Bioflocculation of activated sludge in relation to calcium ion concentration
Aktif çamur yumaklaşmasında kalsiyum iyonu konsantrasyonunun etkisi
- Tez No: 167002
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DİLEK SANİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: aktif çamur, hücre dışı polimer, çamur şişmesi, çökelebilirlik, susuzlaştırılabilme, viskozite. vn, activated sludge, extracellular polymers, sludge bulking, settleability, dewaterability, viscosity
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 151
Özet
ÖZ AKTİF ÇAMUR YUMAKLAŞMASINDA KALSİYUM İYONU KONSANTRASYONUNUN ETKİSİ Vatansever, Aysun Yüksek Lisans, Çevre Mühendisliği Bölümü Tez Danışmanı: Doç. Dr. F. Dilek Sanin Temmuz 2005, 134 sayfa Bakteri kümelerinin bir araya gelmesiyle oluşan aktif çamur yumaklaşması çamurun fiziksel özelliklerinin belirlenmesinde önemli rol oynamaktadır. Yumaklaşmanın tam olarak gerçekleşememesi, toplam arıtım maliyetini önemli ölçüde etkileyen çökelme ve susuzlaştırma sistemlerinde ciddi sorunlar meydana getirerek arıtma veriminin azalmasına neden olmaktadır. Aktif çamur sistemlerinde çökelebilirliği etkileyen temel sorunlardan biri ise mikroorganizmaların çökmek için yeterli yoğunluğa ulaşamaması olarak tanımlanan çamur şişmesi durumudur. Bu araştırmanın amaçlarından ilki kalsiyum iyonunun fosforca yetersiz ortamda çamur şişmesi üzerine olan etkisini araştırmak, diğeri ise giriş suyundaki kalsiyum iyonu konsantrasyonunu ayarlayarak çamurun çökelebilme, susuzlaştırılabilme ve pompalanabilme gibi özelliklerinin iyileştirilmesidir. Bu amaçla, 7 yan-sürekli laboratuar ölçekli aktif çamur reaktörü karışık kültür mikroorganizmalar kullanılarak çalıştırılmıştır. Reaktörlerin çamur alıkonma süresi 8 gün olup hava pompaları ile vıçözünmüş oksijen konsantrasyonu en az 3 mg/L olacak şekilde havalandırılmışlardır. Bütün analizler reaktörler kararlı denge durumuna ulaştıktan sonra yapılmıştır. Araştırmanın ilk kısmında fosfor yetersizliğinin çamur şişmesine olan etkisi kalsiyum iyonu konsantrasyonuna bağlı olarak incelenmiştir. Kalsiyum konsantrasyonları 5, 10 ve 20 meq/L olacak şekilde 3 ayrı reaktör çalıştırılmıştır. Sonuçlar incelendiğinde, fosfor yetersizliğinin kalsiyum iyonu varlığında kalsiyum iyonu konsantrasyonundan bağımsız bir şekilde viskoz çamur şişmesine neden olduğu gözlenmiştir. Fosfor yetersizliği sonucu oluşan çamur şişmesi probleminin fosfor eklenerek giderilebileceği bulunmuştur. Ayrıca fosforca yetersiz durumdan fosforca yeterli duruma geçildiğinde mikroorganizmaların polifosfat granülleri biriktirdiği görülmüştür. Çalışmanın ikinci bölümünde ise kalsiyumun çamurun fiziksel, kimyasal ve yüzey kimyasal özelliklerine olan etkileri 4 ayrı konsantrasyonda (0.27, 5, 10 and 20 meq/L) araştırılmıştır. Kalsiyum eklenmesi hücre dışı polimerlerin (HDP) nicelik ve niteliğinde önemli değişikliklere sebep olmuştur. Toplam HDP kalsiyum konsantrasyonuna bağlı olarak artmış ve 5 meq/L ve üzerindeki konsantrasyonlarda HDP'deki karbonhidrat miktarı protein miktarından her zaman daha fazla olmuştur. Çamurun yumak yapısına giren kalsiyum iyonu miktarı da artan kalsiyum dozuna bağlı olarak artmıştır. Çamurun çökelebilirliği ve susuzlaştırılabilirliği 5 meq/L kalsiyum dozu ile birlikte önemli oranda iyileşmiştir. Bununla birlikte, çökelebilirlik daha fazla kalsiyum artışı ile değişmemiş susuzlaştırılabilme ise kalsiyum artışına bağlı olarak bütün konsantrasyonlarda gelişme göstermiştir. Çamurun viskozitesi de 5 meq/L'ye geçildiğinde önemli ölçüde azalmış olup pompalanabilirliğin iyileştirildiğini göstermektedir fakat 10 meq/L kalsiyum dozunun üzerinde daha fazla azalma saptanmamıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT BIOFLOCCULATION OF ACTIVATED SLUDGE IN RELATION TO CALCIUM ION CONCENTRATION Vatansever, Aysun M.Sc, Department of Environmental Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. F. Dilek Sanin July 2005, 134 pages Bioflocculation, which can be defined as aggregation of bacterial floes, has important implications on the physical characteristics of sludge. It is especially critical to settling and dewatering systems which impacts the overall economy of the process greatly. One of the most common problems in activated sludge systems to negatively influence the settleability is sludge bulking which can be defined as non-settling situation of microbial mass. The first objective of this research is to investigate the effect of calcium ion on sludge bulking in a phosphorus deficient medium and the second objective is to improve the settling, dewatering, and pumping of activated sludge by adjusting the calcium (Ca) ion concentration of the feed. For this purpose, 7 semi-continuous laboratory scale activated sludge reactors were operated with a mixed aerobic culture. The reactors had 8 days of sludge residence time and aerated with air pumps to provide a dissolved oxygen concentration of at least 3 mg/L. All the analyses were conducted after the reactors reached steady state condition. ivIn the first part of the research, the effect of strictly phosphorus-limited medium on bulking of activated sludge was studied at different calcium ion concentration. Three reactors were set up having 5, 10 and 20 meq/L calcium concentrations. From the results it was observed that, phosphorus deficiency caused viscous bulking independent from the calcium ion concentration. It was found out that bulking of activated sludges due to phosphorus deficiency could be cured by the addition of phosphorus. Furhermore, microorganisms starved for phosphorus, seemed to accumulate polyphosphate granules when they were exposed to a phosphorus source. In the second part of the study, the effect of calcium ion on physical, chemical and surface chemical properties of activated sludge was investigated at 4 different concentrations (0.27, 5, 10 and 20 meq/L) under sufficient phosphorus concentration. Calcium addition resulted in significant changes in the quantity and quality of extracellular polymeric substances (EPS). Total EPS increased depending on the calcium concentration. Carbohydrate content of EPS dominated over the protein content for calcium concentration of 5 meq/L and above. The amount of calcium ions incorporated into the sludge floe matrix also increased with the dose of calcium added. Settleability and dewaterability of sludge improved significantly at 5 meq/L dose of calcium. However, settleability did not change any further with increasing calcium dose, whereas dewaterability increased for all increasing calcium concentrations. Sludge viscosity also decreased considerably at 5 meq/L concentration indicating better pumpability but it did not change further above 10 meq/L calcium addition.
Benzer Tezler
- Investigation of sodium and potassium ions in relation to bioflocculation of mixed culture microorganisms
Sodyum ve potasyum iyonlarının karışık kültür mikroorganizmalarının yumaklaşmasına etkilerinin incelenmesi
FADİME KARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. F. DİLEK SANİN
DOÇ. DR. G. CANDAN GÜRAKAN
- Investigation of activated sludge bioflocculation: Influence of magnesium ions
Aktif çamur yumaklaşmasında magnezyum iyonlarının etkisinin araştırılması
İPEK TURTİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİLEK SANİN
- Aktif çamur sistemlerinde reaktif ön çökeltmenin koi bileşenleri ve ayrışma kinetiğine etkinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effects of reactive pre-sedimentation to cod components and decomposition kinetics in activated sludge systems
AYŞİN ERTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL
- Çöp sızıntı sularının MBR + NF ile arıtılması, performans değerlendirmesi ve modellenmesi
Treatment of landfill wastewater with MBR + NF, performance evaluation and modelling
MURAT YİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR
- A multicriteria decision analysis for the evaluation of microalgal growth and harvesting
Mikroalg üretim ve hasat yöntemlerinin çok kriterli karar analizi ile değerlendirilmesi
ELİFNAZ UNAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BESTAMİ ÖZKAYA