Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008

Browse

Filters

2001 - 2009172010 - 2019132020 - 202514

Settings

Department: search.filters.department.Thesis (Master)--İzmir Institute of Technology, Environmental Engineering

Search Results

Now showing 1 - 10 of 44
  • Master Thesis
    Risk Assessment for Children's Exposure to Trace Elements Via Dust
    (01. Izmir Institute of Technology, 2025) Kromah, Abdullah Samukaı; Sofuoğlu, Sait Cemil
    Çocuklar, ev, çocuk parkı ve sokak tozu ve toprağın diyet dışı sindirimi ve solunması yoluyla iç ve dış mekanlarda eser elementlere maruz kalabilirler. Bu maruziyet yolları, elllerini ağızlarına götürmeleri nedeniyle kritik olabilir. Bu çalışma, literatürden ölçülen seviyeleri derleyerek Türkiye genelinde toprak ve tozdaki eser element konsantrasyonlarını ve Türk çocuklarında maruziyeti ve ilişkili kanser ve kronik toksik riskleri değerlendirmeyi amaçlamıştır. Türkiye genelinde 20 yerde toplam 43 çalışmada 14 element düzeyleri bildirilmiştir. Maruziyet senaryoları (5th, 10th, 25th, 50th, 75th, 90th, ve 95th yüzdelikler) oluşturularak ilişkili riskler hesaplanmıştır. Ortalama sindirim kronik toksik riski çocuk parkı tozunda sırasıyla Cd, Co, Cr (VI) için 4,3, 2,8 ve 2,1; toprakta Cd, Ni ve Sb için 5,2, 1,4 ve 1,2; sokak tozunda Co, As, Cd ve Mn için 7,3, 5,9, 2,3 ve 1,1 olarak hesaplanmıştır. Ortalama sindirim As, Cr (VI), Pb kanser riski toprak ve sokak tozu için sırasıyla 1.4×10-5, 3.6×10-6, 1.1×10-6 ve 1.5×10-4, 2.8×10-6, 9.5×10-7 olarak bulunurken çocuk parkı tozu için 10-6 ile 10-7 arasında kalmıştır. Eşik değer olan '1'in iki katından yüksek kronik toksik riskler ve >1.0×10-5 olan kanser riskleri dikkate alınması gereken düzeyler olup Türk çocukları için toprak/toza maruziyetin önemli olduğunu göstermektedir.
  • Master Thesis
    Bioremediation of Sediments Contaminated by Persistent Organic Pollutants: an In-Silico Approach
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Yıldırım, Batuhan; Demirtepe, Hale; Ökten, Hatice Eser
    Bromlu alev geciktiriciler arasında en yaygın kullanılanlardan biri olan polibromlu difenil eterler (PBDE), çevre ve insan sağlığı üzerinde ciddi riskler oluşturan kalıcı organik kirleticiler olarak bilinmektedir. Bu nedenle, bozunma süreçleri ile çevresel ortamlardan giderilmeleri gerekmektedir. Fakat, karmaşık çevresel ortamlarda bozunmanın ilerleyişini takip etmek zordur. Bu sebeple, PBDE'lerin bozunma süreçlerini anlamak ve etkili iyileştirme yöntemleri geliştirmek için modelleme çalışmaları gereklidir. Bu çalışma, PBDE'lerin sedimanlardaki anaerobik dehalojenasyonunu modellemek ve iyileştirme senaryoları altında bozunma yollarını ve bozunma hızlarını analiz etmeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla, doğal giderim, biyostimulasyon ve biyoogmentasyon senaryolarını taklit eden bir mikrokozm çalışmasının deneysel verileri kullanılmıştır. Daha önce geliştirilmiş olan anaerobik dehalojenasyon modeli (ADM), geliştirilip entegre edilerek 'ADM-IE' adı verilen yeni bir model oluşturulmuştur. ADM-IE, PBDE bozunması için tüm olası dehalojenasyon yollarını listeleme, bu yolların reaksiyon miktarlarını belirleme, ölçülen bileşikler için bozunma hız sabitlerini hesaplama ve ölçülmeyen bileşikler için makine öğrenimi algoritmalarıyla hız sabitlerini tahmin etme yeteneklerine sahiptir. Sonuç olarak, modelin yüksek konsantrasyonlu bileşikler için daha başarılı tahminler yaptığını, ancak düşük konsantrasyonlu bileşikler için tahmin doğruluğunun daha düşük olduğunu gösterilmiştir. Brom atomlarının pozisyonlarının dehalojenasyon yollarında kritik bir rol oynadığı belirlenmiştir. İyileştirme senaryoları arasında, biyoogmentasyon genellikle en yüksek bozunma hızlarını sağlarken, bazı durumlarda biyostimulasyon daha yüksek hızlar göstermiştir. Bununla birlikte, belirli reaksiyonlar toksik ürünlerin oluşumunu desteklemiştir, bu da biyostimulasyon uygulamasında dikkatli olunması gerektiğini vurgulamıştır. Model, iyileştirme stratejilerinin optimize edilmesi ve daha az zararlı ürünlerin elde edilmesi için bir analiz çerçevesi sunmaktadır.
  • Master Thesis
    Investigation of Phosphate Recovery From Anaerobic Digestate
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Erünsal, İlker; Bayrakdar, Alper; Özkan, Altan
    Fosfat, tarım sektöründe nutrient kaynağı olarak yaygın olarak kullanılan nadir ve yenilenemeyen bir kaynaktır. Fosfatın büyük çoğunluğu madencilik faaliyetlerinden elde edilir. Bunlar göz önüne alındığında, sıvı atıklardan fosforun geri dönüşümü, alternatif ve sürdürülebilir bir kaynak olarak görülebilir. Organik atıkların anaerobik çürütülmesi, fermente ürün adı verilen fosfor açısından zengin bir atık üretir. Bu çalışmanın amacı bu fosfat geri kazanımı potansiyelini incelemektir. Bunun için adsorpsiyon yöntemi ve strüvit çöktürme yöntemi araştırılmıştır. Adsorpsiyon potansiyelleri göz önüne alınarak iki farklı atık maddeden ZnCI2-FeCl3.6H2O ile modifiye biyokömür üretilmiştir. Karşılaştırmalı testler, Mısır Koçanı Biyoçarının (Fe-BC-C) 33 mg/g fosfat adsorpsiyon kapasitesine ulaşırken, Atık Anason Biyoçarının (Fe-BC-A) 41 mg/g'a ulaştığını göstermiştir. Biyoçarlar ile P salınımı ve kontrol deneylerinde her iki biyoçarın da ortama fosfor saldığı ve düşük adsorpsiyon potansiyeline sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bu durum, fosfor geri kazanımı için modifikasyon sürecinin önemini göstermiştir. Strüvit çökelmesi laboratuvar ölçekli kolonda ve pilot ölçekli kolonda MgCl2.6H2O ilavesiyle araştırılmıştır. Her iki sistemde de %80'den fazla fosfor geri kazanımı gözlemlenmiştir. Fosfat giderimini etkileyen parametreler pH, Mg/P molar oranı, yukarı akış hızı, reaktör tipi ve sürekli besleme olarak belirlenmiştir.
  • Master Thesis
    Investigation of a Novel Personal Sampler Material for the Identification of Human Exposure To Semivolatile Organic Compounds
    (2024) Akmermer, Zülfikar; Demirtepe, Hale; Sofuoğlu, Sait Cemil
    SVOCs are widespread indoors, where they occur at high levels. Humans spend most of their time indoors and are regularly exposed to these compounds. Various methods exist to assess human exposure to SVOCs. However, a novel personal sampler material, i.e. silicone wristband, has been used for the last decade. Due to its commencing use, the uptake capacity of silicone wristbands for SVOCs still needs to be discovered. This study aims to investigate the SVOC uptake rate and equilibrium partitioning coefficients of silicone wristbands. To achieve this aim, an analysis method for determining SVOCs in silicone wristbands was developed and validated with wristbands worn by academic personnel of IZTECH. The results showed that among polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) acenaphthylene, among organophosphate esters (OPEs), tris (2-butoxyethyl) phosphate and among phthalate esters, di(2- ethylhexl) phthalate were found as the dominant SVOCs in silicone wristbands. Then, the uptake capacity of silicone wristbands for PAHs was investigated by deploying them in a school environment for 36 days, together with polyurethane foam passive air samplers. The uptake rates varied three orders of magnitude for compounds reaching equilibrium, i.e. acenaphthene, acenaphthylene, fluorene, phenanthrene, and anthracene (0.010 – 25.93 m3/day), while for fluoranthene, chrysene, and pyrene uptake rates were close to each other (0.17 – 0.50 m3/day). Furthermore, silicone wristband-air partitioning coefficients were in the range of 5.93 to 7.43 for acenaphthene, acenaphthylene, fluorene, phenanthrene, and anthracene. Lastly, daily and chronic toxic exposures and lifetime cancer risk for school children were assessed using PUF-PAS concentrations, and no significant risk was identified.
  • Master Thesis
    Industrial Symbiosis Model as a Tool of Circular Economy Supported by Lca: a Case Study of Adana Organized Industrial Zone
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Küçüker, Mehmet Ali; Kaplangı, Berat Batuhan; Küçüker, Mehmet Ali
    This thesis aims to develop an industrial symbiosis model for 24 facilities located in the Adana Organized Industrial Zone (AOSB). Within the framework of the European Union Green Deal (EU Green Deal) and the United Nations (UN) Sustainable Development Goals, which emphasize the global importance of the circular economy (CE) model, this thesis focuses on all aspects of industrial symbiosis to transform organized industrial zones into eco-industrial parks and promote greener and more sustainable production. All facilities have been coded with NACE codes, and potential symbiosis alternatives between them and within in-factory processes have been examined. Potential matches have been identified and evaluated based on criteria such as environmental gains, emission reductions, and decreases in electricity, natural gas, and waste production that could be achieved through symbiosis. Value stream maps have been prepared for all facilities, and tables summarizing production and consumption processes have been created. Potential matches with other facilities have been identified, and a visual network was created through network analysis. Life cycle analyses (LCA) were conducted for two facilities, assessing the potential benefits of symbiosis through LCA. Subsequently, environmental benefits of symbiosis were calculated using emission factors. This study reveals that, as a result of possible industrial symbiosis scenarios, an industrial symbiosis system formed by the companies subject to the thesis could potentially achieve approximately 120,000 tCO2 emission savings and 15,000 MWh electricity savings annually. This study will contribute to future industrial symbiosis efforts in the transformation process of an organized industrial zone into an eco-industrial park.
  • Master Thesis
    Remediation of Heavy Metals in Top Soils of Aliağa Region
    (2023) Baştuğ, Muhammed; Demirtepe, Hale; Ökten, Hatice Eser
    Phytoremediation using energy crops provides the opportunity to achieve soil remediation and bio-based energy production simultaneously. However, there is limited information in the literature comparing the potential of different energy plants to remove multiple heavy metals. In this study, safflower (Carthamus tinctorius), canola (Brassica napus), and common reed plants (Phragmites australis), known as energy crops in the literature, were used to investigate their potential for removing multiple heavy metals in the surface soil of Izmir Aliağa region, the surface soil of Kozak Plateau and a mixture soil. The heavy metal removal efficiencies of plants, heavy metal accumulation in the roots and aboveground parts, bioconcentration factors (BCF), translocation factors (TF), biomass production, and soil properties on heavy metal uptake were investigated. As a result, plants generally produced more biomass in the soil with the highest heavy metal concentration and highest organic matter. More accumulation was observed in the roots of all three plants in the study. When BCF and TF were examined, it was revealed that plants mostly showed phytostabilizer properties for the heavy metals studied. Except for Pb, heavy metal concentrations in soil were reduced as a result of phytoremediation. Additionally, when the three plants were compared, safflower was proposed to be the most suitable plant for phytoremediation due to its high potential for multiple heavy metal remediation and high tolerance to drought. To conclude, phytoremediation using energy crops proved to be a sustainable technique by providing concurrent heavy metal removal and energy production.
  • Master Thesis
    Improvement of energy performance using modular green systems as a retrofitting strategy on building envelope
    (Izmir Institute of Technology, 2023) Al Chaderchi, Balsam Munadhil; Sofuoğlu, Sai̇t Cemi̇l; Arsan, Zeynep Durmuş
    Yeni altyapının geliştirilmesi enerji tüketimini artırmaktadır. Bu nedenle doğa temelli çözümlere ihtiyaç duyulmaktadır. Modüler yeşil sistemlere (MYler) duyulan ilgi, mevcut binaları daha çevre dostu hale getirmesidir. Bu çalışma, binalarda enerji tüketimini en aza indirmek için bir iyileştireme yaklaşımı olarak prefabrik yeşil sistemler olan MY'leri araştırmayı amaçlamaktadır. İlk olarak, farklı bitkiler, malzemeler ve boyutlarla cephe ve çatı alternatifleri tasarlanmıştır. Araştırma iki aşamalıdır: ilki, ürün seviyesi, yani sistemin enerji tüketimini ve CO2 ayak izini değerlendiren yaşam döngüsü analizidir. Plastik, geri dönüştürülmüş plastik, mantar ve fiberglas modül malzemeleri, hammade eldesi, üretim, taşıma ve bertaraf aşamaları için Granta Edupack kullanılarak değerlendirilmiştir. Geri dönüştürülmüş plastik, yaşam süresi boyunca çevresel etkisi açısından en iyi malzeme olarak tespit edilmiştir. İkinci aşamada, geri dönüştürülmüş plastik, çatı için; RA1, RA2 ve RA3 ve cephe için FA1, FA2 ve FA3 iyileştirme alternatifleri ile uygulanmıştır. Enerji performans araştırması, mevcut bir bina olan IYTE Mimarlık Fakültesi, E Blok için DesignBuilder yazılımı kullanılarak yapılmıştır. Yeşil çatı ve cephe modülleri ile % 4.46-6.52 ve % 7.44-11.72 ısıtma için enerji azaltımı sağlanmıştır. Alternatif RA2'nin tüm çatı alanına (ARA2) ve FA3'ün binanın güney duvarina (SFA3) uygulanmasıyla 2773 kWh ısıtma yükünden % 12.65, 7555 kWh soğutma yükünden % 1.60, genel itibarla aylık 471.58 kWh tasarruf sağlanabileceği görülmüştür. Sonuç olarak, MY'ler, daha düşük çevresel etki, bina bazında azaltılmış ısıtma enerji tüketimi ve şehir ölçeğinde azaltılmış soğutma enerjisi sağlama potansiyeli nedeniyle yenileme stratejileri için bir seçenek olabilir.
  • Master Thesis
    Kinetics of Silica Polymerization at Various Conditions
    (01. Izmir Institute of Technology, 2022) Hasköylü Toker, Öykü Çağ; Demir, Mustafa Muammer; Baba, Alper
    Silica is the most abundant element on Earth because the Earth's crust is composed mainly of metal silicates. The source of this silica is mainly volcanic rocks, which come to the surface through tectonic activity and are the primary source of heat for geothermal activity. The silica concentration in a geothermal fluid is higher than the solubility limit of natural waters, so scaling of (metal) silicates is often observed in geothermal operations. This situation has become critical for geothermal power plants. Since silicates have an insulating structure, they lead to a reduction in energy efficiency during fluid transport. The formation of silica-rich deposits should be understood to minimize the negative effects of the scaling. Briefly, silicic acid molecules in the reservoir system are condensed, and the monomeric silicic acid molecules bind to each other via covalent bonds. In the course of this reaction, dimers, tetramers and short oligomers are formed, and eventually a large polymeric silica network is formed. In the presence of metals, both the kinetics of polymerization and the structure of the network are inevitably affected. In this study, the presence of kinetic parameters (different salts such as FeCl3, MgCl2, AlCl3 and NaCl), the reaction process, the rate and the activation energy of silica polymerization at different temperatures between 25 and 90 °C were investigated. The yellow silicomolybdate method was used to determine the concentration of monomeric silica. The order of the polymerization reaction was given as 3. The polymerization occurs in the initial phase, in the first 40 minutes, where the activation energy was about 29.52 ± 2.28 kJ/mol and the rate constant was of the order of 4x10-8 mol-2∙L2∙s-1. The results also confirmed that pH has a stronger effect on the kinetics of silica polymerization than temperature. The neutral solution decreases rapidly, while the acidic solution has an induction phase in the first hour of polymerization. Different temperatures did not affect the polymerization rate as much as pH. At 25°C the experiment showed the fastest polymerization, but at 90°C the low concentration changed from the beginning. During all these experiments, no scaling of amorphous silica was observed, only the polymerization of silica.
  • Master Thesis
    Screening Spirulina Stranins for Protein Productivity Based on Cultivation Under Photobioreactor Conditionsy
    (01. Izmir Institute of Technology, 2022) Binkanat, Tahir Burak; Özkan, Altan; Büyükkileci, Ali Oğuz
    Spirulina is an industrially produced algae for consumption as a nutritional supplement owing to its exceptionally high protein content. The delivery of the desired metabolite profiles highly depends on selecting the correct strains for growth. In this regard, the information in the literature is limited as the strains cultivated industrially are unknown, and the strains of academic research were mostly locally isolated or procured from local sources. The current study is the first step of research activities planned to assess the large-scale production potential of Spirulina in Izmir. Thus in this work, Spirulina platensis 2340, Spirulina maxima 84.79, Spirulina platensis 85.79, Spirulina platensis 86.79, and Spirulina platensis 29 were screened for biomass and protein productivity during cultivation under standardized process conditions of a bubble column photobioreactor. The final biomass concentrations were strain specific and ranged from 1.2 to 1.9 g/L. An inverse relationship existed between the logistic model-based final biomass concentrations and the production rate constants. Thus, the peak productivities were more evenly distributed and ranged between 0.15 to 0.20 g/L-day. SP 29 had the ideal protein content vs. cultivation time profile as it was consistently high and varied in the narrow range of 60 to 64%. Higher protein contents could be reached with the other strains, but they also had higher variations during the growth period. The final protein concentrations varied from 0.4 g/L to 1.4 g/L. The highest peak productivity obtained was about 0.11 g/L-day, which could be obtained by three of the strains. The results clearly show the importance of strain selection for sustaining protein-rich biomass production with Spirulina.
  • Master Thesis
    Co-Production of Chitin Nanofibers, Proteins, and Lipids in Marine Diatoms Belonging To the Thalassiosira Genus
    (Izmir Institute of Technology, 2022) Sezgin, Tuğçe; Özkan, Altan; Özkan, Altan
    Chitin is a biopolymer used in various industries, including biomedical, pharmaceutical, medical, and food. Today, the vast majority of chitin is obtained from waste shellfish. Shellfish chitin has an inherent impurity problem because chitin in these organisms is embedded in other organics and inorganics. Thus, new sources have been investigated. Diatoms, particularly Thalassiosira and Cyclotella species, have the potential to be the providers for applications requiring high quality through their unique ability to biosynthesize and extrude chitin nanofibers. The primary aim of this study is to study this potential. This investigation entailed the cultivation of three Thalassiosira strains according to a standard cultivation protocol under photobioreactor conditions. The secondary aim was to assess the possibility of commercially valuable co-product generation. For this, biomass protein, lipid, and fatty acids contents were analyzed. Chitin productivity varied significantly between the strains. The peak productivities and final concentrations ranged from 4 to 25 mg/L-day and from 60 to 250 mg/L, respectively. Average fiber diameters ranged from 68.5 to 95.0 nm. Silicon limited growth increased the chitin biosynthesis in T.weissflogii 1336 and T.pseudonana 2135. Biomass lipid contents of over 45% were obtained with T.pseudonana 2135 under silicon depletion. The fatty acid profiles indicated the suitability for application as live aquaculture feed for T.weissflogii 1336, and biodiesel feedstock material for T.pseudonana 2135. The highest biomass protein contents were about 30%, which were obtained under silicon availability. This study, for the first time, assessed the chitin productivity of Thalassiosira strains and demonstrated unique multiproduct generation scenarios.