A novel application for membrane bioreactors at limiting operational conditions targeting carbon removal: Process performance and feasibility
Karbon giderimine yönelik membran biyoreaktörlerin kısıtlı işletme koşullarında proses performansının araştırılması
- Tez No: 428522
- Danışmanlar: PROF. DR. SEVAL SÖZEN, PROF. DR. DERİN ORHON
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Aktif çamur, Biyolojik çeşitlilik, Membran reaktör, Substrat tüketimi, Activated sludge, Biological diversity, Membrane reactor, Substrate consumption
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, biyolojik atıksu arıtımında çok düşük çamur yaşı (0.5-2.0 gün) ve hidrolik bekletme süresi (0.5-2.0 sa) uygulanmak suretiyle, atıksudaki yalnızca çözünmüş formdaki kolay ayrışan organik karbon fraksiyonunun biyolojik olarak gideriminin sağlanması ve kalan partiküler formdaki organik fraksiyonunun oluşan çamurla birlikte enerji değerleri korunarak membran vasıtasıyla atıksudan ayrılması hedeflenmiştir. Laboratuvar ölçekli harici ultrafiltrasyon membran modülü uygulanarak sentetik atısu ile işletilen süper hızlı membran biyoreaktörsisteminin, stabil bir şekilde çalıştırılabildiği, sistemde çözünmüş mikrobiyal ürün üretiminin oldukça düşük seviyede olduğu ve sistemin çıkış suyunda minimum organik karbon ölçülecek şekilde yüksek karbon giderim verimi sağlayabildiği ortaya konmuştur. Reaktör içinde kalan ve çamur yaşına bağlı olarak artan çözünmüş organik madde, kalıcı mikrobiyal ürünler olarak nitelendirilmiş; bu durum substratın tamamının tüketildiğini gösteren respirometrik tesler ile de kanıtlanmıştır. Respirometrik testler substrat gideriminin biyolojik ayrışma kinetiğini ortaya koymuştur. Gözlenen oksijen tüketim hızı profillerinden, farklı çamur yaşlarında test edilen substratlar için farklı giderim kinetiklerini ifade eder nitelikte farklı eğriler elde edilmiştir. Respirometrik çalışmalardan elde edilen veriler ve model simulasyonları kinetik ve stokiyometrik katsayıların tahmininde kullanılmıştır. Mikrobiyal kominite analizleri, farklı çamur yaşında işletilen sistemlerde, mikrobiyal kompozisyonda farklılıklar olduğunu ve farklı substrat giderim kinetiklerinin enzimatik değişimden ziyade değişen mikrobiyal kompozisyondan kaynaklandığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, it was aimed to biologically remove only the soluble readily biodegradable organic fraction of wastewater by employing very short sludge age (0.5 ? 2.0 d) and hydraulic retention time (0.5 ? 2.0 h) and to separate the remaining particulate organic fraction together with the generated biomass from the wastewater by the membrane conserving their energy contents. It was shown that the laboratory-scale super fast membrane bioreactor equipped with external ultrafiltration module treating synthetic wastewater could be operated stably, the generation of soluble microbial product remained at minimum levels and the system could yield high carbon removal efficiency with minimum organic carbon levels observed in the effluent. The remaining soluble organic species in the reactor bulk, increasing with higher sludge ages were identified as residual soluble microbial products, also proven by the respirometric studies, which showed complete substrate utilization. Respirometric tests revealed the biodegradation kinetics of substrate utilization. The observed oxygen uptake rate profiles yielded different curves for tested substrates at different sludge ages, indicating different utilization kinetics. Data obtained from the respirometric studies and model simulations were used for estimation of the kinetic and stoichiometric coefficients. Microbial community analysis showed that there were changes in the microbial composition when the system was operated at different sludge ages, indicating different substrate utilization kinetics resulted from changing microbial composition rather than enzymatic machinery.
Benzer Tezler
- Quantitative analysis of relationships between fluxome and metabolome in Escherichia coli
Başlık çevirisi yok
HİLAL TAYMAZ NİKEREL
Doktora
İngilizce
2010
BiyoteknolojiTechnısche Unıversıteıt Delft (delft Unıversıty Of Technology)PROF. DR. J. J. HEIJNEN
DR. W. M. VAN GULIK
- Ters osmoz membranlarında yenilikçi aktif tabakaların geliştirilmesi
Development of novel active layers in reverse osmosis membranes
SERKAN GÜÇLÜ
Doktora
Türkçe
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Gümüş nanopartikülleri ile kompozit ince boşluklu fiber membran üretimi, karakterizasyonu ve uygulaması
Nanocomposite hollow fiber membrane fabrication with silver nanoparticle, characterization and application
TÜRKER TÜRKEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- A zero discharge approach on the management of a hospital waste and wastewater located in İzmir
İzmir'de bulunan bir hastanenin atıksu ve atıklarının yönetiminde sıfır deşarj yaklaşımı
DUYGU ARDENİZ ÖREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DELİA TERESA SPONZA
- Development of an anaerobic-phototrophic bioreactor system for wastewater treatment
Başlık çevirisi yok
ONUR YILMAZ ÖZCAN