Arttırılmış yüzeylere sahip tanklarda çökeltim
Settling in tanks having increased surfaces
Yazar: NAZİRE MAZLUM
Danışman: PROF. NECDET ALPASLAN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
ÖZETARTTIRILMIŞ YÜZEYLERE SAH P TANKLARDA ÇÖKELT MNazire MAZLUMBu çalışmada yumaklı çökeltimde sedimentasyon tanklarının çökelme yüzeylerininarttırılması halinde katı partiküler madde giderimi deneysel gözlem verileri kullanılarakdeğerlendirilmiştir. Çalışmada sürekli akışlı çökeltim testleri yukarı akış işletimkoşullarında yapılmıştır. Kütle transfer denkleminin belli başlangıç ve sınır koşullarıaltındaki kararsız hal çözümünden dispersiyon katsayıları elde edilmiş; kararlı halçözümünden ise konsantrasyonun derinlikle değişimini veren analitik çözüm eldeedilmiştir. Ayrıca kesikli işletim verileri ortalama değer metodu ile değerlendirilerek buverilerin sürekli akış koşullarını temsil yeteneği irdelenmiştir.Çalışmada katı partikül madde olarak yumaklaşma eğilimine sahip ve mineral yapısıbilinen bentonit kili kullanılmıştır. Aglomerasyon etkisini ortadan kaldıran lazeryöntemi ile yapılan analizde testlerde kullanılan kil materyalinin partikül boyutdağılımının 0,4 Âµm ile 150 Âµm arasında olduğu belirlenmiştir. Test çalışmalarıöncesinde kil materyali metilen mavisi ile boyanarak spektrofotometrede daha iyigörünür hale getirilmiştir. Kil materyalinin süspansiyon içerisindeki dispersiyonkatsayısı sürekli akışta kararsız hal koşullarında deneysel olarak belirlenmiştir. Buamaçla belli konsantrasyonlarda katı partikül içeren kil süspansiyonu su ile dolu koloniçerisine yukarı akış koşullarında terfi ettirilerek kolon içerisinde konsantrasyondakiartışlar ölçülerek dispersiyon katsayıları belirlenmiştir.Kararlı halde sürekli akışlı testlerde tank çıkışından alınan numunelerlekonsantrasyonun yüzeysel hidrolik yükleme hızı ile değişimi irdelenmiştir. Sürekliakışlı koşullarda tüplerle kolon yüzeyi arttırılmış halde 50Â°, 60Â°, 70Â° ve 80Â° eğimliişletim koşulları test edilmiş ve eğimin azalmasının giderimi olumlu etkilediğigörülmüştür. Kesikli test çalışmalarında zamanla ve derinlikle değişimi belirlenenkonsantrasyonlar ortalama değer metodunda kullanılarak sürekli akış halinin yüksekgüvenirlikte tahmin edilebileceği görülmüştür.ANAHTAR KEL MELER: Çökeltim, Yukarı Akış, Yüzeysel Hidrolik Yükleme Hızı,Kütle Transfer Denklemi, Dispersiyon Katsayısı

Abstract:
ABSTRACTSETTLING IN TANKS HAVING INCREASED SURFACESNazire MAZLUMIn this study, flocculated settling at tanks having increased settling surfaces wasinvestigated with experimentally observed data. The analytical solutions of mass transferequation at certain initial and boundary conditions were utilized to determine both thedispersion coefficients and analytical equation constants of concentration-depth relation forcontinuous-flow operation. Continuous-flow tests were conducted at upflow test conditionsand batch test data were evaluated with mean value theorem to reveal their ability torepresent the continuous-flow data.Bentonite clay was used because of its remarkable flocculating properties and invariablemineral structure. Particulate matter distribution measured by laser method, whicheliminates agglomeration effects, was between 0,4 Âµm and 150 Âµm. Before the tests, claywas stained with methylen blue to make it better visible in photometric reading. Dispersioncoefficients were determined at unsteady-state upflow conditions. Clay suspensions havingcertain particulate matter concentrations were pumped into the column. And thereby thedispersion coefficients were determined by using concentration changes in the column.The continuous-flow effluents were analyzed for concentration and the change of effluentconcentration with respect to surface loading rate was investigated. The removal of solidparticulates at tanks having increased settling surfaces, which were created by tubes at 50Â°,60Â°, 70Â° and 80Â° tilting angles, at continuous-flow conditions displayed that lower slopesgave rise to better removal efficiencies. At batch tests the change of concentration withrespect to time and depth were observed. And use of these data in the mean value theoremindicated that batch data can confidentially be used to estimate the removal at continuous-flow operation.KEY WORDS: Sedimentation, Upflow Operation, Hydraulic Surface Loading Rate, MassTransfer Rate, Dispersion Coefficient