Çamur dezentegrasyonunda ultrasonik destekli elektrokimyasal prosesin işletme parametrelerinin belirlenmesi
Determination of operating parameters of ultrasonic asseted electrochemical process in wastewater sludge disintegration
Yazar: MEHMET SOLMAZ
Danışman: DOÇ. DR. FUAT ÖZYONAR
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu tez çalışmada, atık aktif çamurun susuzlaştırılabilirliğinin ve bozundurulabilirliliğinin arttırılması için elektrokoagülasyon, elektrooksidasyon ve ultrases (US) destekli elektrokoagülasyon-oksidasyon proseslerinin kullanılabilirliliği araştırılmıştır. Elektrot materyalinin türü, akım yoğunluğunun, elektrot bağlantı türünün, hava enjeksiyon debisinin ve elektrotlar arası mesafenin çamur susuzlaştırabilirliliği ve bozundurulabilirliliği üzerine etkileri, sırasıyla özgül filtre direnci, filtrasyon süresi dezentegrasyon derecesi ve çamur katı madde yüzdesi ölçülerek belirlenmiştir.  Ultrases destekli elektrokimyasal prosesin etkisini belirlemek için elektrokimyasal proseste elde edilen optimum şartlarda, sabit bir frekansta ve değişen güçlerde farklı bir reaktörde deneyler gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar gösterdi ki; tüm elektrot materyalleri için akım yoğunluğunun yüksek değerlerinde çamurun susuzlaştırılabilirliliği zorlaşırken, çamurun bozundurulabilirliliği artmıştır. Bununla birlikte hava miktarı yükseldikçe hem filtre edilebilirlilik hem de dezentegrasyon derecesi azalmıştır. Optimum işletme koşulları; TiPbO2-Fe-SS-SS hibrit elektrot türünde, 100 A/m2 akım yoğunluğu, MP-P bağlantı türü, hava enjeksiyon debisi 1 L/dk, elektrotlar arası mesafe 1 cm ve 20 dk elektroliz süresinde Özgür Filtre Derenci (SFD) değeri 50 x1012m/kg'dan 2,02x1012 m/kg'ma, filtrasyon süresi ise 132 sn'den 9 sn'ye düşmüş ve 20.2% DD, 42,3% Mc olarak elde edilmiştir. Ultrases destekli elektrooksikoagülasyon prosesinde ise aynı işletme koşullarında çamur Dezentegrasyon Derecesi (DD) arttığı görülürken çamurun filtre edilebilirliği zorlaşmıştır.

Abstract:
In this thesis, the usability of electrocoagulation-electrooxidation and ultrasound (US) assisted electrocoagulation-electrooxidation processes using hybrid electrodes to increase the dewatering and degradability of waste activated sludge was investigated. Type of electrode material, current density, electrode connection type, the effects of air injection flow and distance between electrodes on sludge dewatering and degradability, respectively, specific filter resistance, filtration time disintegration degree and the sludge solids percentage have been analyezed. In order to determine the effect of the ultrasound supported electrochemical process, experiments were carried out in a different reactor at a fixed frequency and varying power at the optimum conditions obtained in the electrochemical process. The results showed that; For all electrode materials, the dewatering of the sludge became difficult at high values of current density, while the degradability of the sludge increased. However, as the amount of air increased, both filterability and the degree of disintegration decreased. Optimum operating conditions; TiPbO2-Fe-SS-SS hybrid electrode type, 100 A / m2 current density, MP-P connection type, air injection flow rate 1 L / min, distance between electrodes 1 cm and 20 minutes electrolysis SFD value decreased from 50 x1012m / kg to 2.02x1012m / kg, filtration time decreased from 132 seconds to 9 seconds and 20.2% DD was obtained as 42.3% Mc. In the ultrasound supported electrooxicoagulation process, it was observed that the sludge DD increased under the same operating conditions, while the filterability of the sludge became difficult.