Geri Dön

Çöp sızıntı suyunun Ni/Al2O3 katalizörü kullanılarak süperkritik su oksidasyonuyla arıtımı

Treatment of landfill leachate under supercritical conditions of water with Ni/Al2O3 catalyst

  1. Tez No: 378463
  2. Yazar: FERDA CİVAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MESUT AKGÜN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 126

Özet

Süperkrititik su oksidasyonu (SCWO) atıksuların içerdiği organik maddeleri zararlı yan ürünler oluşturmadan parçalayabilen bir prosestir. Bu nedenle SCWO prosesi, tehlikeli atıkların bertarafında tercih edilen bir tekniktir. Süperkrititik su oksidasyonu, bir oksidant madde kullanılarak suyun kritik özellikleri olan 647,3 K üzerindeki sıcaklık ve 22,12 MPa'ın üzerindeki basınç değerlerinde gerçekleştirilir. Bu koşullarda suyun düşük yoğunluk ve dielektik sabiti ve iyonik ürün miktarı değerlerinden dolayı, su polar olmayan çözücü gibi davranır. Bu çalışmada, İstanbul Çevre Koruma ve Atık Maddeleri Değerlendirme Sanayi ve Ticaret A.Ş'den alınan çöp sızıntı suyunun süperkritik su ortamında Ni/Al2O3 katalizörü kullanılarak oksidasyonla arıtımı gerçekleştirilmiştir. Deneyler sürekli akışlı reaktörde yapılmıştır ve oksijen kaynağı olarak hidrojen peroksit kullanılmıştır. Sıcaklık, basınç, H2O2 konsantrasyonu ve reaksiyon süresinin arıtım verimine etkisi incelenmiş ve maksimum seviyede arıtımın elde edildiği çalışma koşulları tespit edilmiştir. Oksidan olarak hidrojen peroksit'in kullanıldığı, farklı reaksiyon koşullarında yapılan deneylerde, kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) 4750 mg/L olan ve toplam organik karbon (TOK) içeriği 2525 mg/L olan çöp sızıntı suyunun, 30 ile 150 s arasındaki reaksiyon sürelerinde, toplam organik karbon temelinde % 97,05'e varan verim ile arıtımı gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçları incelendiğinde; reaksiyon süresi, sıcaklık ve O2 konsantrasyonu arttıkça daha yüksek arıtım verimlerinin elde edildiği, reaksiyon basıncının artmasıyla ise arıtım veriminin düştüğü görülmüştür. Elde edilen deneysel veriler kullanılarak oksidasyon reaksiyonunun, reaksiyon sıcaklığı ve süresi, atık su ve oksitleyici konsantrasyonuna bağlı kinetik modeli oluşturulmuştur. Reaksiyon hız ifadesinde, aktivasyon enerjisi Ea, 3,63 kJ.mol-1, atıksu konsantrasyonu ve oksitleyici konsantrasyonuna göre reaksiyon mertebesi sırasıyla 0,67 ve 1,33 olarak bulunmuştur.

Özet (Çeviri)

Supercritical water oxidation (SCWO) is a process, which decomposes organic compounds in wastewaters without the formation of harmful by-products. Therefore, it seems to be an alternative technique for the disposal of dangerous aqueous wastes. Supercritical water oxidation is performed by using an oxidant above the temperature of 374.8°C and the pressure of 22.12 MPa, which are the critical temperature and pressure of water. Water behaves as a nonpolar solvent in conditions above the critical point of water; owning unique properties and having lower values of density, dielectric constant and ionic product than those of ambient water. In this study the treatment of landfill leachate, obtained from Istanbul Environmental Protection and Waste Material Treatment Industry and Commerce Inc., has been carried out under supercritical conditions of water by using Ni/Al2O3 catalyst. The experiments were made in a continuous flow reactor, using H2O2 as the oxygen source. The influence of reaction temperature and pressure, residence time and H2O2 concentration were investigated and the optimum conditions for the maximum treatment were determined. During the experiments, the treatment of the landfill leachate that had a chemical oxygen demand (COD) of 4750 mg/L and a total organic carbon (TOC) of 2525 mg/L has been carried out at different reaction conditions. For reaction times varying from 30 to 150 s, and with the employment of H2O2 as the oxygen source, a maximum treatment efficiency of 97.05 % was achieved. When the experimental results were investigated, it was seen that higher treatment efficiencies were obtained for greater reaction times, temperatures and O2 concentrations. In addition, as the reaction pressure increased, a decrease in the treatment efficiency was observed. By using the obtained experimental data, a kinetic model of the oxidation reaction has been developed with respect to the reaction temperature and time, waste-water and oxidant concentrations. Accordingly, the activation energy, Ea, the reaction orders for the wastewater (based on TOC) and the oxidant have been determined as 3.63 kJ mol-1 0.67 and 1.33, respectively.

Benzer Tezler

  1. Determination of the best chemical treatment method for young leachate using eluate

    Doğal çöp sızıntı suyunun arıtımı için en iyi kimyasal metodun yapay sızıntı suyu kullanılarak tespiti

    ÖZGÜR ŞENSOY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1999

    İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TURAN DURGUNOĞLU

  2. Çöp sızıntı suyu ve ağır metal kirliliği olan topraklardan izole edilen bakterilerin bioremediasyonda kullanım potansiyellerinin incelenmesi

    Investigation of the use potentials in bioremediation of bacteria isolated from waste leak water and soils with heavy metal pollution

    BURAK FEYYAZ SAVAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Çevre MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AYHAN KOCAMAN

  3. Kayseri çöp depolama sahasından alınan çöp sızıntı sularından bitkisel yolla ağır metal gideriminin tespiti

    Determination of removal for heavy metals from the leakage water sampled from Kayseri waste dumping site using plants

    SÜHEYLA FAKIOĞLU TANÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    BiyolojiErciyes Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DİLEK DEMİREZEN YILMAZ

  4. Adana Sofulu düzensiz çöp depolama sahasından alınan çöp sızıntı sularının laboratuvar ölçekli ortamda bitkisel yolla azot- fosfor ve ağır metal gideriminin araştırılması

    The study on the removal of nitrogen, phosphorous, and heavy metal in the leakage water sampled from Adana Sofulu wild waste dumping site by means of phytoremediation method in the laboratory scale

    FATİH EKMEKÇİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    BiyoteknolojiÇukurova Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. ZEYNEP ZAİMOĞLU

  5. Sivas ili katı atık depolama alanında sızıntı suyunun yeraltındaki yayılımının jeofizik yöntemlerle incelenmesi

    Invesgation of underground spread of the leachate of Sivas city solid waste disposal area by geophysical methods

    SEVDA ÖZEL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Jeofizik MühendisliğiCumhuriyet Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ YILMAZ