15
Arşivlenen Tez
0
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Arşivlenen Tez
Management of phosphorus removal in municipal wastewater treatment plants
As a result of uncontrolled discharge of wastewaters containing high levels of phosphorus to the receiving bodies could create adverse effects on water quality. Therefore phosphorus should be eliminated prior to discharging into aquatic environment together with carbon and nitrogen to reduce eutrophication risk. Control of effluent phosphorus level by enhanced biological methods became a standard wastewater treatment application due to its high wastewater purification efficiency and its enhancing effect on overall biological treatment stages. In enhanced biological phosphorus removal (EBPR) processes, carbon, nitrogen and phosphorus could be removed simultaneously with higher efficiencies as compared to the conventional biological treatment methods.Another common method applied in wastewater treatment plants (WWTPs) for removal of phosphorus is chemical precipitation method in which aluminum and ferrous salts, lime were used as coagulants. Although these methods are not able to remove phosphorus completely from the theoretical aspect, significant phosphorus removal efficiencies could also be achieved. However chemical phosphorus removal methods could increase sludge production rate significantly in WWTPs. Investigations indicated that characteristics of this chemical sludge are very different from typical activated sludge. It was also reported that sludge treatment applications including thickening ? dewatering, anaerobic digestion, thermal drying and incineration could be more complex and costly as compared to the non-chemical sludge.In this study, fundamental characteristics of EBPR were investigated in a large wastewater treatment plant by full-scale and laboratory scale methods. The process configuration in which investigations were carried out was very similar to 5-Stage Modified Bardenpho process. To obtain accurate results mass balances were established around biological treatment units performing detailed influent and effluent characterization. In addition to the wastewater characterization, phosphorus content of both activated sludge and phosphorus accumulating organisms (PAOs) were examined under variable nutrient loading ratios and variable operational conditions. Anaerobic phosphorus release rate, soluble substrate utilization rate, anoxic phosphorus uptake rate, simultaneous denitrification rate and aerobic phosphorus uptake rate were also determined by laboratory-scaled batch tests in addition to the full-scale investigations. Importance of particulate substrate forms in EBPR was also studied using both full-scale and batch-scale methods.Results of the investigations proposed that EBPR method could be the main phosphorus management method in WWTPs. However it was also observed that the stability of the EBPR processes could not be maintained continuously since the process influences by several wastewater and operational parameters. Therefore EBPR processes could be supported by chemical phosphorus removal methods to achieve target effluent phosphorus level.It was also demonstrated that COD/TP ratio of the influent is very important for the optimization of the EBPR processes. Obtained results indicated that COD/TP ratio of 65 could be required for the domination of phosphorus accumulating microorganisms (PAOs) that are perquisites EBPR processes in the scale of İzmir WWTP. Serious adverse effects of electron acceptors, present in both influent and return sludge line, on EBPR performance were also determined. In the scope of this thesis, several operational strategies for the optimization of the EBPR plant were also developed.
Ilıcabaşı jeotermal alanının (Aydın) hidrojeolojisi
Aydın ? Denizli Karayolu üzerinde Aydın Merkez'de yaklaşık 6 km uzaklıktaki İmamköy'ü de içine alan çalışma alanı Neojen ve Paleozoyik yaşlı birimler bulunmaktadır. İnceleme alanındaki en yaşlı kayaçlar Paleozoyik yaşlı Metamorfik kayalar (gnays, şist, mermerler, metakuvarsit) oluşturur. Temel Kayalar üzerinde ise uyumsuz olarak kiltaşı, kumtaşı ve çakıltaşı ardalanmasından oluşan ve birbiri ile geçiş gösteren Senozoyik yaşlı kırıntılı tortullar yer alır. Bu birimlerin üstünde Kuvaterner yaşlı alüvyonlar gelmektedir.İnceleme alanında 3 sıra halinde bulunan faylar KB ? GD, D ? B ve KD ? GB uzanımlıdırlar. Sahada mevcut olan jeotermal akışkanlar, bu birimlerin oluşturduğu stratigrafik istifte fay boyunca yükselerek yüzeylenmektedir. Yüzeyden derinlere doğru süzülen meteorik sular bu hareket esnasında henüz sıcaklıklarını kaybetmemiş volkanik kayaçlardan geçerken ısınırlar.İnceleme alanından alınan sıcak ve soğuk su örnekleri üzerinde jeokimyasal deneyler yapılmış olup, suların içerdikleri anyonlar, katyonlar ve eser elementler tespit edilmiştir. Yapılan hidrojeokimyasal değerlendirmelere göre, sıcak suların, Na-HCO3-SO4 ve Ca- Na- MgSO4-HCO3'lü ve soğuk suların çoğunluğunun Ca-Mg-SO4-HCO3'lü sular sınıfında olduğu tespit edilmiştir. Yöredeki sıcak sular kaynak ve sondajlardan elde edilmekte olup yüzey sıcaklıkları 34-44 0C arasında değişmektedir. Soğuk suların sıcaklığı ise, ortalama 210C'dir. Çeşitli jeotermometre teknikleri ve bunların uygulanabilirlikleri incelenerek, sistemin hazne kaya sıcaklığı 125-1500C olarak tahmin edilmiştir. Sıcaklık ve silis dengesine dayalı olarak geliştirilmiş olan silis-entalpi karışım modeli diyagramı kullanılarak, modeli karışım öncesi buhar ve ısı kaybının olmaması ve karışım öncesi buhar kaybının olması durumunda akifer sıcaklığı tahmin edilebilmektedir. Bu diyagrama göre akifer sıcaklığının 230-2700C arasında olabiliceği sonucu çıkarılmaktadır.
Non-newtonyen akışkanlarda paralel iki levha arasındaki akışın incelenmesi
Bu çalışmada, non-Newtonyen akışkanlar mekaniğinde iki sonsuz paralel levha arasındaki sıkıştırılamaz ve Newtonyen olmayan akışkan incelenmiştir. Non-Newtonyen akışkanlarda kartezyen koordinatlarında üçüncü derece akışkanlara ait momentum ve enerji denklemleri çıkartılmıştır. Elde edilen bu denklemlerden faydalanılarak paralel iki levha arasındaki tek boyutlu akışı ifade eden denklemler ve sınır şartları belirlenmiştir. Sonuçta kartezyen koordinatlarda tek boyutlu akışı ifade eden adi diferansiyel denklem sistemi elde edilmiştir. Bu denklemler boyutlu denklemler olup daha genel olabilmesi için boyutsuz hale getirilmiştir. Bu denklem sistemlerinin yaklaşık analitik çözümleri için pertürbasyon teknikleri kullanılmıştır.Çözümlerde en basit pertürbasyon açılımı olan yaya açılımı kullanılmıştır. Çözümlerde viskozitenin sıcaklığa bağlı olarak değiştiği kabul edilmiştir. Analitik çözümlerde, reynold viskozite modeli ve vogel viskozite modeli için çözümler gerçekleştirilmiştir. Ayrıca bu tez çalışmamızda analitik çözümlerin yanı sıra nümerik çözümlerde yapılmıştır. Elde edilen analitik ve nümerik çözümler her iki modelde de karşılaştırılmıştır. Ayrıca elde edilen grafiklerde newtonyen ve newtonyen olmayan akışkanlar arasındaki farklar gösterilmiştir.
Uçucu kül ve kalker katkılı çimentonun teknik özelliklerinin değişiminin incelenmesi
Bu tezin amacı, uçucu kül ve kalker katkılı çimentonun teknik özelliklerinin değişiminin incelenmesidir. Bu doğrultuda, portland çimentosu CEM I 42,5 içine katkı malzemesi olarak Breslau/Polonya uçucu külü ile Medenbach kalkeri kullanılarak, karışımlar hazırlanmıştır. Bu karışımların, hazırlanmasın da değişik yüzde oranlarda su, uçucu kül ve kalker sahip olup, numuneler üzerinde akışkanlık, prizlenme, mukavemet ve küçülme deneyleri yapılarak değişimler tespit edilmiştir.Bu çalışmanın sonucunda, aynı su oranına sahip, farklı oranlarda uçucu kül ve kalker eklenen numuneler de yapılan deney sonuçlarında, prizlenme zamanı, mukavemet değerleri, küçülme değerlerin ve akışkanlık değerlerinde değişiklikler olmadığı gözlenmiştir. Bununla beraber aynı oranlarda katı toz ( uçucu kül, kalker + çimento ) içerisinde değişik yüzde oranlarında ki su miktarının bu teknik değerlere etki ettiği gözlemlenmiştir.Sonuç olarak, portland çimentosu CEM I 42,5 `e katılan değişik yüzde oranında ki katkı malzemesi teknik özelliklerde ki değişikliklerin olmaması nedeni ile maliyet düşürücü olarak etki yapmaktadır.Anahtar kelimeler: Çimento, uçucu kül, kalker, teknik özellikler
Süperparamanyetik demir oksit nanoparçacıkların biyoişlevselleştirilmesi
Magnetic resonance imaging (MRI) has attracted intensive interest due to its non-invasive monitoring capacity. Gadolinium based contrast agents, most widely used CA, suffer from high level of toxicity and high threshold of detection. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION) based contrast agents (CA) are good alternatives for gadolinium based CAs, since they have extraordinary magnetic properties within nanometer size and relatively low toxicity. Surface active group of SPIONs are mostly responsible for these advantages. In this thesis, we studied biofunctionalization of iron oxide magnetic nanoparticles with variety of peptide molecules for the solubilization and biofunctionalization of SPIONs. Particle synthesis was carried out via two methods: co-precipitation and thermal decomposition and they were compared by means of size and stability. Several characterization methods, such as Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Circular Dichroism (CD), Rheology, X-ray diffraction (XRD) X-ray photon spectroscopy (XPS), vibrating sample magnetometer (VSM), Magnetic resonance imaging (MRI), Atomic Force Microscopy (AFM), Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM) were used in order to fully characterized the SPIONs prepared.methods were used in order to fully characterize the SPIONs. Thermal decomposition is the best method to control the particle size and avoid aggregation problems. Peptide amphiphile molecules are used to non-covalently functionalize SPIONs synthesized by thermal decomposition method to provide water solubility and biocompatibility. Particles are found to be around 35 nm with r2 values of 100.4 and 93.7 s-1mM-1 which are comparable with commercially available SPIONs. In vitro cell culture experiments revealed that peptide-SPION complexes are biocompatible and are localized around the cells due to their peptide coating. Finally, SPIONs were evaluated in terms of their potential use as MRI contrast agent.
Coğrafi bilgi sistemleri kullanılarak Ankara ili Keçiören bölgesi mikrobölgeleme haritalarının oluşturulması.
Bu çalışma, Ankara ili Keçiören ilçesinde yapılmıştır. Çalışmanın amacı zemin etüd raporlarından yararlanarak Keçiören bölgesinin mikrozemin parametre haritalarını oluşturmaktır.Bu haritalar Keçiören ilçesinin bir bütün olarak zemin parametrelerini ve zemin sınıflandırmasını ortaya çıkarmak ve ileride yapılacak çalışmalara ışık tutmak amacıyla yapılmıştır. Bu amaca yönelik olarak 185 adet sondaj sonucu hazırlanan rapor, Coğrafi Bilgi Sistemleri'nden (CBS) yararlanılarak inceleme alanının zeminine ait mikrobölgeleme haritaları oluşturularak yorumlanmıştır.Yapılan incelemeler ve oluşturulan haritalara göre şu sonuçlar çıkarılmıştır;Çalışma alanı Miyosen yaşlı Mamak formasyonundan (aglomera, tüf ve andezit, bazalt bileşimli lavlardan) oluşmaktadır. Buradan çalışma alanının volkanik kayaçlar üzerine kurulu olduğu anlaşılmaktadır.Yapılan sorgulatma sonucunda, çalışma alanı genelinde Keçiören Bölgesi güvenli yapılaşmalar için uygundur. ZEG'nin 1 kg/cm2 olduğu kısımlar düzlük küçük alanlar olup derinliği 1,5-2 metreyi geçmeyen Alüvyonlarla kaplı olduğu düşünülmektedir. Bunun dışında kalan alanlarda aynı derinlikte daha sağlam ve daha yüksek ZEG değerleri görülmektedir.Anahtar Kelimeler: Mikrobölgeleme, Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ), Sorgulatma, Zemin Emniyet Gerilmesi (ZEG)
Arıt yöresindeki kayın, göknar, göknar-kayın meşcerelerinin yaprak alan indeksi, ölü örtü ve bazı toprak özelliklerinin incelenmesi
Yaprak alan indeksi (YAİ), fotosentez, intersepsiyon, evapotranspirasyon ve kirleticilerin depolanması gibi çok farklı süreçleri kontrol etmektedir. Yaprak alan indeksi, güneş ışınlarını bitkisel biyokütleye çeviren aktif yaprak yüzey alanının doğrudan bir ölçüsüdür. Bu nedenle YAİ önemli bir ekosistem karakteristiğidir ve bir çok karasal ekosistemde, verimlilik ile sıkı ilişki içerisindedir.Bu çalışmada, yarıküresel fotoğraflar yardımıyla farklı meşcerelerdeki (kayın, göknar ve göknar-kayın) yaprak alan indeksi değerleri araştırılmıştır. Bunun yanı sıra, incelenen meşcere tiplerine ait bazı toprak özellikleri (tekstür, pH, organik C, toplam N vb.) ve ölü örtü miktarları da belirlenmiştir. Bu amaçla, Arıt Beldesi Küredağları Milli Parkı tampon zonunda yer alan her bir meşcere tipinden 15 adet örnek alan seçilmiş ve her örnek alandan toprak ve ölü örtü örnekleri alınmıştır. Ayrıca balık gözü takılı fotoğraf makinesi ile toplam 90 adet fotoğraf çekilmiştir.Yaprak alan indeksi değerleri; kayın meşceresinde 3.36 m2 m-2, göknar meşceresinde 2.94 m2 m-2 ve göknar-kayın meşceresinde 3.96 m2 m-2 bulunmuştur. Yapılan varyans analizi sonucuna göre; meşcerelerin yaprak alan indeksi değerleri istatistiksel olarak anlamlı oranda (P<0.05) farklılık göstermektedir. Ayrıca, meşcerelere ait toprakların bazı özellikler (nem, organik C, Toz, pH, tane yoğunluğu ve Corg/Ntoplam oranı) bakımından %5 önem düzeyinde farklı olduğu belirlenmiştir.Araştırma sonuçları, aynı yetişme ortamı şartlarında, meşcere tipinin yaprak alan indeksi üzerinde etkili olduğunu ve böylece fotosentez, intersepsiyon, evaporasyon ve transpirasyon, gibi süreçleri de değiştirdiğini göstermektedir. Ayrıca, farklı meşcere tiplerine ait YAİ değerleri üzerinde ağaç türüne bağlı faktörlerin etkisinin toprak özelliklerinden daha önemli olduğunu göstermektedir.
Devrek-Akçasu yöresinde yapılan karaçam (Pinus nigra Arnold. ssp. pallasiana (Lamb.) holmboe) ve sarıçam (Pinus sylvestris L. ssp. Hamata (Steven) Fomin.) ağaçlandırmalarının büyüme yönünden değerlendirilmesi
Bu araştırma; Akçasu Orman İşletme Şefliği Akçasu serisi plan ünitesinde, 1975?1984 yılları arasında tür değişikliği yapılarak, karaçam ve sarıçam türleri ile tesis edilen, plantasyon alanlarında yürütülmüştür. Araştırmanın amacı, türlerin büyüme performansları ve adaptasyon yeteneklerini ortaya koymaktır. Bununla birlikte, yörede hâkim olan bazı yetişme ortamı faktörleri (ortalama sıcaklık ve yağış miktarı) ile türler arasındaki büyüme ilişkileri belirlenmeye çalışılmıştır. Bu amaçla, tesadüfî örnekleme yöntemine göre 8 bölmecikten iki yükselti basamağında 20 adet; 2 kontrol bölmeciğinden de 4 adet olmak üzere toplam 24 adet deneme alanı alınmıştır. Plantasyonun tesis aşaması, geniş bir zaman aralığını kapsadığı için türler ve bireyler arasında yaş farkı oluşmuştur. Bu nedenle en büyük ortak yaş olan 22'nci yıla ait gövde analizlerinden elde edilen büyüme değerleri, varyans analizine sokulmuştur. Buna göre tür ve yükselti basamakları arasında, tek ağaç gövde hacmi ve hacim artımı yönünden istatistiksel anlamda bir fark bulunamamıştır; ancak karaçam, her iki yükselti basamağında da sarıçama kıyasla daha yüksek hacim üretimi ve artımı yapmıştır. Buna göre karaçamın 22 yıl sonunda ortalama 0,067 m3 hacim ve 0,0031 m3 genel ortalama hacim artımı, sarıçamın ise ortalama 0,059 m3 hacim ve 0,0027 m3 genel ortalama hacim artımı yaptığı tespit edilmiştir.Yöredeki karaçam plantasyon alanlarında bu türün çap, boy ve hacim büyümesi bakımından tatmin edici düzeyde olduğu; ancak her iki türün de, yaşama yüzdesi bakımından başarısız olduğu görülmüştür. Ayrıca yapılan korelasyon analizlerine göre, karaçamın yörede büyüme yönünden sarıçama kıyasla klimatik değişimlere karşı daha duyarlı olduğu belirlenmiştir.Anahtar Sözcükler: Karaçam, sarıçam, ağaçlandırma, büyüme, iklim değişikliği, hacim, hacim artımı
İzmit-Kerpe araştırma ormanında duglas (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco)'ın 34 yıllık gelişme durumlarının incelenmesi
Bu çalışma İzmit Kerpe Araştırma Ormanı'nın da Kavak ve Hızlı Gelişen Orman Ağaçları Araştırma Müdürlüğü'nce 1974, 1975 yıllarında dört faklı bölmede, 31 hektarlık bir alanda üç farklı orijin ile demostratif amaçlı olarak yapılan duglas ağaçlandırmalarının 34 yıllık gelişme durumlarının incelenmesi amacıyla yapılmıştır.Araştırmada öncelikli olarak tam kapalı saf duglas alanları belirlenmiş ve bu nitelikte olmayan sahalar araştırma dışında bırakılmıştır. Denme alanların yer ve sayıları belirlendikten sonra, denem alanlarında çap ve boy ölçümleri yapılarak örnek ağaçlar tespit edilmiştir. 400 m2 büyüklüklerindeki 22 adet deneme alanından alınan 22 adet örnek ağaçlardan alınan seksiyonlarda yıllık halka kalınlıkları ölçülerek gövde analizleri yapılmış ve analizler sonucu orijinler itibarı ile büyüme ve artımlar ortaya konmuştur. Artım ve büyümelerdeki farklılık nedeniyle orijinlere varyans analizi ve duncan testi uygulanmıştır. Orijinler arasında farklılığa neden olan faktörler ve bunların etkileri üzerinde durulmuştur.Araştırmamızda Washington orijininin 19 cm çap, 20 metre boy, hektarda 357 m3 lük hacim ve hektarda 10.5 m3 lük yılık ortalama artım ile en iyi gelişme gösteren orijin durumda olduğu görülmüştür. 16.4 cm çap, 17 metre boy, hektarda 244 m3 lük hacim ve hektarda 7.1 m3 lük yıllık ortalama artım ile Calyfornia orijinin ikinci sırada yer aldığı, 16.1 cm çap, 14.4 metre boy, hektarda 196 m3 lük hacim ve hektarda 5.7 m3 lük yıllık ortalama artım ile Oregon orijini üçüncü sırayı aldığı görülmüştür.Orijinler arasındaki bu farklılaşmanın ana nedenin orijin farklılığından kaynaklandığı, bu çalışma ve duglas konusunda daha önce yapılmış çalışmalar göz önüne alındığında, Washington orijinin ülkemiz koşullarına en iyi uyum sağlayan orijin olduğu görülmüştür.
Biyokontrol ajanı olarak Trichoderma mikropropagüllerinin katı kültür ve statik kültür koşullarında biyoreaktör üretimlerinin incelenmesi
Bu çalışmada, Ege Üniversitesi Biyomühendislik Bölümü Endüstriyel Mikrobiyoloji laboratuvarında izole edilip geliştirilen Trichoderma harzianum EGE-K38 suşu kullanılarak katı kültür fermentasyonu ile ağırlıkça 3:2 oranında buğday kepeği - malt çimi karışımından oluşan besi ortamında, tasarımı tarafımızdan yapılmış olan ve ülkemiz koşullarında imal edilen yatay karıştırmalı biyoreaktörde ve yüzeyden havalandırılan tepsili biyoreaktörde mikropropagül üretimi için ortam koşulları optimize edilmiştir. Ayrıca yüzeyden havalandırılan tepsili biyoreaktörde, 8 g/L glukoz içeren Modifiye Czapek Ortamı (MCM)' nda statik sıvı kültürde de mikropropagül üretimi için ortam koşullarının optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Optimizasyon çalışmalarında katı kültür fermentasyonu için besi ortamı nem içeriği, üretim ortamının sıcaklığı, havalandırma debisi, inokulumdaki spor konsantrasyonu, inokulum hacmi, substrat yatak kalınlığı, aşı olarak spor ya da misel kullanımının etkileri, basınç uygulamanın etkileri ve sterilizasyonun üretime etkileri, statik sıvı kültürde ise sıcaklık, hava debisi aşı olarak spor ya da misel kullanımının etkileri, inokulum spor konsantrasyonu, inokulum hacmi, besi ortamı hacmi, basınç uygulamanın etkileri ve de sterilizasyonun üretime etkileri ayrı ayrı incelenmiştir. En yüksek mikropropagül sayıları katı kültür fermentasyonuyla yatay karıştırmalı biyoreaktörde 1.1±0.1×109 kob/mL, yüzeyden havalandırılan tepsili biyorektörde ise 3.0±0.6×109 kob/mL bulunmuştur. Statik sıvı kültürde ise 5.2±0.2×109 kob/mL olarak elde edilmiştir. Çalışmada daha sonra, üretilen mikropropagüllerin yüzeyden havalandırılan tepsili biyoreaktörde farklı sıcaklıklarda kurutulması işlemi gerçekleştirilmiştir ve kurutma sonunda katı kültür fermentasyonunda % 40 verimle, statik sıvı kültürde ise % 23.3 verimle toz formülasyon elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Biyokontrol, Trichoderma, optimizasyon, katı ve statik sıvı kültür fermentasyonu, tepsili ve yatay karıştırmalı biyoreaktör