Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2022 / Cilt: 37 - Sayı: 3

Meyve ve sebze atıkları ile anaerobik çoklu arıtma çamuru çürütme optimizasyonu: Metan üretim potansiyeli, proses performansı ve stabilize çamur kalitesi

Sayfa
1493–1508
Yayın Tarihi
2022-02-28
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Elde edilen sonuçlar mevcut kentsel AAT’lerinde hem ayrık hem de birleşik çamur çürütme sistemlerinde çoklu besiyeri olarak MA ve SA ilavesinde düşük yükleme hızlarında metan eldesine olumlu yönde etki göstereceğini ortaya koymuştur.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada ayrık ve birleşik çamur çürütme sistemleri için pazaryeri atıklarının (meyve ve sebze atıkları) çoklu çürütme/stabilizasyon performansı ve stabilize çamur kalitesi araştırılmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Çalışma, laboratuvar ölçekli biyoreaktörlerde üç farklı arıtma çamuru fraksiyonu (primer (PÇ), sekonder (SÇ) ve karışık çamur (KÇ)) için sırasıyla 1,65, 0,40 ve 1,0 kg UKM/m3.gün organik yükleme hızlarında (OYH), 20 gün hidrolik bekleme süresinde (HBS) ve 35°C sıcaklıkta yarı-sürekli olarak yürütülmüştür.
💡
Sonuç & Katkı:Elde edilen sonuçlar mevcut kentsel AAT’lerinde hem ayrık hem de birleşik çamur çürütme sistemlerinde çoklu besiyeri olarak MA ve SA ilavesinde düşük yükleme hızlarında metan eldesine olumlu yönde etki göstereceğini ortaya koymuştur.
🔬Tür:Laboratuvar & Saha Deneyi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Arıtma çamuru · Anaerobik · primer

Özet

Bu çalışmada ayrık ve birleşik çamur çürütme sistemleri için pazaryeri atıklarının (meyve ve sebze atıkları) çoklu çürütme/stabilizasyon performansı ve stabilize çamur kalitesi araştırılmıştır. Çalışma, laboratuvar ölçekli biyoreaktörlerde üç farklı arıtma çamuru fraksiyonu (primer (PÇ), sekonder (SÇ) ve karışık çamur (KÇ)) için sırasıyla 1,65, 0,40 ve 1,0 kg UKM/m3.gün organik yükleme hızlarında (OYH), 20 gün hidrolik bekleme süresinde (HBS) ve 35°C sıcaklıkta yarı-sürekli olarak yürütülmüştür. Meyve atığı (MA), sebze atığı (SA) veya meyve+sebze atıkları (MSA) farklı ayrışma özelliklerine sahip arıtma çamurlarının (PÇ, SÇ ve KÇ) yanında farklı bileşim ve oranlarda beslenerek MSA ilavesinin etkisi değerlendirilmiştir. Artan OYH seviyelerinde maksimum spesifik metan üretimi (SMÜ) eldesine göre MA ve SA ilavesi için optimum OYH’ları sırasıyla 0,84 ve 0,33-0,44 g UKM/L.gün ve ağırlıkça ilave oranları PÇ, SÇ ve KÇ için sırasıyla % 51, 209 ve 84 olarak elde edilmiştir. SMÜ’de PÇ, SÇ ve KÇ için sırasıyla %12, 25-55 ve 0 ile günlük metan üretiminde %50-75, 250-300 ve 44-66 artış elde edilmiştir. SMÜ’deki artış anaerobik ayrışabilirliğin arttığını gösterirken bu artışın özellikle ayrık çürütme sisteminde ve özellikle dirençli yapılardan oluşan SÇ için elde edilebileceğini göstermiştir. MA’nın artan yüklemesinde SMÜ’de azalma ile reaktör ve stabilize çamur UKM seviyesinde birikim oluşurken, SA’nın artan OYH’nda toksisite gerçekleşmiş ve PÇ çoklu çürütmesinde metanojen aktivitesi üzerinde hasar oluşmuştur. SA, MA’ya kıyasla daha yüksek metana dönüşüm ile daha yüksek ayrışabilirlik özelliği göstermiştir. MA ayrışması pH’ya asitlenme yönünde etki etmiştir. Elde edilen sonuçlar mevcut kentsel AAT’lerinde hem ayrık hem de birleşik çamur çürütme sistemlerinde çoklu besiyeri olarak MA ve SA ilavesinde düşük yükleme hızlarında metan eldesine olumlu yönde etki göstereceğini ortaya koymuştur. SA ve MA ilavesi stabilize çamurların susuzlaşma kabiliyetini düşürmüş, diğer yandan özellikle besin kısıtlılığı ile düşük biyokütle seviyesinde işleyen SÇ çürütmesinde ayrışabilirliği ve biyokütleyi artırma yönünde fayda sağlayarak tarımsal uygulamalara uygun stabilize çamur üretmiştir.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ERDİRENÇELEBİ, D., SARIKAYA, F. (2022). Meyve ve sebze atıkları ile anaerobik çoklu arıtma çamuru çürütme optimizasyonu: Metan üretim potansiyeli, proses performansı ve stabilize çamur kalitesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 37 - Sayı: 3, 1493–1508. https://ajindex.com/articles/400537

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (15)

  1. Gokcol, C., et al., Importance of biomass energy as alternative to other sources in Turkey. Energy Policy, 2009. 37(2): p. 424-431
  2. Schnurer, A. and A. Jarvis, Microbiological handbook for biogas plants. Swedish Waste Management U, 2010. 2009: p. 1-74
  3. Arhoun, B., et al., Anaerobic co-digestion of mixed sewage sludge and fruits and vegetable wholesale market waste: Composition and seasonality effect. Journal of Water Process Engineering, 2019. 31: p. 100848
  4. Nghiem, L.D., et al., Full scale co-digestion of wastewater sludge and food waste: bottlenecks and possibilities. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017. 72: p. 354-362
  5. Hagos, K., et al., Anaerobic co-digestion process for biogas production: Progress, challenges and perspectives. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017. 76: p. 1485-1496
  6. Angelidaki, I., L. Ellegaard, and B.K. Ahring, Applications of the anaerobic digestion process, in Biomethanation II. 2003, Springer. p. 1-33
  7. Mata-Alvarez, J., et al., Codigestion of solid wastes: a review of its uses and perspectives including modeling. Critical reviews in biotechnology, 2011. 31(2): p. 99-111
  8. Cao, Y. and A. Pawłowski, Sewage sludge-to-energy approaches based on anaerobic digestion and pyrolysis: Brief overview and energy efficiency assessment. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2012. 16(3): p. 1657-1665
  9. Prabhu, M.S. and S. Mutnuri, Anaerobic co-digestion of sewage sludge and food waste. Waste Management & Research, 2016. 34(4): p. 307-315
  10. Shi, S., et al., Strategies of valorization of sludge from wastewater treatment. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 2018. 93(4): p. 936-944
  11. Pramanik, S.K., et al., The anaerobic digestion process of biogas production from food waste: Prospects and constraints. Bioresource Technology Reports, 2019: p. 100310
  12. Ganesh, R., et al., Single-phase and two-phase anaerobic digestion of fruit and vegetable waste: comparison of start-up, reactor stability and process performance. Waste management, 2014. 34(5): p. 875-885
  13. Chakraborty, D., et al., Co-digestion of food waste and chemically enhanced primary treated sludge in a continuous stirred tank reactor. Biomass and Bioenergy, 2018. 111: p. 232-240
  14. APHA, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, American Public Health Association (APHA). American Water Works Association (AWWA) and Water Environment Federation (WEF),, 2005. 21st Edition(Washington, USA.)
  15. Anderson