Hidrodinamik kavitasyon ile dezentegre edilen çamurlardaki çözünmüş azot ve fosfor seviyelerinde meydana gelen değişimler

Efsun Dindar; Fatma Olcay Topaç Şagban; Canan Etyam

doi:10.17341/gazimmfd.416416

Hidrodinamik kavitasyon ile dezentegre edilen çamurlardaki çözünmüş azot ve fosfor seviyelerinde meydana gelen değişimler

Öz

Bu çalışmada, bir gıda işleme fabrikasındaki atıksu arıtma tesisinden kaynaklanan atık aktif çamur, orifis bazlı bir hidrodinamik kavitasyon cihazı ile laboratuvar ölçeğinde mekanik olarak dezentegre edilmiştir. Çamur dezentegrasyonu için optimum işletme şartlarının belirlenmesi amacıyla farklı delik çaplarına (3, 4, ve 5 mm) sahip orifis plakaları kullanılmış ve kavitasyon sistemi üç farklı kavitasyon sayısını (0.2, 0.5 ve 0.8) sağlayacak şekilde işletilmiştir. Kavitasyonun sonundaki en yüksek çözünmüş toplam kjeldahl azotu (ÇTKN) değerleri, 3 ve 4 mm’lik orifis plakalarının kullanıldığı ve kavitasyon sayısının 0,2’ye ayarlandığı şartlarda tespit edilmiştir. Ancak başlangıç ÇTKN değerleri göz önüne alındığında 3mm’lik orifis plakasının kullanıldığı ve kavitasyon sayısının 0,2’ye ayarlandığı durumda meydana gelen artışın daha belirgin olduğu görülmüştür. Uygulanan hidrodinamik kavitasyon yöntemi çözünmüş toplam fosfor (ÇTP) içeriklerinde de artışa neden olmuştur. Özellikle kavitasyonun ilk 90 dakikasında belirgin artışlar meydana gelmiştir. Çalışma sonuçları, 150 dakikalık kavitasyonun ardından çamurdaki toplam azot ve toplam fosforun, sırasıyla %47’sinin ve %50’sinin çözünmüş formlara dönüştüğünü göstermektedir. Çözünmüş azot ve fosfor konsantrasyonlarında meydana gelen bu artışa göre, orifis plakalı hidrodinamik kavitasyon yöntemi etkili bir çamur dezentegrasyonu sağlayabilmiştir.

Anahtar Kelimeler

atık aktif çamur,çamur dezentegrasyonu,hidrodinamik kavitasyon,orifis plakası,azot,fosfor

Kaynakça

Sivakumar M., Pandit A.B., Wastewater treatment: a novel energy efficient hydrodynamic cavitational technique. Ultrason Sonochem . 9, 123–131. 2002
Petkovseka M, Zupanc M, Dular M, Kosjek T, Heath E, Kompare B, Sirok B., Rotation generator of hydrodynamic cavitation for water treatment. Sep Purif Technol. 118, 415-423, 2013
Zupanc M., Kosjek T., Petkovseka M., Dular M., Kompare B, Sirok B, Blazeka Z, Heath E. Removal of pharmaceuticals from wastewater by biological processes, hydrodynamic cavitation and UV treatment. Ultrason Sonochem. 20, 1104–1112, 2013.
Gogate P.R., Pandit A.B. Hydrodynamic Cavitation Reactors: A State of The Art Review, Reviews in Chemical Engineering, 17 (1), 1-85, 2001.
Gogate P.R., Pandit A.B., A review and assessment of hydrodynamic cavitation as a technology for the future. Ultrason Sonochem., 12, 21–27, 2005.
Machnicka A., Grubel K., Suschka J., The Use of Hydrodynamic Disintegration as a Means To Improve Anaerobic Digestion of Activated Sludge, Water SA, 35 (1), 129-132, 2009.
Grübel K., Machnicka A., Hydrodynamic Disintegration of Foam Biomass to Upgrade of Wastewater, Ecological Chemistry And Engineering, 17 (2), 137-148, 2010.
Lee I., Han J.I. The Effects of Waste-Activated Sludge Pretreatment Using Hydrodynamic Cavitation for Methane Production , Ultrason. Sonochem., 20 (6), 1450-1455, 2013.

Szulżyk-Cieplak J., Ozonek J., The Study of the Impact of Select Parameters of Hydrodynamic Cavitation System on Anthracene an Penanthrene Degrardation Rate in Cavitated Liquid Environment) Annual Set the Environment Prorotection 15, 996–1010, 2013.
Chanda S.K.., Disitegration of sludge using ozone-hydrodynamıc cavitation, Master of Applied Science in the Faculty of Graduate Studies (Civil Engineering), The University of British Columbia, Vancouver., 2012.
Gogate P.R., Pandit A.B., Engineering Design Methods For Cavitation Reactors II: Hydrodynamic Cavitation, AICHE Journal, 46 (8), 1641-1649, 2000.
APHA, AWWA, WEF, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th ed., American Public Health Association, Baltimore, 1998.
Sagban Topac F.O., Tasdemir H.G., Alkaline Assisted Hydrodynamic Cavitation For Disintegration of Waste Activated Sludge. Fresenius Environmental Bulletin, 25, 6, 2205-2212, 2016.
Gündüz Ç., Ultrasonic disintegration of sewage sludge, Dokuz Eylül University Graduate School of Natural and Applıed Sciences, 2009.
Balasundarum B., Harrison, S.T.L. Disruption of brewers’ yeast by hydrodynamic cavitation: Process variables and their influence on selective release. Biotechnol Bioeng., 94, 303-311, 2006.
Zubrowska-Sudol M, Walczak J., Effects of mechanical disintegration of activated sludge on the activity of nitrifying and denitrifying bacteria and phosphorus accumulating organisms. Water research 61, 200-209, 2014.
Ayol A., Filibeli,A., Sır D., Kuzkaya E., Arıtma çamurlarının biyolojik dezentegrasyonu: enzimatik arıtımın çamur minimizasyonu üzerine etkileri, 7. Ulusal Çevre Mühendisliği Kongresi, Yaşam Çevre Teknoloji, İzmir, Türkiye, Ekim 24-27, 2007.
Li D.H., Ganczarczyk J., Structure of activated sludge flocs, Biotechnol Bioeng 35, 1, 57–65, 1990.
Cloete T.E., Oosthuizen D.J. The role of extracellular exoplymers in the removal of phosphorous from activated sludge. Water Research, 35, 3595–3598, 2001.
Vichare N., Gogate P., Pandit A. Optimization of hydrodynamic cavitation using a model reaction, Chemical Engineering & Technology, 23(8), 683-690, 2000.
Saharan V.K., Rizwani M.A., Malani A.A., Pandit A.B., Effect of geometry of hydrodynamically cavitating device on degradation of orange-G. Ultrasinics Sonochemistry 20, 345-353, 2013.
Kuldeep Carpenter, J., Saharan V.K.., Study of cavity dynamics in a hydrodynamic cavitation reactor. In: Mishra GC, editor. Energy technology & ecological concerns: a contemporary approach. New Delhi: Gyan Bandhu Publications, 37–43, 2014.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

-

Bölüm

-

Yazarlar

Efsun Dindar

Fatma Olcay Topaç Şagban

Canan Etyam Bu kişi benim

Yayımlanma Tarihi

14 Ağustos 2018

Gönderilme Tarihi

10 Şubat 2017

Kabul Tarihi

-

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2018 Cilt: 33 Sayı: 3

DOI

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416416

IZ

https://izlik.org/JA98LU67WX

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Dindar, E., Topaç Şagban, F. O., & Etyam, C. (2018). Hidrodinamik kavitasyon ile dezentegre edilen çamurlardaki çözünmüş azot ve fosfor seviyelerinde meydana gelen değişimler. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 33(3), 1145-1154. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416416

AMA

1.Dindar E, Topaç Şagban FO, Etyam C. Hidrodinamik kavitasyon ile dezentegre edilen çamurlardaki çözünmüş azot ve fosfor seviyelerinde meydana gelen değişimler. GUMMFD. 2018;33(3):1145-1154. doi:10.17341/gazimmfd.416416

Chicago

Dindar, Efsun, Fatma Olcay Topaç Şagban, ve Canan Etyam. 2018. “Hidrodinamik kavitasyon ile dezentegre edilen çamurlardaki çözünmüş azot ve fosfor seviyelerinde meydana gelen değişimler”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 33 (3): 1145-54. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416416.

EndNote

Dindar E, Topaç Şagban FO, Etyam C (01 Ağustos 2018) Hidrodinamik kavitasyon ile dezentegre edilen çamurlardaki çözünmüş azot ve fosfor seviyelerinde meydana gelen değişimler. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 33 3 1145–1154.

IEEE

[1]E. Dindar, F. O. Topaç Şagban, ve C. Etyam, “Hidrodinamik kavitasyon ile dezentegre edilen çamurlardaki çözünmüş azot ve fosfor seviyelerinde meydana gelen değişimler”, GUMMFD, c. 33, sy 3, ss. 1145–1154, Ağu. 2018, doi: 10.17341/gazimmfd.416416.

ISNAD

Dindar, Efsun - Topaç Şagban, Fatma Olcay - Etyam, Canan. “Hidrodinamik kavitasyon ile dezentegre edilen çamurlardaki çözünmüş azot ve fosfor seviyelerinde meydana gelen değişimler”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 33/3 (01 Ağustos 2018): 1145-1154. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416416.

JAMA

1.Dindar E, Topaç Şagban FO, Etyam C. Hidrodinamik kavitasyon ile dezentegre edilen çamurlardaki çözünmüş azot ve fosfor seviyelerinde meydana gelen değişimler. GUMMFD. 2018;33:1145–1154.

MLA

Dindar, Efsun, vd. “Hidrodinamik kavitasyon ile dezentegre edilen çamurlardaki çözünmüş azot ve fosfor seviyelerinde meydana gelen değişimler”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 33, sy 3, Ağustos 2018, ss. 1145-54, doi:10.17341/gazimmfd.416416.

Vancouver

1.Efsun Dindar, Fatma Olcay Topaç Şagban, Canan Etyam. Hidrodinamik kavitasyon ile dezentegre edilen çamurlardaki çözünmüş azot ve fosfor seviyelerinde meydana gelen değişimler. GUMMFD. 01 Ağustos 2018;33(3):1145-54. doi:10.17341/gazimmfd.416416