Elektrodiyaliz (ED) yöntemi ile peyniraltı suyu demineralizasyonu ve proses optimizasyonu

Abstract

Peyniraltı suyu (PAS), süt endüstrisinin yüksek hacimli bir yan ürünüdür. İçeriğinin %70'lik kısmını laktoz oluştururken, özellikle biyolojik değeri yüksek protein ve mineral bakımından zengindir. İçeriğindeki yüksek organik bileşen derişimi sebebi ile biyolojik oksijen ihtiyacı (BOİ) ve kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) değerleri oldukça yüksektir. Bu sebeple alıcı ortama atık olarak doğrudan verilmesi çevreyi olumsuz etkilemektedir. Bu tez çalışması kapsamında UF+ED ve NF+ED ardışık membran uygulamaları kullanılarak PAS'ın demineralizasyon verimi incelenmiştir. SEPA CF-II (GE Osmonics) test sistemi kullanılarak UF ve NF membran testleri gerçekleştirilmiştir. Deney süresince besleme, konsantre ve süzüntü örneklerinde iletkenlik, tuzluluk, toplam çözünmüş katı (TÇK) ve pH ölçümleri yapılmıştır. Uygulamalarda süzüntü, konsantre ve besleme örneklerinde protein ve laktoz analizleri yapılmıştır. Elde edilen süzüntüler Neosepta iyon değiştirici membranlarını içeren Tokuyama TS-1-10 ED ve Ralex membranlarını içeren Mega EDR-10x4-0.8 ED sistemlerine verilmiştir. UF-GM membran süzüntüsü ile Mega EDR-10x4-0.8 ED sisteminde voltaj (5 ve 10 V) ve akış hızı (15 ve 70 L/s) denemeleri gerçekleştirilmiştir. ED uygulaması sonucunda sağlanan iyon giderimleri hesaplanmıştır.

Cheese whey is a high-volume by-product of the dairy industry. A 70% of its content is lactose also it is also rich in protein and mineral content. Biological oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD) values are very high due to high organic component concentration. For this reason, direct discharge to receiving bodies is considered to be a harmful for the environment. In this thesis, demineralization of cheese whey was investigated by using UF + ED and NF + ED sequential applications. UF and NF membrane applications were performed by using SEPA CF-II (GE Osmonics) test system. Conductivity, salinity, total dissolved solids (TDS) and pH measurements in feed, concentrate and permeate samples were performed during the experiments. Lactose analyzes and protein analyzes were done in the feed, concentrate, and permeate samples. The obtained permeates were fed to the EDR-10x4-0.8 ED systems containing Ralex membrane and Tokuyama TS-1-10 ED with Neosepta membrane. In the Mega EDR-10x4-0.8 ED system with UF-GM membrane permeate, electrilcal of 5,10 V and flow rate of 15 and 70 L/s were applied. The ion removal as a result of ED application was calculated.