Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

805-809

Authors: Merve TÜREMEN1 , Aslı DEMİR2* , Esen ÖZDOĞAN3

Öz Tekstil geçmişten günümüze kadar insanoğlunun üç temel ihtiyaçlarından biri olarak bilinmektedir. Tekstil ürünlerinin tüketimi, günümüzde modanın hızla gelişimi ve nüfus artışıyla birlikte artmıştır. Tekstil ürün ve işlemlerinde kaynakların korunması, atık sahaların azaltılma ihtiyacı, atık maliyeti ve üretim için ucuz hammadde ihtiyacı gibi zorlayıcı nedenlerle geri dönüşüm tüm dünyada giderek öneme sahiptir. Geri dönüşüm ile birlikte sosyal, ekonomik ve çevresel açıdan dünyaya önemli katkılar sağlanabilecektir. Birçok ülke bu konuda önlemler alarak endüstriyel bazda çalışmalarını hızlandırmıştır. Ülkemizde tekstil, önde gelen endüstriyel sektörlerden biri olması ve tekstil materyallerinin %95’ten daha fazlasının geri dönüştürülebilme, değerlendirilebilme imkânı olması nedeniyle oldukça önemli bir yere sahiptir. Bu çalışmada tekstilde geri dönüşüm konusunda genel bir değerlendirme yapılmıştır. Anahtar kelimeler: Tekstil, Geri dönüşüm, Tekstil atığı, Atık değerlendirme Abstract Textiles are known to be one of the three basic needs of human beings as from the past to the present day. Consumption of textile products has increased along with the rapid development of fashion and population growth. Recycling with compelling reasons, such as the protection of resources in textile products and processes, the need to reduce waste areas, the cost of waste and the need for cheap raw materials for production, is increasingly prevalent throughout the world. With recycling, significant contributions to the world will be achieved in terms of social, economic and environmental aspects. Many countries have stepped up their work on industrial basis by taking precautions in this regard. Textile in our country has a very important place because it is one of the leading industrial sectors and more than 95% of textile materials can be recycled and evaluated. In this study, a general evaluation of recycling in textiles was made.

824-833

Authors: Hira YÜKSEL1 , Gülşah ÇALIŞKAN KOÇ2* , Safiye Nur DİRİM3

Abstract The scope of the study is to determine the influence of the addition of different amounts of carob (CP), cinnamon (CNP), and ginger (GP) powders and fluidized bed agglomeration process on the moisture content, water activity and powder properties of milk powders as well as powder yield and the energy consumption of the drying and agglomeration operations. CP, CNP, and GP were directly added to whole milk at different concentrations (1-8 % by weight), mixed for 30min and filtered by crude filter paper. Then, the filtrate was spray dried at the inlet and outlet air temperatures of 160 and 80 °C respectively. The powder yield ranged between 55.57-67.07% for milk powder with CP (MPCP), 45.48-61.04% for milk powder with CNP (MPCNP), and 42.42-46.93% for milk powder with GP (MPGP). The addition of the powders decreased the total drying time and energy consumption of the drying process (p<0.05). The agglomeration process was performed at 1.8 m/s, and 80 °C for 15 min. During this process, water (1:0.1 weight: weight, water: powder) was added to powders as a binder. Agglomerates have higher moisture content (3.45-4.60%, wet basis) and water activity (0.171-0.257) values compared to corresponding powders. The solubility times of powders decreased with the increasing amount of ingredients. Higher bulk (200-259 kg/m3) and tapped (339-400 kg/m3) density values were obtained from MPGP compared to other powders. Agglomeration process improved the flow properties of milk powders and increased the bulk and tapped density values. The long solubility times of milk powders (194-244.5 s) reduced to 10-50 s by means of the applied agglomeration process. Öz Bu çalışmanın amacı; farklı miktarlarda keçiboynuzu (CP), tarçın (CNP) ve zencefil (GP) tozu katkısının ve akışkan yatak aglomerasyon işleminin süt tozlarının nem, su aktivitesi ve toz özellikleri, toz verimi ve kurutma ve aglomerasyon işlemlerinin enerji tüketimi üzerindeki etkisinin belirlenmesidir. Farklı konsantrasyonlarda (%1-8 ağırlıkça) CP, CNP ve GP doğrudan tam yağlı inek sütüne ilave edilmiş ve 30 dk. süre ile karıştırılarak kaba filtre kağıdından süzülmüştür. Elde edilen filtrat 160/80 °C hava giriş/çıkış sıcaklığında pilot ölçekli püskürtmeli kurutucuda kurutulmuştur. Toz ürün verimi CP içeren süt tozlarında (MPCP) %55.57-67.07, CNP içeren süt tozlarında (MPCNP) %45.48-61.04 ve GP içeren süt tozlarında (MPGP) ise %42.42-46.93 arasında değişmiştir. Aromaların ilavesi, kuruma süresi ve enerji tüketimini azaltmıştır (p<0.05). Aglomerasyon işlemi 1.8 m/s, ve 80 °C’de 15 dk. süre ile gerçekleştirilmiştir. Bu işlem süresince, su (1:0.1 ağırlık: ağırlık, su: toz) bağlayıcı olarak toz ürünlere ilave edilmiştir. Aglomeratların nem içeriği (%3.45-4.60, yaş bazlı) ve su aktivitesi değerleri (0.171-0.257) süt tozlarına kıyasla daha yüksek bulunmuştur. Toz ürünlerin çözünürlük süreleri ilave edilen aroma maddesine bağlı olarak azalmıştır. Yüksek yığın (200-259 kg/m3) ve sıkıştırılmış yığın (339-400 kg/m3) yoğunluğu değerleri MPGP’den elde edilmiştir. Aglomerasyon işlemi, süt tozlarının akabilirlik özelliklerini; yığın ve sıkıştırılmış yığın yoğunluğu değerlerini arttırmıştır. Süt tozlarının uzun çözünürlük süreleri (194-244.5 s) uygulanan aglomerasyon işlemiyle 10-50 s’ye düşürülmüştür. Anahtar kelimeler: Süt tozu, Aglomerat, Püskürtmeli kurutma, Akışkan yatak aglomerasyon, Toz özellikler

839-845

Authors: Orhan ÖZÜNLÜ1* , Haluk ERGEZER2 , Ramazan GÖKÇE3

Öz Et ve et ürünlerinin bileşiminde bulunan doymuş yağ asidi, kolesterol, tuz, nitrit gibi maddelerin fazla miktarda tüketimiyle insanlarda bazı sağlık sorunları (kardiyovasküler rahatsızlıklar ve bazı kanser türleri) ortaya çıkabilmektedir. Bu yüzden et ve et ürünleri tüketiciler tarafından zaman zaman sağlıksız ürün olarak algılanmaktadır. Bu algıyı ortadan kaldırabilmek için hem bilim insanları hem de et endüstrisinde çalışanlar et ürünlerini daha sağlıklı hale getirebilmek amacıyla çeşitli stratejiler ortaya koymaya çalışmaktadırlar. Bu derlemede sağlıklı et ürünlerini geliştirme stratejileri canlı hayvanlardaki uygulamalar (beslenme yönetimi, genetik stratejiler) ve et ürünlerindeki uygulamalar (sodyum miktarını azaltmak, nitrit miktarını azaltmak, kolesterol miktarını azaltmak, yağ asitleri profilinde değişiklik yapmak, probiyotik ve prebiyotik ilave etmek, diyet lifi ile zenginleştirme, vitamin, mineral ve antioksidanlarla zenginleştirme) olmak üzere iki ana grup altında incelenmeye çalışılmıştır. Anahtar kelimeler: Et ve et ürünleri, Sodyum, Kolesterol, Nitrit, Sağlık Some health problems (cardiavascular diseases and some types of cancer) can be occured in human in the case of excess amount of consumption of saturated fatty acid, cholesterol, salt, nitrite due to the composition of meat and meat products. Thus, meat and meat products have occasionally perceived as unhealthy product by consumers. To change this perception, both scientists and owners in the meat industry are put forward various strategies to meat products in order to get healthier product. In this review, the strategies of developing healthy meat products were tried to investigate with two main branches just about practices in living animals (nutrition management, genetic strategies) and in meat products (reduction of sodium content, reduction of nitrite, reduction of cholesterol, modification of the fatty acid profile, incorporation of probiotics and prebiotics, enrichment with dietary fiber, enrichment with vitamins, minerals and antioxidants).

854-863

Authors: Bahar DEMİRCAN1 , Özgül ÖZDESTAN OCAK2*

Öz Etil laurol arjinat (LAE), yeni gıda katkı maddeleri arasında en güçlü antimikrobiyal maddelerden biri olarak kabul edilen katyonik bir yüzey aktif maddedir. Ayrıca, insan vücudunda doğal bileşenlere hızla metabolize olduğundan toksik olmayan bir katkı maddesi olarak sınıflandırılmış ve gıdalarda kullanımına belirli sınırlamalar getirilerek izin verilmiştir. Antimikrobiyal gıda koruyucu olarak etil laurol arjinat (LAE) kullanımı sırasıyla Gıda ve İlaç Dairesi ve Avrupa Gıda Güvenliği Ajansı tarafından onaylanmıştır. Bu nedenle, son yıllarda, bu bileşiğin gıda sistemlerine uygulanmasına odaklanılmıştır. LAE, esterleşme ve yoğuşma adımları ile sentezlenen stabil bir bileşiktir. Ayrıca küf, maya, gram-pozitif ve gram-negatif bakteriler dahil olmak üzere çok çeşitli mikroorganizmalara karşı güçlü antimikrobiyal aktivitesi bulunmaktadır. Katyonik bir yüzey aktif madde olan LAE’nin antimikrobiyal etkisindeki ana hedef hücre zarıdır. LAE'nin antimikrobiyal bir ajan olarak gıdalardaki potansiyel kullanımı geniş bir ürün çeşitliliğini kapsayabilmektedir. Bu bağlamda, ambalajlanmış gıda ürünlerinin güvenliğini ve kalitesini arttırmak amacı ile geliştirilen antimikrobiyal ambalajlama sistemlerinde LAE'nin uygulanması ile ilgili olarak çeşitli çalışmalar yapılmış ve sonucunda ise bu maddenin birçok sistem üzerinde etkili bir antimikrobiyal olarak kullanılabileceği belirtilmiştir. Son yıllarda, LAE'yi bir gıda koruyucu olarak kullanmak için gıdaya doğrudan ekleme, gıda yüzeyine uygulama veya gıda ambalajına dahil edilme gibi çeşitli stratejiler önerilmiştir. Çoğu uygulama tek başına LAE kullanımına ilişkin olmasına rağmen, gıda ürününün raf ömrünü daha da arttırmak için LAE ve diğer koruma yöntemleri arasında bazı kombinasyonlar da kullanılmıştır. Anahtar kelimeler: Etil laurol arjinat, LAE, Gıda katkı maddesi, Antimikrobiyal ajan, Antimikrobiyal ambalajlama sistemi Abstract Ethyl lauroyl arginate (LAE) is a cationic surfactant considered as one of the strongest antimicrobial material in new food additive. It is also classified as a non-toxic additive because of rapidly metabolized to natural components in the human body and allowed to be used with certain limitations in its use. The use of ethyl lauroyl arginate (LAE) as antimicrobial food preservative has been approved by the Food and Drug Administration and the European Food Safety Agency, respectively. For this reason, in recent years, it has focused on the application of this compound to food systems. LAE is a stable compound synthesized by the steps of esterification and condensation. There is also strong antimicrobial activity against a wide variety of microorganisms including mold, yeast, gram-positive and gram-negative bacteria. The main target for the antimicrobial effect of LAE, a cationic surfactant, the cell membrane. The potential use of LAE as an antimicrobial agent in foods can encompass a wide range of products. In this context, various studies have been carried out on the application of LAE in antimicrobial packaging systems developed with the purpose of increasing the safety and quality of packaged food products and it has been stated that this material can be used as an effective antimicrobial on many systems. In recent years, various strategies have been proposed to use LAE as a food preservative, such as direct addition to food, application to food surface, or inclusion in food packaging. Although most applications are related to the use of LAE alone, some combination treatments have been used between LAE and other conservation methods to further increase the shelf life of the food product.

871-877

Authors: Musa BÜYÜKADA1*

Öz Bu çalışmada bir ileri oksidasyon süreci olan ozonlama kullanılarak çeşitli sentetik atık sularından KOİ ve TOK giderimleri incelenmiştir. Deneylerin planlanmasında bir tür cevap yüzey metodu olan Box Behnken tasarımından (BBT) yararlanılmıştır. İşletme parametreleri olarak ozon dozu (OD, mg/L), reaksiyon süresi (RS, dk) ve başlangıç boya konsantrasyonu (BBK, mg/L) belirlenmiştir. %90’ın üzerinde KOİ ve %80’in üzerinde TOK giderimi, ozonlamanın sentetik atık suların arıtımında etkili bir süreç tipi olduğunu göstermiştir. Son olarak çoklu doğrusal olmayan regresyon (ÇDOR) ile modelleme, ilaveten optimizasyon ile validasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Türetilen ÇDOR modellerinin yanıt değişkenlerini tahmin edebilme gücü %99 olarak belirlenmiştir. 24 mg/L OD, 40 dk RS ve 10 mg/L BBK şartları BBT-optimize işletme şartları olarak belirlenmiştir. Bu şartlarda tüm sentetik atık sulardan yaklaşık %95 KOİ ve %85 TOK giderimi öngörülmüştür. Optimize şartlardaki validasyon deneylerinde elde edilen sonuçlar bu tahminsel değerleri doğrulamıştır. Tahminsel ve deneysel sonuçlar arasındaki büyük uyum BBT’nin optimizasyondaki doğruluğunu ve başarısını ortaya koymuştur. Anahtar kelimeler: Tekstil boyaları, Ozonlama, CYM, Ampirik modelleme, Optimizasyon Abstract In this study, the removal of COD and TOC from various synthetic effluents was investigated using ozonation as an advanced oxidation process. Box Behnken design (BBD) as a kind of response surface methodology was used in planning the experiments. Ozone dose (OD, mg/L), reaction time (RT, min), and initial dye concentration (IDC, mg/L) were determined as the operating parameters. Removal of COD over 90% and TOC over 80% showed that ozonation was an effective process type in the treatment of synthetic effluents. Finally, modeling by multiple non-linear regression (MNLR), additionally optimization and validation studies were performed. The power of the proposed MNLR models for predicting response variables was determined as 99%. OD of 24 mg/L, RS of 40 min, and IDC of 10 mg/L were determined as BBD-optimized operating conditions. Under these conditions, COD of 95% and TOC of 85% removal from all synthetic effluents were approximately predicted. The results obtained from the validation experiments that were performed at optimized condition confirmed these predicted values. Good accordance between predictive and experimental results demonstrated the accuracy and success of BBT in optimization.

884-888

Authors: Abdullah ÖZKAN1* , Behlül Merve KAPLAN2

Abstract The aim of this study is to determine the effect on the rheological and filtration properties of water based drilling fluid of boron minerals. For this purpose, water-based drilling mud was prepared and borax (Na2B4O7.10H2O) with a particle size of 45 μm, ulexite (NaCaB5O9.8H2O) with a particle size of 75 μm and colemanite (Ca2B6O11.5H2O) with a particle size of 100 μm with different concentrations 1-5 (% w/v) are separately added. The characterization of borax, uleksite and colemanite are examined using X-ray fluorescence spectrometer (XRF). The rheological properties such as apparent viscosity, plastic viscosity, yield point and gel strength of the developed mud systems adding boron minerals were determined with a FANN viscometer. The filtration properties were examined using an API Filter Press. All physical measurements were carried out according to the American Petroleum Institute (API) standards. Borax, ulexite and colemanite added (1-5% w/v) drilling muds rheological and filtration properties then compared to each other and the additive free water based drilling mud. The rheological and filtration properties of the developed mud systems are compared to original (additive free) mud system and with each other respectively. It is observed that boron additives improve the rheological properties of the drilling mud. Borax and colemanite have a better effect compared to ulexite. Filtration properties such as filtrate loss and filter cake thickness are increased compared to the original mud system but still in the reference value range and can be implemented to drilling operations. Öz Bu çalışmanın amacı, bor minerallerinin su bazlı sondaj çamurunun reolojik ve filtrasyon özellikleri üzerindeki etkisini incelemektir. Bu amaçla, su bazlı sondaj çamuru hazırlanarak içerisine 45 μm partikül boyutuna sahip boraks (Na2B4O7.10H2O), 75 μm partikül boyutuna sahip üleksit (NaCaB5O9.8H2O) ve 100 μm partikül boyutuna sahip kolemanit (Ca2B6O11.5H2O) farklı oranlarda (1-5% w/v) eklenmiştir. Boraks, üleksit ve kolemanitin karekterizasyonu X-ışınları floresans spektrometresi (XRF) ile yapılmıştır. Bor türevleri içeren su bazlı sondaj çamurunun görünür viskozite, plastik viskozite, kopma noktası ve jel mukavemeti gibi reolojik özellikleri FANN viskozimetresi ile belirlenmiştir. Filtrasyon özellikleri, API Filter Presi kullanılarak incelenmiştir. Tüm ölçümler, Amerikan Petrol Enstitüsü (API) standartlarına göre gerçekleştirilmiştir. Boraks, üleksit ve kolemanit minerallerinin ayrı ayrı eklenmesi (%1-5 w/v) ile hazırlanan sondaj çamurlarının reolojik ve filtrasyon özellikleri kendi içlerinde, daha sonra birbirleri ile ve son olarak ta katkısız su bazlı sondaj çamuru ile karşılaştırılmıştır. Bor minerallerinin sondaj çamurunun reolojik özelliklerine olumlu yönde katkı sağladığı tespit edilmiştir. Boraks ve kolemanitin, üleksite oranla daha iyi bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. Katkısız su bazlı sondaj çamuruna kıyasla, çamura bor mineralleri eklenmesinin çamurun filtrasyon kaybı ve kek kalınlığını attırdığı görülse de sonuçların referans değer aralığında olduğu tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Bor mineralleri, Su bazlı sondaj sıvısı, Sondaj çamuru, Reolojik özellikler, Filtrasyon kaybı

893-898

Authors: Dilara TOKKAN1 , Bünyamin DÖNMEZ2* , Osman Nuri ATA3

Abstract In order to explain the model of kinetics control on the leaching of gold in gold-bearing scraps, the effects of the reaction temperature, solid/ liquid ratio, particle size and stirring speed and acid concentration are investigated. In the examination of the leaching kinetics of gold in Cl2-saturated HCI solutions, Cl atoms occurring in the medium react more rapidly than Cl2 molecules with gold scraps. This reaction takes place simultaneously with the reaction of dissolution and in situ-generated chlorine is called. Also, the method doesn’t have some disadvantages such as the storage of generated chlorine. It is determined that the leaching rate decreases with increasing particle size and solid to liquid ratio while it increases with increasing reaction temperature, acid concentration and stirring speed. For fluid/solid systems, shrinking core models are analysed by using of experimental results. It is observed that the leaching of gold from gold-bearing scraps is chemically controlled. Also, the leaching rate controlled by the chemical reaction is supported by the relationship between the particle diameter and rate constant. The activation energy of leaching process by using Statistica Package Program is determined as 34.40 kJ/mol. Öz Altın içeren hurdalardan altının liçingi üzerine kinetiği ortaya koyan modeli açıklamak için, reaksiyon sıcaklığı, asit konsantrasyonu, katı-sıvı oranı, karıştırma hızı ve partikül boyutunun etkileri araştırılmıştır. Cl2 ile doyurulmuş HCI çözeltilerindeki altın liç kinetiğinin incelenmesinde, ortamda meydana gelen Cl atomları, altın hurdaları ile Cl2 moleküllerine göre daha hızlı reaksiyon vermektedir. Bu reaksiyon, çözünme reaksiyonu ile eşzamanlı olarak gerçekleşir ve yerinde oluşturulan klor olarak isim alır. Yöntemin, üretilen klorun depolanması gibi bazı dezavantajları da yoktur. Liçing hızının, artan reaksiyon sıcaklığı, karıştırma hızı ve asit konsantrasyonunu ile artarken; katı-sıvı oranı ve partikül boyutunun artmasıyla azaldığı belirlenmiştir. Katı-sıvı sistemleri için büzülen nüve modellerini kullanan deneysel veriler analiz edilerek, altın içeren hurdalardaki altının liçinginin kimyasal kontrollü olduğu gözlenmiştir. Keza; çözünmenin kimyasal reaksiyon ile kontrol edilen liçing hızı, hız sabiti ve partikül boyutu arasındaki ilişki ile de desteklenmiştir. Liçing prosesinin aktivasyon enerjisi Statistica Paket Programı kullanılarak 34.40 kJ/mol olarak tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Altın içeren hurdalar, Klor gazı, Liçing kinetiği

904-906

Authors: Mehmet Lütfi YOLA1*

Abstract Fuel cell in this study consumes methanol as fuel and they are very important for clean environment and effective energy conversion. Graphitic carbon nitride (g-C3N4) is carbon allotrope among carbon based nanomaterials. It consists of C−N bonds in π-based polymer. Polyoxometalates (POMs) are redox-active materials and have crucial potential for direct methanol oxidation and energy storage. POMs attract important interest because they included in high-valent metals and anionic metal oxides. In present report, the nanocomposite of polyoxometalate/C3N4 NTs was synthesized and applied for fuel cell. Firstly, the structure of prepared nanocomposite was investigated by transmission electron microscope (TEM), x-ray photo electron spectroscopy (XPS) and scanning electron microscope (SEM). After that, the voltammetric measurements were performed by using nanocomposite modified electrode. The electrochemical active areas of POM-C3N4 NTs/GCE and C3N4 NTs/GCE are 0.511 cm2 and 0.169 cm2, respectively. The prepared nanocomposite demonstrated active catalytic effect towards methanol. Öz Bu çalışmada geliştirilen yakıt hücresinde yakıt olarak metil alkol kullanılır. Methanol yakıt hücreleri özellikle temiz çevre ve etkili enerji dönüşümü için çok önemlidir. Grafit karbon nitrit (g-C3N4) karbon bazlı nanomateryaller arasında kararlı karbon allotropudur. Π bazlı polimer sisteminde elektron lokalizasyonu olmayan C − N bağlarından oluşur. Polioksometalatlar (POMs) redoks-aktif maddelerdir ve doğrudan metanol oksidasyonu ve enerji depolama için hayati bir potansiyele sahiptir. POM'lar, yüksek değerli metaller ve anyonik metal oksitler içerdikleri için ilgi görmektedir.Bu çalışmada, Polioksometalat/ karbon nitrit nanotüp (C3N4 NTs) sentezlenmiş ve yakıt hücresi için uygulanmıştır. Öncelikle, hazırlanan nanokompozitin yapısı geçirgen elektron mikroskopu (TEM), x-ışınları fotoelektron spektroskopisi (XPS) ve taramalı elektron mikroskopu (SEM) kullanılarak incelenmiştir. Daha sonra bu nanokompozit modifiyeli elektrot kullanılarak elektrokimyasal ölçümler gerçekleştirilmiştir. POM-C3N4 NTs/GCE ve C3N4 NTs/GCE elektrotların elektrokimyasal aktif yüzeyleri sırasıyla 0.511 cm2 ve 0.169 cm2 olarak bulunmuştur. Hazırlanan nankompozit metil alkole karşı aktif bir katalitik etki göstermiştir. Anahtar kelimeler: Nanocomposite, Carbon nitride nanotubes, Polyoxometalates, Direct fuel cell