerine uyup uymadığı belirlenmiştir. Kesikli akışlı reaktör sistemi 1000 mg/L, 2000 mg/L, 3000 mg/L, 4000 mg/L, 5000 mg/L ve 6000 mg/L MLSS aktif çamur konsantrasyonlarında ve 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50 dakikalık değişen havalandırma sürelerinde işletilmiştir. Meydana gelen KOİ değişimlerinin reaksiyon kinetiği modellerine (0.derece, 1.derece, reaksiyon mertebesi, Elovich, ?fractional power?, 2.derece, yalancı 2.derece tip1, tip2, tip3 ve tip4) uyup uymadığı belirlenmiştir. Giriş KOİ konsantrasyonu 250+-10 mg/L'dir. KOİ giderme verimlerinin %74 ile %82 arasında değiştiği hesaplanmıştır. Ayrıca sistemin zamana bağlı KOİ değişimlerinin 1.derece, reaksiyon mertebesi, Elovich, ?fractional power?, 2.derece, yalancı 2.derece tip1 reaksiyon kinetiği modellerine uyduğu görülmüştür.
Farklı karakterdeki endüstriyel atıksuların anaerobik yöntemlerle arıtımının ve ADM1 modeli ile simülasyonunun araştırılması
Bu çalışmada nişasta, meyve suyu ve peynir üretiminde oluşan atıksuların anaerobik kesikli testler yardımıyla arıtılabilirlikleri incelenmiştir. Yapılan testlerin sonunda KOİ giderimlerinin, bütün atıksular için en az %90 oranında gerçekleştiği görülmüştür. Farklı organik grupları temsilen, farklı substratlarla yapılan kesikli testlerde şeker (sakaroz), protein (jelatin), yağ (ay çiçeği) ve glikoz kullanılmıştır. Yükleme değerleri 0.42- 0.47 g/g aralığında değişirken, yağda 420, şekerde 450, jelatinde 380 ve glikozda 490 mlN/KOİgiriş biyogaz üretildiği gözlenmiştir. Evsel atıksu arıtma tesisinden alınan anaerobik çamur ile portakal suyu, süt, bira ve glikozun parçalanabilirlikleri üzerine yapılan çalışmada, üretilen biyogaz ile substratın enerji içeriği arasında bir oranın bulunup bulunmadığı araştırılmıştır. Çalışma neticesinde aynı yükleme değerinde (0.2 g/g) süt, portakal suyu, bira ve glikoz için sırasıyla 95, 88, 92 ve 95 mlNBiyogaz/kcalsubstrat oranları elde edilmiştir. KOİ ile enerji içeriği arasında 1 gKOI=5.25 kcal gibi bir oranın olduğu gözlenmiştir.Buğdaydan biyoetanol üreten bir tesisin atıksularının anaerobik membranlı biyoreaktör (AMBR) ile arıtılması işlemi yaklaşık bir yıl devam etmiştir. Hacimsel yükleme değeri 0.2'den 8 kgKOİ/m3*gün'e kadar yükseltilmiş ve %99'luk KOİ giderimi elde edilmiştir. Atıksu özellikleri ADM1 modeline uygulandığında, deneylerden elde edilen sonuçlarla, Modelden elde edilen biyogaz oluşumu ve metan yüzdesi gibi sonuçların en az %95 oranında örtüştüğü görülmüştür. Sonuçta, yapılan deneylerle bu modelin başarılı tahminlerde bulunduğu görülebilir
Anaerobik arıtma prosesinde ağır metal inhibisyonu/toksisitesi kontrolü
Bu çalışmada bazı ağır metallerin anaerobik arıtma sistemleri üzerindeki inhibisyon etkileri metan üretimi açısından araştırılmıştır. Bunun için sentetik atıksuya artan konsantrasyonlarda farklı ağır metal iyonları ilave edilerek kesikli ve sürekli (YAÇY) mezofilik anaerobik reaktörlerde deneyler yapılmıştır. Tüm deneyler aynı şartlarda metal ilave edilmemiş atıksularla da yapılmıştır.Mikrobiyal büyüme kinetik modelleri olan Logistic ve Gompertz modelleri kullanılarak toplam metan üretimi (ml) ve metan üretim hızı (µmax) hesaplanmıştır. Deneylerden elde edilen bulgular, modellerden hesaplanan değerlerle karşılaştırıldığında birbirleriyle uyum gösterdiği görülmüştür.Çalışmada uygulanan en yüksek ağır metal konsantrasyonu 2 mM olarak sınırlandırılmıştır. Uygulanan en yüksek dozlar için sistemdeki metan üretim hızına inhibisyon etkileri Cu>Zn>Ni>Cr>Pb>Cd şeklinde sıralanmıştır.
Evsel nitelikli atıksuların aerobik ve anaerobik şartlar altında, azot ve fosfor giderim verimlerinin karşılaştırılması
Yapılan çalışmada evsel nitelikli sentetik atıksu kesikli aktif çamur ve yukarı akışlıanaerobik filtre reaktörü kullanılarak arıtılmıştır. Reaktörlere verilen sentetik atıksu ortalamadeğerleri; KOİ 500 mg/L, TKN (NH3 ve Organik Azot) 45 mg/L, NO3 2,5 mg/L, toplamfosfor 8,5 mg/L dir. Deneysel çalışmalar sırasında kesikli aktif çamur reaktörü ve yukarıakışlı anaerobik filtre reaktörleri eş zamanlı olarak işletilmiş ve aynı evsel nitelikli sentetikatıksu ile beslenmiştir.Kesikli aktif çamur reaktörü; uçucu askıda katı madde (UAKM) 3500 mg/L, askıdakatı madde (AKM) 5000 mg/L, hidrolik bekletme süresi (HRT) 24 saat, çamur yaşı 20 gün,F/M oranı 0,06 gün-1, Çözünmüş oksijen (ÇO) 3,6 mg/L ortalama değerleri altındaişletilmiştir. Yukarı akışlı anaerobik filtre reaktörü; AKM 15000 mg/L, HRT 12 saat ve 350Csabit sıcaklık değerleri altında işletilmiştir. Bu parametreler işletme sırasında sürekli olarakkontrol edilmiştir. Kesikli aktif çamur reaktöründe ortalama % 90, yukarı akışlı anaerobikfiltre reaktöründe ortalama % 78 KOİ giderildiği görülmüştür.Kesikli aktif çamur ve yukarı akışlı anaerobik filtre reaktörlerinin azot ve fosfordeğerlerinin karşılaştırılması; TKN, NH3, NO3, NO2 ve toplam fosforun giriş ve çıkışkonsantrasyonlarına göre hesaplanmıştır. Çalışma sonunda kesikli aktif çamur reaktörüortalama giderim verimleri; TKN % 91, toplam fosfor %63, yukarı akışlı anaerobik filtrereaktörlerinde ise ortalama TKN % 12 oranında giderilirken, toplam fosforun %20 oranındaartış gösterdiği gözlenmiştir.Yukarı akışlı anerobik filtre reaktöründe azot ve fosfor çıkış konsantrasyonlarınınyüksek olmasından dolayı Kurak bölgelerde evsel nitelikli atıksuların, yukarı akışlı anerobikfiltre reaktörü ile arıtıldıktan sonra zirai amaçlı sulama suyu olarak yeniden kullanılmasıdüşünülmektedir.
İnaktif çamurla çeşitli boyar maddelerin adsorpsiyonu
Su kirliliğindeki en önemli problemlerden biri tekstil ve boya endüstrilerinden kaynaklanan atık sulardır. Bu atık sular ciddi kirliliklere sebep olmakta ve ekolojik çevreye zarar vermektedir. Bu çalışmanın Reaktif Siyah 5 (RB5), Reaktif Mavi 21 (RB21), Asit Kahverengi 283 (AB283) ve Bazik Viyole 3 (BV3) gibi azo boyar maddelerin adsorpsiyon mekanizmalarını anlamaktır. Bu çalışmada, 25-50-75-100 ve 150 mg/L boyarmadde çözeltileri, 1 g inaktif çamur ile arıtılmıştır. 150 mg/L boyar madde çözeltisi için giderim oranları BV3 için %93.4, AB283 için %27.23, RB21 için %17.7 ve RB5 için %1.7 olarak bulunmuştur. Adsorpsiyon mekanizmalarını anlamak için çeşitli izotermler ve kinetikler kullanıldı ve her boyar madde için her izotermin ve kinetiğin sabitleri hesaplandı.
Atıksulardaki bor içeriğinin biyolojik arıtma sistemleri üzerindeki etkileri ve bor içerikli atıksuların biyolojik yöntemlerle arıtılması
Anaerobik arıtma sistemlerinde bor içerikli atıksu etkisinin gözlenmesi amacı ile, mezofilik şartlarda (35ºC), anaerobik reaktörlerde farklı bor konsantrasyonları altında performans karakterleri gözlenmiştir. Çalışmada, bira fabrikası atıksu arıtmasından alınan çamurla aşılanan, kesikli ve sürekli olmak üzere iki farklı kurguda düzenekler kullanılmıştır. Bor kaynağı olarak borik asit reaktörlere beslenmiştir. Kesikli çalışmalarda, sabit organik yükleme ile artan bor konsantrasyonları (0,5, 1, 2, 5, 10, 25, 50 ve 100 mg B/L) test edilmiş, kontrol reaktörüyle kıyaslanarak, 2 mg bor konsantrasyonunda inhibisyon etkisi görülmeye başlanmıştır. Sürekli çalışmalarda ise, yukarı akışlı anaerobik çamur yataklı rektörler sabit hidrolik bekletme süresi (12 saat) şartlarında, üç farklı organik yüklemede (2, 4 ve 8 g KOİ/L∙gün) artan konsantrasyonlarında bor (0,5, 2, 5, 15 ve 50 mg B/L) yüklenmiştir. Sürekli reaktörlerde bor inhibisyonu etkisi 2 mg/L konsantrasyonunda görülmekle beraber, reaktör verimi 15 mg/L ve sonraki yüklemelerde reaktörler kararsızlaşarak inhibe olmuştur. Elde edilen veriler Stover-Kincannon kinetik modele uyarlanmış, Umax ve KB değerleri hesaplanmıştır.
Adana ilinde iklim değişikliği etkileri değerlendirmesi
Bu çalışma, Türkiye'nin en büyük illerinden birisi olan Adana ilinde, insan kaynaklı iklim değişikliğine bağlı potansiyel sıcaklık ve yağış değişikliklerini tespit etmek amacıyla yapılmıştır. Araştırmaya Adana Meteoroloji Bölge Müdürlüğü'nden alınan 1960 ile 2011 yılları arasında ölçümlenen gerçek veriler kullanılarak 3 farklı iklim modeli ve 3 farklı iklim senaryosunun birbiriyle karşılaştırılması sonucunda en uygun model ve senaryonun bulunmasıyla başlanmıştır. Araştırmanın ikinci bölümünde, analizler sonucu elde edilen gerçek verilere en yakın sonuçları veren iklim senaryosu ve modelinin, yaklaşık %9.5 hata payı ile BCCR-BCM2.0 Küresel Dolaşım Modelinin A2 senaryosu olduğu tespit edilmiş; ardından bu iklim modeli ve senaryosu ile orta vadeli (2045-2055 yıllar arası) ve uzun vadeli (2089-2099 yılları arası) sıcaklık ve yağış projeksiyonları yapılmıştır. Yapılan aylık ortalama sıcaklık çalışmalarında, 2001-2011 yılları arası 19,41 °C olan 10 yıllık ortalama sıcaklık değeri, 2045-2055 yılları arasında 0,5 °C aratarak 19,91 °C olduğu, 2089-2099 yılları arasında ise toplam 2,47 °C artarak 21,88 °C olduğu gözlemlenmiştir. 2016-2099 yılları arası maksimum sıcaklığın 4,57 °C kadar artabileceği tespit edilmiştir. Yapılan aylık toplam yağış çalışmalarında ise, 10 yıllık toplam ortalama yağış değerleri 2001-2011 yılları arası 60,93 mm/ay, 2045-2055 yılları arası 56,17 mm/ay ve 2089-2099 yılları arasında ise 52,45 mm/ay olarak gözlemlenmiştir. Çalışılan periyotlardan orta vadeli 2045-2055 yılları arasında aylık yağışlarda ortalama %7,81 düşüş gözlemlenirken; uzun vadeli 2089-2099 yılları arasında ise %13,91 oranında düşüş gözlemlenmiştir. Yapılan çalışmadan elde edilen veriler, Adana ilinde görülmesi muhtemel iklim değişikliği etkilerinin daha özel konularda araştırılması için kaynak niteliği oluşturmaktadır.
Evsel atıksulardaki KOİ, BOİ, TOK ve AKM parametreleri arasındaki ilişkinin incelenmesi
BOİ, KOİ, TOK ve AKM parametreleri atıksu arıtma tesislerinin tasarımı, işletilmesi ve buna bağlı olarak atıksu deşarj kriterleri açısından oldukça önemlidir. Organik içeriğin belirlenmesinde bu kontrol parametrelerinin tümü kullanılmaktadır. BOİ analizi beş gün, KOİ analizi yaklaşık 3 saat, TOK analizi ise yaklaşık 1 saat sürmektedir. BOİ analizinin 5 gün sürmesi, KOİ analizinin tehlikeli atıklar ortaya çıkarması bu iki parametre için dezavantajdır. Bunlara karşı TOK analizi KOİ'ye nazaran az miktarda tehlikeli atık çıkarırken, BOİ'ye nazaran kısa süreli sonuç vermektedir. Bu bilgilerin ışığında bu çalışmada Adana ham evsel atıksuyunun KOİ, BOİ, TOK ve AKM parametreleri arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Bu parametreler arasında ilişki kurulduğu takdirde bir parametrenin analizi yapılarak diğer bir parametrenin analiz sonucu tahmin edilebilir. KOİ, FKOİ, BOİ, FBOİ, FTOK ve AKM analizleri yapılmıştır. Elde edilen değerlerle KOİ ile BOİ, KOİ ile AKM, BOİ ile AKM, FKOİ ile FBOİ, FTOK ile FBOİ ve FTOK ile FKOİ arasında regresyon analizleri yapılmıştır. Regresyon analizleri sonucunda hesaplanan korelasyon katsayıları (r) sırasıyla; 0.75, 0.74, 0.41, 0.63, 0.41, 0.62 olarak tespit edilmiştir.