Geri Dön

Combustion characteristics and thermal utilization of sewage sludge and coal mixtures

Arıtma çamurları ve kömür karışımlarının ısıl davranımı ve yanma karakteristikleri

  1. Tez No: 340993
  2. Yazar: ONUR ATAK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AYSEL ATİMTAY, PROF. DR. FAİKA DİLEK SANİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  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: 174

Özet

Atık su arıtma tesislerinde oluşan arıtma çamurunun yönetimi, çamur miktarının çok fazla olmasından ve çamurun değişken özelliklerinden dolayı bu tesisleri işleten Belediyelerin karşılaştıkları en büyük problemlerden biridir. Diğer taraftan kurutulmuş arıtma çamurunun ısıl değerinin linyit kömürlerine yakın olması, bu enerjinin geri kazanımını önemli kılmaktadır. Bu tezin amacı, arıtma çamurlarının enerji içeriğini belirleyerek bu çamurların yararlı kullanımını araştırmaktır. Bu kapsamda, değişik özellikler gösteren altı adet atık su arıtma tesisi seçilmiştir. Alınan arıtma çamuru örneklerinin yaklaşık ve elemental analizleri yapılmış, kalorifik değerleri belirlenmiş ve termogravimetrik analiz ile arıtma çamurlarının yanma kinetikleriincelenmiştir. Daha sonra, laboratuvar ölçekli bir kesikli yakma reaktöründe arıtma çamuru-kömür karışımlarının yakılması araştırılmıştır. Arıtma çamurları kömüre kütlece %3, 5, 10, 20, 30 oranında karıştırılarak, arıtma çamuru eklenmesinin yanma verimine ve emisyonlara etkisi incelenmiştir. Ayrıca arıtma çamuru külünün elemental komposizyonu X-Ray Fluorescence (XRF) analizi ile belirlenmiştir. Arıtma çamuru örneklerinden elde edilen küllerin elemental kompozisyon çalışmasında alkali içeriğinin %0.5-1.5 arasında olduğu ve bu kompozisyonun da çamur tek başına yakıldığında cüruf oluşumunu artırabileceği belirlenmiştir. Deney sonuçları, arıtma çamurunun termal karakterizasyon parametrelerinin atık su ve çamur arıtma prosesi tiplerine ve bu proseslerin çalışma koşullarına göre değiştiğini göstermiştir. Ayrıca, arıtma çamuru ile kömürün yakılması deneylerinde karışımdaki arıtma çamuru oranının artması, karbon monoksit emisyonlarını artırarak yanma veriminin azalmasına yol açmıştır. Son olarak, TGA deneyleri ile yapılan kinetik analiz sonucunda, arıtma çamuru yanmasının birbirinden farklı birçok reaksiyon modeline göre gerçekleştiği açığa çıkarılmıştır. Çalışılan deneysel koşullarda baskın olan modelin nükleasyon (nucleation) proseslerine dayandığı bulunmuştur.

Özet (Çeviri)

Management of sewage sludge is generally one of the greatest problems that municipalities face due to its large quantities and different characteristics. Since dry sludge has a heating value close to a lignite coal, this energy can be recovered and used. The aim of this thesis is to investigate the beneficial use of sewage sludge by exploring its energy content. In this context, six Wastewater Treatment Plants (WWTPs) are chosen with different characteristics. Proximate and ultimate analysis, calorific value determination and thermogravimetric analysis (TGA) are carried out on the samples to determine the characteristics of sludges of these WWTPs. Then, co-combustion of these sludges with coal is investigated in a laboratory scale batch combustor. Sludge samples are added to coal at 3, 5, 10, 20, and 30% by wt. and combusted to see the effect of sludge addition on combustion efficiency and emissions. Elemental composition of ashes is also determined by X-Ray Fluorescence (XRF). In ash analysis of sludges alkali content was found in the range of 0.5-1.5% by wt. showing high slagging and fouling tendencies in the combustor if burned alone. Results of the experiments have shown that thermal characteristics of sludges depend on types and operating conditions of wastewater and sludge treatment processes. In combustion experiments as the sludge addition to fuel mixtures increased, carbon monoxide formation also increased and the efficiency of combustion is reduced. Lastly, kinetic analysis with TGA experiments show that sewage sludge decomposes according to multiple reaction models, however, the most dominant models are based on nucleation processes.

Benzer Tezler

  1. Atık su arıtma çamurunu değerlendirme imkanlarının araştırılması

    The utilization of wastewater treatment sludge

    ÖNER YUSUF TORAMAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Maden Mühendisliği ve MadencilikÇukurova Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. OKTAY BAYAT

  2. Balyalanmış evsel katı atıkların depolanma sürecindeki değişiminin ve yanma özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of temporal variation and combustion characteristics of baled municipal solid wastes during storage period

    İSMAİL ÖZBAY

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Mühendislik BilimleriKocaeli Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERTAN DURMUŞOĞLU

  3. Impact of hydrogen addition on combustion characteristics in a swirl-stabilized partially premixed combustor

    Gırdaplayıcı içeren kısmi karışımlı yanma odasına hidrojen ilavesinin yanma karakteristiklerine etkisi

    TUĞBA KARASU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYŞE GÜL GÜNGÖR

  4. Hexagonal boron nitride reinforced thermal conductivity improved composite material design applications in electric vehicles

    Hegzagonal bor nitrür takviyeli termal iletkenliği iyileştirilmiş kompozit malzeme tasarımı: Elektrikli araçlarda uygulamaları

    EMRULLAH CEBE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALAEDDİN BURAK İREZ

  5. Termal bariyer kaplamanın turbo doldurmalı bir dizel motorunun performansına etkileri

    Başlık çevirisi yok

    HALİT YAŞAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VELİ ÇELİK