Manyetik nanopartiküllerin anaerobik çürütme performansına etkileri
Effects of magnetic nanoparticules on anaerobic corruption performance
Yazar: NURCAN ATEŞ
Danışman: DOÇ. DR. ÖZLEM DEMİR
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Atık çamur = Waste sludge ; Kentsel atık sular = Municipal waste waters ; Metal nanopartiküller = Metal nanoparticles

Özet:
Anaerobik çürütme, atıksu arıtma tesislerinde üretilen çamuru stabilize etmek ve yenilenebilir enerji üretmek için yaygın olarak kullanılan işlemlerden biridir. Arıtma çamurlarının anareobik olarak çürütülmesi modern atıksu arıtma tesislerinde giderek yaygınlaşmakta ve anaerobik çürütme sistemleri özellikle büyük kapasiteli tesislerin önemli bir parçası haline gelmektedir. Anaerobik çürütmede organik maddeler metan, karbon dioksit, hidrojen sülfit, amonyak ve yeni bakteri biyokütlesine neredeyse tamamen dönüşmektedir. Anaerobik çürütme, bir dizi mikroorganizma grubu tarafından gerçekleştirilir ve bu nispeten yavaş bir işlemdir. 
Günümüzde, bilimsel araştırmalar için yeni bir alan olan nanoteknolojideki gelişmeler, nanopartiküllerin birçok alanda kullanılmasını sağlamıştır. Kullanım alan ve uygulama yöntemlerinin artması sonucunda nanomateryallerin, çevre ile etkileşimleri de giderek artmıştır. Nanopartikülleri anaerobik çürütücülerdeki metan üretimi ve stabilizasyon üzerine etkileri son yıllarda dikkat çeken bir konu halinde gelmiştir. Fe3O4 nanopartiküller, en bilinen nanopartüküllerden biridir. 
Bu çalışmada, nanopartikül uygulamaları hakkında bilgiler verilmiş ve manyetik nanopartiküllerin, özellikle de Fe3O4 manyetik nanopartiküllerinin, atıksu arıtma tesislerindeki anaerobik çürütücü üzerine etkileri ile ilgi çalışmalar ele alınmıştır. Ayrıca, laboratuvar ortamında birlikte çökeltme yöntemi ile Fe3O4 manyetik nanopartikülü sentezlenmiş, manyetik özellikleri değerlendirilmiştir. Fe3O4 sentezlendikten sonra farklı konsantrasyonlarda anaerobik çürütücülere ilave edilerek biyogaz değişimi yönünden incelenmiştir.  Fe3O4 konsantrasyonu artması ile biyogaz artışı görülmüş ve Fe3O4 kullanılmayan kontrol düzeneklerindeki ortalama biyoaz hacmi 428.9 mL iken 0.3 g/L Fe3O ilavesinde 572.8 mL biyogaz elde edilmiştir

Abstract:
Anaerobic digestion is one of the commonly used processes to stabilize the sludge produced in wastewater treatment plants and to produce renewable energy. Anareobic digestion of treatment sludges is becoming increasingly common in modern wastewater treatment plants, and anaerobic digestion systems are becoming an important part of particularly large-capacity facilities. Organic materials in anaerobic digestion are almost completely transformed into methane, carbon dioxide, hydrogen sulfide, ammonia and new bacterial biomass. Anaerobic digestion is carried out by a number of microorganism groups, and this is a relatively slow process.
Today, advances in nanotechnology, a new area for scientific research, have enabled nanoparticles to be used in many areas. As a result of the increasing usage and application methods, the interaction of nanomaterials with the environment has also increased. The effects of nanoparticles on methane production and stabilization in anaerobic digesters have become a remarkable subject in recent years. Fe3O4 nanoparticles are one of the most known nanoparticles.
In this study, information about nanoparticle applications is given and the studies related with the effects of magnetic nanoparticles, especially Fe3O4 magnetic nanoparticles, on anaerobic digesters in wastewater treatment plants are discussed. In addition, Fe3O4 magnetic nanoparticle was synthesized by the co-precipitation method in the laboratory and its magnetic properties were evaluated. After synthesizing Fe3O4, it was added to anaerobic digesters in different concentrations and examined for biogas exchange. Biogas increased with the increase in Fe3O4 concentration, and the average biogas volume in the control devices without Fe3O4 was 428.9 mL, while 572.8 mL of biogas was obtained with the addition of 0.3 g/L Fe3O4.