Arıtma çamurlarının yüksek performanslı darbe tekniği ile dezentegrasyonu
Disintegration of sewage sludge by a high performance pulsed power technology
- Tez No: 390711
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÖZLEM SELÇUK KUŞÇU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: anaerobik çürüme, çamur stabilizasyonu, dezentegrasyon, ön arıtım, yüksek performanslı darbe tekniği YPDT, anaerobic sludge, disintegration, high performance, pulsed power, sludge stabilization
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Arıtma tesislerinde oluşan arıtma çamurlarının nihai bertarafından önce arıtılması gereklidir. Çamurun bertaraf edilebilmesinde çeşitli yöntemler uygulanmaktadır. Çamurun nihai bertarafı için kullanılan en yaygın yöntem arıtma çamurlarının stabilizasyonudur. Çamur stabilizasyonu için çeşitli prosesler (kireç stabilizasyonu, ısıl işlem, anaerobik çürüme, aerobik çürüme ve kompostlaştırma vb.) kullanılmaktadır. Bu yöntemler arasında anaerobik çürüme yararlı bir son ürün olan metan üretimi ve yüksek arıtım verimi nedeniyle uzun zamanlardan beri stabilizasyon amacıyla çokça tercih edilen ve yaygın kullanımı olan bir stabilizasyon yöntemidir. Ancak hız sınırlayıcı adım olan hidroliz nedeniyle uzun bekleme ve büyük tank hacimlerine ihtiyaç vardır. Anaerobik çürütücünün bu olumsuzluğunu giderebilmek için çeşitli ön arıtım (dezentegrasyon) yöntemleri geliştirilmiştir. Bu tezin amacı, anaerobik çürütme sürecinin performansını artıran yeni bir ön arıtım teknolojisi olan yüksek performanslı darbe tekniği (YPDT) ile atık aktif çamurun ön arıtımını değerlendirmektir. Bu çalışma kapsamında; YPDT arıtım sürecini etkileyen etkin parametreler olan pH, iletkenlik, sıcaklık, akış hızı ve uygulanan voltaj değerlerinin optimum değerleri belirlenmiş ve optimum koşullarda YPDT ile ön arıtılmış aktif çamurun anaerobik çürüme performansı incelenmiştir. Atık aktif çamurun, YPDT ile arıtımı sonrası yüksek ÇKOİ (çözünmüş kimyasal oksijen ihtiyacı) ile sonuçlanan YPDT reaktörü için optimum işletim koşulları pH 7,5, sıcaklık 25 °C, iletkenlik 5 mS/cm, akış hızı 20 ml/dak ve uygulanacak voltaj değeri 30 kV olarak bulunmuştur. Optimum işletim şartlarda YPDT ile arıtım sonucunda, ön arıtılmış çamurun toplam kimyasal oksijen ihtiyacı (TKOİ) ham çamur ile karşılaştırıldığında %26, ÇKOİ değerinde %71, toplam azot (TN) değerinde %46 ve toplam fosfor (TP), değerinde %42 artış tespit edilmiştir. Dezentegrasyon derecesinin %30 arttığı belirlenmiştir. YPDT ile arıtım sonrası metan üretim performansı kesikli anaerobik reaktörlerde spesifik metan aktivitesi (SMA) ölçümleri ile incelenmiştir. YPDT ile ön arıtılmış çamur ile beslenen anaerobik reaktörlerde metan üretim miktarı ham çamur ile karşılaştırıldığında %100 artış göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Consisting of sludge in wastewater treatment plants must be treated before final disposal. Various methods are applied to its ability sludge disposal. Stabilization of the sludge is the most common method used for the final disposal of the sludge. Various processes for sludge stabilization (lime stabilization, heat treatment, anaerobic digestion, aerobic digestion and composting, etc.) are used. These methods, as improve the efficiency of existing units, provide significant reduction in the amount of sludge. Basis of this method is defined as the generic name of the sludge disintegration; with external influences the structure of the sludge flocks of different components (physical, chemical and biological methods) disturbed of separation and content of the shock component is passed through the mud liquid phase (Müller et al., 2004). This study offer a new pretreatment technology developed to improve the performance of anaerobic digestion process, overcome the economic, operating, and scale up problems. The PEF technology generates a pulsed high voltage discharge (20-30kV) which induces shockwave, intense ultraviolet radiation, strong electric field, and various radicals (Sunka, 2001). The main purpose of this thesis was to investigate the effects of PEF pretreatment on waste sludge disintegration, to determined optimum values of effective parameters influencing PEF process, such as pH, conductivity, flow-rate, temperature, applied voltage and to examine the effect of PEF reactor on anaerobic digestion performance under optimum conditions. Waste active sludge (WAS) taken from the secondary clarifier underflow at the municipal wastewater treatment plant (WWTP) in Afyon was chosen as sludge sample for the experimental studies. Soluble chemical oxygen demand (SCOD) and soluble chemical oxygen demand (SCOD)/total chemical oxygen demand (TCOD) (SCOD/TCOD) ratio were a basic analysis to determined treatment performance. The SCOD, TCOD TN, TP, Total solids (TS), total organic solids, suspended solids (SS), and volatile suspended solids (VSS) were measured for evaluation of disintegration performance of sludge. Furthermore, methane production performance after PEF was evaluated in batch-anaerobic reactor. Biochemical methane potential (BMP) assay was carried out in order to monitor methane production of pretreatment sludge by HPPT. The experimental results showed that the pulsed peak voltage, conductivity, and flow rate were founded as the most important parameters effecting PEF treatment efficiency. The optimum operation conditions resulting in maximum SCOD were achived at 7,5 of pH, 5 mS/cm of conductivity, 20 ml/min. of flow-rate, 25 °C of temperature and 30 kV of voltage by HVPEF treatment . Anaerobic digestion of HVPEF pre-treated sludge showed 100% fold higher methane production as compered with untreated sludge.
Benzer Tezler
- Effect of microwave pretreatment on fate of antimicrobials and conventional pollutants during anaerobic sludge digestion and biosolids quality for land application
Anaerobik çamur çürütme prosesinde uygulanan mikrodalga dezentegrasyon işleminin antimikrobiyallerin ve konvansiyonel kirleticilerin akıbetine ve arazi uygulaması için biyokatı kalitesine etkisi
GÖKÇE KOR BIÇAKCI
Doktora
İngilizce
2018
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR
- Ön çöktürme ve fazla biyolojik arıtma çamurlarının 38℃ mezofilik sıcaklıkta ayrık anaerobik çürütme potansiyeli ve stabilize çamur kalitesinin araştırılması
Investi̇gati̇on of separate anaerobic stabilization potential and stabilized sludge quali̇ty of primary and waste biological sewage sludge at 38 ℃ mesophilic temperature
MOHAMMAD NAZIR MALEK ZADA
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Çevre MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK ERDİRENÇELEBİ
- Arıtma çamuru işleyen gerçek ölçekli anaerobik parçalanma prosesinin ADM1 ile modellenmesi
Modeling of real scale waste activated sludge anaerobic digestion process by anaerobic digestion model 1 (ADM1)
MURAT MERT OTUZALTI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Çevre MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURİYE ALTINAY PERENDECİ
- Evsel arıtma çamur fraksiyonlarında yağ-gres ve lipid maddelerinin anaerobik stabilizasyonda giderim potansiyeli ve susuzlaşmaya etkisinin araştırılması
Investigation of anaerobi̇c stabilization potential and dewatering effect of oi̇l-grease and lipid matter from municipal sewage sludge fractions
CANSU BAYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Çevre MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK ERDİRENÇELEBİ
- Biohydrogen production from organic wastes using anaerobic membrane bioreactor
Organik katı atıklardan anaerobik membran biyoreaktörde biyohidrojen üretimi
AYSEL HASANOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ