Investigation of biogas production potential of three different sludges after thermal hydrolysis
Üç farklı çamurun biyogaz üretim potansiyelinin termal hidroliz sonrası incelenmesi
- Tez No: 565559
- Danışmanlar: PROF. DR. FAİKA DİLEK SANİN, DOÇ. DR. LATİF SELİM SANİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 144
Özet
Biyolojik çamur kullanarak anaerobik çürütme yoluyla biyogaz üretimi sürdürülebilir yaklaşımlardan biridir. Hidroliz, anaerobik çürütme sırasındaki ilk ve hız sınırlayıcı adımdır. Çamur hidrolizinin iyileştirilmesi için, anaerobik çürütme işleminden önce ön arıtımın incelenmesi mantıklıdır. Bu araştırmada, evsel atıksu arıtma tesisi çamuru, membran biyoreaktör çamuru ve organize sanayi bölgesi çamurunun biyogaz ve metan üretim potansiyelleri, termal hidroliz kullanılarak hız sınırlayan adımı iyileştirmek için, küçük ölçekli laboratuvar anaerobik çürütücüleri kullanılarak araştırılmıştır. Çamur, farklı süre ve sıcaklıklardaki termal hidroliz yöntemi kullanılarak ön arıtıma tabi tutulmuştur. Optimum anaerobik çürütme elde etmek için üçlü BMP reaktörleri çalıştırılmıştır. Bu çalışmanın sonuçları, biyolojik çamurun metan üretim performansının, düşük basınçta uygulanan termal hidroliz ile arttırılabileceğini göstermiştir. Etkili termal hidroliz işlemi için optimum maruz kalma süresi vardır. Sonuçlar, 127 oC'de 60 dakika boyunca ön işleme tabi tutulan çamurun, evsel Tatlar atıksu arıtma tesisi çamuru için en yüksek gaz hacmini ürettiğini ve biyogazda metan-karbondioksit oranını geliştirdiğini göstermektedir. Biyogazın metan içeriği, işlenmemiş, 30 dakika termal hidroliz edilmiş ve 60 dakika termal hidroliz edilmiş örnekler için sırasıyla %50, %57 ve %59'dir. MBR atık su arıtma işleminden elde edilen evsel çamurdan, işlenmemiş, 30 dakika termal hidroliz edilmiş ve 60 dakika termal hidroliz edilmiş örnekler için sırasıyla biyogazda %53, %56 ve %59 metan gazı elde edilmiştir. MBR numunesi için MBR, MBR127/60 ve MBR90/30'un metan üretimi sırasıyla 53%, 59% ve 56%'dır. Organize sanayi bölgesi atık su çamuru için, işlenmemiş, 30 dakika termal hidroliz edilmiş ve 60 dakika termal hidroliz edilmiş örnekler için sırasıyla %50, %55 ve % 58 metan elde edilmiştir. Tüm çamur tipleri içinde, biyogazda metan yüzdesinin en düşük olduğu çamur, ön arıtıma tabi tutulmamış çamur çıkmıştır.
Özet (Çeviri)
Biogas production through anaerobic digestion using biological sludge is one the sustainable approaches. Hydrolysis is the first and rate limiting step during anaerobic digestion. For enhancement of hydrolysis of sludge, it is feasible to investigate pre-treatment before anaerobic digestion process. In this research, biogas and methane production potentials of municipal wastewater treatment plants sludge, membrane bioreactor sludge and organized industrial district sludge were investigated using small scale laboratory anaerobic digesters to enhance the rate limiting step through thermal hydrolysis. Sludge was pre-treated using thermal hydrolysis with different durations and temperatures. To obtain optimum anaerobic digestion triplicate BMP reactors were operated. The results of this study showed that, the methane production performance of biological sludge can be enhanced with thermal hydrolysis operated at low pressure. There is an optimum exposure time for effective thermal hydrolysis process. The results show that sludge pretreated at 127oC for 60 minutes produced the highest gas volume and improved methane to carbon dioxide ratio, in biogas. For the municipal sludge (sludge from Tatlar WWTP). Methane content of biogas was 50%, 57% and 59% for non-processed, 30 minutes thermally hydrolyzed and 60 minutes thermally hydrolyzed operation, respectively. For the domestic sludge from MBR wastewater treatment process %53, %56, and %59 methane gas was obtained in biogas for non-processed, 30 minutes thermally hydrolyzed and 60 minutes thermally hydrolyzed operation, respectively. Methane generation of MBR, MBR127/60 and MBR90/30 were 53%, 59% and 56% respectively. For organized industrial district wastewater sludge %50, %55 and %58 methane was obtained for non-processed, 30 minutes thermally hydrolyzed and 60 minutes thermally hydrolyzed operation, respectively. Non-pretreated sludge had had the lowest methane percentage in biogas for all sludge types.
Benzer Tezler
- Çevresel tesislerden kaynaklanan sera gazı emisyonlarının hesaplanması
Greenhouse gases calculations from enviromental facilities
MEHMET ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SAİT YAZĞAN
- Anaerobic co-digestion of industrial wastewater sludges: An investigation on heavy metal contents and energy recovery
Endüstriyel atıksu çamurlarının anaerobik şartlarda birlikte çürütülmesi: Ağır metal içerikleri ve enerji geri kazanımının araştırılması
MELEK ŞEBNEM TEMEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİĞDEM GÖMEÇ
- Investigation of the factors affecting membrane bioreactor performance during volatile fatty acid production from food waste
Yemek atıklarından uçucu yağ asidi üretimi sırasında membran biyoreaktör performansını etkileyen faktörlerin incelenmesi
BEGÜM BİLGİÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN ATİLLA ARIKAN
PROF. DR. MOHAMMAD TAHERZADEH
- Nutrient recovery from source separated human urine and the treatment of the residual urine with anaerobic processing and ion exchange/adsorption
Kaynakta ayrılmış idrardan nutrient geri kazanımı ve kalıntı idrarın anaerobik yollarla ve iyon değişimi/adsorpsiyon ile arıtımı
YASEMİN AKDAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE BİLSEN BAYKAL
- Biogas recovery during anaerobic treatment of lignocellulose-rich pollutants with high sulphate content: an investigation via innovative applications
Yüksek sülfat içerikli lignoselüloz bakımından zengin kirleticilerin havasız arıtımı sırasında biyogaz geri kazanımı: yenilikçi uygulamalarla bir araştırma
EDA YARSUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİĞDEM GÖMEÇ