Waste minimization by reverse osmosis treatment of bleed stream for continious alcohol fermentation process
Sürekli alkol fermentasyon prosesi sızdırma akımının ters osmosile işlenerek atık minimizasyonu
- Tez No: 56621
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Reverse Osmosis, Nanofiltration, Membrane Separation, Waste Minimization, Bleed Stream
- Yıl: 1996
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
oz SÜREKLİ ALKOL FERMENTASYON PROSESİ SIZDIRMA AKIMININ TERS OSMOZ ÎLE İŞLENEREK ATIK MİNİMİZAS YONU Aydoğan, Nihal Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Levent Yılmaz Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Türker Gürkan Ağustos 1996, 76 sayfa Etanol fermentasyonu sırasında oluşan ikincil ürünler fermentörde brikmekte, mikroorganizmayı zehirleyerek fermentasyon verimliliğini düşürmektedir. Zehirleme etkisi sızdırma akımı ile azaltılabileceği düşünülmüştür. Ters osmos (nanofiltrasyon) gibi membranlı ayırım sistemleri bu tip ayırımlar için oldukça elverişlidir. İstenen nitelikte ayırıma ulaşmak için uygun membran ve besleme akış hızı, basınç ve besi derişimi gibi işletim koşullarının bulunması oldukça önemlidir. Deneysel çalışma sonucunda, besleme akış hızı arttıkça membran yüzeyinde konsantrasyon kutuplaşmasının azaldığı ve buna bağlı olarak geçirgenlik vıakısının arttığı belirlenmiştir. Bu nedenle mümkün olan en yüksek besleme akış hızında çalışılmıştır. Basmcın etkisi beş değişik basıçta (10-50 bar) incelenmiştir. 30 bar basınca kadar basınç ve geçirgenlik akısı arasında doğrusal bir ilşki olduğu saptanmıştır. Bu sınırdan sonra basıncın ayırıma olan etkisi azalmıştır. Sonuç olarak 30 bar çalışmanın bundan sonraki kısmı için işletim basıncı olarak belirlenmiştir. Derişimin ayırıma etkisini incelemek için (1-10%) sakkaroz ve gikoz çözeltileri kullanılmıştır. Derişim arttıkça geçirgenlik akısının azaldığı, geri çevirme oranının da arttığı gözlenmiştir, ikili karışımlarla yapılan çalışma sonucu glikozun geri çevirme oranının glikoz sakkaroz etkileşimi nedeniyle bir miktar arttığı saptanmıştır. Deneysel verilerden ve istatiksel-mekanik model yardımıyla geçirgenlik akısı ve geriçevirme oranının teorik olarak tahmin edilmesine çalışılmıştır. Hesaplanan değerlerin 500 mwco membran için deneysel sonuçlara çok yakın olduğu görülmüştür. Elde edilen optimum koşullar kullanılarak gerçek sızdırma akımı ile deneylere başlanmıştır. İlk olarak 500 ve 200 mwco membranlarda şekerlerin geri kazanımı incelenmiş, toplam şekerlerin % 84' ü geri kazanılmıştır. İnce film komposit membran yardımıyla yan ürünlerin sızdırma akımından ayırılması çalışılmıştır. %95.1 TOC giderimi elde edilmiştir. Önerilen proseste şekerlerin geri kazanımı için 500 mwco, suyun geri kazanımı için ise ince film kompozit membranlarm kullanımı önerilmiştir. Anahtar Kelimeler Ters osmoz, Nanofiltraston, Atık Minimizasyonu, Sızdırma Akımı vu
Özet (Çeviri)
ABSTRACT WASTE MINIMIZATION BY REVERSE OSMOSIS TREATMENT OF BLEED STREAM FOR CONTINUOUS ALCOHOL FERMENTATION PROCESS Aydoğan, Nihal M.S., Department of Chemical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Levent Yılmaz Co-Supervisor: Prof. Dr. Tûrker Gürkan August 1996, 76 pages Inhibition by secondary fermentation products may limit the ultimate productivity of ethanol fermentation. During continuous fermentation secondary products may be concentrated to the point where they become toxic to the yeast. This toxicity effect could be minimized by allowing a bleed stream. Fractionation of the bleed stream, and recycling of substrate and process water may increase efficiency and reduce amount of waste produced. Membrane processes such as nanofiltration inmay offer a good alternative for the separation of fermentation products. In order to design an effective separation process membranes types and levels of operating parameters such as feed flow rate, operating pressure and feed concentration must be optimized. It was found that, with an increase of the feed flow rate permeate flux increases since the effect of concentration polarization is minimized. As a result, further studies were carried out at the highest possible flow rate. Effect of pressure was studied at five pressures (10-50 bar). It is found that there was a linear relationship between the pressure and permeate flux up to 30 bar. Beyond 30 bar the effect of pressure becomes less significant. Thus, 30 bar was chosen as the operating pressure. To investigate the effect of concentration (1-10%) sucrose and glucose solutions were utilized. It was observed that with an increase in concentration, permeate flux decreases and rejections increase finally reaching a limiting value. Binary solutions of sucrose and glucose were also studied. It was seen that, separation factor slightly decreases due to glucose-sucrose interaction. Statistical mechanical model was applied to experimental results to predict permeate flux and rejection. Parameters of the model were calculated using the experimental result at the lowest and the highest concentration of the process. Good agreement was obtained with 500 mwco membrane Experiments with real bleed stream were performed with the optimum operating conditions already determined. First, separation of sugars was studied using 500 mwco and 200 mwco membranes and 84% total sugar rejection was obtained. Afterwards, by-products were separated from the bleed stream using thin film composite membrane. 95. 1% TOC removal from the bleed was achieved. In the IVproposed waste treatment plant two nanofiJtration units with a 500 mwco and a thin film composite membrane were suggested for the recovery of sugars and water.
Benzer Tezler
- Hastane atıklarının atık azaltımı yöntemi ile değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
FİLİZ GÜRSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAN TALINLI
- Tekstil atıksularının membran proseslerle arıtımı ve endüstriyel su geri kazanımı
Treatment of textile wastewater by membrane process industrial wastewater recovery
ESİN BALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Çevre MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. COŞKUN AYDINER
- Modifiye havuç atıklarıyla bazı ağır metallerin sulu çözeltilerden uzaklaştırılması
Removal of some heavy metals from aqueous solutions by modified carrot peel
ZEYNEP KORKUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FERAH ÇALIŞIR
- Erzurum ili katı atık düzenli depolama sahasında sızıntı suyu yönetiminin incelenmesi
Investigation of leachate management in Erzurum province solid waste sanitary landfill
EMRAH SUSCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Çevre MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ NURAN ACAR
- Improvements in energy and water consumption performances of a textile mill after bat applications
Tekstil endüstrisinde bat uygulamaları sonrasında su ve enerji kullanımı performansı değerlendirmesi
AYŞE MERVE KOCABAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ B. DİLEK
PROF. DR. ÜLKÜ YETİŞ