Tuvalet kağıtlarının fiziksel özellikleri ile atıksu sistemlerinde parçalanma davranışları arasındaki ilişkilerin araştırılması
Investigation of potential relations between physical characteristics of toilet papers and their disintegration behavior in wastewater systems
- Tez No: 917374
- Danışmanlar: PROF. DR. FATİH KARADAĞLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Tuvalet kağıtları gibi bireysel hijyen ürünleri kullanıldıktan sonra çöp kutularına veya tuvaletlerden kanalizasyon sistemlerine bırakılarak bertaraf edilmektedir. Bu atıklar kanalizasyon sisteminde bulunan atık-yağlar gibi hidrofobik maddelerle veya kum gibi inroganik atıklarla birleşerek bir atık yığını oluşturmaktadır. Bu yığınlar zamanla kütle ve hacim açısından büyüyerek kanalizasyon sistemlerinde problemlere nede olmaktadır. Kısaca, bu yığınlar su akış hızının ve debisinin düşük olduğu yer ve zamanlarda birikimler yaparak tıkanmalara neden olmaktadır. Tıkanmaların sonucu olarak, atıksu idareleri ve halkımız finansal maliyetler, mal ve işgücü kayıpları, ve sağlık tehditleri ile karşı karşıya kalmaktadır. Bu çerçevede, bu çalışmada, tuvalet kağıtlarının fiziksel özellikleri ile kanalizasyon sistemlerindeki parçalanma davranışları arasındaki bağlantılar araştırılmıştır. Bu doğrultuda, farklı özelliklere sahip tuvalet kağıtları farklı ülkelerden ve yerel marketlerden temin edilmiştir. Bu ürünlerin yaprak ağırlığı, kalınlığı, hacmi, gramajı, özgül hacmi ve gofraj özellikleri belirlenmiştir. Daha sonra, temsil edici nitelikteki numuneler ile sularda fiziksel parçalanma deneyleri International Water Services Flushablity Group tarafından geliştirilen test metodlarına göre gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalar ilgili numunelerin atıksu sistemlerindeki parçalanma davarnışları hakkında bilgi vermiştir. Elde edilen sonuçlara göre, tuvalet kağıtlarının yaprak kütleleri ile sularda parçalanma hızları arasında belirgin bir ilişki olmadığı anlaşılmıştır. Kağıtların kalınlığı ve özgül hacimleri ile parçalanma oranları arasında doğrusal bir ilişki olduğu belirlenmiştir. Kalınlık değerleri
Özet (Çeviri)
Personal hygiene products such as toilet papers (TPs) are disposed of into solid waste bins or into sewer systems via toilets. In sewers, their transport and disintegration rely on factors such as pipe diameter and slope, wastewater flow rate and flow velocity, product characteristics such as physical strength, and frequency and amount of product discharge. In parallel, personal hygiene products can absorb wastewater constituents such as grease and/or they blend with inorganic wastes such as sand and clay. This mixture of waste materials accumulates over time and cause sewer backups in parts of sewer system (e.g., manholes), where flow velocity drops suddenly. As a result, household residents face property damages, financial costs and health risks due to sewer backups. Likewise, wastewater authorities spend considerable amount of time, energy, and public funds to rectify pipe blockages, and to repair or replace any equipment (e.g., pumps and grinders) that is clogged by flushed materials. Recent studies and field observations confirm that some toilet paper can be problematic for wastewater systems. A recent study reported that nonwoven products (e.g. papers and wipes) constituted 78% of all solids in municipal wastewater samples that they took periodically over a year at 12 critical points in Berlin, Germany. This study pointed out that nonwoven products such as wipes play a pivotal role in sewer overflows. Another study proposed that disintegration of flushable products rely on product characteristics such as physical strength, and turbulence level of wastewater flow. Guided by this theoretical approach, mathematical models were developed and laboratory experiments were conducted to verify theoretical foundations and to elucidate disintegration patterns of various flushable products (e.g., toilet papers) in representative sewer flow conditions. However, a critical gap in the literature is the lack of fundamental studies that can help define and distinguish flushable and non-flushable items. Specifically, physical and mechanical aspects, as well as, material compositions of flushable products such as toilet paper must be defined urgently to minimize sewer problems such as pump clogs. Within this framework, this study assesses potential relations between physical properties of TPs and their disintegration behavior in sewer systems. TPs are consumed more commonly, more frequently, and in more amounts than any other FP. As primary flushable products, TPs usually move and disintegrate along with wastewater flow, and usually do not cause any major problem in sewer networks. Therefore, their fundamental properties can set a basis to evaluate new FPs such as flushable wipes. In this context, various toilet paper samples were obtained from domestic and international sources. Then, each sample's physical properties including sheet mass, sheet thickness, sheet volume, grammage, specific volume and embossing were quantified and/or graded. Briefly, we measured length and width of a sheet, and computed its surface area (length x width). Then, we used a light microscope to measure sheet thickness, and multiplied the thickness with surface area to estimate sheet volume. We measured sheet mass gravimetrically. Then, we computed basis weight as sheet mass divided by surface area. We estimated specific volume as sheet volume divided by sheet mass. We measured physical chacteristics of TP samples in their regular and in-package states, as well as in their dry states, which were obtained by drying samples at 104 C for 24 h. Next, representative samples were selected for experimental evaluation of their physical breakdown in sewer systems. This assessment was carried out according to test protocols developed by the International Water Services Flushability Group (IWSFG). The IWSFG's protocol involves a test equipment called Slosh-box that is a framed-box (width = 30 cm, length = 45 cm, and depth = 30 cm) that rocks from one side to the other via mechanical means. For testing, a toilet paper sheet and 4 L of tap water are placed into Slosh-box and shaken together at an oscillation speed of 18 oscillations per minutes (opm) for 30 minutes. To pass, 80% of the initial dry mass of the sample must be 175 µm and with specific volumes >3.5 dm3/kg disintegrated relatively slowly. A noticable relationship was clear between sheet volumes of toilet papers and their disintegration rates. Simply, TPs with sheet volumes
Benzer Tezler
- İthal temizlik kağıt hamurlarının fiziksel ve mekanik özellikleri
Physical and mechanical properties of imported tissue paper pulps
CENGİZ KEŞMER
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Ormancılık ve Orman MühendisliğiBartın ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYHAN GENÇER
- Ülkemizde üretilen III. hamur kağıtların baskı kalitesine etki eden parametrelerinin tespiti ve uygulamadaki sorunların giderilmesinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
MUHARREM SÖZEN
Doktora
Türkçe
1999
Eğitim ve ÖğretimMarmara ÜniversitesiMatbaa Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMRE DÖLEN
- Islak mendillerin atıksu sistemlerindeki parçalanması
Disintegration of flushable products in wastewater system
MUSTAFA NİĞDELİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH KARADAĞLI
- Tuvalet kağıtlarının atık su sistemlerinde fiziksel parçalanmasının araştırılması
Investigation of physical disintegration of toilet paper in wastewater system
BEYTULLAH EREN
Doktora
Türkçe
2012
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FATİH KARADAĞLI
- Tuvalet kağıtlarının parçalamnmasının modellenmesi
Modeling of disintegration of toilet papers
CEMİLE DEDE
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FATİH KARADAĞLI