Application of fry-dry technology on municipal treatment sludges
Kentsel nitelikli arıtma çamurlarına kızartma-kurutma teknolojisinin uygulanması
- Tez No: 305239
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AZİZE AYOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 170
Özet
Su ve atıksu arıtma tesislerinden elde edilen arıtma çamuru bir atık olarak değerlendirilmektedir. Atık çamurunun üretimi sürekli olarak artış göstermektedir. Artan çamur miktarı, sahip olduğu yüksek organik madde içeriği ve nihai olarak bertaraf edilmesi gibi konular ele alındığında uygulamada bu konu büyük bir problem olarak dikkat çekmektedir.Arıtma çamurunun katı atık depolama sahalarında depolanması yaygın ve kolay bir uygulamadır; ancak, çamur özellikleri, nakliye maliyetleri, koku ve gaz salınımı gibi sebeplerden ötürü büyük sorunlar yaratabilmektedir. Avrupa Birliği'nin çamurun toprakta uygulanabilmesine ilişkin yönetmeliği 86/278/EEC arıtma çamurunun olumsuz etkilerininin insan ve çevre sağlığı açısından en aza indirilmesini hedeflemektedir. Depolamada yaşanan problemlerden dolayı son dönemlerde yakma yöntemine yönelinmiştir. Yakma yöntemi için, termal kurutma bir ara-ön işlem olarak konumlandırılmıştır.Termal kurutma işlemi çamurun sahip olduğu suyu yok ederek ve kuru madde içeriğini %90'dan fazla tutarak hacmi azaltan ve atık çamurunun daha düşük ısı değerini artıran bir süreçtir. Mevcut atık çamur kurutma teknolojisine ek olarak, yağda kızartma süreci atık çamurunu kurutma maksadıyla sahip olduğu pek çok avantajıyla birlikte yeni alternatif bir yöntem olarak değerlendirilmeye başlamıştır. Bu süreç, iki atık materyalin (çamur ve atık yağ) değerli bir ürün (bio-yakıt) elde edilmesi için birleştirilmesinin bir sonucu olarak enerji geri dönüşümünde cazip bir yöntemdir. Ayrıca, Türk atık yağ direktifi (2005) atık yağların kontrol edilmesi, toplanması ve yeniden düzenlenmesini amaçlamaktadır.Dokuz Eylül Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü'nde yürütülmüş olan bu araştırma çalışmasında, tipik atık çamuru kurutma yöntemlerine bir alternatif olarak arıtma çamurları için yağda kızartma teknolojisinin uygulanabilirliği incelenmiştir. İzmir Büyükşehir Belediyesi, İzmir Su ve Kanalizasyon İdaresi Genel Müdürülüğü (İZSU) sorumluluğunda işletilen Çiğli Kentsel Atıksu Arıtma Tesisi'nden alınan çamur keki örnekleri ile çalışılmıştır. Çamur keki karakterizasyonunun belirlenmesinde, pH, sıcaklık, çamur katı madde miktarı, organik madde miktarı, kalorifik (ısıl) değer analizlenmiştir. Deneysel çalışmanın tasarımında ve elde edilen verilerin değerlendirilmesinde Box Wilson İstatiksel Deney Yöntemi uygulanmıştır. Deneysel çalışmalarda bu uygulama, atık mutfak yağı (WCO) ve atık trafo-madeni yağ (WEO) ile iki seri olarak gerçekleştirilmiştir. Silindirik olarak şekillendirilen örneklerde 1cm ile 3 cm arasında beş farklı çap (1.0 cm., 1.5 cm, 2.0 cm., 2.5 cm., 3.0cm.), 100 derece ile 180 derece arasında (100 derece,120 derece,140 derece,160 derece,180 derece) beş farklı yağ sıcaklığı ve 2 dk. ile 20 dk. arasında beş farklı süresi (2min., 6min.,11min.,16min.,20min.) yağda kızartma uygulamasında kullanılmıştır. Deneysel çalışmaların sonuçları, artan sıcaklık ve alıkonma süreleri için hem çamurun katı madde içeriğinin hem de son ürünün ısıl değerinin arttığını göstermektedir. Kullanılan yağların çamurun sahip olduğu ısıl değeri arttırdığı bulunmuştur.Bu tez çalışmasında, arıtma çamurlarının yağda kızartma yöntemiyle kurutulmasına ilişkin elde edilen deneysel veriler detaylı olarak sunulmakta ve tam ölçekli uygulamalara yönelik sonuçlar tartışılmaktadır.
Özet (Çeviri)
Su ve atıksu arıtma tesislerinden elde edilen arıtma çamuru bir atık olarak değerlendirilmektedir. Atık çamurunun üretimi sürekli olarak artış göstermektedir. Artan çamur miktarı, sahip olduğu yüksek organik madde içeriği ve nihai olarak bertaraf edilmesi gibi konular ele alındığında uygulamada bu konu büyük bir problem olarak dikkat çekmektedir.Arıtma çamurunun katı atık depolama sahalarında depolanması yaygın ve kolay bir uygulamadır; ancak, çamur özellikleri, nakliye maliyetleri, koku ve gaz salınımı gibi sebeplerden ötürü büyük sorunlar yaratabilmektedir. Avrupa Birliği?nin çamurun toprakta uygulanabilmesine ilişkin yönetmeliği 86/278/EEC arıtma çamurunun olumsuz etkilerininin insan ve çevre sağlığı açısından en aza indirilmesini hedeflemektedir. Depolamada yaşanan problemlerden dolayı son dönemlerde yakma yöntemine yönelinmiştir. Yakma yöntemi için, termal kurutma bir ara-ön işlem olarak konumlandırılmıştır.Termal kurutma işlemi çamurun sahip olduğu suyu yok ederek ve kuru madde içeriğini %90?dan fazla tutarak hacmi azaltan ve atık çamurunun daha düşük ısı değerini artıran bir süreçtir. Mevcut atık çamur kurutma teknolojisine ek olarak, yağda kızartma süreci atık çamurunu kurutma maksadıyla sahip olduğu pek çok avantajıyla birlikte yeni alternatif bir yöntem olarak değerlendirilmeye başlamıştır. Bu süreç, iki atık materyalin (çamur ve atık yağ) değerli bir ürün (bio-yakıt) elde edilmesi için birleştirilmesinin bir sonucu olarak enerji geri dönüşümünde cazip bir yöntemdir. Ayrıca, Türk atık yağ direktifi (2005) atık yağların kontrol edilmesi, toplanması ve yeniden düzenlenmesini amaçlamaktadır.Dokuz Eylül Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü?nde yürütülmüş olan bu araştırma çalışmasında, tipik atık çamuru kurutma yöntemlerine bir alternatif olarak arıtma çamurları için yağda kızartma teknolojisinin uygulanabilirliği incelenmiştir. İzmir Büyükşehir Belediyesi, İzmir Su ve Kanalizasyon İdaresi Genel Müdürülüğü (İZSU) sorumluluğunda işletilen Çiğli Kentsel Atıksu Arıtma Tesisi?nden alınan çamur keki örnekleri ile çalışılmıştır. Çamur keki karakterizasyonunun belirlenmesinde, pH, sıcaklık, çamur katı madde miktarı, organik madde miktarı, kalorifik (ısıl) değer analizlenmiştir. Deneysel çalışmanın tasarımında ve elde edilen verilerin değerlendirilmesinde Box Wilson İstatiksel Deney Yöntemi uygulanmıştır. Deneysel çalışmalarda bu uygulama, atık mutfak yağı (WCO) ve atık trafo-madeni yağ (WEO) ile iki seri olarak gerçekleştirilmiştir. Silindirik olarak şekillendirilen örneklerde 1cm ile 3 cm arasında beş farklı çap (1.0 cm., 1.5 cm, 2.0 cm., 2.5 cm., 3.0cm.), 100 derece ile 180 derece arasında (100 derece,120 derece,140 derece,160 derece,180 derece) beş farklı yağ sıcaklığı ve 2 dk. ile 20 dk. arasında beş farklı süresi (2min., 6min.,11min.,16min.,20min.) yağda kızartma uygulamasında kullanılmıştır. Deneysel çalışmaların sonuçları, artan sıcaklık ve alıkonma süreleri için hem çamurun katı madde içeriğinin hem de son ürünün ısıl değerinin arttığını göstermektedir. Kullanılan yağların çamurun sahip olduğu ısıl değeri arttırdığı bulunmuştur.Bu tez çalışmasında, arıtma çamurlarının yağda kızartma yöntemiyle kurutulmasına ilişkin elde edilen deneysel veriler detaylı olarak sunulmakta ve tam ölçekli uygulamalara yönelik sonuçlar tartışılmaktadır.Sludge, generated throughout the water and wastewater treatment plants (WWTPs), is considered as a waste material. The production of sludge has continuously been increased. It?s a huge problem regarding its increasing production amounts, organic contents and also final disposal.Land filling has been widely applied, however it has major problems due to sludge?s unsteady characteristics, transportation costs, odor and gas emissions. The European directive 86/278/EEC (Council Directive, 1986) intends to control all potential harmful effects of sewage sludge on soil, vegetation, animals and human. As a result of strictly limited land application of sewage sludge, incineration has become an increasing disposal method. For the incineration method, thermal drying is positioned as an intermediate unit operation.Thermal drying is a process that reduces the volume and increases the heating value of sludge, by removing the water and achieving dry solids content more than 90%. In addition to the available sludge drying technology, fry-drying process has been recently considered as an alternative process with its many advantages for sludge drying purpose. This process is an attractive method for energy recovery as a result of combining two waste materials (sludge and waste oil) into a valuable product (bio-fuel). Also, the Turkish waste oil directive (2005) intends to control, collect and reuse waste oils.This research study conducted in Department of Environmental Engineering at Dokuz Eylul University aimed to investigate the fry-drying technology as an alternative approach to typical sludge drying methods. The wastewater sludge used in this study was taken from a Municipal Wastewater Treatment Plant located in Çiğli, Izmir, Turkey. Dewatered sludge cake characteristics were determined based on the pH, temperature, total solids content, volatile solids content, and heating value parameters. Experimental studies were designed by using the Box Wilson experimental statistical method. Experimental studies were done as two series by using: waste engine oil (WEO) and waste cooking oil (WCO) for the fry-drying process. In the experimental studies, sludge used as cylindrical samples at five different diameters between 1cm and 3 cm (1.0 cm., 1.5 cm, 2.0 cm., 2.5 cm., 3.0cm.), at five different oil temperatures ranged between 100 degree of Celsius and 180 degree of Celsius (100 degree of Celsius, 120 degree of Celsius,140 degree of Celsius,160 degree of Celsius,180 degree of Celsius) and at five different frying times ranged between 2 min and 20min. (2min., 6min.,11min.,16min.,20min.). Experimental results showed that the increasing of time and temperature increased the both dry solid contents and heating value of the final sludge product.This thesis presents the detailed research results on fry-drying of sludge and debugs them for full-scale applications.
Benzer Tezler
- Karpal tünel sendromlu hastalar ve normal bireylerde üst ekstremitede fleksör refleks incelenmesi
Başlık çevirisi yok
MURAT ZİNNUROĞLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2004
Fiziksel Tıp ve RehabilitasyonGazi ÜniversitesiFiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MEHMET BEYAZOVA
- Arsenik toksisitesine maruz kalan yavru alabalıkların oksidatif stres durumu ve apoptotik markırlarının incelenmesi
Investigation of oxidative stress and apoptotic markers of child trout exposed to arsenic toxicity
HASAN SAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
KimyaVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASLI ÇİLİNGİR YELTEKİN
- Doğal antioksidanların cinsiyeti değiştirilmiş dişi gökkuşağı alabalıklarında (Oncorhynchus mykiss) spermatolojik parametreler üzerine etkileri
The effect of natural antioxidants on spermatogical parameters of sex-reversed female rainbow trout (Oncorhynchus mykiss))
BURAK EVREN İNANAN
Doktora
Türkçe
2015
BiyolojiMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEVZİ YILMAZ
DOÇ. DR. FATİH ÖĞRETMEN
- Gökkuşağı alabalığı (Oncorhynchus mykiss) anaçlarında farklı stoklama oranları ve balık refahı arasındaki ilişkinin belirlenmesi
A study on the relationship between different fish loading densities and welfare in Rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)broodstocks
HALİT BAYRAK
Doktora
Türkçe
2013
Su ÜrünleriSüleyman Demirel ÜniversitesiSu Ürünleri Yetiştiriciliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH DİLER
- Sapanca koşullarında alabalık (Oncorhynchus mykiss, Walbaum,1792)yumurtalarının açılım süresiyle, yavruların ilk 60 günlük dönemde verimlilik düzeylerinin tespiti
The determination of the egg incubation period and productivity levels within the 60-day posthatch rainbow trout (Oncorhynchus mykiss, Walbaum,1792)in Sapanca conditions
YASEMİN GÜLEÇAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Su Ürünleriİstanbul ÜniversitesiSu Ürünleri Yetiştiriciliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. İSMET BARAN