Ozonation, sonication, and their combination for petrochemical wastewater sludge pretreatment to enhance sludge disintegration
Çamur parçalanabilirliğinin arttırılması için petrokimya atıksu çamuru ön arıtımında ozonlama, sonikasyon ve bunların kombinasyonu
- Tez No: 853934
- Danışmanlar: PROF. DR. TURGUT TÜZÜN ONAY, DR. ASU ZİYLAN YAVAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 145
Özet
Büyük miktarlarda petrol rafineri endüstrisinden kaynaklanan petrokimya aktif çamuru (PAÇ), toksik bileşenler, yüksek kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) ve düşük biyobozunabilirlik nedeniyle çevre ve insan sağlığı için büyük bir risk oluşturmaktadır. Bu tür çamurları arıtmak için anaerobik çürütme, hidrolizi yavaşlatan ve çamur tankı hacminin artmasına neden olan dirençli bileşenlerin varlığı nedeniyle sınırlıdır. Bu nedenle, bu çalışmada çamur parçalanma derecesine (DD) dayalı olarak tek ultrasonik (US), tek ozon (O3) ve hibrit (kombine US ve O3) ön işlem yöntemlerinin optimizasyonu ve optimize edilmiş ön işlem koşullarında işlem görmemiş ve ön işlenmiş PAÇ karakterizasyonu yapılmıştır. Tek US ön işlemi uygulanan PAÇ'un en yüksek DD'si, 20 kHz frekansta, 1,25 W/mL güç yoğunluğunda ve 61813 kJ/kg TS özgül enerji ile 15 dakika ultrasonik uygulama ile %72 idi. Tek O3 ön işlemi uygulanan PAÇ'un en büyük DD'si, 72,4 mg O3/dk debi akışında 15 dakika ozonlama için 0,157 g O3/g TS ozon dozu ile %29 olarak kaydedilmiştir. PAÇ, tek US (1,25 W US/mL için 15 dakika), tek O3 (0,040 g O3/g TS için 5 dakika) ve hibrit (US'den sonra O3, 1,25 W US/mL için 15 dakika, 0,040 g O3/g TS için 5 dakika) yöntemleri ile ön işleme tabi tutulduğunda, en yüksek DD değerinin hibrit ön işlemden sonra elde edilmiştir. Hibrit ön işlem, çamur parçalanmasında sinerjistik bir etki sergiledi ve bu etki, ultrasonik kavitasyonun ozonun parçalanma ve kütle transfer hızını yükselterek ozonun oksidasyon kapasitesini arttırması ve ozonlamanın çamur hücre yapısını bozmasına katkıda bulunmasına atfedilebilir.
Özet (Çeviri)
Large volumes of petrochemical waste-activated sludge (PWAS) generated from the oil refinery industry pose an immense risk for the environment and human health due to toxic compounds, high chemical oxygen demand (COD) and poor biodegradability. Anaerobic digestion to treat such sludge is limited due to the presence of recalcitrant compounds decelerating hydrolysis, and enlarging digester volume. Hence, the optimization of single ultrasound (US), single ozone (O3), and hybrid (combined US and O3) pretreatment methods based on sludge disintegration degree (DD) and the characterization of untreated and pretreated PWAS at the optimized process conditions were executed in this study. The highest DD of single US-pretreated PWAS was 72% at 20 kHz, 1.25 W/mL power density, and 61813 kJ/kg TS specific energy for 15 min sonication. The greatest DD of single O3-pretreated PWAS was recorded as 29% at 72.4 mg O3/min flow rate, and 0.157 g O3/g TS ozone dose for 15 min ozonation. When PWAS was pretreated with single US (1.25 W/mL for 15 min), single O3 (0.040 g O3/g TS for 5 min), and hybrid (US followed by O3, 1.25 W US/mL for 15 min, 0.040 g O3/g TS for 5 min) methods, and the most significant DD of 87% was achieved after hybrid pretreatment. Hybrid pretreatment displayed a synergistic effect on sludge disintegration which could be attributed to the contribution of ultrasonic cavitation on the disruption of sludge cell structure by ozonation owing to the amplified rate of mass transfer and ozone decomposition improving oxidation capacity of ozone.
Benzer Tezler
- Degradability of synthetic dyestuff by acoustic cavitation: Impacts of system conditions and physical/chemical agents
Sentetik boyar maddelerin akustik kavitasyonla indirgenmesi
GÖKÇE TEZCANLI GÜYER
Doktora
İngilizce
2003
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLSUN İNCE
- İstanbul'da dolum sonrası kaynak sularının mikrobiyolojik incelenmesi
Başlık çevirisi yok
MUKADDES ÖZTÜRK
- Degradation of colored industrial wastewaters by advanced oxidation processes
Renkli endüstriyel atıksuların ileri oksidasyon prosesleriyle arıtımı
FATMA NİHAN DOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Çevre MühendisliğiFatih ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKÇE TEZCANLI GÜYER
YRD. DOÇ. DR. SAMİ GÖREN
- Sızıntı sularının fiziksel, kimyasal ve ileri arıtma (adsorpsiyon) yöntemleri ile arıtılması ve arıtma sonuçlarının karşılaştırılması
Treatability studies on leachate using physical, chemical and advanced (adsorrption) process and evaluation of treatment results
MELİKE YALILI
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Çevre MühendisliğiUludağ ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. KADİR KESTİOĞLU
- Gri suyun ozon, perokson ve kimyasal destekli ön arıtma prosesleri ile arıtılması
Treatment of grey water with ozone, peroxone and chemically enhanced primary treatment
BEYZA NUR KARAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALE ÖZGÜN ERŞAHİN