Mechanisms and modelling of segregated household wastewater treatment by membrane bioreactor
Ayrık evsel atık suyun membran biyoreaktörde arıtma mekanizmaları ve modellenmesi
- Tez No: 293898
- Danışmanlar: PROF. DR. DERİN ORHON
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Çevre Mühendisliği, Biotechnology, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 270
Özet
Bu çalışmada, düşük oksijen konsantrasyonunun eş zamanlı nitirifkasyon ve denitrifikasyon mekanizmaları ve performansına etkisi incelenmiş, çözünmüş kalıcı organik maddenin membran biyoreaktördeki (MBR) akibeti araştırılmıştır.Çalışma siyah ve gri atıksularının beslendiği iki ayrı MBR kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmada kullanılan membran 400 nm gözenek çapı ile mikrofiltrasyon sınıfında yer almasına karşın, reaktör içinde membran yüzeyinde biyofilm oluşması sebebiyle verimli süzme boyutu yaklaşık 5-14 nm aralığında, ultrafiltrasyon sınıfında bulunmuştur. Bunun sonucunda, konvansiyonel aktif çamur sistemlerinde ayrıştırılamayan bir kısım çözünmüş kalıcı organik maddenin, reaktörde çamur yaşı kadar uzun tutulduğu ve MBR'da yavaş ayrıştığı kütle dengesi eşitlikleri kullanılarak gösterilmiştir. Ayrışma verimi reaktör içinde tutulan kalıcı organik madde fraksiyonu için %95, tüm çöznünmüş kalıcı organik madde için ise %50 civarında bulunmuştur. Her iki MBR'da elde edilen sonuçlar benzerlik göstermiştir.Yine bu çalışma kapsamında, düşük oksijen konsantrasyonunun eşzamanlı nitirifkasyon ve denitrifikasyon mekanizmaları üstüne etkisini incelemek amacıyla içsel solunuma göre modifiye edilmiş ASM1 modelini esas alan, mekanistik bir model geliştirilmiştir. KOİ dengesini sağlamak için kalıcı organik maddenin hidrolizi modele eklenmiştir. Reaktörde biriken çözünmüş mikrobiyal ürünlerin nitrifikasyonu inhibe etmesi sebebiyle tam nitrifikasyon gerçekleşmemiştir. Deneysel çalışma sonuçlarının dinamik model kalibrasyou neticesinde oksijen ve besi maddesi için düşük yarı doygunluk sabitleri bulunmuştur. Bu da flok içine oksijen ve besi maddesi difüzyonunun konvansiyonel aktif çamur sistemlerine kıyasla arttığını göstermektedir. Bu çalışmada bulunan oksijen yarı doygunluk sabitleri ve literatür verileri kullanılarak, oksijen yarı doygunluk sabitleri ve reaktördeki askıda katı madde konsatrasyonu arasındaki ilişki belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, effect of low DO concentration on the mechanisms and performance of simultaneous nitrification and denitrification, and fate of soluble residual organics in MBRs were investigated. Grey and black water were fed into two separate MBRs. The effective membrane filtration range in MBRs was found to be in the range of ultrafiltration, around 5-14 nm due to biofilm formation, serving as an additional separation barrier on the surface of the membrane, although the membrane itself is in the size range of microfiltration with the 400 nm pore size. As a result of entrapment of a part of soluble organics in the reactor as long as sludge age, partial hydrolysis of soluble residual organics, which are accepted as non-biodegradable in conventional activated sludge systems, in MBR was explained by means of mass balance calculations. The removal rate of overall residual organics was around 50% and 95% for the retained fraction in the reactor. Similar results were obtained for both of the MBRs. It can be concluded that the difference between MBRs and conventional activated sludge systems is not just a physical separation of biomass by a membrane.A mechanistic model was adopted from the endogenous decay modified ASM1 to evaluate the effect of DO concentration on the mechanisms of simultaneous nitrification and denitrification. Slowly biodegradation of soluble residual organics was included to the model to close the COD balance. Nitrification was incomplete due to the inhibition accumulated soluble microbial products. Dynamic modelling and calibration of experimental data showed that oxygen and substrate diffusion were improved, resulting in a lower half saturation coefficients compared to that of conventional activated sludge systems. A functional relationship between MLSS value and oxygen half saturation coefficients was defined using the results of this study and literature data.
Benzer Tezler
- Kağıt endüstrisi atıksularının havasız biyolojik arıtımı üzerine bir araştırma
Anaerobic treatability of pulb and paper industry wastevater
TUBA MELEK
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET SAMSUNLU
- Investigation of familial multiple sclerosis genetics
Ailesel multipl skleroz genetiğinin araştırılması
ELİF EVEREST
Doktora
İngilizce
2022
Genetikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EDA TAHİR TURANLI
- Ağır ticari aracın dizel motoruna ait egzoz manifoldunun ısıl olarak incelenmesi
Thermal investigation of exhaust manifold for a heavy commercial vehicle diesel engine
BURAK YALÇINDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL CEM PARMAKSIZOĞLU
- Üretim sistemlerinin analizi ve modellemesinde Petri ağı analizi ve simülasyon modeli: Tekstil işletmesinde bir uygulama
Petri net analysis and simulation model on analysis and modelling of manufacturing systems: An application at a textile firm
MUSTAFA METE
- Paralel manipülatörlerin uzaysal vektör cebri yöntemiyle kinematik modellemesi
Kinematic modelling of parallel manipulators using spatial vector algebra
SÜLEYMAN YİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SIDDIK MURAT YEŞİLOĞLU