Evsel atıksu arıtma çamurlarından biyokurutma yöntemi ile yakıt nitelikli ürün elde edilmesinde hacim artırıcı malzemelerin etkinliğinin incelenmesi
Investigating efficiency of the balking agents in production of refused derived fuel from sewage sludge by bio-drying method
Yazar: UĞUR AKDEMİR
Danışman: DOÇ. DR. BİLGE ÖZBAY
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Gelişmiş ve gelişmekte olan toplumlarda kentin kanalizasyon sularının arıtımı oluşan çamurların yönetimi önemli çevre sorunlarından biri olmaktadır. Yüksek enerji potansiyeline sahip evsel atıksu arıtma çamurlarının yönetiminde atıktan türetilmiş yakıt üretiminde hammadde olarak kullanılmalarının sağlanması hem bu atıkların bertarafı hem de enerji sorununa bir çözüm sunabilmektedir. Ancak arıtma tesislerinden çıkan susuzlaştırılmış çamurların yakıt niteliği kazanılması için nem içeriklerinin düşürülmesi ve böylelikle kalorifik değerlerinin artırılması gerekmektedir. Bu amaçla yaygın olarak uygulanan ısıl işlem ve geleneksel kurutucular ısı üretmek için yakıt veya elektrik kullandığından pahalı olmaktadır. Biyo-kurutma, genellikle hızlandırılmış kurutma koşulları altında atıktan türetilmiş bir yakıt üretmek için kullanılan ve organik içerik bozunmasını en aza indiren yeni bir teknolojidir. Farklı biyomalzemelerin biyolojik olarak kurutulması ve çalışma koşullarının etkileri konusunda yeterli sayıda araştırma olmasına rağmen, biyolojik olarak kurutulmuş malzemelerin elemental ve proksimet özellikleri hakkında bilgi yüzeysel düzeyde kaldığı görülmektedir. Bu çalışmanın temel amacı, biyolojik kurutma işleminin biyolojik olarak kurutulmuş malzemenin elemental ve proksimet özellikleri üzerindeki etkisini araştırmaktır. Bu amaçla, biyokütlenin (evsel atıksu arıtma çamuru) ve hacim artırıcı maddelerin (saman ve talaş) farklı bileşimlerini içeren altı deneme hazırlanmıştır. Talaş içeren denemeler, daha iyi gözeneklilik koşulları nedeniyle daha yüksek uçucu madde giderimi sağlamıştır. Öte yandan, saman içerikli denemelerin, daha yüksek biyolojik kurutma indeksleri dikkate alındığında daha iyi ATY kalitesi sağladığı belirlenmiştir. Kalorifik değerin korunmasını sağlayan proses sırasında karbon içeriğindeki azalma kabul edilebilir düzeyde kalmıştır. Ayrıca, biyolojik olarak kurutulmuş malzemelerin yakıt kalitesi, ilgili Avrupa standartlarına göre sınıflandırılmıştır. % 20 saman içeren Deneme 5, nem içeriği parametresi dikkate alınarak yapılan sınıflandırmaya göre 1. Sınıf ürün sağladığı görülmüştür.

Abstract:
As the population increases day by day, the amount of waste thrown into the nature increases. Heat treatment and conventional dryers, which are commonly applied for this purpose, are expensive as they use fuel or electricity to generate heat. As a developing drying technology, bio-drying is especially preferred in waste-derived fuel production plants for the partial stabilization and drying of urban waste. Biodrying is an emerging technology generally utilized to produce a refuse-derived fuel under conditions of accelarated drying and minimized the organic content degradation. Although there are sufficient number of researches on biodrying of different biomaterials and impacts of operational conditions, knowledge about ultimate and proximate characteristics of the biodried materials are superficial. The major aim of the present study was to investigate the impact of biodrying process on the ultimate and proximate properties of the biodried material. With this aim, six trials were prepared containing different compositions of the biomass (sewage sludge) and bulking agents (straw and sawdust). Trials containing sawdust have provided higher volatile matter removal due to better porosity conditions. On the other hand, trials with straw content are thougth to provide better RDF quality considering higher biodrying indexes. Decrease in carbon content remained at acceptable level during the process ensuring the protection of calorific value. Furthermore, fuel quality of bio-dried materials were classified according to the relevant European standards. Trial 5 containing 20% straw has provided product of Class 1 considering moisture content parameter.