Arıtma çamurlarında reolojik karakterizasyonun belirlenmesi
Rheological characterisation of treatment sludges
- Tez No: 284083
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN CİVELEKOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Tez çalışmasında konvansiyonel aktif çamur prosesi ile işletilen belediye atıksu arıtma tesisinin farklı kademelerinden (havalandırma havuzu, son çökeltim havuzu, yoğunlaştırma havuzu, çürütücü tankı) ve pilot ölçekli bir MBR tesisinden farklı zaman aralıklarında alınan çamur numunelerinin reolojik karakterizasyonu incelenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında numunelerin fiziksel ve kimyasal özellikleri belirlenmiş olup, ikinci aşamasında ise reolojik özellikler, düşük viskozite değerlerini ölçebilen bir viskozimetre (Brookfield DV-II+Pro) ile belirlenmiştir. Rheocalc V3 1.1. programı aracılığıyla deney tiplerine uygun olarak iki program (speed ramp mode ve time to stop mode) oluşturulmuş, çamur numunelerinin zamana ve kayma hızına karşın göstermiş oldukları reolojik davranışları incelenmiş ve elde edilen veriler kayıt altına alınmıştır. Bu reolojik veriler mevcut olan dört matematiksel modele (Power Law, Casson, Bingham, Herschel-Bulkley) aktarılmış ve hangi modelin hangi çamur numunesinin reolojik özelliğinin belirlenmesinde daha etkin olduğu hesaplanan R2 ve RMSE değerleriyle saptanmıştır. Bu bağlamda, Power Law Modeli son çökeltim havuzu ve çürütme tankı, Casson Modeli son çökeltim havuzu, Bingham Modeli havalandırma havuzu ve son çökeltim havuzu, Herschel-Bulkley Modeli'de havalandırma havuzu ve son çökeltim havuzu numunelerini en iyi şekilde temsil ettiği sonucuna varılmıştır. Numunelerin katı madde içeriğindeki artışla birlikte viskozite, akma gerilimi ve akışkanlık katsayısı parmetrelerinde artış; akış davranış indeksi değerlerinde ise azalma gözlenmiştir. Yapılan araştırmalar sonucunda çamur numunelerinin Newtonyen olmayan bir akış karakteristiği taşıdıkları tespit edilmiştir. Arıtma çamurlarının reolojik özelliklerinin belirlenmesi, arıtma prosesindeki iletim hatlarının ve sistemlerinin projelendirilmesinde, havalandırma havuzundaki karıştırma şartlarının optimize edilmesinde, diğer arıtma ünitelerinin tasarlanmasında, geliştirilmesinde ve dolayısıyla daha verimli bir arıtma tesisinin kurulması ve işletilmesi aşamalarında etkin bir rol oynamaktadır. Bu nedenle tez kapsamında elde edilen sonuçların gelecekte yapılacak olan detaylı değerlendirmelere ışık tutacak nitelikte olduğu düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the rheological characteristics of biological treatment sludges originating from different stages of municipal wastewater treatment plant (aeration tank, secondary clarifier tank, thickening tank, digester tank) and a pilot scale MBR plant were examined. In the first stage, the physical and chemical characteristics of the samples were determined. The next, rheological data were obtained using rotational viscometer (Brookfield DV-II+Pro) equipped with an ultralow adapter or small cylindrical-shaped spindle. Two types of experiments mode (speed ramp mode and time to stop mode) were performed using, Rheocalc V3 1.1 program, and the resulting data was recorded. A total of four mathematical approaches (Power Law, Casson, Bingham, Herschel-Bulkley) were used to investigate the fitting of the dependence of the shear stress to the shear rate. The suitability of the mathematical approaches and proposed rheological model were judged by determining the regression coefficient (R2) and root mean square error (RMSE). Considering the performances of the models, the Ostwald Law (power equation) was found to be the best fitting model for secondary clarifier tank and digester tank; Casson equation was found to be the best fitting model for secondary clarifier tank; Bingham and Herschel-Bulkley equations were found to be the best fitting model for aeration tank and secondary clarifier tank. The apparent viscosity, yield stress and consistency index of all sludge samples increased with increasing solid content, while flow behavior index values decreased. The results indicated that all sludge samples have non-Newtonian flow characteristics. Determination of rheological properties of treatment sludges is particularly important in the activated sludge process and waste sludge management (e.g., designing parameters in aeration, stirring, settling, transporting, storing, and spreading operations, or in determining the design requirements for a pumping scheme). Therefore, the results might be considered as a shed light work for further detailed studies and assessments.
Benzer Tezler
- Determinations of rheological properties of sludges produced at different treatment stages
Çeşitli arıtma kademelerinde oluşan arıtma çamurlarının reolojik özelliklerinin belirlenmesi
AZİZE AYOL
Doktora
İngilizce
2005
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE FİLİBELİ
PROF. DR. STEVEN DENTEL
- Effects of dual polymer conditioning on sludge dewatering
İkili şartlandırmanın çamur susuzlaştırılmasına etkileri
ELİF FULYA KORAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. AYŞEN ERDİNÇLER
- Endüstriyel atıksu arıtma tesisi arıtma çamurlarının reolojik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of rheological properties of industrial wastewater treatment plant sludges
BARIŞ VURAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEZEN COŞKUN
- The effect of disintegration by classical and advanced fenton processes on minimization and characterisitics of the wastewater sludges
İleri ve klasik fenton proseslerinin atuksu çamurlarının minimizasyonuna ve karakterisitğine dezentegrasyon yoluyla etkisi
EMRE KALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. AYŞEN ERDİNÇLER
- Minimization of excess sludge production in the treatment of municipal wastewaters by using membrane bioreactor-ultrasound combined systems
Evsel atıksuların arıtılmasında oluşan atık çamurların membran biyoreaktör-ultrases birleşik sistemleri ile minimizasyonu
AYŞE AKYAPI
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN ERDİNÇLER