8
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
Yapay sinir ağları (YSA) kullanılarak KOİ parametresinden BOİ parametresinin tahmin edilmesi
Anahtar Kelimeler: Biyolojik Atıksu Arıtma Tesisi, parametre, Yapay Sinir Ağları, Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ), Biyolojik Oksijen İhtiyacı (BOİ5) Yapay Sinir Ağları, Yapay Zeka Biliminin bir alt dalıdır ve insan beyninin varsayılan çalışma prensibini kendine model edinmiş yapay sistemlerdir. YSA öğrenme kabiliyeti, adaptasyonu, az bilgi ile çalışabilme özelliği, hızlı çalışması ve tanımlama kolaylığı ile modern bilimin en popüler konularının başında gelmektedir. Bu tez çalışmasında amaç, A ve B Atıksu Arıtma Tesislerinde ölçülen deneysel Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) değerlerini kullanarak Yapay Sinir Ağları (YSA) ile Biyolojik Oksijen İhtiyacı (BOİ5) değerlerinin tahmin edilmesidir. Bu amaçla öncelikle, A atıksu arıtma tesisinden toplanan 365 adet deneysel veriyi kullanarak YSA eğitildi ve test edildi. B atıksu arıtma tesisinden toplanan 66 adet deneysel veriyi kullanarak YSA eğitildi ve test edildi YSA çok sayıda işlem elemanı ve bağlantıdan oluşan paralel dağıtılmış bir bilgi işleme sistemidir. YSA'nın eşsizliği, onun deneysel verilerin girdi ve çıktıları arasındaki ilişkiyi hiçbir önerme ve varsayıma gereksinim duymaksızın öğrenmesi ve genelleme yapmasında yatmaktadır. YSA'dan elde edilen teorik sonuçlar ile deney sonuçları karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonuçlarına göre, MATLAB tabanlı geliştirilmiş YSA algoritması Atıksu Arıtma Tesislerinde performans parametrelerinin tahmin edilmesinde kullanılabilecek alternatif bir metot olabilir.
Poliüre-poliamin reçinesi kullanılarak atıksulardaki ağır metal kirliliğinin adsorpsiyonla gideriminin incelenmesi
Bu çalışmada, otomotiv ve diğer metal işleme sanayi atıksularında bulunabilen ve doğada tehdit oluşturan altı farklı ağır metalin poliüre-poliamin reçineleri kullanılarak adsorpsiyonla giderimi araştırılmış, adsorpsiyon izotermleri ve kinetikleri incelenmiştir. Ayrıca reçinelerin otomotiv fabrikasından alınan arıtma girişi atıksuyunda ağır metallerin giderimi için kullanımı incelenmiştir.Toluen diizosiyanatın (TDI) tetraetilen triamin (TETA) ve pentaetilen hegzaamin (PEHA) ile ayrı ayrı reaksiyonundan reçineler sentezlenmiş ve bu reçinelerin karakterizasyonu için elementel analizleri ve Fourier Transform Infrared spektroskopileri yapılmıştır.Kesikli çalışmalarda, adsorpsiyona pH, adsorban dozu, karıştırma süresi ve metal başlangıç konsantrasyonu etkisi incelenmiş, adsorpsiyon sonuçları Langmiur ve Freundlich izoterm ve Pseudo 1. derece ve Pseudo 2. derece kinetik eşitliklerine uygulanmıştır.Langmiur adsorpsiyon izotermlerinden elde edilen maksimum adsorpsiyon kapasiteleri, TETA ve PEHA için sırasıyla Cu(II) için 52,356 ve 55,555, Cr(III) için 47,847 ve 47,847, Cr(VI) için 40,486 ve 46,083, Cd(II) için 7,305 ve 16,234, Ni(II) için 4,112 ve 7,441, Zn(II) için 16,778 ve 20,883 mg/g bulunmuştur.İzoterm ve kinetik incelemeleri sonucunda her iki reçine ile adsorpsiyonun kemisorpsiyonu açıklayan tek tabakalı adsorpsiyon modeli Langmiur eşitliğine ve Pseudo 2. derece eşitliğine uygunluğu saptanmıştır.Adsorpsiyon verimlerinin, karma sentetik numunelerle yapılan çalışmalarda, tekli metal iyonu adsorpsiyonlarına göre diğer iyonların varlığında bir miktar azaldığı tespit edilmiştir.Endüstriyel atıksulara uygulamada Hyundai Assan'dan alınan atıksuda bulunan T.Cr, Ni(II) ve Zn(II) iyonlarının TETA ve PEHA reçineleriyle gideriminde sırasıyla T.Cr için, %75,86 ve %68,96, Ni(II) için %98,34 ve 86,10, Zn(II) için %98,62 ve %98,77 adsorpsiyon verimleri elde edilmiştir.
Birincil ve ikincil arıtma çamurlarının üst mezofilik sıcaklıkta ayrı anaerobik çürütme potansiyeli ve stabilize çamur kalitesinin araştırılması
Bu tez çalışmasının ana amacı, atıksu arıtma tesislerinde (AAT) yaygın olarak kullanılan konvansiyonel anaerobik çamur çürütme prosesine yönelik iyi performans, etkili, verimli ve daha iyi kalitede stabilize çıkış çamurunun eldesi için uygun bir modelin önerilmesidir. Bu amaca yönelik üst mezofilik sıcaklıkta (40℃) ayrık sistem ve birleşik sistem anaerobik çürütücülerde artan organik yükleme hızı (OYH) değerlerinde çalışmalar yürütülerek optimum metan dönüşümü, hidrolik bekletme süresi (HBS) ve stabilize çamur kalitesi performans parametreleri incelenmiştir. Bu yüksek lisans tez çalışması kapsamında mevcut durumda işletilmekte olan AAT'nin birincil (ön çöktürme çamuru (ÖÇÇ)), ikincil (fazla biyolojik çamur (FBÇ)) ve karışık çamur (KÇ) fraksiyonları ile karşılaştırmalı olarak yarı-sürekli reaktörler kurulmuş ve beş farklı OYH değerinde sırasıyla; 1.5-3, 0.4-1.3 ve 0.82-2.28 kg UKM/m3gün aralığında işletilmiştir. Reaktörlerde maksimum günlük metan oluşumu ÖÇÇ, FBÇ ve KÇ için sırasıyla; 1200±200, 580±110 ve 1150±225 mL/gün olarak gerçekleşmiştir. Optimum OYH'ı birincil, ikincil ve KÇ için sırasıyla 1.65, 0.7 ve 1.1 kg UKM/m3.gün olarak belirlenmiştir. Uçucu katı madde (UKM) giderimi sırasıyla; %63±2, 32±5 ve 48±5 seviyelerinde meydana gelmiştir. Metan dönüşümü sırasıyla; 500±80, 700±30 ve 700± 50 mL CH4/g UKMekl.gün olarak oluşmuştur. Bunların yanı sıra optimum HBS süresi sırasıyla; 20, 8 ve 18 gün olarak bulunmuştur. Her OYH'nin son aşamasında FeCl3 ilavesi yapılmış, çözünürleşmeye katkısı elde edilmiş fakat toplam çözünmüş sülfür (TÇS) üzerinde etkisiz kalmıştır. Her üç reaktörün pH değerleri 7-8.5 aralığında gerçekleşmiştir. Susuzlaşma değeri azalan sırada stabilize ikincil, KÇ ve birincil çamur olarak elde edilmiştir. Stabilize çamurların nütrient içeriği birincil, ikincil ve KÇ için toplam katı madde (TKM) bazında sırasıyla toplam fosfor (TP); 18, 50 ve 22 mg/g TKM, aynı şekilde toplam azot (TN); 60, 200 ve 70 mg/g TKM olarak ölçülmüştür. Her üç sistemde stabilize çamurun yağ-gres (YG) içeriği 0.056-0.223 %YG/TKM aralığında ölçülmüştür. Ayrık sistemin daha düşük hacimde daha yüksek metan dönüşümü sağlama potansiyeli ortaya konmuştur. Anahtar Kelimeler: Anaerobik, Metan, Biyokütle, Çürütme, Arıtma çamuru, Üst mezofilik.
İkincil arıtma atıksuyunda kalan farmasötiklerin granüler aktif karbon adsorpsiyonuyla giderimi
This study investigates the removal of four pharmaceuticals: acetaminophen (ACT), carbamazepine (CBZ), erythromycin (ERY) and sulfamethoxazole (SMX) by granular activated carbon (GAC). Firstly, sorption and biodegradation potential of these pharmaceuticals was studied and removal mechanisms (primary, secondary, cometabolic substrate, etc.) were investigated. After that, adsorption experiments were carried out in batch reactors to obtain isotherm constants. Then, the removal of pharmaceuticals was examined in rapid small-scale continuous-flow GAC columns. The results were compared with outputs of a model called AdDesign. Results showed that sorption of these pharmaceuticals was very low and they were biodegraded by activated sludge to some extent. ACT was highly biodegradable, whereas CBZ was the least biodegraded pharmaceutical. Adsorption experiments showed that the affinity of pharmaceuticals to adsorb onto GAC was higher when they were the only pharmaceutical, but when they were in the mixture the affinities were lower that indicated there was a competition between them. On the other hand, adsorption of the bulk organics present in secondary effluent on GAC was very low. Small column tests showed that there was no full breakthrough of either of the pharmaceuticals in the experimental period because of the low initial concentrations. In the presence of background organic matter, higher concentrations of pharmaceuticals were observed in the effluent which indicated a competition between the pharmaceuticals and the background organic matter. Through the use of the AdDesign model the column performance could be studied in a longer term and the full breakthrough of pharmaceuticals could be demonstrated under various conditions.
Derı̇ endüstrı̇sı̇ atıksuları: Polı̇mer bazlı hı̇brı̇t malzemelerı̇n koagülasyon-flokülasyon ve çamur azaltmadakı̇ performansı
Leather industry effluents are among the most challenging wastewater types, requiring treatment strategies that provide high pollutant removal with reduced chemical use and environmental impact. This study develops hybrid coagulants by combining inorganic coagulants with organic polymers such as polyDADMAC and polyamine, supported by PAM as a flocculation aid. Sixteen hybrid formulations were screened under six treatment scenarios (M1–M6) using twenty-two real wastewater samples collected during high- and low-activity periods at the Çorlu Organized Industrial Zone WWTP, one of Türkiye's tannery wastewater centers. The best-performing formulations were optimized and compared with the conventional 40% alum process, focusing on COD, TOC, TSS, heavy metals, and sludge characteristics. Phase-based jar tests enabled separate evaluation of liquid and solid phases, allowing more precise performance interpretation and mass balance assessment. Environmental performance was examined using an entropy-weighted TOPSIS approach incorporating sludge management, long-term robustness, chemical burden, and treatment efficiency. Biodegradability of the organic polymers was additionally evaluated using U.S. EPA BIOWIN predictions to assess their environmental persistence. Overall, hybrid coagulants significantly reduced dosage requirements and sludge production while maintaining high removal efficiencies even at natural pH. Although the polymers showed limited biodegradability, their low dosing minimized long-term concerns. The findings position hybrid coagulants as a technically effective and environmentally conscious alternative to conventional coagulation and highlight the importance of future research supported by life cycle assessments of polymer systems. The study also suggests that comparable or improved performance may be achieved with more biodegradable materials and broader testing across different industrial wastewater types.
Anaerobik koşullarda biyoplastik bozunmasının biyogaz potansiyeli takibi ile değerlendirilmesi
Biodegradable plastics offer a promising approach to mitigating the adverse impacts of plastic pollution, as they are capable of breaking down either naturally or under controlled conditions. This study investigates the degradation of two widely used bioplastics—polylactic acid (PLA) and polybutylene adipate terephthalate (PBAT)—to assess their influence on biogas production and during anaerobic co-digestion (AD) with food waste under mesophilic conditions. Although the setups containing PLA did not yield clear, comparative results regarding its contribution to biogas production, the experiments involving PBAT produced meaningful outcomes for both inoculum to substrate ratio (ISR) that are ISR of 2:1 and 1:1 conditions. Specifically, PBAT contributed an 8.92% increase in total biogas production in the ISR of 2:1 setup and a 5.00% increase in the ISR of 1:1 setup when compared to the respective control groups. Moreover, gas composition analysis performed using gas chromatography (GC) showed that cumulative biomethane production from PBAT-containing setups reached 438.6 mL for ISR of 2:1 and 15,110.2 mL for ISR of 1:1 by the end of the experiments. Accordingly, the biodegradation rates of PBAT bioplastic in these setups were calculated as 0.78% and 10.05%, respectively.
Erzurum ili hava kalitesinin değerlendirilmesi
Bu çalışma, Ülkemizin Büyükşehirlerinden biri olan, karasal iklimin yaşandığı, endüstriyel sanayinin fazla gelişmediği buna rağmen şehrin konumu, çarpık kentleşme ve yoğun kış şartları nedeni ile hava kirliliğinin zaman zaman sınır değerleri aştığı Erzurum ilinde hava kalitesinin araştırılması amacıyla yapılmıştır. Çalışmanın materyalini, Çevre ve Şehircilik Bakanlığına ait şehrin belirli yerlerine yerleştirilen 5 istasyon tarafından yayınlanan hava kirliliği günlük ölçüm sonuçları ve Meteoroloji Genel Müdürlüğünden sağlanan meteorolojik veriler oluşturmuştur. Araştırmada 2016-2017 kış dönemi incelenmiştir. Hava kirleticileri ile meteorolojik parametrelerin eğilimleri ile bunlar arasındaki ilişkileri ortaya koymak amacıyla SPSS 20 paket programı kullanılarak stepwise regresyon analizi yapılmıştır. Yapılan regresyon analizi sonucunda hakim bağımsız değişkenin rüzgar hızı olduğu belirlenmiştir. Bütün denklemlerde rüzgâr hızı kirlilik konsantrasyonlarını azaltıcı bir etki yapmıştır. Yine aynı program yardımı ile korelasyon analizleri yapılmış ve bu analizler grafiksel olarak gösterilmiştir. Bu çalışma sonucunda Erzurum ilinde hava kirliliğinin ana kaynağının; ısınma amaçlı kullanılan katı ve sıvı fosil yakıtlar ile egzoz gazları olduğu belirlenmiştir. Erzurum'da kirliliği yönlendiren ve artıran bütün faktörlerin bertaraf edilmesi için acilen uygun hava kirliliği yönetim planları ve eylem stratejileri geliştirilmelidir.
Artvin ili katı atıklarının biyogaz potansiyeli
Bu tez çalışması, Artvin ilinde oluşan evsel ve hayvansal atıklar üzerine kapsamlı bir inceleme yaparak, bu atıkların biyogaz üretimi açısından taşıdığı potansiyeli ortaya koymaktadır. Çalışma kapsamında, Artvin ilinde oluşan evsel katı atıklar ile hayvansal atıkların biyogaz potansiyelinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda öncelikle ilin nüfus projeksiyonları hesaplanmış, kişi başına düşen günlük atık üretim miktarları belirlenerek gelecekte oluşması muhtemel atık miktarları tahmin edilmiştir. Evsel katı atıkların düzenli depolama sahasında oluşturabileceği biyogaz miktarının hesaplanmasında, Amerika Çevre Koruma Ajansı (EPA) tarafından geliştirilen LandGEM (Landfill Gas Emissions Model) kullanılmıştır. Model aracılığıyla elde edilen depo gazı üretim verileri analiz edilerek biyogaz potansiyeli ortaya konmuştur. Hayvansal atıkların biyogaz potansiyelinin belirlenmesinde ise, Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı'na bağlı Enerji İşleri Genel Müdürlüğü'nün hazırlamış olduğu Biyokütle Enerjisi Potansiyeli Atlası'ndan elde edilen veriler esas alınmış; hayvan varlığına ilişkin sayısal bilgiler ile literatürde yer alan teknik katsayılar doğrultusunda potansiyel biyogaz üretim miktarları hesaplanmıştır. Elde edilen bulgular, Artvin ilinde atık yönetimi politikalarının geliştirilmesi ve yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımının artırılması açısından önemli katkılar sunmaktadır.