Çamur içeriğindeki kirleticilerin elektro-susuzlaştırma işlemi sonrasında oluşan fazlar arasındaki dağılımının belirlenmesi
Determination of the distribution of pollutants in the sludge content among the phases formed after the electro-dewatering process
- Tez No: 627133
- Danışmanlar: PROF. DR. NAZLI BALDAN PAKDİL, PROF. DR. DURAN KARAKAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
Dünya'yı kapsayan enerji krizi, gıda rezervi eksikliği ve tehlikeli atık oluşumu sosyo-ekonomik ilişkilerde sorunlara sebep olan ve çevresel sürdürülebilirliği engelleyen büyük zorluklardır. Hızla gelişen teknoloji ve şehirleşme beraberinde atık oluşumunu da getirmektedir. Bu durum da atıksu arıtma tesislerinin sayısını ve ihtiyacını arttırmaktadır. Atıksuların arıtımı sonucunda yan ürün olarak büyük miktarlarda çamur oluşur. Oluşan çamur yüksek miktarda su ve zararlı patojenler içermesinin yanında, aynı zamanda çeşitli temel malzeme ve besinler için bir kaynak görevi de görür. Son yıllarda elektrokimyasal prosesler, çamur susuzlaştırma ve kaynak geri kazanımı için etkili bir teknik olarak yerini almıştır. Elektro-susuzlaştırma (ES) prosesi, serbest ve bağlı suyu çamur matrisinden ayırarak çamur hacmini önemli ölçüde azaltır ve böylece daha uygun maliyetli ve sürdürülebilir bir çamur yönetimi haline gelir. ES işlemi sonrasında giriş ham çamuru; filtrat (1), susuz çamur (2) ve uçucu (gaz) faz (3) olmak üzere 3 kısımda incelenmektedir. Ancak proses sırasında meydana gelen gaz salınımı ve karakterizasyonu ihmal edilmektedir. Bu tez çalışmasında uçucu organik bileşiklerden doğrusal ve halkalı yapıdaki uçucu metil siloksanlar, toksik ağır metal bileşiklerinden Cu, Cd, Pb ve Zn ile kokulu gazlardan H2S ve NH3 bileşiklerinin proses sırasında oluşan fazlar arasındaki akıbeti belirlenmiştir. ES reaktöründe optimum işletim şartlarını belirlemek amacıyla Box-Behnken İstatistiksel Analizi kullanılmıştır. Uygulanan voltaj ve basınç değerlerindeki değişiklikler sonucunda, verimli katı-sıvı ayrımının yanında proses sonucunda en az % 9 ve en yüksek % 25 arasında değişen oranlarda reaktörden gaz çıkışı meydana geldiği hesaplanmıştır. Emisyon akışları ve beraberinde emisyon faktörleri üretilmiştir. Sonuç olarak ES prosesinde yüksek susuzlaştırma veriminin yanında, UMS ve ağır metal bileşikleri için ham çamur içerisinde % 40 ile % 70 aralığında arıtım yapılırken, % 30 ile % 60 oranında kirleticilerin susuz çamur içerisinde kaldığı tespit edilmiştir. Böylece ES işleminin çamur yönetimine ve atmosfer kirliliğine olan katkısı ortaya konularak bu sistemin pozitif ve negatif yönleri belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The world faces major challenges such as the energy crisis, food shortage, and hazardous waste production which lead to difficulties in socio-economic relations and prevent environmental sustainability. The fast-developing technology and urbanization bring waste generation as well. This causes an increase in the number and need for WWTPs. Treating wastewater comes up with huge amounts of waste activated sludge as a by-product. The sludge not only consists of high amounts of water and harmful pathogens but also contains a source of various essential materials and nutrients. In last years, electrochemical processes have been called an effective technique for sludge dewatering and resource recovery. Since the electro-dewatering (ED) process significantly reduces sludge volume by separating free and bound water from the sludge matrix, it becomes a more cost-effective and sustainable sludge management. After the ED process, the raw sludge divides into three (3) outputs; filtrate (1), dewatered sludge (2), and volatile (gas) phase (3). Nevertheless, this gas volume and its characterization are ignored in the literature studies. In this thesis, the fate of linear and cyclic volatile methyl siloxanes, the toxic heavy metal compounds of Cu, Cd, Pb, Zn, and inorganic odorous gases of H2S and NH3 compounds were pointed out during the ED process. Box-Behnken Statistical Analysis was used to determine optimum operating conditions in the ED reactor processing. Once the voltage and pressure values are applied, besides the efficient solid-liquid separation, the gas release from the reactor is calculated in the range of 9% to 25%. Emission fluxes and emission factors were produced. At the end of the process, the removal rate of UMS and heavy metal compounds was found as 40% to 70% from the raw sludge while the pollutant gases were found to be released in the range of 30% to 60% into the atmosphere. Hence, the positive and negative aspects of this technology in terms of the contribution of the ED process to sludge management and atmospheric pollution were determined.
Benzer Tezler
- Mikrobiyal yakıt hücrelerinde sülfat indirgeyen bakteriler ile renk giderimi ve elektrik üretimi
Electricity generation and color removal at sulfate-reducing conditions in microbial fuel cell
VİLDAN AKGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
BiyomühendislikKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiBiyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEVSER CIRIK
- Çamur azaltım tekniklerindeki yeni gelişmeler fotokatalitik çamur dezentegrasyonu
Advances in sludge minimization technologies: photocatalytic sludge disintegration
YAYLA SEZGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Çevre MühendisliğiNamık Kemal ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TOLGA TUNÇAL
- Investigation of various anaerobic biodegradation strategies on petroleum contaminated soil
Petrolle kirlenmiş topraklarda çeşitli anaerobik biyodegradasyon stratejilerinin incelenmesi
YILDIZ ERDENER
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN İNCE
- Treatment of industrial wastewaters by utilizing in energy (CH4/H2) production via hydrothermal gasification
Endüstriyel atıksuların hidrotermal gazlaştırma ile enerji (CH4/H2) üretiminde değerlendirilerek arıtılması
NİHAL CENGİZ
Doktora
İngilizce
2017
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT BALLİCE
PROF. DR. MEHMET SAĞLAM
- Effect of microwave pretreatment on fate of antimicrobials and conventional pollutants during anaerobic sludge digestion and biosolids quality for land application
Anaerobik çamur çürütme prosesinde uygulanan mikrodalga dezentegrasyon işleminin antimikrobiyallerin ve konvansiyonel kirleticilerin akıbetine ve arazi uygulaması için biyokatı kalitesine etkisi
GÖKÇE KOR BIÇAKCI
Doktora
İngilizce
2018
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR