Biyodizel atıksuyunun asidifikasyon prosesini takip eden elektro-aktif persülfat oksidasyonu ile arıtımı: Box-behnken tasarımı kullanılarak proses optimizasyonu
Biodiesel wastewater treatment by electro-activated persulfate oxidation following acidification phase: Process optimization using box-behnken desing
- Tez No: 707790
- Danışmanlar: PROF. DR. BESTAMİ ÖZKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Bitkisel atık yağlardan biyodizel üretimi gerçekleştiren prosesin transesterifikasyon aşaması, yüksek hacimlerde miktarda ve arıtılması gereken yüksek konsantrasyonda kirletici konsantrasyonuna sahip atıksu oluşumuna neden olmaktadır. Bu çalışmada ilk olarak asidifikasyon prosesine tabi tutulan biyodizel atıksuyunun demir elektrotların kullanıldığı, oksidant olarak persülfatın harici olarak ilave edildiği ileri elektrokoagülasyon prosesi ile arıtımı araştırılmıştır. Asidifikasyon prosesi ile sırasıyla %25.4, %68.7 ve %50 kimyasal oksijen ihtiyacıKOİ, yağ-gres ve uçucu yağ asidi giderimi sağlanmıştır. Elektro-persülfat (EP) prosesi cevap yüzey metodu ve Box- Behnken dizaynı kullanılarak modellenmiş ve proses değişkenleri optimize edilmiştir. Model yardımıyla sistemin cevapları olan KOİ, yağ-gres, UYA giderim verimleri ve toplam maliyet üzerine bağımsız değişkenlerinin (akım, oksidant/KOİ oranı ve reaksiyon süresi) etkisi ve proses değişkenlerinin birbirleriyle olan etkileşimleri belirlenmiştir. Geliştirilen model tarafından belirlenen optimum şartlar altında (akım: 4 A, S2O8-2/KOİ:4.4 ve reaksiyon süresi: 15 dakika) tahmin edilen maksimum yağ-gres giderimi %98.3 olup, yapılan doğrulama deneylerinde yağ-gres giderim verimi %97.2 olarak tespit edilmiştir. İlave olarak optimum şartlar altında, uygulanan ileri oksidasyon prosesi işletme maliyeti 6.3 €/m3 olarak hesaplanmıştır. Çalışma sonuçları göstermiştir ki Asidifikasyon-EP prosesi, yüksek yağ-gres konsantrasyonuna sahip biyodizel atıksu arıtımı için uygun bir arıtma yöntemidir. Cevap yüzey metodolojisi ve Box Behnken tasarım modeli biyodizel atıksularından KOİ, yağ-gres, uçucu yağ asitlerinin giderilmesi ve toplam maliyet için EP oksidasyonunun işletme şartlarının optimizasyonu için kullanılabilir güçlü bir araçtır.
Özet (Çeviri)
High volumes of wastewater with high pollutant concentration form in the transesterification process stage for biodiesel production from waste vegetable oils. In this study, application of the advanced electrocoagulation process following acidification was investigated in the biodiesel wastewater. Through the acidification step of the sequential process, respectively, 25.4%, 68.7%, and 50.0% efficiencies for chemical oxygen demand (COD), oil-grease, and volatile fatty acids (VFAs) removal were obtained. Electro-activated persulfate (EAP) oxidation was modeled and optimized by using the response surface methodology and Box– Behnken design. The effect of independent variables (current, persulfate/COD ratio, time) on COD, oilgrease, VFAs removal, and total cost and the interaction of the variables of the process were determined. The maximum oil-grease removal predicted by using the model was 98.3% under the optimum conditions. Optimum conditions were determined current: 4 A, persulfate/COD: 4.4, and time: 15 minutes. Whereas oil-grease removal efficiency obtained by the verification experiments performed under the optimum conditions was found to be 97.2%. Sequential acidification–EAP process is an appropriate treatment method for biodiesel wastewater treatment with high oil-grease concentration. Response surface methodology and Box-Behnken design are powerful tools for optimization of EAP oxidation for COD, oil-grease, VFAs removal, and total cost.
Benzer Tezler
- Elektrik üretiminde kullanılan linyitin madencilik aşamasına ait yaşam döngüsü değerlendirmesi
Life cycle assessment of mining phase of lignite used for electricity generation
FERDA BAYRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Çevre MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HATİCE YÜKSEL
- Gül yağı işleme atıksuyunun Acutodesmus obliquus ile arıtımı ve elde edilen mikroalgal kütleden biyodizel, biyokömür ve biyogübre üretim potansiyelinin araştırılması, süreçlerin su ayak izi ve enerji analizleri
Treatment of rose oil processing wastewater with Acutodesmus obliquus and investigation of the production potential of biodiesel, biochar and biofertilizer from the microalgal mass, energy analysis and water footprint of the processes
FATMAGÜL ÖZGE UYSAL
Doktora
Türkçe
2022
ZiraatIsparta Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiTarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAMİL EKİNCİ
- Microalgal growth in anaerobic digestate
Anaerobik çıkış atıksuyunda mikroyosunun çoğaltılması
MEHMET SADIK AKCA
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ
- 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
- Biyodizel atıksularının elektrokoagülasyon ve ileri oksidasyon yöntemleri ile arıtılabilirliği
Treatment of biodiesel wastewater with electrocoagulation and advanced oxidation process
NAZİRE PINAR TANATTI
Doktora
Türkçe
2015
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. İSMAİL AYHAN ŞENGİL