Kesikli bir reaktörde aerobik ve anoksik şartlarda fenol giderimi

ÖZET Y.Lisans Tezi KESİKLİ BİR REAKTÖRDE AEROBİK VE ANOKSİK ŞARTLARDA FENOL GİDERİMİ Beste YALÇIN Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Yrd. Doç. Dr. Alper NUHOĞLU Bu çalışma önemli bir kirletici olan fenolün kesikli bir reaktörde aerobik ve anoksik şartlar altında arıtımının incelenmesi, kinetik parametrelerin hesaplanması ve aerobik şartlar altında fenol gideriminin matematiksel olarak modellenmesini kapsamaktadır. Çalışmanın aerobik şartlar altındaki ilk aşamasında 32-1450mgL aralığındaki fenol konsantrasyonlarının arıtımı incelenmiş ve 1450 mg/L fenol konsantrasyonunun arıtımı için 72saat'ten büyük kalış süresine ihtiyaç olduğu tespit edilmiştir. Başlangıç fenol konsantrasyonu ve spesifik üreme hızı arasındaki ilgi için Haldene biyokinetik eşitliği tercih edilmiş ve bu eşitlikte yer alan unıax, Ks ve Ki parametrelerine ait değerler sırasıyla 0143sa`', 87.442 mg/L, 107.062 mg/L olarak hesaplanmıştır. Matematiksel modelleme aşamasında Haldene eşitliğini esas alan modelin lOOmg/L'den büyük fenol konsantrasyonları için.zamanla fenol konsantrasyonundaki değişimi tahmin etmede yetersiz kalması sebebiyle alternatif bir model kullanılmıştır. Kullanılan alternatif modelin geniş aralıktaki fenol konsantrasyonlarının zamanla değişimini başarılı bir şekilde yansıttığı görülmüştür. Çalışmanın ikinci kısmında ise fenolün anoksik şartlar altında denitrifikasyon prosesiyle giderimi incelenmiştir. Burada optimum C/N oranı olarak 1 değeri bulunmuştur. Optimum oran kullanılarak 25-172 mg/L fenol ve buna karşılık gelen 50- 300mg/L aralığmdaki nitrat değerleri için anoksik ortamda fenol giderim kinetiği Haldene eşitliğini esas alan biyokinetik modelle incelenmiş ve bu eşitlikte yer alan kinetik parametre değerleri ıxmy= 0.08 İsa`1, Ks =79.49mg/L ve K; =94.5 mg/L olarak hesaplanmıştır. 2003, 62 sayfa Anahtar Kelimeler: Fenol giderimi, aerobik fenol giderimi, anoksik fenol giderimi, biyolojik arıtım, kesikli reaktör ABSTRACT Master Thesis PHENOL REMOVAL IN A BATCH REACTOR UNDER AEROBIC AND ANOXIC CONDITIONS Beste YALÇIN Atatürk University Graduate School of Natural and Applied Science Department of Environmental Engineering Supervisor: Asst. Prof. Dr. Alper NUHO?LU This study comprises the removal of phenol, a major pollutant, in a batch reactor under aerobic and anoxic conditions, estimation of kinetic parameters and the mathematical modelling of phenol removal for aerobic conditions. In the first step of the study, the removal of various phenol concentrations between the range of 32-1450 mg/L were investigated and it was determined that needed retention time for the treatment of 1450 mg/L phenol concentration was greater than 72 hours. The Haldene biokinetic equation was employed for the relation between the u and initial phenol concentration (F0) values and the kinetic parameters of this equation was estimated as un]ax=0 1431ı'1, Ks=87.442 mg/L and Kj=107.062 mg/L The mathematical model including the Haldene biokinetic equation gave deficient estimates for the concentrations greater than 100 mg/L phenol. Thus an alternative model was employed and this model depicted well the phenol concentrations for wide range of initial phenol concentrations (32-1450 mgL). In the second step of the study, under anoxic conditions phenol removal was tested by denitrification process. The optimum C/N value found as 1. For the phenol concentrations of 25-172 mg/L and corresponding nitrate concentrations of 50-300mg/L, phenol removal kinetics was investigated by using Haldene equation. The parameter values of Umax. Ks and Kf were estimated as 0.08 lh`1, 79.49 mg/L and 94.5 mg/L respectively. 2003, 62 pages Keywords: Phenol removal, aerobic phenol degradation, anoxic phenol degradation, biodegradation, batch reactor n 61