Endüstriyel Hava Kirliliği Kontrolünde Porfirinle Modifiye Edilmiş Hollow Fiber Membranların Kullanılabilirliği: Denitrifikasyon Yoluyla NOx Giderimi - Ergenekon, Pınar; Keskinler, Bülent; Dizge, Nadir; Erhan, Elif; Dumoulın, Fabienne (My University, 2017)
Projede, yakıt kullanımı ve nitrik asit üretiminden kaynaklanan, saglık ve diger çevresel etkileri nedeniyle gittikçe daralan emisyon limitlerine tabi NOx?in (NO + NO2) giderimine yönelik etkili ve yalın bir hava kirliligi kontrol teknolojisinin gelistirilmesi hedeflenmistir. Alternatif NOx uzaklastırma teknikleri özellikle suda NO?nun düsük çözünürlügü ve buna baglı olarak yüksek kalıs zaman ihtiyacından dolayı çok büyük reaktör hacimleri gerektirdiginden henüz hayata geçirilmis bir uygulama bulunmamaktadır. Bu proje kapsamında NO baglama özelligi kazandırılmıs membranlar gelistirilerek, bu membranların kullanılacagı bir hollow fiber membran (HFM) biyoreaktör ile NOxlerin denitrifikasyon ile giderimi arastırılmıstır. Projedeki ana fikir NO gazının biyolojik yöntemle arıtımında kullanılabilecek bosluklu lif membranların (hollow fiber membran) NO gazının reaktörde tutulmasını saglayacak sekilde modifiye edilmesidir. Literatürde NO?yu bagladıgı bilinen bazı metal porfirinler bu amaç için biçilmis kaftan olabilecek özellikler tasımaktadır. Bu proje kapsamında NO baglama özelligi kazandırılmıs membranlar gelistirilerek, bu membranların kullanıldıgı bir hollow fiber membran (HFM) biyoreaktör ile NO gazı giderimi arastırılmıstır. Projenin birinci asamasında mono ( 5-(4- karboksifenil)-10,15,20-trifenil demir porfirin) ve tetra karboksilli demir porfirin (5,10,15,20- Tetrakis(4-karboksifenil)-demir porfirin) sentezlenmis ve tabaka seklindeki PVDF membranın yüzeyi bu porfirin ile kaplanarak katkılı membran elde edilmistir. Ikinci asamada elde edilen modifiye membranın yüzey özellikleri ve NO tutma yetenegi degerlendirilmis ve uygun protokolle PVDF hollow fiber membranlar kaplanmıstır. Üçüncü asamada HFM biyoreaktör asılanan çamurun ardından nitritle beslenerek devreye alınmıs, karbon kaynagı olarak asetat kullanılarak denitrifikasyon açısından zenginlestirilmis bir kültür elde edilmistir. HFM?ler demet halinde biyoreaktör içine yerlestirilmis ve es zamanlı olarak 15?er adet porfirinli ve porfirinsiz HFM?den NO gazı geçirilerek NO giderim performansı farklı sartlar altında izlenmistir. Kirletici gazlardan nitrik oksidin (NO) en kullanıslı, düsük maliyetli ve güvenilir yöntemlerle giderilmesi hava kirliligi kontrolündeki aktif çalısma konularından olup uygun kapasitesi yüksek seçici malzemeler gelistirilerek bu konuda önemli avantajlar yakalanmaya çalısılmaktadır. Bu projede biyolojik olarak kendini yenileyebilen porfirinli membran malzeme gelistirilerek, çözünürlügü düsük NO gazının içi bosluklu lif (hollow fiber) membran yüzeyinde denitrifikasyon yoluyla azot gazına dönüstürülmesini saglayan bir reaktör sistemi tasarlanmıs ve sistemin NO giderim performansı ve bu verime etki eden faktörler incelenmistir. Projeye maddi destek tamamıyla TÜBITAK 1001 Arastırma projesi 114Y125 kapsamında saglanmıstır.
15.10.2017
Keywords: Biyolojik Hava Kirliligi Kontrolü; Denitrifikasyon; NOx arıtımı; Porfirin katkılı membran; HFM