Geri Dön

Sustainable energy recovery from green waste, treatment plant sludge, and olive pomace via gasification technology: Evaluation of gasification products for beneficial usage alternatives

Gazlaştırma teknolojisi ile yeşıl atık arıtma çamuru ve zeytin pirinasından sürdürülebilir enerji geri kazanımı: Yararlı kullanım alternatifleri için gazlaştırma ürünlerinin değerlendirilmesi

  1. Tez No: 828472
  2. Yazar: ÖZGÜN TEZER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AZİZE AYOL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Enerji, Çevre Mühendisliği, Energy, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 302

Özet

Bu doktora tez çalışmasının ana amacı; yeşil atık, arıtma çamuru ve zeytin pirinasının gazlaştırma potansiyellerinin araştırılmasıdır. Bu amaçla, laboratuvar ölçekli sabit yataklı yukarı akışlı bir gazlaştırıcı tasarlanmış ve imal edilmiştir. Gazlaştırma ajanı olarak farklı debilerde kuru hava ve saf oksijen uygulanmıştır. Araştırma sonuçları gazlaştırma ajanı olarak kuru hava kullanıldığında, yeşil atık, arıtma çamuru ve zeytin pirinasından üretilen sentez gazındaki maksimum hidrojen içeriğinin sırasıyla %52, %42 ve %48 hacimsel olduğunu göstermiştir. Ayrıca daha kaliteli sentez gazı üretmek için hidrojen gazının zenginleştirilmesi ve katran içeriğinin azaltılması için farklı katalizörler (kırmızı çamur, beyaz çamur ve AlNi alaşımı) kullanılmıştır. Katalizör ilavesinin sentez gazı kalitesi üzerindeki olumlu etkileri belirlenmiştir. Gazlaştırma işleminin bir yan ürünü olarak üretilen biyoçar külünün faydalı kullanımında, fosfor geri kazanımı ve adsorban olarak değerlendirilmesi araştırılmıştır. Biyoçar külünün adsorban olarak kullanımında renk giderme verimliliği metilen mavisi çözeltisi ile değerlendirilmiş ve biyoçar külü karışım numunesi ve aktif karbon numuneleri ile giderim verimleri sırasıyla %89,7ve %94,3 olarak belirlenmiştir. Diamonyum fosfat olarak fosfor geri kazanımı, karışım numunesi külünde %99,55 olarak bulunmuştur. Prosesin çevresel etkileri bütüncül bir yaklaşımla Yaşam Döngüsü Analizi (YDA) ile belirlenmiştir. Sentez gazından enerji eldesinde farklı senaryolar karşılaştırılmış; katran giderimi ve fosfor geri kazanımı için de detaylı değerlendirmeler yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

The main objective of this PhD thesis was to investigate the gasification potential of green waste, treatment plant sludge, and olive pomace. To accomplish this, a laboratory-scale fixed-bed updraft gasifier was designed and constructed, using both dry air and pure oxygen as gasification agents with varying flowrates. Catalysts such as red mud, white mud, and AlNi alloy were also used to enhance the quality of the syngas produced by reducing its tar content and enriching the hydrogen component. Results showed that using dry air as a gasification agent, the maximum hydrogen content in the syngas produced from green waste, sewage sludge, and olive pomace were 52%, 42%, and 48% vol., respectively. In addition, the positive effects of the catalyst addition on the syngas quality were determined. The beneficial usage of the biochar produced as a by-product of the gasification process was also investigated through phosphorus recovery and adsorbent usage. The color removal efficiency was evaluated through methylene blue solution for its evaluation as an adsorbent, with the mixed biochar sample and activated carbon samples showing 89.7% and 94.3%, color removal efficiency, respectively. Furthermore, the phosphorus recovery efficiency as diammonium phosphate was found to be 99.55% in the mixed biochar ash sample for all methods. The environmental impacts of the process were evaluated by using Life Cycle Assessment (LCA) methodology with a holistic approach. Different scenarios were compared to obtain energy from the syngas, and in addition to these scenarios, detailed evaluations were made for tar removal and phosphorus recovery.

Benzer Tezler

  1. Organize sanayi bölgelerinde endüstriyel simbiyozun enerji verimliliğine etkisi

    Effects of industrial symbiosis on energy efficiency in organized industrial zones

    ARZU MÜYESSEROĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERMİN ONAYGİL

  2. Emerging approaches for non-thermal modification of proteins isolated from de-oiled sunflower cake

    Yağsız ayçiçek küspesinden izole edilen proteinlerin modifikasyonu için yenilikçi ısıl olmayan yöntemler

    BÜŞRA GÜLTEKİN SUBAŞI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ESRA ÇAPANOĞLU GÜVEN

  3. Design and life cycle assessment of integrated organosolv based biorefinery: Simulated case studies utilizing sessile oak (Quercus petraea) coppices and industrial wood sawdust from Bursa/Turkey region

    Entegre organosolv bazlı biyorafineri tasarımı ve yaşam döngüsü değerlendirmesi: Bursa/Türkiye bölgesinden sapsız meşe (Quercus petraea) ve endüstriyel odun talaşı kullanarak durum çalışmaları simülasyonu

    MERVE NAZLI BORAND

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU

  4. Büyük ölçekli tekstil sektörleri için yeşil üretim ve atık yönetimi

    Green production and waste managemetfor large scale textile industries

    ERCİH KARACA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Çevre MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET ÇELEBİ

  5. Production of functional food ingredient by enzyme and ultrasound assisted extraction from lemon waste

    Limon atıklarından enzim ve ultrason destekli ekstraksiyon ile fonksiyonel gıda bileşeni üretimi

    NİHAL DURMUŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MERAL KILIÇ AKYILMAZ