Konferans Bildirisi
BibTex RIS Kaynak Göster

Besi çiftliği atıksularının anaerobik/aerobik yöntemlerle arıtılabilirliği

Yıl 2019, Cilt: 25 Sayı: 8, 922 - 928, 31.12.2019

Öz

Artan nüfus ile birlikte tarım ve hayvancılık sektörleri üretim kapasitelerini arttırmışlardır. Böylece daha fazla atık oluşturan çiftlik ve tarım alanlarından kaynaklanan çevresel riskler de artmıştır. Hayvansal atıkların kontrollü bertaraf edilmemesi ve meralara, akarsulara, açık alanlara veya tarım alanlarına atılması önemli problemlere neden olmaktadır. Organik maddelerin stabilize olmaması nedeniyle, toprağın biyolojik yapısı bozulmakta ve böcek, sivrisinek ve koku problemleri sonucu çevre sağlığı tehdit edilmektedir. Hayvansal atıklardan kaynaklanan azot ve fosfor ayrıca yüzeysel suları etkilemekte ve yaşam döngüsüne zarar vermektedir. Oluşan atıksuların yarattığı çevresel sorunlardan yola çıkarak bu çalışma kapsamında, besi çiftliği atıksularının ardışık, anaerobik yukarı akışlı çamur yataklı reaktör (UASB) / aerobik sürekli karıştırmalı tank reaktörde (CSTR) arıtımı incelenmiştir. Anaerobik UASB reaktörün ardından kalan organik kirliliği parçalamak için aerobik CSTR reaktör kullanılmıştır. Sistemde farklı organik yükleme hızlarında (3.53-10.59 kgKOİ/m3gün) kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) giderimi ve metan gazı miktarı ölçülmüştür. Çalışmada anaerobik UASB reaktörde en yüksek KOİ giderme verimine %90.3 olarak 7.06 kg KOİ/m3gün organik yükleme hızında ulaşılmıştır. Anaerobik arıtma kısmında oluşan biyogazda en yüksek ölçülen metan gazı oranı %65 olmuştur. Elde edilen sonuçlar besi çiftliği atıksularının ardışık anaerobik yukarı akışlı çamur yataklı reaktör/ aerobik sürekli karıştırmalı tank reaktörde arıtılabilirliğinin yüksek olduğunu göstermektedir. KOİ değerinin yüksek oluşu, bu tür atıksuların arıtımında anaerobik yöntemlerin kullanılmasının uygun olabileceğini göstermektedir.

Kaynakça

  • Neshat SA, Mohammadi M, Najafpour GD, Lahijani P. "Anaerobic co-digestion of animal manures and lignocellulosic residues as a potent approach for sustainable biogas production". Renewable and Sustainable Energy Reviews, 79, 308–322, 2017.
  • Özyürek E. Çiftlik Atıksularının Arıtılabilirliği Ve Karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, 2008.
  • Karaman S. "Hayvansal üretimden kaynaklanan çevre sorunları ve çözüm olanakları". Journal of Science and Engineering, 9, 133–139, 2006.
  • Cornejo C, Wilkie AC. "Greenhouse gas emissions and biogas potential from livestock in Ecuador". Energy for Sustainable Devolopment, 14, 256–266, 2010.
  • Tsai WT, Lin CI. "Overview analysis of bioenergy from livestock manure management in Taiwan". Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13, 2682–2688, 2009.
  • Tufaner F. "Investigation of biogas production potential and adaptation to cattle manure of anaerobic flocular sludge seed". Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences, 7, 183–190, 2016.
  • Ağdağ ON, Sponza DT. "Anaerobic/aerobic treatment of municipal landfill leachate in sequential two-stage up-flow anaerobic sludge blanket reactor (UASB)/completely stirred tank reactor (CSTR) systems". Process Biochemistry, 40, 895–902, 2005.
  • Agdag ON, Sponza DT. "Sequential anaerobic, aerobic/anoxic treatment of simulated landfill leachate". Environmental Technology, 29, 183–197, 2008.
  • Li X, Zhang R, Pang Y. "Characteristics of dairy manure composting with rice straw". Bioresource Technology, 99, 359–367, 2008.
  • Roos K. "A comparison of dairy cattle manure management with and without anaerobic digestion and biogas utilization". U.S. Environmental Protection Agency, Washington, DC, USA, 2004.
  • Amuda OS, Alade A. "Coagulation/flocculation process in the treatment of abattoir wastewater". Desalination, 196, 22–31, 2006.
  • Rico C, Montes JA, Rico JL. "Evaluation of different types of anaerobic seed sludge for the high rate anaerobic digestion of pig slurry in UASB reactors". Bioresource Technology, 238, 147–156, 2017.
  • Kougias PG, Kotsopoulos TA, Martzopoulos GG. "Effect of feedstock composition and organic loading rate during the mesophilic co-digestion of olive mill wastewater and swine manure". Renewable Energy, 69, 202–207, 2014.
  • Speece RE. "Anaerobic biotechnology for industrial wastewater treatment". Environmental Science & Technology, 17, 416A–427A, 1983.
  • APHA. Standard Methods For The Examination Of Water And Wastewater. Washington, DC, American Public Health Association, 1992.
  • Anderson, G.K. Yang G. "Determination of bicarbonate and total volatile acid concentration in anaerobic digesters using a simple titration". Water Environment Research, 64, 53–59, 1992.
  • Hajiabadi H, Moghaddam MRA, Hashemi SH. "Effect of sludge retention time on treating high load synthetic wastewater using aerobic sequencing". Iranian Journal of Environmental Health Science & Engineering, 6, 217–222, 2009.
  • Nualsri C, Kongjan P, Reungsang A. "Direct integration of CSTR-UASB reactors for two-stage hydrogen and methane production from sugarcane syrup". International Journal of Hydrogen Energy, 41, 17884–17895, 2016.
  • Diamantis VI, Kapagiannidis AG, Ntougias S, Tataki V, Melidis P, Aivasidis A. "Two-stage CSTR–UASB digestion enables superior and alkali addition-free cheese whey treatment". Biochemical Engineering Journal, 84, 45–52, 2014.
  • Bah H, Zhang W, Wu S, Qi D, Kizito S, Dong R. "Evaluation of batch anaerobic co-digestion of palm pressed fiber and cattle manure under mesophilic conditions". Waste Management, 34, 1984–1991, 2014.
  • Cheng XY, Zhong C. "Effects of feed to inoculum ratio, co-digestion, and pretreatment on biogas production from anaerobic digestion of cotton stalk". Energy & Fuels, 28, 3157–3166, 2014.
  • Uyum S. Peyniraltı Atıksularının Anaerobik Hibrit Reaktör/Aerobik Sürekli Karıştırmalı Tank Reaktör Sistemlerinde Arıtılabilirliğinin İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Denizli, Türkiye, 2011.
  • Risberg K, Sun L, Levén L, Horn SJ, Schnürer A. "Biogas production from wheat straw and manure – Impact of pretreatment and process operating parameters". Bioresource Technology, 149, 232–237, 2013.
  • Duan N, Zhang D, Lin C, Zhang Y, Zhao L, Liu H, Liu Z. " Effect of organic loading rate on anaerobic digestion of pig manure: Methane production, mass flow, reactor scale and heating scenarios". Journal of Environmental Management, 231, 646-652, 2019.
  • Hassan M, Umar M, Ding W, Mehryar E, Zhao C. " Methane enhancement through co-digestion of chicken manure and oxidative cleaved wheat straw: Stability performance and kinetic modeling perspectives". Energy, 141, 2314-2320, 2017.
  • Riggio S, Torrijos M, Debord R, Esposito G, Hullebusch E D, Steyer J P, Escudie R. " Mesophilic anaerobic digestion of several types of spent livestock bedding in a batch leach-bed reactor: substrate characterization and process performance". Waste Management, 59, 129-139, 2017.
  • Li X, Yuan Y, Wang F, Huang Y, Qiu Q, Yi Y, Bi Z. "Highly efficient of nitrogen removal from mature landfill leachate using a combined DN-PN-Anammox process with a dual recycling system". Bioresource Technology, 265, 357–364, 2018.

Anaerobic/aerobic treatability of livestock wastewater

Yıl 2019, Cilt: 25 Sayı: 8, 922 - 928, 31.12.2019

Öz

The agriculture and livestock sectors increased their production capacities by the increasing population. Thus, the environmental risks arising from the farms and agricultural areas that are generating more waste are also increased. Especially, animal wastes cannot be taken under control and unconsciously thrown into rivers, estuaries, open areas or irrigation canals, resulting in the destruction of the biological structure of the region soil and the endangered environmental health of insect, mosquito and odor problems. Surface and groundwater exposure to nitrogen and phosphorus pollution affects the health of all living things in the region. In addition, various gases resulting from waste accumulation rapidly pollute the regional air and cause the propagation of harmful microorganisms. From the environmental problems created by the wastewater, the treatment of the livestock wastewater sequential anaerobic upflow sludge bed reactor / aerobic continuous stirred tank reactor has been investigated. An aerobic CSTR reactor was used to break down the residual organic pollution following the anaerobic UASB reactor. The chemical oxygen demand (COD) removal and the amount of methane gas were measured at different organic loading rates (3.53-10.59 kg COD/m3day) in the system. In study, the highest COD removal efficiency in anaerobic UASB reactor was reached as 90.3% at an organic loading rate of 7.06 kgCOD/m3day. The highest measured methane gas rate in the biogas formed in the anaerobic treatment section was 65%. The results show that the treatability of the livestock wastewater is a good alternative anaerobic upflow sludge bed reactor / aerobic continuous mixing tank reactor.

Kaynakça

  • Neshat SA, Mohammadi M, Najafpour GD, Lahijani P. "Anaerobic co-digestion of animal manures and lignocellulosic residues as a potent approach for sustainable biogas production". Renewable and Sustainable Energy Reviews, 79, 308–322, 2017.
  • Özyürek E. Çiftlik Atıksularının Arıtılabilirliği Ve Karakterizasyonu. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, 2008.
  • Karaman S. "Hayvansal üretimden kaynaklanan çevre sorunları ve çözüm olanakları". Journal of Science and Engineering, 9, 133–139, 2006.
  • Cornejo C, Wilkie AC. "Greenhouse gas emissions and biogas potential from livestock in Ecuador". Energy for Sustainable Devolopment, 14, 256–266, 2010.
  • Tsai WT, Lin CI. "Overview analysis of bioenergy from livestock manure management in Taiwan". Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13, 2682–2688, 2009.
  • Tufaner F. "Investigation of biogas production potential and adaptation to cattle manure of anaerobic flocular sludge seed". Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences, 7, 183–190, 2016.
  • Ağdağ ON, Sponza DT. "Anaerobic/aerobic treatment of municipal landfill leachate in sequential two-stage up-flow anaerobic sludge blanket reactor (UASB)/completely stirred tank reactor (CSTR) systems". Process Biochemistry, 40, 895–902, 2005.
  • Agdag ON, Sponza DT. "Sequential anaerobic, aerobic/anoxic treatment of simulated landfill leachate". Environmental Technology, 29, 183–197, 2008.
  • Li X, Zhang R, Pang Y. "Characteristics of dairy manure composting with rice straw". Bioresource Technology, 99, 359–367, 2008.
  • Roos K. "A comparison of dairy cattle manure management with and without anaerobic digestion and biogas utilization". U.S. Environmental Protection Agency, Washington, DC, USA, 2004.
  • Amuda OS, Alade A. "Coagulation/flocculation process in the treatment of abattoir wastewater". Desalination, 196, 22–31, 2006.
  • Rico C, Montes JA, Rico JL. "Evaluation of different types of anaerobic seed sludge for the high rate anaerobic digestion of pig slurry in UASB reactors". Bioresource Technology, 238, 147–156, 2017.
  • Kougias PG, Kotsopoulos TA, Martzopoulos GG. "Effect of feedstock composition and organic loading rate during the mesophilic co-digestion of olive mill wastewater and swine manure". Renewable Energy, 69, 202–207, 2014.
  • Speece RE. "Anaerobic biotechnology for industrial wastewater treatment". Environmental Science & Technology, 17, 416A–427A, 1983.
  • APHA. Standard Methods For The Examination Of Water And Wastewater. Washington, DC, American Public Health Association, 1992.
  • Anderson, G.K. Yang G. "Determination of bicarbonate and total volatile acid concentration in anaerobic digesters using a simple titration". Water Environment Research, 64, 53–59, 1992.
  • Hajiabadi H, Moghaddam MRA, Hashemi SH. "Effect of sludge retention time on treating high load synthetic wastewater using aerobic sequencing". Iranian Journal of Environmental Health Science & Engineering, 6, 217–222, 2009.
  • Nualsri C, Kongjan P, Reungsang A. "Direct integration of CSTR-UASB reactors for two-stage hydrogen and methane production from sugarcane syrup". International Journal of Hydrogen Energy, 41, 17884–17895, 2016.
  • Diamantis VI, Kapagiannidis AG, Ntougias S, Tataki V, Melidis P, Aivasidis A. "Two-stage CSTR–UASB digestion enables superior and alkali addition-free cheese whey treatment". Biochemical Engineering Journal, 84, 45–52, 2014.
  • Bah H, Zhang W, Wu S, Qi D, Kizito S, Dong R. "Evaluation of batch anaerobic co-digestion of palm pressed fiber and cattle manure under mesophilic conditions". Waste Management, 34, 1984–1991, 2014.
  • Cheng XY, Zhong C. "Effects of feed to inoculum ratio, co-digestion, and pretreatment on biogas production from anaerobic digestion of cotton stalk". Energy & Fuels, 28, 3157–3166, 2014.
  • Uyum S. Peyniraltı Atıksularının Anaerobik Hibrit Reaktör/Aerobik Sürekli Karıştırmalı Tank Reaktör Sistemlerinde Arıtılabilirliğinin İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Denizli, Türkiye, 2011.
  • Risberg K, Sun L, Levén L, Horn SJ, Schnürer A. "Biogas production from wheat straw and manure – Impact of pretreatment and process operating parameters". Bioresource Technology, 149, 232–237, 2013.
  • Duan N, Zhang D, Lin C, Zhang Y, Zhao L, Liu H, Liu Z. " Effect of organic loading rate on anaerobic digestion of pig manure: Methane production, mass flow, reactor scale and heating scenarios". Journal of Environmental Management, 231, 646-652, 2019.
  • Hassan M, Umar M, Ding W, Mehryar E, Zhao C. " Methane enhancement through co-digestion of chicken manure and oxidative cleaved wheat straw: Stability performance and kinetic modeling perspectives". Energy, 141, 2314-2320, 2017.
  • Riggio S, Torrijos M, Debord R, Esposito G, Hullebusch E D, Steyer J P, Escudie R. " Mesophilic anaerobic digestion of several types of spent livestock bedding in a batch leach-bed reactor: substrate characterization and process performance". Waste Management, 59, 129-139, 2017.
  • Li X, Yuan Y, Wang F, Huang Y, Qiu Q, Yi Y, Bi Z. "Highly efficient of nitrogen removal from mature landfill leachate using a combined DN-PN-Anammox process with a dual recycling system". Bioresource Technology, 265, 357–364, 2018.
Toplam 27 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Mühendislik
Bölüm Özel Sayı
Yazarlar

Roda Gökçe Yılmaz Çinçin Bu kişi benim

Osman Nuri Ağdağ

Yayımlanma Tarihi 31 Aralık 2019
Yayımlandığı Sayı Yıl 2019 Cilt: 25 Sayı: 8

Kaynak Göster

APA Yılmaz Çinçin, R. G., & Ağdağ, O. N. (2019). Besi çiftliği atıksularının anaerobik/aerobik yöntemlerle arıtılabilirliği. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 25(8), 922-928.
AMA Yılmaz Çinçin RG, Ağdağ ON. Besi çiftliği atıksularının anaerobik/aerobik yöntemlerle arıtılabilirliği. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. Aralık 2019;25(8):922-928.
Chicago Yılmaz Çinçin, Roda Gökçe, ve Osman Nuri Ağdağ. “Besi çiftliği atıksularının anaerobik/Aerobik yöntemlerle arıtılabilirliği”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 25, sy. 8 (Aralık 2019): 922-28.
EndNote Yılmaz Çinçin RG, Ağdağ ON (01 Aralık 2019) Besi çiftliği atıksularının anaerobik/aerobik yöntemlerle arıtılabilirliği. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 25 8 922–928.
IEEE R. G. Yılmaz Çinçin ve O. N. Ağdağ, “Besi çiftliği atıksularının anaerobik/aerobik yöntemlerle arıtılabilirliği”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 25, sy. 8, ss. 922–928, 2019.
ISNAD Yılmaz Çinçin, Roda Gökçe - Ağdağ, Osman Nuri. “Besi çiftliği atıksularının anaerobik/Aerobik yöntemlerle arıtılabilirliği”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 25/8 (Aralık 2019), 922-928.
JAMA Yılmaz Çinçin RG, Ağdağ ON. Besi çiftliği atıksularının anaerobik/aerobik yöntemlerle arıtılabilirliği. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2019;25:922–928.
MLA Yılmaz Çinçin, Roda Gökçe ve Osman Nuri Ağdağ. “Besi çiftliği atıksularının anaerobik/Aerobik yöntemlerle arıtılabilirliği”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 25, sy. 8, 2019, ss. 922-8.
Vancouver Yılmaz Çinçin RG, Ağdağ ON. Besi çiftliği atıksularının anaerobik/aerobik yöntemlerle arıtılabilirliği. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2019;25(8):922-8.





Creative Commons Lisansı
Bu dergi Creative Commons Al 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.