Geri Dön

Anaerobik çürütücü çamurlarının kimyasal şartlandırılması

Başlık çevirisi mevcut değil.

  1. Tez No: 75300
  2. Yazar: MURAT ÇABUK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. LÜTFİ AKÇA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1998
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 151

Özet

ÖZET İşletme ve ekonomi açısından atıksu arıtma tesislerindeki en önemli adımlardan birisi, arıtma sırasında oluşan fazla çamurların arıtılması ve sistemden uzaklaştırılmasıdır. Atıksu arıtmanın çeşitli kademelerinden kaynaklanan çamurlar %88-99,75 gibi çok yüksek su muhtevalarına sahiptirler. Dolayısıyla bu çamurlar mekanik susuzlaştırma ekipmanlarının verimliliğini ve çamurun suyunu bırakabilme özelliğini artırmak için fiziksel ve kimyasal yöntemlerle şartlandırılırlar. Evsel atıksu arıtma tesislerinden kaynaklanan çamurun çeşitli arıtma kademelerinden geçirilerek sistemden uzaklaştırılması, arıtma sisteminin toplam maliyetinin %30-40'ını işletme maliyetinin ise %50'sini oluşturmaktadır. Çamurun kimyasal şartlandırılması ise, toplam çamur arıtma maliyetinin %25 'inden fazlasını teşkil etmektedir. Çamur şartlandırma işlemlerinin performansı laboratuarda özgül direnç veya CST-Kapiler Emme Süresi deneyleri yapılarak tespit edilir. Özgül direnç deneyi çamur susuzlaştırma özelliklerinin değerlendirilmesi ve çeşitli kimyasal şartlandırıcıların belirlenmesinde yaygın olarak uygulanan bir yöntemdir. Bu deney, çamurun belirli bir zaman sonunda süzülen miktarının tespitine dayanır. Bu çalışmada, anaerobik stabilizasyonun çamurun suyunu verme özelliği üzerindeki etkilerinin tespit edilmesi amacıyla Ataköy Damlatmalı Filtre Atıksu Arıtma Tesisi'nden alınan primer ve biyolojik çamurlar eşit oranlarda karıştırılmış ve laboratuar ölçekli anaerobik çürütücüye beslenmesi sonucunda elde edilen çürümüş çamurların kimyasal şartlandırılması yapılmıştır. Reaktör 10 İt hacmindedir ve mezofilik şartlarda(35°C sabit sıcaklıkta) ve 10 günlük bekletme süresinde çalıştırılmıştır. Bu çalışmada inorganik kimyasal şartlandırın olarak demir klorür (FeCİ3.6H20) %10'luk sıvı çözelti formunda, kireç[Ca(OH2)] %10 ve %20'lik çözelti halinde ve bunların kombinezasyonları kullanılmıştır. Organik kimyasal şartlandırıcı olarak ise ticari ismi Ferrocryl 8766 olan yüksek molekül ağırlıklı ve orta katyonik yüke sahip polielektrolit %0,1 ve %0,2'lik çözelti formunda kullanılmıştır. Susuzlaştırma özellikleri özgül direnç deney seti kullanılarak tespit edilmiştir. Filtrasyon işlemi 5,5cm çapındaki GF/C filtre kağıdı kullanılarak, 100 mmHg 'lik bir vakum altında yapılmış ve süzüntü hacmi zamana bağlı olarak ölçülerek optimum kimyasal madde dozları tespit edilmiştir. Sonuç olarak çamurun katı madde muhtevasının artmasıyla gr kimyasal/m çamur olarak gerekli kimyasal şartlandırıcı dozunun arttığı, birim katı madde miktarı başına gerekli olan şartlandırıcı kimyasal madde ihtiyacının azaldığı yani optimum şartlandırıcı kimyasal maddenin, çamurun katı madde konsantrasyonu ile değiştiği ve anaerobik çürümenin, çamurun susuzlaşabilirliğini önemli ölçülerde etkilediği tespit edilmiştir. Anaerobik çürümenin stabilizasyon derecesi, çürütücüye beslenen çamurdaki biyolojik çamur oranı, çamur yaşı, karışım şartları gibi birçok faktör susuzlaşabilirlik özelliklerini önemli ölçülerde etkilemektedir.

Özet (Çeviri)

From an operational and economical point of view, one of the most important steps in wastewater treatment systems is the separation and the removal of the excess sludge generated during treatment. Sludges from wastewater treatment plants usually exhibit resistance to mechanical dewatering. Therefore, wastewater sludges are conditioned with chemicals to enhance dewaterability. Chemical conditioning is, in general, of great importance in the dewatering of wastewater treatment sludges and the dewatering of excess sludges prior to the ultimate sludge disposal generally is not practical without conditioning for an economic solution. The purpose of the dewatering is to minimize the volume of material to be handled and disposed of by reducing the amount of excess water and by increasing, therefore, the total solids content of sludge. For proper control of the treatment process, the settling and dewatering characteristics of the sludge must be known. Whenever a sludge is dewatered, whether on a belt, in a press or in a centrifuge, the filterability of the sludge has to be controlled by dosing the required amount of flocculent. Sludge conditioning step can take the form of either a chemical or physical process. Chemical conditioning of sludge includes the use of organic polymers, inorganic salts, and a combination of both. Physical conditioning of sludge includes heat treatment, freezing followed by thawing, and elutration. Inorganic chemicals currently used are ferric, ferrous, and aluminium salts, and calcium oxide or hydroxide. The organic chemicals generally used for sludge conditioning include the large group of organic polyelectrolytes(polymers) that have been used extensively in the water and wastewater industries. Sludge conditioning performance was evaluated by measurement of specific resistance to filtration(SRF). Specific resistance to filtration test, also known as the Buchner Funnel Test, is one of the most commonly employed tests for the evaluation of sludge dewatering characteristics. The SRF test measures the resistance of a sludge to filtration or dewatering. Typically specific resistance values for municipal sludges are from 3 to 40x10“ m/kg for conditioned digested wastewater sludge and 1,5 to 5xl014 m/kg for primary sludge.The sludge conditioning experiments were conducted as follows. Predetermined volumes of the conditioning chemicals solutions were dosed into 80 ml of sludge samples and the samples were mixed at 200 rpm for 1 minutes at rapid mixing stage and then samples were mixed again at 50 rpm for 30 seconds at slow mixing stage. Immediately after mixing, the sludge samples were dewatered using the Buchner Funnel Test procedure. The filtering was performed using a 5.5 diameter GF/C filter paper at on applied vacuum of 100 mmHg. The data on volume of filtrate collected at different times is obtained and a plot of the time / filtrate volume ( t/V ) versus volume (V) of the filtrate collected is made. Using the slope(b) of this plot, the specific resistance of the sludge is calculated from the following formula: V'l.P.A2 V + P. A ^ Where; r: specific resistance to filtration. m/kg P: pressure of filtration, N/m2 \i: viscosity of filtrate, N.sec/m2 V: volume of filtrate, m3 t: filtration time, sn w: wight of dry solids per volume of filtrate, kg/m3 A: area of filter paper, m~ Rf: resistance on the medium, 1/m for compressible sludge, ignoring Rr which is very small as compared to the resistance on the sludge cake, equation 1 reduced to V = 2TJî'V = b-V (2) Taking the slope of line as b, SRF can be calculated from the formula r = 2-^ (3) XIIIThe aim of this study was to evaluate the influence of sludge characteristics and operational parameters of anaerobically digester, whether a laboratory scale or a full- scale digester and to determine optimal conditioning chemical dose requirements to improve the dewatering characteristics of anaerobically digested sludges. Ataköy Trickling Filter Wastewater Treatment Plant is a 550m3/h design flow treatment plant. The liquid stream process includes, coarse screening, fine screening, aerated grit removal, primary sedimentation, trickling filter, secondary sedimentation, and effluent pumping. Excess sludges generated during treatment process are stabilised in one stage anaerobic digester. After this stage sludge is conditioned as chemically by using organic polymer prior to the mechanical dewatering process. The design characteristics of the anaerobic treatment systems are summarised in Table 1. Table 1. Design parameters of Ataköy Wastewater Treatment Plant. In order to evaluate the influence of sludge characteristics and operational parameters of anaerobically full-scale digester and to determine optimal conditioning chemical dose requirements of anaerobically digested sludge, in a sequence of laboratory experiments are performed. The laboratory experiments programme is summarised in Table 2. In this study ferric chloride (FeCl3.6H20), hydrate lime (Ca(OH)2), and their combination are used as inorganic chemical conditioners. A cationic polyelectrolyte solution, commercial name is ferrocryl 8766 which has a high molecular weight and moderate charge density is used as organic chemical conditioner. Sludge samples with different solids concentration were obtained as sludge samples were subjected to different levels of thickening. The operating characteristics for the laboratory scale anaerobic digester and dewatering performance data were presented Table 3 and Table 4. The change of SRF in response to the polymer dose was determined. It has been shown in figure 1 for laboratory scale anaerobic digester sludges which have different solids concentrations. XIVTable 2. Laboratory experiments programme Table 3. The operating parameters for the laboratory scale anaerobic digester. Table 4. Dewatering performance XVc o u &2 m u.”a. 1,5 6,709 -TS= 6% -TS=3,5% -TS= 2,1 % 2,69 1,065 0,471 0,751 0,65 o^:^a%^m^2a~a O'404 3,5 °'275 4,5 grPE/kg dry solids Figure 1. The change of SRF in response to the polymer dose 5,5 6,5 The effect of solids concentration on optimum polymer dose was determined by running simultaneous experiments for three different solids concentration. The results are shown in figure 2. It has been observed from these figures that optimum polymer dose in gr/m3 is proportional to the solids concentration. Optimum polymer dose in terms of gr polymer per kg of dry matter is also plotted on figure 2. Optimum dose requirement on weight per weight basis was reduced by 43% against anaerobik increase of solids concentration of about 3-fold. o O) 5 - a> 4 II İ §3 İS a*2 £ 1 o 192 -gr polymer/kg dry solids -gr polymer/m3 sludge 200 15tf «i o ¦o hm J "3 E 50^. o 3 4 5 Total solids concentration, % Figure 2. Variation in optimum polymer dose requirements with sludge solids concentrations XVI

Benzer Tezler

  1. Tez No

    393016

    Investigation of phosphorus recovery from anaerobic digestion supernatant of diverse wastes

    Farklı atıkların anaerobik çürütülmesinin üst suyundan fosfor geri kazanımının incelenmesi

    MERVE ATASOY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RÜYA TAŞLI

  2. Tez No

    706489

    Fate and effects of polyethylene terephthalate (PET) microplastics during anaerobic digestion of disintegrated sludge

    Polietilen tereftalat (PET) mikroplastiklerin dezentegrasyon uygulanmış arıtma çamurlarının anaerobik çürütme süreçlerindeki etkileri ve bu süreçlerdeki akıbeti

    MAKBULE DİLARA HATİNOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FAİKA DİLEK SANİN

  3. Tez No

    543055

    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

    İngilizce

    2018

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR

  4. Tez No

    507715

    Kentsel atıksu arıtma tesisi anaerobik çamur çürütücülerinin dinamik proses modelleme yaklaşımı ile analizi

    Analysis with dynamic process modeling approach of anaerobic sludge digesters of the urban wastewater treatment plant

    KERİM EKİCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL

  5. Tez No

    898843

    Erzurum biyolojik atıksu arıtma tesisinde sıfır atık yaklaşımı ile enerji potansiyelinin artırılması

    Increasing energy potential with a zero waste approach in Erzurum biological wastewater treatment plant

    MELİK BAYRAKÇEKEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Çevre MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERGÜN YILDIZ

Geri Dön