Farklı karakterdeki endüstriyel atıksuların anaerobik yöntemlerle arıtımının ve ADM1 modeli ile simülasyonunun araştırılması
Investigation of anaerobic treatment of industrial wastewaters with different characteristics and modeling with ADM1
Yazar: SELİN AY
Danışman: PROF. DR. AHMET YÜCEER
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Bölümü / Çevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada nişasta, meyve suyu ve peynir üretiminde oluşan atıksuların anaerobik kesikli testler yardımıyla arıtılabilirlikleri incelenmiştir. Yapılan testlerin sonunda KOİ giderimlerinin, bütün atıksular için en az %90 oranında gerçekleştiği görülmüştür. Farklı organik grupları temsilen, farklı substratlarla yapılan kesikli testlerde şeker (sakaroz), protein (jelatin), yağ (ay çiçeği) ve glikoz kullanılmıştır. Yükleme değerleri 0.42- 0.47 g/g aralığında değişirken, yağda 420, şekerde 450, jelatinde 380 ve glikozda 490 mlN/KOİgiriş biyogaz üretildiği gözlenmiştir. Evsel atıksu arıtma tesisinden alınan anaerobik çamur ile portakal suyu, süt, bira ve glikozun parçalanabilirlikleri üzerine yapılan çalışmada, üretilen biyogaz ile substratın enerji içeriği arasında bir oranın bulunup bulunmadığı araştırılmıştır. Çalışma neticesinde aynı yükleme değerinde (0.2 g/g) süt, portakal suyu, bira ve glikoz için sırasıyla 95, 88, 92 ve 95 mlNBiyogaz/kcalsubstrat oranları elde edilmiştir. KOİ ile enerji içeriği arasında 1 gKOI=5.25 kcal gibi bir oranın olduğu gözlenmiştir.Buğdaydan biyoetanol üreten bir tesisin atıksularının anaerobik membranlı biyoreaktör (AMBR) ile arıtılması işlemi yaklaşık bir yıl devam etmiştir. Hacimsel yükleme değeri 0.2'den 8 kgKOİ/m3*gün'e kadar yükseltilmiş ve %99'luk KOİ giderimi elde edilmiştir. Atıksu özellikleri ADM1 modeline uygulandığında, deneylerden elde edilen sonuçlarla, Modelden elde edilen biyogaz oluşumu ve metan yüzdesi gibi sonuçların en az %95 oranında örtüştüğü görülmüştür. Sonuçta, yapılan deneylerle bu modelin başarılı tahminlerde bulunduğu görülebilir

Abstract:
In this study, the anaerobic treatability of the wastewaters of starch, fruit juice and whey production were investigated by using anaerobic batch tests. As a result of batch-tests, COD removal efficiencies were obtained for each of the wastewaters, higher than 90%. In the batch tests, sucrose and glucose, gelatin, and sunflower oil were used for the representation of different organic groups, such as carbohydrates, proteins and oils, respectively. When the sludge loading rates varied between 0.42- 0.47 g/g, the obtained biogas productions, 450 for sugar, 490 for glucose, 380 for gelatin, and 420 mlN/CODinf for oil. were determined. The anaerobic biodegradability studies of orange juice, milk, beer and glucose were carried out by anaerobic sludge which was taken from a municipal wastewater treatment plant. The study was also subjected the relationship between the biogas production and the energy contents of the substrats. At the end of the batch tests, under constant organic loading rate (0.2 g/g) biogas production and energy content ratio for milk, orange juice, beer, and glucose 95, 88, 92 and 95 mlNBiogas /kcalsubstrat were determined, respectively. There is a ratio between COD and energy content (1gCOD=5.25kcal) was calculated from the results.An anaerobic membrane bioreactor, which treating the wastewater of bioethanol production from wheat, was operated for one year. The COD removal efficiencies were obtained at least of 99% while the volumetric loading rate was elevated gradually from 0.2 to 8 kgCOD/m3*day. The results obtained from the study was employed in the model, so-called ADM1, a restrict relationship between test results and outputs of the model was observed (higher than 95%). It can be concluded that the ADM1 is a succesful tool for the prediciton of anaerobic treatability studies.