Sonolytic and sono-fenton pretreatment of waste activated sludge
Atık aktif çamurun sonolitik ve sono-fenton ön arıtımı
- Tez No: 297761
- Danışmanlar: PROF. DR. NİLSUN İNCE, PROF. DR. ORHAN YENİGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Aktif çamurun çözünürlük ve biyolojik parçalanabilirliğinin arttırılması amacıyla ön arıtımı en yaygın olarak termal-biyolojik (anaerobik), termal, mekanik (ultrason, yüksek basınçlı homojenleştirme), kimyasal (oksidasyon) ve alkali yöntemlerle yapılmaktadır. Ultrasonik ön arıtım ultrasonun mikrobiyal hücre duvarını bozarak çözünür maddelerin hücre dısına salınması kapasitesine bağlı olarak içlerindeki en etkili yöntemlerden biridir. Sistemin mekanizması kavitasyon balonlarının patlaması sırasındaki yüksek basınç dalgalarıyla oluşan kesme kuvvetlerinin biyolojik flokların dispersiyonunu ve büyük organik materyallerin parçalanmasını içermektedir. Aktif çamur ön arıtımında daha nadir kullanılan bir yöntem olan Fenton prosesi ise hidroksil radikalleri oluşmakta ve mikrobiyal hücre membranına difüze edilerek hücre duvarının oksidatif bozunmasını sağlamaktadır. Hidroksil radikalleri çamur içersindeki bozunmaya dirençli bileşiklerin biyokimyasal arıtma öncesinde biyolojik olarak parçalanabilir ürünlere okside edilmesinde oldukça etkilidir.Bu çalışmanın temel amacı düşük dalga boylarında ultrasonik ön arıtımın kentel aktif çamurun parçalanma ve susuzlaştırma karakteristiklerindeki etkisinin değerlendirilmesidir. Çalışmanın ikinci amacı ise aktif çamurun münferit ultrason ve Fenton oksidasyonu ile ön arıtımının verimini arttırmak üzere ultrason, klasik Fenton veya demirin iki değerlikli ferrous formu yerine sıfır değerlikli metalik parçacıklarının kullanıldığı ?ileri? Fenton oksidasyon proseslerini içeren hibrid bir proses ile ön arıtımının çalışılmasıdır.Çalışma kısa-dalga ultrason ile klasik yada ?ileri? Fenton reaksiyonunu içeren hibrid tekniklerin çamurun parçalanması ve bakterileri etkisiz hale getirmesi bakımından bu iki tek prosesten daha etkili olduğunu göstermiştir. İleri Fentonun ultrasonla kombinasyonu prosesinde klasik Fentona göre iki kat düşük hidrojen peroksit dozu kullanılmasına rağmen oldukça yakın sonuçların elde edilmesi ultrasonun heterojen yüzeyleri parçalama böylece yüzey bozukluklarını ve aktif bölgeleri arttırarak sürekli bir temizleme hareketi yaratma gücünden kaynaklanmaktadır.
Özet (Çeviri)
The pretreatment of waste activated sludge (WAS) to facilitate solubilization and biodegradability is most common using thermal, mechanical (e.g. ultrasound, high pressure homogenization), chemical (oxidation) and alkali methods. Ultrasonic disintegration is one of the most effective one owing to the capacity of ultrasound to break-up microbial cells and extract the intracellular material in them. The mechanism involves deagglomeration of biological flocs and disruption of large organic particles via the shear forces produced by high pressure waves during the implosion of cavitation bubbles. A less common method of WAS pretreatment is the Fenton process, in which the production and diffusion of hydroxyl radicals through the microbial cell membrane lead to the oxidative decomposition of the cell wall. Moreover, hydroxyl radicals are highly effective in oxidation of recalcitrant compounds in the sludge, the biodegradable products of which are further subject to biolochemical treatment.The objective of this study was to examine the impact of low-frequency ultrasound (US) on disintegration and dewatering characteristics of waste activated sludge originating from municipal wastewater treatment plants, and to enhance the efficiency of the process by combining it with either the classical Fenton or an ?advanced? Fenton process that utilizes metallic zero-valent iron powder instead of ferrous iron as the chemical reagent.The results of the study showed that pretreatment of WAS by short wave ultrasonic irradiation in the presence of Fe2+/H2O2 or Fe0/H2O2 is far more effective than each single process in terms of the degree of solubilization and bacterial inactivation. It was also found that US with the advanced-Fenton process was more efficient than US with the classical-Fenton, because closely equivalent yields were achieved by using a two-fold lower dose of hydrogen peroxide in the former. The finding was attributed to the power of ultrasound to disintegrate heterogenous surfaces, thus increasing surface defects and the number of active sites while inducing a continuous cleaning action.
Benzer Tezler
- Evaluation of advanced oxidation technologies and nanoscale particles for water and groundwater remediation
İleri oksidasyon teknolojileri ve nanopartiküllerin su ve yeraltı suyunun ıslah edilmesi için değerlendirilmesi
DİLA AKSOY
Doktora
İngilizce
2008
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLSUN İNCE
DOÇ. DR. NADİM COPTY
- Sonolytic, sonocatalytic and photocatalytic destruction of pharmaceuticals and personal care products in water
Su ortamındaki tıbbi ilaç ve kişisel bakım ürünlerinin ultrases, katalitik ultrases ve fotokatalitik olarak parçalanması
BAŞAK SAVUN HEKİMOĞLU
Doktora
İngilizce
2019
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAVVA NİLSUN İNCE
- Catalytic wet air oxidation and sonolytic degradation of some carboxylic acids dissolved in water
Suda çözünmüş bazı karboksilli asitlerin katalitik ıslak hava oksidasyonu ve ultrases ile bozunması
MERAL DÜKKANCI
Doktora
İngilizce
2010
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖNÜL GÜNDÜZ
- Destruction of acetic acid by using catalytic wet air oxidation and sonication and comparison of the obtained results
Asetik asitin katalitik ıslak hava ve ultrases ile oksidasyonunun karşılaştırmalı incelenmesi
DOĞAN KARACAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. GÖNÜL GÜNDÜZ
- Degradability of synthetic dyestuff by acoustic cavitation: Impacts of system conditions and physical/chemical agents
Sentetik boyar maddelerin akustik kavitasyonla indirgenmesi
GÖKÇE TEZCANLI GÜYER
Doktora
İngilizce
2003
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLSUN İNCE