Geri Dön

Investigation of activated sludge bioflocculation: Influence of magnesium ions

Aktif çamur yumaklaşmasında magnezyum iyonlarının etkisinin araştırılması

  1. Tez No: 167286
  2. Yazar: İPEK TURTİN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. DİLEK SANİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Aktif çamur, çamur şişmesi, fosfor, hücre dışı polimerler, magnezyum, yumaklaşma. ıx, Activated sludge, bioflocculation, extracellular polymeric substances, magnesium, phosphorus, sludge bulking. VI
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 141

Özet

ÖZ AKTİF ÇAMUR YUMAKLAŞMASINDA MAGNEZYUM İYONLARININ ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI Turtin, İpek Yüksek Lisans, Çevre Mühendisliği Bölümü Tez Danışmanı: Doç. Dr. F. Dilek Sanin Eylül 2005, 123 sayfa Aktif çamur sistemleri günümüzde en yaygın olarak kullanılan biyolojik atıksu arıtma sistemleridir. Aktif çamur sistemlerinin temel çalışma prensibi, atıksudaki organik kirliliğin mikroorganizmalar tarafından oksidasyonu ve bunu takiben oluşan yeni biyokütlenin çökrürülerek arıtılmış sudan ayrılması olarak özetlenebilir. Oluşan çamurun arıtılmış sudan çöktürme ile ayrılması aşaması, aktif çamur sistemlerinin en çok sorunla karşılaşılan aşamasıdır. Çamuru sudan ayırma işlemi esnasında oluşan bir problem yalnız aktif çamur sisteminin değil tüm arıtma tesisinin veriminin düşmesine yol açmaktadır. Çamurun çöktürülmesi vııişleminin verimliliği ise yumaklaşmaya bağlıdır. Yumaklaşma kısaca bakterilerin bir araya gelerek yumaklar oluşturması olarak tanımlanabilir. Yumaklaşma işlemi ise bakteriler tarafından üretilen hücre dışı polimerler (HDP) ile yakından ilgilidir. Aktif çamur sistemlerinin işletim koşulları, HDP sentezi ve yumaklaşma üzerindeki temel belirleyici etkendir. Bu çalışmanın amaa besi ortamında fosforun varlığı ya da yokluğunda magnezyum iyonunun yumaklaşma üzerindeki etkisini saptamaktır. Bu doğrultuda, araştırma 4 ayrı magnezyum konsantrasyonunda (0.9, 5, 10 ve 20 meq/L) çalıştırılmış yan sürekli reaktörlerle yürütülmüştür. Reaktörler 20Q C sıcaklıkta çalıştırılmış ve çamur yaşı 8 gün olarak ayarlanmıştır. Reaktörler kararlı hale ulaştığında çeşitli deneyler yapılmıştır. Bu deneylerde, HDP ve bileşenleri, çamur elektriksel yükü ve çamur hidrofobisitesi gibi kimyasal parametrelerin yanı sıra çamurun çökelme, filtrelenebilme, viskozite, yumak mukavemeti ve bulanıklığı gibi fiziksel özellikleri de incelenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, magnezyumca zengin ortamda, fosfor eksikliğinin ipliksi çamur şişmesine yol açtığı anlaşılmıştır. Giriş suyundaki fosfor miktarı arttırılarak bu problem ortadan kaldırılabilmektdir. İpliksi çamur şişmesi probleminin ortadan kaldırılmasını takiben yapılan mikrokobik incelemelerde yumak yapısında bazı granüler yapılar gözlemlenmiştir. Bu granüler yapıların polifosfat granülleri olduğu ve bir kere fosfor kıtlığı çeken mikroorganizmaların yeterli fosfor kaynağına kavuştuklarında fosforu bu granüllerde depolama eğiliminde oldukları düşünülmüştür. vıııFodforca yeterli koşullarda gerçekleştirilen deneylerin sonuçlan ele alındığında, HDP miktannın besi ortamındaki magnezyum konsantrasyonundaki arüşa bağlı olarak arttığı bulunmuştur. Ancak, magnezyum iyonlarının protein tipi HDFekarşı olan seçiciliğinin bir göstergesi olarak protein tipi HDP miktarı karbonhidrat tipi HDP miktarına kıyasla daha keskin bir artış göstemiştir. Giriş suyundaki magnezyum iyonu konsantrasyonundaki artış, çamurun susuzlaşürüabilirliğini ve çökelme hızım arttırmakta ve viskozitesini azaltmaktadır. Çamurun hidrofobisite değeri, 10 meq/L magnezyum ile beslenen reaktörde en yüksek değerine ulaşmış ve magnezyum konsantrasyonu arttırılınca tekrardan düşmüştür. Çamur elektriksel yükü de 10 meq/L reaktörü için bir minimum değere ulaşmış ve daha sonra 20 meq/L değerine yükselen magnezyum konsantrasyonuyla bir değişime uğramamıştır. Son olarak, KOI değerleri, artan magnezyum konsantrasyonuyla birlikte HDPnin de artmasına bağlı olarak yükselmektedir.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT INVESTIGATION OF ACTIVATED SLUDGE BIOFLOCCULATION: INFLUENCE OF MAGNESIUM IONS Turtin, İpek M.SV Department of Environmental Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. F. Dilek Sanin September 2005, 123 pages Activated sludge systems are the most widely used biological wastewater treatment processes all over the world. The main working principles of an activated sludge system are the oxidation of biologically degradable wastes by microorganisms and the subsequent separation of the newly formed biomass from the treated effluent. Separation by settling is the most troublesome stage of an activated sludge process. A decrease in the efficiency of the separation of microbial biomass from the ivtreated effluent causes a decrease in the overall efficiency of the treatment plant. The efficiency of the separation process is related to the bioflocculation, which can be briefly defined as the aggregation of the bacteria into floes through flocculation. Bioflocculation depends on the extracellular polymers (EPS) that are produced by microorganisms. The operating conditions of the activated sludge system is a key determinant of the synthesis of EPS and bioflocculation. The main objective of this study is to find out the effect of magnesium ions on the bioflocculation process under phosphorus deficient and sufficient conditions. In order to achieve this aim, the effects of magnesium ion in 4 different concentrations (0.9, 5, 10 and 20 meq/L) are investigated in semi continuous reactors. The reactors are operated at a mean cell residence time of 8 days and 20Q C temperature. When reactors are confirmed to be at steady state, several sets of analysis are conducted. In particular, the surface chemical parameters including EPS and its components, electrical charge, and hydrophobicity as well as physical properties such as settlability, filterability, viscosity, floe strength, and turbidity are examined. It has been understood that phosphorus deficiency causes severe filamentous bulking under magnesium rich conditions. Increasing the phosphorus concentration in the influent can cure this problem. After the sludges are cured some granular structures were observed in the microscopic investigations and they are thought to be polyphosphate granules in which microorganisms tend to accumulate phosphorus when they find the adequate source after a starvation period.To consider the reactors operated at phosphate present conditions, it has been found that EPS increases with increasing influent magnesium concentration. However, protein type EPS (EPSp) exhibits a sharper increase when compared to the carbohydrate type EPS (EPSc) indicating the selective attitude of magnesium ions to protein type of polymers. It has been understood that the increase in the influent magnesium concentration results in an increase in dewaterability and zone settling velocity, and a decrease in the viscosity. Hydrophobicity was found to exhibit a maximum value at 10 meq/L magnesium fed sludge and then it dropped back. Surface charge values also made a minimum at 10 meq/L reactor and then no change occurred at the increase of the magnesium concentration to 20 meq/L. Finally, COD values were found to increase with the increasing magnesium concentration due to the increasing EPS.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    201804

    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

    İngilizce

    2007

    BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. F. DİLEK SANİN

    DOÇ. DR. G. CANDAN GÜRAKAN

  2. Tez No

    637949

    Investigation of cod behavior by modelling of activated sludge system with a membrane module (MASM)

    Modifiye edilmiş KOI davranışlarının membran modülü kullanılan aktif çamur sistemlerinde incelenmesi

    AYŞE BEGÜM YÜCEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEVAL SÖZEN

  3. Tez No

    282761

    Aerobik çamur stabilitesinin incelenmesi

    Investigation of aerobic granular sludge

    ÜMİT BOZKURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. GÜLSÜM YILMAZ

  4. Tez No

    587750

    İlaç aktif maddelerle yüklenmiş aktif karbonun biyorejenerasyonunda çamur yaşının etkisinin araştırılması

    Investigation of the effect of sludge retention time on the biogeneration of activated carbon loaded with pharmaceutical active compounds

    İREM ASLIM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İLDA VERGİLİ

  5. Tez No

    605255

    Küçük yerleşim birimlerinde hareketli yataklı biyofilm reaktör ve klasik aktif çamur paket atıksu arıtma tesislerinin verimliliğinin incelenmesi

    Investigation of the efficiences of moving bed biofilm reaktors and classical activated sludge package wastewater treatment plants in small residential areas

    KEREM ERDİNÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Çevre MühendisliğiBursa Uludağ Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BERRAK EROL NALBUR

Geri Dön