Development of hybrid membrane processes for energy and water recovery from municipal wastewaters
Evsel atıksulardan enerji ve su geri kazanımında hibrit membran proseslerin geliştirilmesi
- Tez No: 890363
- Danışmanlar: PROF. DR. NİĞMET UZAL, PROF. DR. ERKAN ŞAHİNKAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Abdullah Gül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 240
Özet
Bu tez çalışması, evsel atıksudan enerji, nütrient ve su geri kazanımı ile döngüsel faydayı maksimize eden hibrit yenilikçi membran esaslı bir proses geliştirilmesi hedeflemiştir. Bu proses ile yaygın olarak kullanımda olan konvansiyonel ileri biyolojik atıksu arıtma tesislerine (AAT) sürdürülebilir bir alternatif olarak tasarlanmıştır. Bu amaçla, laboratuvar ölçekli membran esaslı proses uygulamalarında Kayseri İleri Biyolojik AAT ön çökeltim havuzu çıkışından alınan atıksu örnekleri kullanılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında organik madde ve nütrientin konsantre edilmesi için ileri kimyasal ön çöktürme+doğrudan seramik mikrofiltrasyon (CEPS+DSMF) prosesi uygulanmıştır. CEPS+DSMF çalışmalarında 8 kata kadar konsantre edilen atıksu, çalışmanın ikinci aşaması olan anaerobik akışkan yataklı seramik membran biyoreaktör (AnFSMBR)'e beslenmiştir. AnFSMBR ve yumaklaştırma+DSMF proseslerinin permeatlarında nütrient geri kazanım çalışmaları için ters osmoz (RO) uygulanarak, bu prosesin performansı değerlendirilmiştir. CEPS+DSMF prosesi ile evsel atıksuda organik madde konsantre hale getirilmiştir. RO konsantresinde strüvit geri kazanımı için kimyasal çöktürme uygulanmıştır. Yenilikçi membran esaslı hibrit atıksu arıtma prosesi ile 0,08 kWh/m3'lük enerji gereksinimine karşılık AnFSMBR prosesinin 6 saat hidrolik bekletme süresinde işletilmesi ile 0,126 kWh/m3'lük net enerji geri kazanımı potansiyeli sağlanmış ve dolayısıyla enerji pozitif bir evsel atıksu arıtma prosesinin geliştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis study aims to develop a hybrid innovative membrane-based process that maximizes circular benefit with the recovery of energy, nutrients, and water from municipal wastewater (MWW). This process was designed to be a sustainable alternative to the widely used advanced biological wastewater treatment plants (WWTP). For this purpose, the wastewater samples from the pre-sedimentation tank effluent of the Kayseri WWTP were used in laboratory-scale membrane-based process applications. In the first stage of the study, pre-concentration studies were performed to concentrate the organic matter and nutrients in the wastewater using the chemically enhanced primary sedimentation+direct ceramic microfiltration (CEPS+DCMF) process. Wastewater concentrated up to 8 times in the CEPS+DCMF process was fed to the anaerobic fluidized bed ceramic membrane bioreactor (AnFCMBR), which is the second stage of the study. The performance of the reverse osmosis (RO) process was evaluated for nutrient recovery performance in permeates of AnFCMBR and CEPS+DCMF processes. Chemical precipitation was performed on RO concentrate samples to recover struvite. With the innovative membrane-based hybrid wastewater treatment process, a net energy recovery potential of 0.126 kWh/m3 was attained by operating the AnFCMBR process at 6 hours hydraulic retention time, while an energy requirement of 0.08 kWh/m3 was attained and thus, an energy-positive process for treating MWW has been developed.
Benzer Tezler
- Çamaşır makinesi atık suyunun arıtımı ve yeniden kullanımı için selüloz nanofibril kaplamalı nanolif membranların geliştirilmesi
Development of cellulose nanofibrile coated nanofiber membranes for the treatment and reuse of washing machine wastewater
SEZER GENÇTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER
- Hidrojen ayrıştırılması için sülfüre dayanıklı MOF kaplamalı PD bazlı yoğun metal membran geliştirilmesi
Development of PD-based dense metallic membrane with sulfur resistant MOF coated to separate hydrogen
SEVGİ KALKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GAMZE GÜMÜŞLÜ GÜR
- Pervaporasyon ile ipa/su ve MTBE/metil alkol azeotropik karışımlarının ayrılması
Başlık çevirisi yok
NİLÜFER DURMAZ (HİLMİOĞLU)
Doktora
Türkçe
1998
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTemel İşlemler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMA TÜLBENTÇİ
- Recovery of lithium from reverse osmosis (RO) concentrate of geothermal water by integrated separation methods
Bütünleşik ayırma yöntemleriyle jeotermal suyun ters osmos (TO) konsantresinden lityum geri kazanımı
BAŞAK SEVER
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NALAN KABAY
- İkili sıvı karışımların pervaporasyonla ayrılmasına yönelik zeolit dolgulu sodyum aljinat kompozit membranların geliştirilmesi
The development of zeolite-filled sodium alginate composite membranes for pervaporation separation of binary liquid mixtures
TUĞÇE SAKA
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAVUZ SALT