Biyogaz tesisi katı atıklarından elde edilen biyokömürün hayvansal kaynaklı atık suların arıtılması ve bazı toprak özellikleri üzerine etkileri
Effects of biochar obtained from biogas plant solid wastes on the treatment of ani̇mal sourced wastewater and some soil properties
- Tez No: 854793
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK GÖÇMEZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Aydın Adnan Menderes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 148
Özet
Amaç: Bu çalışmada; yüksek organik yüke sahip hayvansal kaynaklı atıksuların arıtılmasında biyokömürün kullanım olanaklarını ve adsorpsiyon kapasitesini belirlemek, azot ve fosforca doyurulmuş biyokömür uygulamalarının toprakların bazı fiziksel, kimyasal, mikrobiyolojik ve biyokimyasal özellikleri üzerine olan etkilerini incelemek amaçlanmıştır. Materyal ve Yöntem: Biyogaz tesisi katı atıklarından 700°C'de biyokömür elde edilmiş, elde edilen biyokömürün N ve P adsorpsiyon kapasiteleri belirlenmiştir. Biyokömür, biyogaz tesisi atıksuyu ile günlük olarak doyurularak NH4-N, NO3-N, P ve KOİ parametrelerine ait giderim grafikleri elde edilmiştir. Adsorpsiyon kapasitesine göre seçilen N ve P'ca doyurulmuş ve doyurulmamış biyokömürler 2, 4 ve 6 t.da-1 olacak şekilde topraklara uygulanmış ve 90 günlük inkübasyon denemesi kurulmuştur. Çalışma, laboratuvar koşullarında 3 tekerrürlü olarak yürütülmüştür. Denemenin 15, 30, 60 ve 90. günlerinde alınan toprak örneklerinde; CO2 oluşumu, mikrobiyal biyomas, N-mineralizasyonu, dehidrogenaz, üreaz, alkalin fosfataz enzim aktiviteleri ile deneme sonunda toprakların pH, EC, KDK, organik madde, N, P, K, Na, Ca, B miktarındaki değişimler belirlenmiştir. Bulgular: Biyokömür materyalinin atıksu arıtımında en yüksek NH4-N'da %63,30, NO3-N'da %97,64, PO4-P'da %98,70, KOİ %95,33 düzeyinde giderim tespit edilmiştir. Toprakların pH, EC, Organik madde, makro element içerikleri artan biyokömür dozları ile artış göstermiştir. Biyokömürün uygulama dozlarındaki artışa bağlı olarak mikrobiyal biyomas-C, N-mineralizasyonu, üreaz enzim aktivitelerinde istatistiki olarak önemli bir artış tespit edilmiştir. CO2 oluşumu Doymuş 4 t.da-1 ve alkalin fosfotaz enzim aktivitesi için Doymamış 4 t.da-1 dozlarında artış göstermiştir. Sonuç: Biyogaz tesisi katı atıklarından 700°C'de piroliz yöntemi ile üretilen biyokömürün adsorban özelliğinin yüksek olduğu belirlenmiştir. Biyogaz tesisi atıksularının arıtımı esnasında N ve P'ca doyurulmuş biyokömürlerin, doyurulmamış biyokömüre kıyasla toprakların fiziksel ve kimyasal parametreleri üzerinde daha fazla etkili olduğu ve en iyi sonucun 6 t.da-1 doymuş biyokömür uygulamasından elde edildiği tespit edilmiştir. Biyokömür doyurma işleminin toprakların mikrobiyolojik ve biyokimyasal özelliklerinden Toprak Solunumu (CO2 Oluşumu) ve Mikrobiyal Biyomas üzerine, doyurulmamış uygulamaların ve doz miktarının ise N- mineralisasyonu, Üreaz ve Alkalin fosfotaz enzim aktiviteleri üzerine etkili olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Objective: In this study, it is aimed to determine the possibilities of using biochar in the treatment of high-organic-load animal wastewater and its adsorption capacity. Additionally, to investigate the effects of biochar applications saturated with nitrogen and phosphorus on some physical, chemical, microbiological, and biochemical properties of soils. Material and Methods: Biochar was obtained at 700°C from solid waste, of the biogas plant, and N and P adsorption capacities of the obtained biochar were determined. Removal graphs for NH4-N, NO3-N, P, and COD parameters were obtained by biochar saturation daily with biogas plant wastewater. Selected according to the adsorption capacity biochars saturated and unsaturated with N and P were applied to the soils at rates of 2, 4, and 6 t.da-1into the polyethylene pots. An incubation experiment was set up for 90 days. The study was conducted with three replications under laboratory conditions. In soil samples taken on the 15th, 30th, 60th, and 90th days of the experiment, CO2 production, microbial biomass, N mineralization, dehydrogenase, urease, alkaline phosphatase enzyme activities, and at the end of the experiment changes in soil pH, EC, CEC, organic matter, N, P, K, Na, Ca, and B content were determined. Results: In wastewater treatment of the biochar material the highest removal with 63.30% in NH4-N, 97.64% in NO3-N, 98.70% in PO4-P, and 95.33% in COD was detected. The pH, EC, organic matter, macro element contents of the soils increased with the increasing biochar doses. There was a statistically significant increase in microbial biomass-C, N mineralization, and urease enzyme activities with the increasing application doses of biochar. An increase in CO2 production was observed at the saturated 4 t.da-1 dose, and in alkaline phosphatase enzyme activity at the unsaturated 4 t.da-1 dose. Conclusion: The biochar produced by pyrolysis at 700°C from solid waste of a biogas plant was found to have high adsorption properties. During the treatment of biogas plant wastewaters, it was determined that biochar-saturated with N and P had a more significant impact on the physical and chemical parameters of the soil compared to non-saturated biochar, with N and P and the best result was obtained from the application of saturated biochar at 6 t.da-1. It was found that the saturation process of biochar, was effective on Soil Respiration (CO2 Production) and Microbial Biomass as the microbiological and biochemical characteristics of the soil, while the non-saturation applications and dosage levels were effective in N mineralization, Urease, and Alkaline Phosphatase enzyme activities.
Benzer Tezler
- Biyokömürün biyogaz tesisi atıksularının arıtımında adsorban özelliğinin ve tarımda kullanım olanaklarının araştırılması
Investigation of adsorbent properties of biochar in the treatment of wastewater from biogas production and its usage possibilities in agriculture
ÖZLEM ÜSTÜNDAĞ
Doktora
Türkçe
2022
ZiraatAydın Adnan Menderes ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK GÖÇMEZ
PROF. DR. SONAY SÖZÜDOĞRU OK
- Organik atıklardan enerji ve yan ürünlerin (Biogübre, biochar) eldesi
Obtaining energy and by-products (Biofertilizer, biochar) from organic wastes
CANSEL KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Çevre MühendisliğiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELTEM SARIOĞLU CEBECİ
- Treatment of municipal wastewater and organic waste by a pilot scale high rate activated sludge system
Evsel atık su ve organik atıkların pilot ölçekli yüksek hızlı aktif çamur prosesi ile arıtımı
DİLARA SANCAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET ÖZTÜRK
- Yukarı akışlı çamur yataklı reaktör tasarımı ve anaerobik ortamda atıklardan biyogaz eldesi
Design of an upflow anaerobic sludge reactor and production of biogas from anaerobic digestion of waste in upflow sludge blanket reactors
MEHMET İSMET BAYRAKLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyoteknolojiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ İBRAHİM ATILGAN
- Yozgat ili hayvansal atık kaynaklı biyogaz potansiyelinin değerlendirilmesi ve örnek bir biyogaz tesisi maliyet analizi
Evaluation of biogaz potential originating from aminalwaste in Yozgat province and analysis of a biogas plant sample cost
KADİR GÜRER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA KAAN BALTACIOĞLU