A fenton reaction in the recirculated biosolids line of an anaerobic digestion system
Anaerobik arıtma sisteminin sirkülasyonlu biyosolid hattında bir fenton tepkimesi
- Tez No: 736808
- Danışmanlar: PROF. DR. LARGUS T. ANGENENT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Cornell University
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Çimento Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Anaerobik parçalama bir biyolojik arıtma yöntemi olup atık su ve çamurlardan metan (CH4) gazı olarak enerji elde etmede kullanılan önemli bir prosestir. Arıtma performansı ve ön arıtma yöntemleri arasındaki pozitif ilişkiden ötürü biyolojik, mekanik, termal, kimyasal, termokimyasal ve fizikokimyasal yöntemler anaerobik parçalanma verimini arttırmak için çeşitli atıksulara uygulanmıştır. Bu çalışmada, bu verimi arttırma amaçlı olarak Fenton reaksiyonu kullanılmıştır. Bunu test etmek amacıyla, 45-L efektif hacimli iki adet sürekli karışımlı tank reaktörü (SKTR) tasarlanmış ve mezofilik sıcaklıkta (32°C) 280 gün boyunca çalıştırılmıştır. Reaktörlerden biri kontrol amaçlı kullanılmış olup diğer reaktörün yan dolaşım hattına 180 gün sonra Fenton reaksiyonunu gerçekleştirme amacıyla hidrojen peroksit (H2O2) eklenmiştir. Anaerobik çökeltme reaktörleri SKTR'lara benzer şekilde dizayn edilmiş olup karıştırma ve ısıtma uygulanmayıp reaktörler oda sıcaklığında (25°C) ve her bir SKTR ile seri olarak bağlanarak çalıştırılmıştır. Bu pilot ölçekli SKTR'lar Ithaca arıtma tesisindeki tam ölçekli anaerobik reaktörlere benzer şekilde dizayn edilmiş ve bunu başarmak için reaktörler mezofilik sıcaklıkta çalıştırılmış olup gerçek çökeltim çamuru (birincil, ikincil ve aktif çamur) ile beslenmiştir. Yapılan araştırma sonucu H2O2'ın çözünmüş kimyasal oksijen ihtiyacını (çKOİ) arttırmasına karşın biyogaz üretimine bir etkisinin olmadığı gözlemlenmiştir. Toplam KOİ arıtma ve metan verimi sırasıyla deneysel reaktör için 63.75%±2.9% ve 0.280 L CH4.g-1 olurken kontrol reaktörü için 62.1%±3.2% ve 0.279 L CH4.g-1 olarak bulunmuştur. Biyogaz üretiminde büyük fakat birbiriyle aynı değişimler iki sistem içinde gözlemlenmiştir. Bu değişiklikler H2O2'ın kontrol reaktörü olmadan yapılan deney sonucunda biyogazı olumlu yönde etkilediği şeklinde yapılmış olan hatalı iddialarında kaynağı olabilir.
Özet (Çeviri)
Anaerobic digestion is a biological treatment method and a mature technology to recover energy in the form of methane (CH4) from, for example, waste sludge. Due to the positive connection between pre-treatment and improved performance results, several biological, mechanical, thermal, chemical, thermochemical, and physicochemical methods have been applied to enhance the anaerobic digestion of various wastewater streams. In this work, the Fenton reaction is used to achieve this purpose. Two continuously stirred anaerobic digesters (CSADs), with an effective volume of 45 L each, were built and were operated in parallel at mesophilic conditions (32°C ± 1) during an operating period of 280 days. The only difference between the two digesters was hydrogen peroxide (H2O2) addition after day 180 to the recirculation line for one of them. Anaerobic settlers were built similar to the CSADs except that mixing and heating were omitted, and these anaerobic settlers were operated at room temperature (25°C ± 1). Each of these two anaerobic settlers was placed in series with one CSAD. The pilot-scale CSADs were operated similarly to a full-scale system at the Ithaca Area Wastewater Treatment Plant (IAWWTP). To mimic the conditions of the reactors at the wastewater treatment facility, the anaerobic digestion systems were maintained at mesophilic conditions (32°C) and were fed real, thickened, and combined primary, waste activated sludge, and tertiary sludge. The results indicated that H2O2 addition did not enhance the biogas production even though an increase in soluble chemical oxygen demand was observed. Total chemical oxygen removal efficiencies were 63.75±2.9% and 62.1±3.2% for experimental and control CSADs, achieving a methane yield of 0.280 L CH4.g-1 and 0.279 L CH4.g-1, respectively. Large, but identical, variations in biogas production during the operating period were observed for in both systems. Such large variations could have been responsible for a false claim of H2O2 enhanced biogas production in a non-controlled study.
Benzer Tezler
- Organik kirleticilerin giderimi için Fe/HNT ve Fe/HNT-Al2O3 kompozit katalizörlerin geliştirilmesi ve ardışık/entegre arıtım sistemlerinde kullanımı
Development of Fe/HNT and Fe/HNT-Al2O3 composite catalysts for the removal of organic pollutants and their use in equential/integrated treatment systems
GİZEM BAŞARAN DİNDAŞ
Doktora
Türkçe
2024
Çevre MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN CENGİZ YATMAZ
- Peroksidaz özelliği gösteren sitrat kaplı altın nanoparçacıkların kataliz mekanizmasının ve kinetiğinin teorik ve deneysel düzlemde incelenmesi
The research of the catalysis mechanism and kinetics for peroxidase-like citrate capped gold nanoparticles on theoretical and experimental bases
BUSE ALTIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyokimyaBursa Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA SALİH HIZIR
- Nitro-enerjetik maddelerin ve oksidatif bozunma ürünlerinin karakterizasyonu için spektroskopik yöntemler geliştirilmesi
Development of spectroscopic methods for the characterization of nitro-energetic materials and their degradation product
SEDA UZUNBOY
Doktora
Türkçe
2021
Kimyaİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMA DEMİRCİ ÇEKİÇ
- Yeşil kimya yöntemiyle bakır nanopartiküllerin oluşturulması, epigallokateşin ile kombinasyonun PLGA nano-taşıyıcılarına yüklenmesi ve meme kanseri üzerinde anti-tümör etkilerinin in vitro ve in vivo araştırılması
Production of copper nanoparticules by the green chemistry method, loading of epigallocatechin combination on PLGA nano-carriers and investigation of their in vitro and in vivo anti-tumor effects on breast cancer
FATMA KAZDAL
Doktora
Türkçe
2021
BiyokimyaBezm-i Alem Vakıf ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHİM KOÇYİĞİT
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATEMEH BAHADORI
- Yüzeyi polimer kaplı magnetit nano taneciklerin yeni bir yöntemle tek basamakta elde edilmesi
A new method for preparing polymer capsulated magnetic nanoparticles in one pot
ELİF CAN BELLİKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKAN SİRKECİOĞLU