Vinil asetat ve stirenin membran biyoreaktörde giderimi
Biodegradation of vinylacetate and styrene in membrane bioreactor
Yazar: BESTE YALÇIN ÇELİK
Danışman: DOÇ. DR. ALPER NUHOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Vinil asetat ve stiren kimya endüstrisinde geniş çapta kullanılan uçucu organik bileşiklerdir. Bu yüzden kimya endüstrilerindeki atıksu ve atık gazlardan bu uçucuların etkili ve ekonomik giderimine ihtiyaç duyulur. Bu çalışma iki aşamada yürütülmüştür. Çalısmanın ilk aşamasında vinil asetat ve stiren içeren atıksu aerobik ve anoksik şartlarda kesikli olarak arıtılmış, performansı ve kinetik sabitleri araştırılmıştır. Aerobik kesikli arıtımın kinetik sabitleri ?max, Ks ve Ki sırasıyla vinil asetat için 0.66 sa-1, 19.67 mg/L ve 50.56 mg/L, stiren içinde sırasıyla 1.28 sa-1, 9.27 mg/L ve 101 mg/L olarak bulunmuştur. Anoksik kesikli arıtımın kinetik sabitleri ?max, Ks ve Ki sırasıyla stiren için 0.11 sa-1, 50.27 mg/L ve 151 mg/L, vinil asetat için ?max,ve Ks sırasıyla 0.31 sa-1 ve 33.88 mg/L olarak bulunmuştur.İkinci aşamada, membran ünitesinin eklendiği sistemde, vinil asetat ve stiren içeren atıksuyun sürekli arıtımı incelenmistir. Sürekli arıtım, değişen vinil asetat ve stiren yükleri altında farklı çamur yaşlarında yürütülmüştür. Sürekli denemelerde stiren yükü 0.11 ? 3.1 kg stiren/m3 gün, hidrolik kalış süreleri 2.30 -10.42 saat ve çamur yaşı ise 0.2- 20 gün aralığında, vinil asetat yükü 0.2-0.7 kg vinil asetat/m3 gün hidrolik kalış süreleri 3.47- 10.42 saat ve çamur yaşı ise 0.5 -20 gün aralığında çalışılmıştır.Stiren tüm yükleme değerlerinde, vinil asetatın ise 0.7 kg vinil asetat/m3 gün yük değeri hariç çıkış konsantrasyonunda stiren ve vinil asetata rastlanılmamıştır.Sonuç olarak hem kesikli hem sürekli işletim şartlarında karışık kültür stiren ve vinil asetatın gideriminde oldukça yüksek performans göstermiştir. Biyolojik giderimin bu ucuçu organik bileşiklerin gideriminde ana mekanizma olduğu bulunmuştur

Abstract:
Vinyl acetate and divinyl benzene are volatile organic compounds that highly used in chemical industry. Thus, it is needed to remove, these compound from wastewater and gas emissions from chemical industry. This study was carried out at two stages. The first stage of this study, vinyl acetate and styrene wastewaters was treated with activated sludge in batch (aerobic and anoxic) and evaluated performance and kinetic coefficients of the system. Kinetic coefficient of batch treatment system in aerobic , ?max, Ks ve Ki were found as vinyl acetate for 0.66 h-1, 19.67 mg/L and 50.56 mg/L, styrene for 1.28 h-1, 9.27 mg/L and 101 mg/L,respectively. Kinetic coefficient of batch treatment system in anoxic ?max, Ks ve Ki were found as styrene for 0.11 h-1, 50.27 mg/L and 151 mg/L, respectively. For vinyl acetate ?max and Ks were found 0.31 h-1 and 33.88 mg/L respectively also.The first stage of this study, continuous treatment ofvinyl acetate and styrene wastewaters was investigated at reactor with membrane unit. Continuous treatment was conducted at various of vinyl acetate and styrene loadings and sludge ages. It was studied at styrene loadings of 0,16-0,7 kg/m3 day, hydraulic retention time of 2.3 10.42-h and sludge age of 0.5 20-day and vinyl acetate loadings of 0.2-0.7 kg vınyl acetate/m3 day, hydraulic retention time of 10.42-3.47 h and sludge age of 0.5 -20day. At all styrene loadings. Vinyl acetate except for vinyl acetate loading of 0.7 kg vınyl acetate/m3day, styrene and vınyl acetate concentrations were not seen in effluent.Consequently, mixed culture showed hight removal performance in both continuous and interual operation conditions for styrene and vinyl acentate. It was found that biological removal is the main mechanism for the removal of volatile organic compounds