Effects of ultrasound pretreatment and anaerobic digestion on the energy potential of sludge
Ultrasonla çamur parçalama ve anaerobik çürütmenin çamurun enerji potansiyeline etkileri
- Tez No: 416634
- Danışmanlar: PROF. DR. FAİKA DİLEK SANİN, DOÇ. DR. AYŞEGÜL AKSOY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
tıksu arıtımının yan ürünü olan çamurdan dünyanın her yerinde günde tonlarca üretilmektedir. Avrupa Birliği uyum sürecinde Türkiye'nin çevre mevzuatı katılaşırken, eskiden yaygın olarak başvurulan çamur bertaraf metodu olan düzenli depolama, bundan sonra uygulanamayacaktır. Bu sebeple, kurutulmuş çamurun, ek kazanç oluşturan, toprakta kullanım veya yakma gibi metotlarla değerlendirilmesi beklenmektedir. Yakma işleminde çamurun enerji potansiyelinden yararlanıldığı için, daha faydalı olduğu düşünülebilir. Ancak, çamurun enerji potansiyelini değerlendiren tek yol yakma değildir; anaerobik çürütme işleminde de biyogaz formunda enerji üretilir. Anaerobik çürütmenin çamurun kalorifik değerini düşürdüğü bilinse de, bu etki tam olarak araştırılmamıştır. Bu yüzden, bu çalışmanın amacı, anaerobik çürütmenin (ultrasonla parçalamayla birlikte veya değil) çamurun kalorifik değeri üzerindeki ektisini ortaya koymaktır. Ek olarak, bu çalışmada, çamurdan elde edilebilecek toplam enerjiyi maksimize edecek strateji de araştırılmıştır. Ultrasonlama düzeyinin 10 dakika olarak belirlendiği öncül deneyleri takiben, 2.5 L aktif hacimli, daha büyük kesikli anaerobik reaktörler kullanılarak çürüme sırasında çamurun yakıt özelliklerindeki değişim takip edilmiştir. Sonuçlar, çKOİ miktarında %340, biyogaz üretiminde %15, ve metan üretiminde %32 artış göstermektedir. Deneylerden elde edilen veriler kullanılarak yapılan enerji analizine göre, çamurdan elde edilen enerji miktarını maksimize eden yöntem, çamur yoğunlaştırma, susuzlaştırma, termal kurutma ve yakma proseslerinin kombinasyonudur. Bu senaryoya anaerobik çürütme ve ultrasonlama eklendiğinde, toplam enerji miktarı azalmaktadır.
Özet (Çeviri)
The by-product of wastewater treatment, sludge, is generated in tons everyday all around the world. As environmental regulations in Turkey are becoming stricter during the European Union adaptation period, the previously wide-spread disposal method of landfilling the sludge will not be applicable. Instead, dried sludge is expected to be used in revenue generating methods like land application or combustion. Combustion can be thought of as more beneficial as it uses sludge as an energy source. However, it is not the only way to exploit the energy potential of sludge; anaerobic digestion also provides energy as biogas. While it is known that anaerobic digestion reduces the calorific value of the sludge, this effect is not yet fully investigated. Thus, the primary purpose of this study was to determine the effect of anaerobic digestion (with or without sonication pretreatment) on the calorific value of sludge. Additionally the study investigates the optimal sludge management strategy that maximizes the energy gain. After the inital experiments that determined the sonication duration as 10 minutes, anaerobic batch reactors with 2.5 L active volumes were used to track the changes in the fuel properties of sludge during digestion. Results showed that sonication provided a 340% increase in sCOD, a 15% increase in biogas production and a 32% increase in methane production. Using the data from the experiments, the energy analysis showed that the optimal method is the combination of thickening, dewatering, thermal drying and combustion. Adding digestion and ultrasound pretreatment to this scenario reduces the overall gain.
Benzer Tezler
- Ultrasonic disintegration of sewage sludge
Arıtma çamurlarının ultrasonik dezentegrasyonu
ÇİMEN GÜNDÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE FİLİBELİ
- The impact of ultrasound pretreatment on performance of anaerobic digestion of residual biomass of a farmland biogas plant.
Ultrasonik ön arıtmanın tarımsal biyogaz tesislerinden çıkan artık biyokütlenin anaerobik çürütme verimine etkisi.
MEHTAP VURAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RÜYA TAŞLI TORAMAN
- Mikroalglerden biyogaz eldesinde ultrases ön işlem uygulamalarının optimizasyonu
Optimization of ultrasound pretreatment in biogas production from microalgae
AYŞENUR ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Çevre MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EBRU KOCA AKKAYA
- Energy production from yard wastes via one-stage and two-stage anaerobic digestion and investigation of pretreatment effect
Bahçe atıklarından tek-aşamalı ve iki-aşamalı anaerobik çürütme ile enerji üretimi ve ön işlem etkisinin araştırılması
NİHAN NUR KALAYCIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUBA HANDE BAYRAMOĞLU
- Ozonation, sonication, and their combination for petrochemical wastewater sludge pretreatment to enhance sludge disintegration
Çamur parçalanabilirliğinin arttırılması için petrokimya atıksu çamuru ön arıtımında ozonlama, sonikasyon ve bunların kombinasyonu
ELİF SENA UYAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURGUT TÜZÜN ONAY
DR. ASU ZİYLAN YAVAŞ