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
- Tez No: 517719
- Danışmanlar: PROF. DR. DİLEK ERDİRENÇELEBİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Arıtma çamurları, anaerobik, birincil, ikincil, iĢletim, metan, susuzlaĢma, Sewage sludge, anaerobic, primary, secondary, operation, methane, dewatering
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 58
Özet
Tez çalıĢmasında kentsel atıksu arıtma tesislerinde (AAT) oluĢan birincil (BÇ) ve ikincil çamur (ĠÇ) fraksiyonlarının ayrı anaerobik stabilizasyonu, laboratuvar ölçekli yarı-kesikli anaerobik reaktörlerde mezofilik sıcaklıkta (35 oC) farklı yükleme hızlarında çalıĢılmıĢtır. Her çamur tipi için uygulanan iĢletme koĢullarında biyogaz üretimi, uçucu katı madde (UKM) ve giderimi, alkalinite/uçucu yağ asitleri (UYA) dengesi, sülfür (H2S) etkisi ve kontrol stratejisi ile stabilize çıkıĢ çamurunda yağ-gres miktarı ve susuzlaĢma özelliği incelenmiĢtir. BÇ ve ĠÇ fraksiyonlarının karıĢımı mevcut AAT sistemi çamur hattı ve ana hat biyolojik arıtım prosesinde problemlere yol açmaktadır. ÇalıĢma kapsamında kentsel arıtma çamurlarının 35 oC‟de ayrı anaerobik stabilizasyonu modelinin uygulanabilirliği, avantajları ve dezavantajları belirlenmiĢtir. BÇ ve ĠÇ için sırasıyla 0,57-2,05 ve 0,27-0,57 kg UKM/m3.gün aralıklarında yükleme hızları uygulanmıĢtır. Metan dönüĢüm oranı BÇ ve ĠÇ için sırasıyla 150-700 ve 100-990 mL/g UKMeklenen aralıklarında gerçekleĢmiĢtir. BÇ stabilizasyonunda artan yükleme ile oluĢan toksik etkiler demir klorür ilavesi ile kontrol edilmeye çalıĢılmıĢtır. BÇ için 1.3 kg UKM/m3.gün yüklemeye kadar artan yükleme ile metan dönüĢüm oranında artıĢ, UKM gideriminde %50-65 ortalama giderim ve susuzlaĢma özelliğinde düĢüĢ, ĠÇ için 0,44 kg UKM/m3.gün yüklemeye kadar artan yükleme ile metan dönüĢüm oranında artıĢ, UKM gideriminde %40-50 ortalama giderim ve susuzlaĢma kabiliyetinde sabitlenme elde edilmiĢtir. Her iki çamur fraksiyonu için ayrı stabilizasyon modelinde BÇ ve ĠÇ için optimum yükleme değerleri sırasıyla 1,1-1,3 ve 0,4-0,44 kg UKM/m3.gün olarak belirlenmiĢtir. Stabilize çamurda yağ gres miktarı %UKM olarak; BÇ ve ĠÇ için sırasıyla % 0,30-0,65 ve % 0,84-1,5 seviyesinde gerçekleĢirken çamur susuzlaĢmaya etki belirlenmemiĢtir. Stabilize çamur numulerinde N içeriği BÇ ve ĠÇ için sırasıyla 56,5-84 ve 120-177 mg N/g aralığında elde edilmiĢtir. P için sırasıyla 12-20 ve 30-56 mg P/g değerleri elde edilmiĢtir. Sonuçlar değerlendirildiğinde, ayrı çamur stabilizasyonunun özellikle ĠÇ için mevcut sisteme göre daha düĢük bekletme süresi/reaktör hacmi ve daha yüksek susuzlaĢma özelliği gibi faydalar sağlayacağı belirlenmiĢtir. BÇ çürütücüsünde artan yükleme hızı sonucunda proses performansı olumsuz etkilenmiĢtir, ayrıca yüksek yüklemelerde hidroliz hızının aĢıldığı reaktörde UKM akümülasyonu ile gözlenmiĢtir fakat demir klorür ilavesi ile metan üretiminin arttırılması mümkün olmuĢtur.
Özet (Çeviri)
In this thesis, anaerobic stabilization of primary (PS) and secondary (SS) sludge fractions in municipal wastewater treatment plants (WWTP) was studied at different loading rates at mesophilic temperature (35 ° C) in laboratory-scale semi-batch anaerobic reactors. The operational performance was monitored with methane production, volatile solids (VS) concentration and removal, alkalinity/volatile fatty acids (VFA), toxicity (H2S) and control strategy and final stabilized sludge quality with oil and grease content and dewaterability. In the present WWTP system, PS and SS are mixed and pumped to the anaerobic digesters at variable volumes. Mixing of sludge fractions leads to problems in the sludge line and biological treatment process. The feasibility, advantages and disadvantages of the separate anaerobic stabilization of PS and SS were investigated. VS loading rates of 0.57-2.05 and 0.27-0.57 kg VS/m3.d were applied for PS and SS, respectively. The methane conversion rate was 150-700 mL/VSadded for PS and 100-990 mL/VSadded for SS. The toxic effects caused by increased loading in PS stabilization were controlled by iron chloride addition. Methane conversion rate increased with increasing loading up to 1.3 kg VS/m3.d for PS, 50-65% VS removal and dewatering decreased. For SS, methane conversion rate increased with increasing loading up to 0.44 kg VS/m3.d, 40-50% VS removal and stabilized dewatering capacity.The optimum loading values for PS and SS in the separate stabilization model were determined as1.1-1.3 and 0.4-0.44 kg VS/m3.d, respectively. Oil and grease content as % of VS for stabilized sludge was 0.30-0.65% and 0.84-1.5% for PS and SS, respectively. In the stabilized sludge samples, N contents were obtained in the range of 56.5-84 and 120-177 mg N/g for PS and SS, respectively. P contents of 12- 20 and 30-56 mg P/g were obtained, respectively. When the results are assessed, it has been determined that separate sludge stabilization will provide benefits such as lower retention time/reactor volume and higher dewatering characteristics for SS.The changes in PS content affected process performance and in the case of high loading rate, hydrolysis rate was exceeded which was observed by the VS accumulation in the reactor, but it was possible to recover methane production by iron chloride addition.
Benzer Tezler
- Amonyum ve potasyumu geri kazanılmış sarı suyun partiküler boyut dağılımı ve anaerobik arıtılabilirliği
Anaerobic treatment and particular size distribution of yellow water recycling ammonium and potassium
TUĞÇE KIRATLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CUMALİ KINACI
- Kentsel atıksu arıtma tesisi anaerobik çamur çürütücülerinin dinamik proses modelleme yaklaşımı ile analizi
Analysis with dynamic process modeling approach of anaerobic sludge digesters of the urban wastewater treatment plant
KERİM EKİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL
- Modelling of the leachate treatment plant with membrane bioreactor process
Membran bioreaktör procesli bir sızıntı suyu arıtma tesisinin modellenmesi
CANSU DELİBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET ÖZTÜRK
- Membran biyoreaktörü (MBR) ile evsel atıksu arıtımı
Domestic wastewater treatment with membrane bioreactor (MBR)
NEVZAT ÖZGÜ YİĞİT
Doktora
Türkçe
2007
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MEHMET KİTİŞ
DOÇ.DR. ÖZER ÇINAR
- Relationship between metal inhibition and microbial products in biological systems
Biyolojik sistemlerde mikrobiyel ürünler ve metal inhibisyonu
AYŞE GÜL GEYİK
Doktora
İngilizce
2015
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERHAN ÇEÇEN