Effect of ozone pretreatment on biogas production and microbial community structure of two-stage anaerobic digesters
Ozon ön arıtımının iki aşamalı anaerobik çürütücülerdeki biyogaz üretimi ve mikrobiyal konsorsiyum üzerindeki etkisi
- Tez No: 663644
- Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT İÇGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 158
Özet
Arıtma tesislerinde üretilen çamur miktarı, artan nüfus ve su tüketimine bağlı olarak her geçen gün artmaktadır. Anaerobik çürütme (AÇ), atık su arıtma tesislerinde çamur hacmini azalttığı ve biyogaz üretimi sağladığı için yaygın olarak kullanılan bir çamur stabilizasyon yöntemidir. Tek aşamalı AÇ sistemlerinde, çürütücülerde uçucu yağ asidi birikimi ve pH değişiklikleri nedeniyle proses başarısızlıkları gözlenir. Bu sorunu çözmek için metan üretim aşamalarının fiziksel olarak ayrılmasıyla oluşturulan iki aşamalı anaerobik çürütme (İAAÇ) sistemleri kullanılmaya başlanmıştır. Ayrıca, AÇ'de hız sınırlayıcı basamak olarak bilinen hidroliz aşamasını hızlandırmak için çeşitli ön arıtım uygulamaları kullanılmaktadır. Bu uygulamalardan ozonlama, güçlü oksitleme kabiliyeti ile ön plana çıkmaktadır. Bu nedenle bu çalışmada ozon ön işleminin İAAÇ üzerindeki etkisi biyogaz üretimi ve mikrobiyal popülasyon dinamikleri açısından değerlendirilmiştir. Bu amaçla, iki aşamalı anaerobik çürütücülere, labımızca önceden belirlenen optimum 0,06 g O3/g TAKM ozon dozu ile ön arıtım uygulanarak çalıştırılmıştır. Çürütücüler süreç boyunca, pH, kimyasal oksijen ihtiyacı, toplam nitrojen, katı içeriği, toplam uçucu yağ asitleri, biyogaz/metan üretimi ve mikrobiyal konsorsiyum açısından izlenmiştir. Biyogaz ve metan üretimi su yer değiştirme yöntemi ve gaz kromatografisi ile mikrobiyal konsorsiyum ise floresan in situ hibridizasyon yöntemi ile takip edilmiştir. Sonuç olarak, metan ve biyogaz üretiminde sırasıyla %69 ve %38 artış gözlemlenmiştir. Çürütücülerde gözlenen bu artış, Methanosaeta türünün baskınlığı ile ilişkilendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The amount of sludge produced in treatment plants is increasing depending on the population growth and water consumption. Anaerobic digestion (AD) is a widely used sludge stabilization method in wastewater treatment plants, as it provides volume reduction and methane-rich biogas production. In single-stage anaerobic digestions, the process fails due to volatile fatty acid accumulation and pH changes. To solve this problem, two-stage anaerobic digestion (TSAD) process has emerged through physical separation of methane production stages. Various pretreatment applications are also used in AD to accelerate the rate limiting stage, hydrolysis. Of these, with its strong oxidizing ability ozonation stands out. Therefore, in this study, the effect of ozone pretreatment on TSAD was evaluated in terms of biogas production and microbial population dynamics. For this purpose, two-stage anaerobic digesters were operated after treatment with previously determined ozone dose of 0.06 g O3/g TSS and monitored in terms of pH, chemical oxygen demand, total nitrogen, solids content, total volatile fatty acids, biogas/methane production and microbial community structure. Biogas and methane production were monitored through water displacement method and gas chromatography, microbial consortium was monitored through fluorescent in situ hybridization method. Methane and biogas productions were found to be increased 69% and 38%, respectively. This increase was accounted for the dominance of Methanosaeta spp.
Benzer Tezler
- Effect of ozone pretreatment on methane production and microbial community structure of single-stage anaerobic digesters
Ozon ön arıtımının tek aşamalı anaerobik çürütücülerdeki metan üretimi ve mikrobiyal konsorsiyum üzerine etkisi
SERA TUNCAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT İÇGEN
- Antibiyotik türevi üretimi atıksuyunun anaerobik arıtımı
Anaerobik treability of antibiotic derivative wastewater
BERNA ULUÖZLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTemel İşlemler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAN DEVECİ
- Zeytin karasuyunun ileri oksidasyon teknikleriyle ön işlemden sonra anaerobik biyogaz sistemlerinde biyogaz verimliliği üzerine etkisinin araştırılması
The biogas yield in anaerobic biogas system of olive oil mill wastewater after pretreatment by using advanced oxidation
NERGİZ YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyoteknolojiÇukurova ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN GÜLNAZ
- Effects of microwave, H2O2, S2O82-, MD/H2O2 and MD/S2O82- pre-treatments on biochemical methane production potential of the sewage sludges
Mikrodalga, H2O2, S2O82-, MD/H2O2 ve MD/S2O82- ön-arıtım metodlarının biyokimyasal metan üretim potansiyeli üzerindeki etkileri
ECE ÖZÖN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN ERDİNÇLER
- The effect of ozone pretreatment on the biodegradability and toxicity of natural tannin and synthetic tannin
Sentetik ve doğal tanninin ozonla ön arıtımının biolojik ayrışabilirlik ve toksisite üzerine etkileri
ZEYNEP YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. OYA OKAY
PROF.DR. FATOŞ GERMİRLİ BABUNA