Azot giderimli aktif çamur tesisinde enerji optimizasyonu
Energy optimization in activated sludge systems including nitrogen removal
- Tez No: 150971
- Danışmanlar: PROF.DR. RIDVAN BERBER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Evsel aüksu arıtımı, AÇM3, nitrifikasyon ve denitrifikasyon, modelleme, SQP. sınırlandırmalı evrimsel algoritma, Domestic wastewater treatment, ASM3, nitrification and denitrification, modeling, SQP, evolutionary algorithm with constraints
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Doktora Tezi AZOT GlDERİMLİ AKTİF ÇAMUR SİSTEMİNDE ENERJİ OPTİMİZASYONU Şaziye BALKU Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı Danışman : Prof. Dr. Rıdvan BERBER Aktif çamur sistemlerinde başlıca işletme gideri havalandırma ve karıştırma ekipmanının çalışması için gereksinim duyulan elektrik enerjisinden kaynaklanmaktadır. Bu çalışmada karbon oksidasyonu, nitrifikasyon ve denitrifikasyonun tek bir havuzda gerçekleştirildiği bir aktif çamur tesisinde, enerji tüketiminin minimizasyonunu sağlayacak optimum havalandırma profili, uygulaması kolay ve etkin dinamik optimizasyon teknikleri ile bulunmuştur. Tez kapsamında havalandırma havuzunda oluşan prosesler ile çöktürme havuzu ve çökme hızı modellerinin birbiriyle uyumu sağlanmış ve aktif çamur sisteminin dinamik benzetimi için genel bir model geliştirilmiştir. Öncelikle sistemin uygun koşullarda çalışmasını sağlamak amacıyla işüetmeye alma dönemi için benzetim çalışması yapılmış ve sistem hal değişkenlerinin başlangıç derişimleri bulunmuştur. Optimum havalandırma profilinin saptanması için oluşturulan sınırlandırmalı dinamik optimizasyon probleminin çözümünde evrimsel algoritma ve kontrol vektör parametrelemesine dayalı bir SQP algoritması kullanılmıştır. Alınan sonuçlardan optimum havalandırma profili ile çalıştırılması durumunda, sabit bir havalandırma profiline göre ???» 21.34 oranında enerji tasarrufu sağlanabileceği görülmüştür. Optimizasyon için en önemli faktörlerden birinin mevcut literatürde henüz yer almayan çözünmüş oksijen derişimine ilişkin sınırlama olduğu ortaya çıkarılmıştır. Kullanılan algoritmaların karşılaştırılması sonucunda SQP algoritmasının gerek global optimum bulunmasında gerekse bilgisayar süresi kullanımında evrimsel algoritmaya göre daha avantajlı olduğu saptanmıştır. Sonuçlar mevcut aktif çamur tesislerinde ek maliyet getirmeden azot giderimi yapılabilmesi ve enerji tasarrufu sağlanmasına, ayrıca gelecekte planlanan tesisler için yatırım ve işletme maliyetlerinin azaltılmasına katkı getirmektedir. 2004, 129 sayfa
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Ph. D. Thesis ENERGY OPTIMIZATION IN ACTIVATED SLUDGE SYSTEMS INCLUDING NITROGEN REMOVAL Şaziye BALKU Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemical Engineering Supervisor : Prof. Dr. Rıdvan BERBER In activated sludge systems, the main operational cost is determined by the electrical energy consumed in the aeration and mixing devices. For an activated sludge system in which carbon removal, nitrification and denitrification are achieved in a single aeration tank, easy-to-implement dynamic optimization techniques are suggested in this work in order to find the optimal aeration schedule for minimizing energy consumption. In this scope, settling tank and settling velocity models were adopted to the model of activated sludge processes in the aeration tank, and a general model for the dynamic solution of the system was developed. Previously a dynamic simulation for the start-up period of the system was executed in order to obtain the proper operating regime, and initial concentrations of the state variables were calculated. Evolutionary algorithm and SQP algorithm based upon control vector parametrization were used for solving the constrained dynamic optimization problem with the aim to find the optimal aeration profile. Results based on simulated application of the determined optimum operation sequence showed that 21.34 % energy could be saved when compared to an arbitrary constant aeration profile. Constraint related to the dissolved oxygen concentration, which has not been present in current literature yet, was found to be one of the dominating factors for the optimization. Comparison of the algorithms releaved that SQP algorithm had some advantages over the evolutionary algorithm from the viewpoint of global optimum and computational time. The results of this study contribute to the total nitrogen removal for the existing activated sludge systems with energy savings at no investment cost and also to the reduction of the investment and operational costs for the future installations. 2004, 129 pages
Benzer Tezler
- Petrol rafinerisi endüstrisi atıksuyunda biyolojik olarak karbon ve azot giderimi
Biological removal of carbon and nitrogen in petroluem refinery industry
PERVİN ERYAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NAZİK ARTAN
- A New oxygen model for mineralization and nitrification in aerobic suspended culture systems
Havalı askıda kültür sistemlerde minerilizasyon ve nitrifikasyon için yeni oksijen modeli
RASİM İLHAN
- Birincil çamur fermentasyon ürünlerinin besi maddesi gideren aktif çamur sistemlerine etkisinin incelenmesi
Effect of primary sludge fermentation products on biological nutrient removal process
SEDA OKTAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE UBAY ÇOKGÖR
- Bir SBR tesisinde farklı kirlilik yüklerinin çamur indeksi, arıtma düzeyi ve azot eliminasyonu üzerine etkilerinin araştırılması
The study of a SBR plant with different F/ M ratios and investigation of the plant success, on sludge index, treatment level and nitrogen level
GÜLCİHAN GÜZELDAĞ
- İleri biyolojik arıtma tesisi çamurlarının mezofilik anaerobik çürütülmesi üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
OSMAN ÜÇÜNCÜ
Doktora
Türkçe
1994
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ RIZA KALENDER
