Evaluation of industrial sludge produced from textile and leather industrial wastewater in energy and environmental applications
Deri sanayı atık suyu çamurlarının enerji ve çevresel uygulamalarda değerlendirmesi
- Tez No: 719260
- Danışmanlar: PROF. DR. FUNDA ATEŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Atıksu arıtım çamuru, TGA analizi, Hızlı piroliz, Katalizör, GC/MS, Aktif Karbon
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 111
Özet
Bu çalışmada, tekstil ve deri sanayi atıksu arıtım tesislerinden oluşan biyolojik çamurun katalitik (y-zeolit ve aktive edilmiş alümina) ve katalitik olmayan piroliz özellikleri değişik yöntemlerle incelenmiştir. Kinetik ve termodinamik parametreleri değerlendirmek için Flynn-Wall-Ozawa (FWO), Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) ve Friedman gibi izo dönüşümlü model içermeyen yöntemler kullanılmıştır. y-zeolit ve aktive edilmiş alümina (Al2O3) ile katalitik ve katalitik olmayan piroliz ile hesaplanan ortalama aktivasyon enerjisi (Ea) değerleri sırasıyla 117,78-123,1; ve 129,32-135,92; 170,63-182,77 kJ/mol aralığında belirlenmiştir. GC / MS sonuçlarına göre katalitik olmayan piroliz ile elde edilen sıvı ürün bileşiminin, yağ asitleri, steroidal bileşikler ve N-bileşikleri açısından zengin olduğunu bulunmuştur. Aktive edilmiş alümina, azot içeren bileşiklerin sıvı üründen uzaklaştırılmasında oldukça etkin saptanmıştır. Diğer taraftan, y-zeolit, oksijenli bileşiklerin uzaklaştırılması, ve asit giderme reaksiyonlarını teşvik ettiği tespit edilmiş, y-zeolitin katalizör olarak kullanıldığı deneylerde elde edilen sıvı ürün içerisinde alkanlar ve alkenler de saptanmıştır. Buraya kadar sonuçlar değerlendirildiğinde y-zeolitin, deri sanayi atıksu çamurunun bozunma reaksiyonlarında ve elde edilen sıvı ürünü iyileştirmek için etkin bir katalizör olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Deneysel çalışmaların ikinci aşamasında ise çamurun pirolizi ile elde edilen katı ürünü değerlendirmek için farklı karbonizasyon sıcaklıkları ve doyurma oranında aktif karbon üretilmiştir, bu amaçla 4 seviyeli karbonizasyon sıcaklığı ve 2 seviyeli doyurma oranı olmak üzere iki faktörlü deney tasarım yöntemi gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, karbonizasyon sıcaklığı (℃) % 69.07 katkısı ile yüzey alanı üzerinde en çok etki eden faktör olarak belirlenmiştir. Bu nedenle yüzey alanı sıcaklığın artmasıyla artmış, 550 ˚C'de maksimuma ulaşmış, daha sonra sıcaklığın artmasıyla azalmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, catalytic (y-zeolite and activated alumina) and non-catalytic pyrolysis properties of sludge obtained from the biological treatment of leather and textile industrial wastewater plants were investigated by different methods. Iso-conversional model-free methods, such as Kissinger-Akahira-Sunose (KAS), Flynn-Wall-Ozawa (FWO), and Friedman were utilized to evaluate the kinetic and thermodynamic parameters. The calculated average E_a (activation energy) values of catalytic and non-catalytic pyrolysis with y-zeolite and activated alumina (Al2O3) were determined to be in the range of 170.63-182.77, 117.78-123.1 and 129.32-135.92 kJ/mol, respectively. GC/MS analyses showed that the oil obtained from the non-catalytic procedure was rich in fatty acids, steroidal compounds, and N-compounds. Activated alumina was very effective in removing nitrogen containing compounds from the oil. On the contrary, y-zeolite promoted de-oxygenation and de-acidification reactions and, as a result, the oil became rich in alkanes and alkenes which improved its quality as a fuel. As a result, y-zeolite can be used as an effective catalyst to improve the decomposition rate of sludge, and to upgrade the pyrolytic oil. of the experimental studies, activated carbon was produced at different carbonization temperatures and saturation rate to evaluate the solid product obtained by the pyrolysis of the sludge. For this purpose, a two-factor experimental design method, 4-level carbonization temperature and 2-level saturation ratio, was carried out. In the second stage, to evaluate the solid residue of sludge an activated carbon were produced at different carbonization temperature and different impregnation rate, for this reason a full factorial experiment was designed with two factors which are carbonization temperature with 4 levels and impregnation ratio with 2 levels. As a result, Carbonization temperature (℃) was the most effected factors on surface area by 69.07 % contribution. Therefore, surface area increased with the increase of the temperature until achieved the maximum at 550 ˚C then decreased with the increasing of the temperature.
Benzer Tezler
- Organize sanayi bölgeleri için atıksu arıtımında optimizasyon: Analitik hiyerarşi prosesi ile kavramsal tasarım seçeneklerinin belirlenmesi
Wastewater treatment optimization for organized industrial estates: The determination of the conceptual design options with analytical hierarchy process
NECLA ADALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAN TALINLI
- Kimyasal oksijen ihtiyacı deşarj limitlerinin sağlanmasında inert ve mikrobiyal ürünlerin rolü: Organize sanayi bölgesi örneği
The role of inert and microbial products in meeting discharge limits of chemical oxygen demand: Case of organized industrial zone
AYÇA KILIÇARPA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL
- Investigation of ultrasonical and microbial removals of C.I. reactive orange 107 textile dyestuff in single and in serial systems
C.I. reactive orange 107 tekstil boyar maddesinin ultrasonik ve mikrobiyal gideriminin tekli ve ardışık sistemlerde incelenmesi
ÖZLEM TUNÇ
Doktora
İngilizce
2008
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. ASTRİD REHOREK
PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU
- Tekstil boyama atıksularının arıtılabilirliği
Başlık çevirisi yok
BURCU SOYHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATOŞ GERMİRLİ BABUNA
- Evaluation of aerobic stabilization characteristics for brewing industry waste water treatment sludge
Bira endüstrisi arıtma çamurlarının aerobik stabilizasyon özelliklerinin incelenmesi
BURAK ERGİNBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDEM GÖRGÜN