Evaluation of dewatered and partially dried sewage sludge combustion based on energy balance and carbon footprint
Susuzlaştırılmış ve kısmi kurutulmuş arıtma çamuru yakmanın enerji dengesi ve karbon ayak izi bazında değerlendirilmesi
- Tez No: 489566
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞEGÜL AKSOY, PROF. DR. FAİKA DİLEK SANİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 152
Özet
Bu tezin amacı susuzlaştırılmış (yaş) ve kısmi kurutulmuş atıksu çamuru yakmanın, enerji dengesi, karbon ayakizi ve maliyet tahminleri yönünden değerlendirilmesidir. Termal prosesler çamuru enerjiye çevirmesi sayesinde avantajlıdır. Çevresel açıdan riskli yöntemlerden çevre dostu yenilikçi termal yöntemlere geçiş çok önemlidir. Yenilikçi teknolojilerin güçlü ve verimli oldukları kanıtlanana kadar, çamur yönetiminde geçiş teknolojisi olarak tek başına yakma değerlendirilmiştir. Konvansiyonel olması dolayısıyla yeterli veri ve kolay işletme, tek başına yakmayı arıtma çamuru için hazır ve uygulanabilir bir termal proses yapmaktadır. Bununla birlikte, elektrik üretimi karbondioksit (CO2) salınımlarını önleme potansiyeline sahiptir. Bu çalışmada yalnızca tek başına yakma değerlendirilmiştir çünkü beraber yakma uygulamalarında çamur bertarafı beraber yakmanın gerçekleştiği çimento fabrikaları veya termik santrallerinin sektörel dinamiklerine doğrudan bağlıdır. Bu çalışmada, altı farklı tek başına yakma senaryosu geliştirilmiştir. Genelde, kendi kendine yanma, harici yakıt temini olmaksızın bir maddenin yanması, susuzlaştırılmış çamurlarda erişilememektedir. Dolayısıyla, senaryolar, fırın içerisinde ek yakıt tüketimi veya fırın öncesi kısmi kurutma uygulaması açısından farklılık göstermektedir. Bununla birlikte, senaryoların yarısında elektrik üretimi uygulanmaktadır. Her bir senaryo için, kütle ve enerji dengeleri, carbon ayak izleri ve ilk yatırım maliyet tahminleri yapılmıştır. Değerlendime kriterleri; fosil yakıt tüketimleri, elektrik tüketimleri, elektrik üretimleri, net CO2 salınımları ve ilk yatırım maliyet tahminleridir. Doğrudan susuzlaştırılmış çamurun doğalgaz ile yakıldığı veya geri kullanılan yakma enerjisi ile kısmi kurutmanın uygulandığı senaryolar değerlendirme kriterleri açısından avantajlıdır. Harici yakıt temini ile kısmi kurutmanın uygulandığı senaryolar hiç bir değerlendirme kriterinde herhangi bir avantaj göstermemektedir.
Özet (Çeviri)
Aim of this thesis is to evaluate dewatered (wet) and partially dried sludge combustion, based on energy balance, carbon footprint and cost estimations. Thermal processes have advantage of converting sludge into energy. Transition from environmentally risky disposal methods to environmentally friendly innovative thermal processes is crucial. Until innovative technologies are proven to be robust and efficient, mono-incineration is evaluated as the transition technology in sludge management. Sufficient data and easy operation due to being conventional makes mono-incineration an available and applicable thermal process for sewage sludge. Besides, electricity generation has potential to avoid carbon dioxide (CO2) emissions. Only mono-incineration is evaluated in this study because in co-combustion applications, sludge disposal is directly dependent on the sectoral dynamics of cement plants or power plants where co-combustion occurs. In this study, six different mono-incineration scenarios are developed. Generally, an autogenous combustion, combustion of a substance without external fuel supply, cannot be achieved for dewatered sludges. Therefore, scenarios are differing by additional fuel consumption in furnaces or partial drying application prior to furnaces. Besides, electric generation is applied in half of the scenarios. For each scenario and each sludge selected, mass and energy balances, carbon footprints and initial cost estimations are conducted. Evaluation criteria are; fossil fuel consumptions, electric consumptions, electricity generations, net CO2 emissions and initial cost estimations. Scenarios including direct combustion of dewatered sludge with natural gas or partial drying by recovered energy from combustion are advantageous regarding the evaluation criteria. Scenarios including partial drying with external fuel supply do not show any advantage for any of the evaluation criteria.
Benzer Tezler
- Susuzlaştırılmış kentsel arıtma çamurlarına ait sızıntı suyunun biyolojik ayrışabilirliğinin değerlendirilmesi
Evaluation the biodegradibility of dewatered urban sludge leachate
MERVE ÇIRPICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. H. GÜÇLÜ İNSEL
- Arıtma çamurlarının elektro-susuzlaştırmasında titanyum elektrot performansının değerlendirilmesi
Evaluation of the performance of titanium electrodes in electro-dewatering of sludge
YALÇIN İPEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Çevre MühendisliğiAbant İzzet Baysal ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NAZLI BALDAN PAKDİL
- Endüstriyel atıklardan gazlaştırma ile sentez gaz eldesi
Production of synthesis gas from industrial wastes by gasification
ATAKAN ÖNGEN
Doktora
Türkçe
2011
Çevre Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMİHA ARAYICI
- Kimyasal oksijen ihtiyacı deşarj limitlerinin sağlanmasında inert ve mikrobiyal ürünlerin rolü: Organize sanayi bölgesi örneği
The role of inert and microbial products in meeting discharge limits of chemical oxygen demand: Case of organized industrial zone
AYÇA KILIÇARPA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL
- Erzurum biyolojik atıksu arıtma tesisi arıtma çamuru yönetiminin incelenmesi
Investigation of Erzurum biological wastewater treatment plant's sewage sludge management
SELİM AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Çevre MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ NURAN ACAR