PH'ı bulanık PID ile kontrol ederek duvar boyası endustriyel atık suyunun çöktürmeyle arıtımı ve boya pigmentinin geri kazanımı
Controlling of pH? with fuzzy PID, treatment on an industrial paint waste water by coagulating and recovering of dye pigment
Yazar: SİNAN TUNA
Danışman: DOÇ. DR. ZEHRA ZEYBEK
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Endüstriyel atık suların iyileştirilmesinde, suyun arıtılmasının yanında atık maddelerin geri dönüşümü yeterince önemsenmeyen bir konu olarak kalmıştır. Genel olarak endüstriyel atık suları iyileştirilirken suyun Çevre Bakanlığının Çevre Mevzuatı'na göre belirlediği sınırlara getirilmesi amaçlanmıştır, ancak kalan maddeler geri dönüşüm hesabı yapılmadan atılmaktadır. Her ne kadar su tekrar kullanılabilmekteyse de bu atık maddelerin kullanılabilirliliği göz ardı edilmektedir. Bu amaçla hedeflenen çalışmada Ankara çevresindeki bir boya fabrikasının atık suyu hem Çevre Bakanlığının Çevre Mevzuatı'na göre belirlediği sınırlara getirilmesine, hem de atık olarak düşünülen boyanın geri kazanımı için yüzdürme yöntemi uygulanabilirliği araştırılmıştır. Böylelikle hedeflenen çalışma gereğince, Ankara Çayındaki sanayi atıklarının temizlenmesiyle ekolojik dengenin yerine gelmesi için arıtımdan dolayı gelecek maliyetin bir kısmı pigmentin geri kazanımıyla azaltılması amaçlanmıştır. Literatürde değişik kimyasal süreçlere uygulanan bulanık denetleç ile yapılan birçok çalışma mevcuttur. Bu çalışmada, asit ve bazın eklenmesiyle pH değerinin bir hayli yüksek doğrusal olmayan cevabı, özellikle sistemin tampon kapasitesinin bilinmediği takdirde alışılagelen yöntemlerle pH kontrolünü güçleştirdiğini göstermektedir. Bu sebeple önerilen çalışmanın amacının basit bir pH metre kullanarak, bulanık mantık (fuzzy logic)-PID denetleci, bilgisayar tabanlı pH ölçümleri için karar verici olarak tasarlamaktır.Sunulacak seminerde Ankara çevresindeki bir boya fabrikasının atık suyu hem Çevre Bakanlığının Çevre Mevzuatı'na göre belirlediği sınırlara getirilmesi amacı çerçevesinde hem de atık olarak düşünülen boyanın geri kazanımı için yüzdürme yöntemi ile kurallar temelli bulanık-PID denetleçli pH denetiminin nasıl uygulanacağının teorik ve deneysel uygulaması hakkında kaynak araştırması verilecektir. Planlanan çalışmada Fuzzy-PID tipi denetleç, PID denetleç ile karşılaştırıldığında erken yatışkın hale gelme hususunda PID kontrol edicilerden daha iyi cevap verebileceği düşünülmektedir. Bulanık mantık (fuzzy) tipli denetleçler doğrusal olmayan daha yüksek dereceli sistemlerde PID kontrol edicilerin yeterli olmadığı durumlarda atıksu arıtım sisteminde olduğu gibi sigmoidal pH dinamiğine sahip olduğu koşullarda daha başarılı olmaktadır.

Abstract:
Improvement of industrial waste water, water treatment in addition to the recycling of waste materials has remained an issue which is not considered important enough. Generally while industrial waste water is treated, it is intended to bring to the limits of environmental legislation however the remaining materials are disposed of without recycling is taken into account. Although the waste water is reused, the use of the waste materials is ignored. For this purpose, at this study the waste water of a dye factory around Ankara is brought to the limits determined by the Ministry of Environment according to the Environmental Regulations, as well as recovery of the paint, which is considered as a waste, by the flotation method was investigated. Thus, in accordance with the targeted work, it is intended to reduce the cost of treatment of industrial waste water at Ankara River by recovering of dye pigment. In the literature, there are many studies are done with fuzzy control applied to different chemical processes. In this study, a highly nonlinear response of pH by the addition of acids and bases, shows that the control pH by conventional methods is difficult especially if the buffering capacity of the system is unknown. For this reason, the aim of the proposed study is design a fuzzy logic PID control as decision-makers using a simple pH meter and computer-based pH measurements. At the seminar to be presented, the application of theoretical and experimental research will be given for the waste water of a dye factory around Ankara is brought to the limits determined by the Ministry of Environment according to the Environmental Regulations, as well as recovery of the paint pigment by flotation using fuzzy PID control. At the planned study, Fuzzy-PID control become steady earlier than classic PID control. Fuzzy logic controls are more successful than PID controls at higher order nonlinear systems where PID controls are insufficient, as in the waste water treatment case and in dynamic conditions with pH is sigmoidals.