Selülozik atıkların parçalama yöntemleri ile geri dönüştürülebilirliği
The recyclability of cellulosic wastes using disintegration methods
Yazar: YELİZ KARATAŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ TURAN YILMAZ
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Atığın dönüştürülmesi = Transformation of trash ; Bitkisel atıklar = Plant wastes ; Doğal çevre = Natural environment ; Ekolojik çevre = Ecological environment ; Hemiselüloz = Hemicellulose ; Lifli kompozitler = Fiber composites ; Lignoselüloz = Lignocellulose ; Lignoselülozik yapı = Lignocellulosic structure ; Organik atıklar = Organic wastes ; Sürdürülebilir çevre = Sustainable environment

Özet:
Son yıllarda hızlı nüfus artışı ve değişen çevre koşulları tüketicilerin ihtiyaçlarını arttırmıştır. Buna bağlı olarak, doğal kaynakların tüketimi ve oluşan atık miktarı artmıştır. Bu durum doğal kaynakların verimli kullanılması zorunluluğunu ortaya çıkarmıştır. Bunun sonucunda çevre dostu, sürdürülebilir, geridönüşüm ürünlerinin önemi ortaya çıkmıştır. Yürütülen bu tez çalışmasında; mevsimsel döngülerden veya çeşitli çevresel faktörlerden kaynaklı oluşan selüloz içerikli bitkisel atıkların geri dönüştürülebilirliği tespit edilmiş, atık materyalden yeni çevre dostu ürünler üretilerek atık oluşumu azaltılmıştır. 
Bitkisel atıkların geri dönüştürülebilirliği işlemi için atık palmiye yaprak ve sapları kullanılmıştır. Bitkisel atığa çeşitli biyolojik, fiziksel ve kimyasal yöntemler uygulanmıştır. Selülozik atık havuzlama, alkali-asidik termal parçalama, ağartma gibi kimyasal işlemlerden geçirilmiş, lignin, hemiselüloz, pektin gibi yapı taşları sistemden uzaklaştırılmış ve selüloz içeriği yüksek çeşitli materyaller elde edilmiştir. Palmiye atıklarının hem yaprak hem de sap kısımları için ayrı ayrı biyolojik, fiziksel, kimyasal yöntemlerle, çeşitli dozlar uygulanarak farklı iplik formları, lif formları, pamuk formları ve kağıt formlarında ürünler üretilmiştir. Her form birbiriyle karşılaştırılmış, bu işlemler için uygun olan ve uygun olmayan kimyasallar tespit edilmiş, her işlem için optimum süre, sıcaklık gibi faktörler belirlenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalarda genel olarak; uygun kimyasalların tespiti, çözelti sıcaklığı, bekleme süresi, çözelti pH' ı, sisteme beslenen atık kütlesi, çözelti konsantrasyonu gibi parametrelerin etkileri üzerine odaklanılmıştır. Üretilen selüloz içeriği yüksek materyallerin karakteristik özelliklerini tespit edebilmek için bu ürünler XRD (X-Ray Diffraction), selüloz tayini, SEM (Scanning Electron Microscope), su tutma kapasitesi, % su emiciliği gibi çeşitli analizlere tabi tutulmuştur.
Deneysel çalışmaların sonucunda, üretilen farklı ürünlerin kendilerine özgü karakteristik özellikleri belirlenmiştir. Bu özellikleri doğrultusunda kullanılabileceği alanlar da tespit edilmiş ve sonuçlar kısmında listelenmiştir.

Abstract:
The current population growth and the changing environmental conditions have increased the needs of consumers in recent years. Accordingly, there has been a significant rise in the consumption of resources and the amount of the subsequent waste material. This situation has led to the obligation to use the natural resources efficiently. As a result, the importance of the environmentally friendly, sustainable recycled products have emerged. In this study, it was determined that the cellulosic plant waste which forms because of the seasonal cycles and various environmental factors can be recycled; and waste reduction was achieved by producing new environmentally friendly products out of some waste materials. 
Within this research, the waste leaves and stems of palm trees were used for the recycling process. Various biological, physical and chemical methods were applied on the plant waste. The cellulosic waste was put through the processes of retting, alcaline acidic thermal decomposition, bleaching and so on; the main substances like lignin, hemicellulose and pectin were removed, and certain high cellulosic materials were obtained. 
By using the separate biological, physical and chemical methods on both the leaves and the stems of palm waste, different products were produced in the forms of thread, fibre, cotton and paper. Each form was compared with one another, the appropriate and inappropriate chemicals were determined, and the factors such as the optimum period and temperature were identified for each process. Through the experimental studies, the effects of the parameters like the determination of the appropriate chemicals, the temperature of the solution, the standby period, the pH of the solution, the waste mass which was fed into the system, and the solution concentration were generally focused on. 
With the aim of identifying the characteristics of the high cellulosic materials which were produced, they were exposed to various analyses such as SEM (Scanning Electron Microscope), XRD (X-Ray Diffraction), the determination of cellulose, the water holding capacity and the per cent water absorption capacity. At the end of the experiments, the typical characteristics of the different materials which were produced in this study were identified. By considering these characteristics, the areas which they are suitable for were determined and listed in the Results Section.