Santrifüjler için uygun çamur şartlandırma yöntemlerinin belirlenmesi
Determination of sludge conditioning methods for centrifuges
- Tez No: 101437
- Danışmanlar: PROF.DR. LÜTFİ AKÇA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
ÖZET SANTRİFÜJLER İÇİN UYGUN ÇAMUR ŞARTLANDIRMA YÖNTEMLERİNİN BELİRLENMESİ Çamur arıtma ve uzaklaştırma; atıksu arıtma sistemlerinde maliyeti en yüksek ve uygulanması en zor olan proseslerden biridir. Yaklaşık olarak yatırım ve işletme maliyetlerinin yansını çamur arıtma ve uzaklaştırma maliyetleri oluşturmaktadır. Susuzlaştırma işleminin verimli bir şekilde yapılabilmesi için çamura fiziksel, kimyasal veya termal işlemler uygulanarak şartlandırma yapılır. Şartlandırma prosesi ile çamur içindeki partiküller arasındaki kuvvetler nötralize edilir. Nötralizasyon sonucu küçük partiküller birbirleriyle birleşerek daha büyük olan floklar oluştururlar. Şartlandırma yaygın olarak kimyasal madde ilavesi ile gerçekleştirilir. Kimyasal madde ilavesiyle çamur suyunu daha kolay ve hızlı olarak bırakmakta ve susuzlaştırma maliyetini azaltmaktadır. Şartlandırma prosesinin etkili bir şekilde yapılabilmesi kimyasal madde çeşidi ve miktarına bağlıdır. Optimum polimer dozu; hem optimal susuzlaştırmayı sağlayan hem de en düşük kimyasal madde ilavesi ile kabul edilebilir susuzlaştırma performansı elde edilen kimyasal madde dozudur. Optimum polielektrolit dozunun belirlenmesinde, karıştırma şiddeti ve karıştırma süresi kritik faktörlerdir. Karıştırma karakteristikleri şartlandırma ve susuzlaştırma sistemlerinin optimizasyonunda önemli rol oynamaktadır. Şartlandırma ile oluşan flokların dayanıklılığını kimyasal madde dozu ve karışım koşullan belirlemektedir. Bu çamura yüksek kuvvetler uygulayan susuzlaştırma sistemlerinde daha fazla önem taşımaktadır. Çamur partikülleri uygulanan yüksek kuvvetler sebebiyle parçalanmakta ve susuzlaşabilirlik özellikleri bozulmaktadır. Bunun sonucu olarak çamur suyunu daha zor bırakmakta ve polimer ihtiyacı artmaktadır. Bundan dolayı, santrifüjlerde yüksek verim elde etmek için güçlü flok yapılanna ihtiyaç vardır. Farklı kanşım koşullannda şartlandınlmış olan çamur numunelerinin suyunu verme özellikleri ve dolayısıyla susuzlaştırma sistemlerinde optimum verimi elde etmek için gerekli olan şartlandıncı madde miktarlan çeşitli laboratuvar testleriyle tayin edilir. Kapiler emme süresi (KES), özgül direnç ve filtrasyon süresi tayinleri yaygın olarak kullanılan yöntemlerdir. Kapiler emme süresi hızlı ve basit olarak uygulanabilmesinden dolayı en çok uygulanan yöntemdir. Kapiler emme süresi tayini, çamurdaki suyun boşluklu bir bir filtre kağıdı üzerinde yerçekimi etkisiyle dairesel olarak yayılması esasına dayanır. Belirli iki nokta arasındaki mesafeyi aldığı süre kapiler emme süresi olarak tanımlanır. Özgül direnç ve filtrasyon süresi tayinleriyle ise çamura vakum uygulanarak filtre edilebilirlik özellikleri belirlenir.Yapılan çalışmanın amacı, santrifüjlerde etkili bir susuzlaştırmanın gerçekleşmesi için uygun şartlandırma koşullarının ve polielektrolit dozunun belirlenmesidir. Bu amaçla laboratuvar çalışmalarında Ataköy Atıksu Arıtma Tesisinden alınan anaerobik çürümüş çamur kullanılmıştır. Anaerobik çürümüş çamurlar yüksek miktarda negatif yüklü kolloidler ihtiva ettiğinden, CYTEC 250 katyonik polimer kullanılmıştır. Çeşitli polimer dozları (1, 3, 5, 7 mgPE/kgKM), 500 mi çamur hacmine ilave edilmiş ve 50, 75, 100, 150, 250, 500, 1000 dev/dk karıştırma şiddetlerinde 0.5, 1, 3, 5, 7 dakika sürelerinde karıştırılmıştır. Karıştırma sonrasında çamurun kapiler emme süresi (KES) ve filtrasyon süresi (FS) tayin edilmiştir. Böylece filtre edilebilirlik özelliklerinin tespitinde kullanılan bu test yöntemlerinden santrifüjler için uygunluğunun belirlenmesi amaçlanmıştır. Şartlandırılmış çamur numuneleri laboratuvar tipi santrifüjde 3000 dev/dk (1200g) dönme hızında 3 dakika santrifüjlenmiştir. Santrifüjleme süresi deneysel olarak belirlenmiş ve optimum süre 3 dakika olarak uygulanmıştır. Santrifüjleme sonunda çamur numunelerinin duru fazı ayrılmış ve bulanıklık değerleri ve kek katı madde muhtevası ölçülmüştür. Santrifüj lenme sonucu elde edilen sonuçlara göre santrifüjler için uygun polimer dozları ve karışım karakteri belirlenmeye çalışılmıştır. Yapılan çalışmalara göre, çamurun suyunu verme hızının polimer ilavesiyle arttığı görülmüştür. Karıştırma hızı ve karıştırma süresi şartlandırma işleminin verimini etkilemektedir. Optimum kimyasal madde dozu, karıştırma hızı ve karıştırma süresine bağlı olarak değişmektedir. Kanşım hızının artması kimyasal madde ihtiyacını arttırmıştır. Farklı polimer dozları ve kanşım koşullarında benzer filtre edilebilirlik özellikleri elde edilmiştir. Bu değerler, düşük dozlar eklenmesi halinde düşük kanşım şartlannda gerçekleşirken yüksek dozlarda hızlı kanşım şartlannda belirlenmiştir. Yüksek dozlarda ve hızlı kanşım koşullannda duru fazın bulanıklık değerlerinin düşük olduğu ve bulanıklık değerleri polimer ilavesi ile azaldığı tespit edilmiştir. XI
Özet (Çeviri)
SUMMARY DETERMINATION OF SLUDGE CONDITIONING METHODS FOR CENTRIFUGES Sludge dewatering prior to disposal is one of the most difficult and the expensive processes in waste water treatment plants. Nearly 50% of the overall capital and operating costs of a typical waste water treatment plant may be due to sludge management and handling of sludge. For effective sludge dewatering, sludge is conditioned by applying physical, chemical or thermal processes. Conditioning neutralize the electrical charge on the particles in sludge. As a result of neutralization, small particles come together and form larger floes. Chemical addition is a common way of sludge conditioning. By chemical addition, sludge release water easy and rapidly, so that sludge dewatering costs decrease. Conditioning performance depends on chemical type and dose. An optimal dose of sludge conditioner can be defined as either the amount of added chemicals that yields a optimal dewaterability or the lowest amount of added chemical that result in acceptable dewatering performance. Mixing intensity and mixing time are critical factors to determine the optimal chemical dose. Mixing characteristics have an important role on the optimization of sludge conditioning and dewatering systems. The strength of the floes forming via coagulation depends upon doseof chemical and mixing conditions. The strength of the floes is more important for the dewatering systems such as the centrifugation, which cause high shear stress to sludge particles. Sludge particles deteriorate or disaggregate during the mechanical dewatering due to shear stress. As a result of this deterioration, dewaterability of sludge decreased and the required chemical dose for conditioning increase to overcome the effect of shear. So that, for effective dewatering by centrifuges, it is needed the more strong floe structures. Sludge dewaterability and chemical requirements in order to obtain optimal performance can be predicted by several laboratory procedures. Capilary suction time (CST), specific resistance to filtration and time to filter are most common used procedures. Capilary suction time (CST) is a widely used method due to its easy and rapid application. Capilary suction time (CST) test is based on flowing water by gravity through the filter paper. It measure the time that water flowing through the filter paper takes between two dots. Specific resistance to filtration and time to filter are obtained by applying vacuum to sludge. Sludges used for laboratory experiments were taken from the anaerobic sludge digester of Ataköy Biological Wastewater Treatment Plant. Anaerobically digested sludges contain large amount of negative charged by colloidal particles, so that cationic polymer, CYTEC 250, was used. Different polymer dose (1, 3, 5, 7 mgPE/kgTS) were added to 500 mL sludge volume and mixed at 50, 75, 100, 150, xii250, 500, 1000 rpm mixing intensity for 0.5, 1, 3, 5, 7 minutes. After mixing capilary suction time (CST) and time to filter parameters were measured. In this way, it was aimed to investigate of the proper laboratory methods for centrifuges. Conditioned sludge samples were centrifuged by using laboratory centrifuge for 3 minutes at 3000 rpm (1200g). The centrifugation time was determined by experiments and obtained optimal time as 3 minutes. After centrifugation centrate phase turbidity and cake solid concentration were measured. As a of research this search, in addition to polymer, combination of mixing intensity and mixing time controls conditioning performance. The optimum chemical dose depends on both mixing intensity and mixing time. As mixing intensity increase, chemical requirements also increase. According to results, several polymer dose and mixing condition combinations can be used to achieve the same optimal conditioning performance. This range from lows dose and low mixing intensity to high dose and high mixing intensity. Based on the centrifuge performance data, high dose and high mixing intensity combinations gave optimal results. Centrate phase turbidity decreased with polymer addition. XIll
Benzer Tezler
- Santrifüjlerde çamur susuzlaştırma etkinliğinin belirlenmesi için uygun parametrelerin araştırılması
Study on appropriote parameters for determining centribge performance in studge deotering
MEHMET EKREM ZAFER HIZAL
- Santrifüjleme ile çamurun susuzlaştırılması
Dewatering of sludge by centrifugal
SELÇUK ÖZBEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Çevre MühendisliğiFırat ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NUSRET ŞEKERDAĞ
- Optimization of wastewater and sludge treatment plants regarding efficiency, flexibility and reduction of CO2 emissions
Atıksu ve çamur arıtma tesı̇slerı̇nı̇n verı̇mlı̇lı̇k, esneklı̇k ve CO2 salımlarının azaltılması yönünden optı̇mı̇zasyonu
NİLÜFER TOPUZ
Doktora
İngilizce
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN
- Biyolojik arıtma süreçlerinde fosforun geri kazanımı
Phosphorus recovery in biological treatment processes
NEVZAT ÖZGÜ YİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SÜLEYMAN MAZLUM
- Design of a new laminar soil container and its numerical verification for SSI and liquefaction tests
Yeni bir laminer zemin konteynerinin tasarımı ve SSI ve sıvılaşma testleri için sayısal doğrulaması
OMID BAGHERI
Doktora
İngilizce
2024
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA ECE BAYAT