Research Article
BibTex RIS Cite

Conditioning of Biological Sludge with Electro-oxidation Process

Year 2018, Volume: 20 Issue: 60, 1018 - 1025, 15.09.2018

Abstract

In this study, the feasibility of an advanced
oxidation method of electro-oxidation process, as a conditioning method for
improving the watering properties of domestic sludge was evaluated.
Electro-oxidation process was applied biological sludge taken from a wastewater
treatment plant in Denzili City. Response Surface Statistical Test Method was
used for determination of optimum process conditions in terms of conditioning.
While, percent decrease in Capillary Suction Time (CST) value (ECST)
was considered as system respose, applied voltage and time were chosen as
variable parameters. Maximum decrase in CST was achieved at 30 volt and 20
minutes application and at this application, ECST was determined as 30.5%.
Addition of supporting electrolyte (15g Na2SO4/L)
improved dewatering characteristics of sludge (ECST=68%). Sludge
samples were subjected to conditioning treatment with using different
concentrations of cationic polymer in order to evaluate the usability of the
electro-oxidation process for conditioning purposes and to compare it with the
chemical conditioning commonly used process in real scale treatment plants and
obtained results showed the electro-oxidation process is a good alternative for
sludge conditioning.

References

  • [1] Gray, N. F. 2005. Water Technology, Sludge Treatment and Disposal. 2nd edition. Butterworth-Heinemann, USA.
  • [2] Filibeli, A. 2013. Arıtma Çamurlarının İşlenmesi. 7. Baskı. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayınları, İzmir.
  • [3] Tian, X., Trzcinski, A.P., Lin, L.L., Ng, W.J. 2015. Impact of ozone assisted ultrasonication pre-treatment on anaerobic digestibility of sewage sludge. Journal of Environmental Science, Cilt. 33, s.29-38.
  • [4] Chu, Y.Y., Wang, W.J., Wang, M. 2010. Anodic oxidation process for the degradation of 2, 4-dichlorophenol in aqueous solution and the enhancement of biodegradability. Journal of Hazardous Material, Cilt. 180(1–3), s. 247-252.
  • [5] Yuan, H., Zhu, N., Song, L. 2010. Conditioning of sewage sludge with electrolysis: Effectiveness and optimizing study to improve dewaterability, Bioresource Technology, Cilt. 101 (12), s. 4285-4290.
  • [6] Yuan, H., Cheng, X., Chen, S., Zhu, N., Zhou, Z. 2011. New sludge pretreatment method to improve dewaterability of waste activated sludge, Bioresource Technology, Cilt. 102 (10), s. 5659-5664.
  • [7] Chiangi, L.C., Changi, J.E., Wen, T.C. 1995. Indirect Oxidation Effect In Electrochemical Oxidation Treatment of Landfill Leachate. Water Research, Cilt. 29(2), s. 671-678.
  • [8] Kim. S., Choi, S.K., Yoon, B.Y., Lim, S.K., Park, H. 2010. Effects of electrolyte on the electrocatalytic activities of RuO2/Ti and Sb–SnO2/Ti anodes for water treatment. Applied Catalysis B: Environment, Cilt. 97(1–2), s. 135-141.
  • [9] APHA, AWWA, WEF. 2005. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 21st edition. American Public Health Association/American Water Works Association/Water Environment Federation, Washington DC, USA.
  • [10] Parajo, J.C., Alonso, J.L., Lage, M.A., Vazquez, D. 1992. Empirical modeling of Eucalyptus wood processing. Bioprocess Engineering, Cilt. 8, s. 129–136.
  • [11] Meeten, G.H. and Smeulders, J.B.A.F. 1995. Interpretation of filterability measured by the capillary suction time method. Chemical Engineering Science, Cilt. 50, s. 1273–1279.
  • [12] Vranitzky, R., Lahnsteiner, J. 2005. Sewage Sludge Disintegration Using Ozone – A Method of Enhancing the Anaerobic Stabilization of Sewage Sludge, VA TECH WABAH, R&D Process Engineering. Siemensstrasse 89, A-1211 Vienna, Austria.
  • [13] Speece, R. E. 1996. Anaerobic Biotechnology for Industrial Wastewater, Archae Press, Nashville, TN, USA.

Biyolojik Çamurların Elektro-Oksidasyon Prosesi ile Şartlandırılması

Year 2018, Volume: 20 Issue: 60, 1018 - 1025, 15.09.2018

Abstract

Bu çalışmada bir ileri oksidasyon yöntemi
olan elektro-oksidasyon prosesinin evsel nitelikli arıtma çamurlarının su verme
özelliklerini geliştiren bir şartlandırma yöntemi olarak uygulanabilirliği
değerlendirilmiştir. Elektro-oksidasyon prosesi, Denizli’de bulunan bir evsel
atıksu arıtma tesisinden alınan biyolojik çamurlara uygulanmıştır. Şartlandırma
açısından en uygun proses koşullarının belirlenmesine yönelik olarak Yanıt
Yüzey İstatistiksel Deney Metodu kullanılmıştır. Kapiler emme süresi (KES)
değerindeki azalma yüzdesi (EKES) sistem verimi olarak dikkate
alınmış; değişken parametreler ise uygulanan gerilim ve süre olarak
seçilmiştir. Kapiler emme süresinde en yüksek azalma yüzdesi 30 volt gerilimin
20 dakika süre ile uygulaması ile elde edilmiş olup, bu uygulamada EKES
değeri %30,5 olarak belirlenmiştir. Elektrolit ilavesi (15g Na2SO4/L)
çamurun su verme özelliklerini geliştirmiştir (EKES=%68).
Elektro-oksidasyon prosesinin şartlandırma amacıyla kullanılabilirliğini
değerlendirmek ve hâlihazırda gerçek ölçekli tesislerde yaygın olarak
kullanılan kimyasal şartlandırma işlemi ile karşılaştırma yapabilmek amacıyla
çamur örnekleri farklı konsantrasyonlarda katyonik polimer kullanılarak
şartlandırma işlemine tabi tutulmuş ve elde edilen sonuçlar elektro-oksidasyon
prosesinin iyi bir şartlandırma yöntemi alternatifi olduğunu ortaya koymuştur.

References

  • [1] Gray, N. F. 2005. Water Technology, Sludge Treatment and Disposal. 2nd edition. Butterworth-Heinemann, USA.
  • [2] Filibeli, A. 2013. Arıtma Çamurlarının İşlenmesi. 7. Baskı. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Yayınları, İzmir.
  • [3] Tian, X., Trzcinski, A.P., Lin, L.L., Ng, W.J. 2015. Impact of ozone assisted ultrasonication pre-treatment on anaerobic digestibility of sewage sludge. Journal of Environmental Science, Cilt. 33, s.29-38.
  • [4] Chu, Y.Y., Wang, W.J., Wang, M. 2010. Anodic oxidation process for the degradation of 2, 4-dichlorophenol in aqueous solution and the enhancement of biodegradability. Journal of Hazardous Material, Cilt. 180(1–3), s. 247-252.
  • [5] Yuan, H., Zhu, N., Song, L. 2010. Conditioning of sewage sludge with electrolysis: Effectiveness and optimizing study to improve dewaterability, Bioresource Technology, Cilt. 101 (12), s. 4285-4290.
  • [6] Yuan, H., Cheng, X., Chen, S., Zhu, N., Zhou, Z. 2011. New sludge pretreatment method to improve dewaterability of waste activated sludge, Bioresource Technology, Cilt. 102 (10), s. 5659-5664.
  • [7] Chiangi, L.C., Changi, J.E., Wen, T.C. 1995. Indirect Oxidation Effect In Electrochemical Oxidation Treatment of Landfill Leachate. Water Research, Cilt. 29(2), s. 671-678.
  • [8] Kim. S., Choi, S.K., Yoon, B.Y., Lim, S.K., Park, H. 2010. Effects of electrolyte on the electrocatalytic activities of RuO2/Ti and Sb–SnO2/Ti anodes for water treatment. Applied Catalysis B: Environment, Cilt. 97(1–2), s. 135-141.
  • [9] APHA, AWWA, WEF. 2005. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 21st edition. American Public Health Association/American Water Works Association/Water Environment Federation, Washington DC, USA.
  • [10] Parajo, J.C., Alonso, J.L., Lage, M.A., Vazquez, D. 1992. Empirical modeling of Eucalyptus wood processing. Bioprocess Engineering, Cilt. 8, s. 129–136.
  • [11] Meeten, G.H. and Smeulders, J.B.A.F. 1995. Interpretation of filterability measured by the capillary suction time method. Chemical Engineering Science, Cilt. 50, s. 1273–1279.
  • [12] Vranitzky, R., Lahnsteiner, J. 2005. Sewage Sludge Disintegration Using Ozone – A Method of Enhancing the Anaerobic Stabilization of Sewage Sludge, VA TECH WABAH, R&D Process Engineering. Siemensstrasse 89, A-1211 Vienna, Austria.
  • [13] Speece, R. E. 1996. Anaerobic Biotechnology for Industrial Wastewater, Archae Press, Nashville, TN, USA.
There are 13 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Engineering
Journal Section Articles
Authors

Gülbin Erden 0000-0001-5719-1950

Publication Date September 15, 2018
Published in Issue Year 2018 Volume: 20 Issue: 60

Cite

APA Erden, G. (2018). Biyolojik Çamurların Elektro-Oksidasyon Prosesi ile Şartlandırılması. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, 20(60), 1018-1025.
AMA Erden G. Biyolojik Çamurların Elektro-Oksidasyon Prosesi ile Şartlandırılması. DEUFMD. September 2018;20(60):1018-1025.
Chicago Erden, Gülbin. “Biyolojik Çamurların Elektro-Oksidasyon Prosesi Ile Şartlandırılması”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi 20, no. 60 (September 2018): 1018-25.
EndNote Erden G (September 1, 2018) Biyolojik Çamurların Elektro-Oksidasyon Prosesi ile Şartlandırılması. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 20 60 1018–1025.
IEEE G. Erden, “Biyolojik Çamurların Elektro-Oksidasyon Prosesi ile Şartlandırılması”, DEUFMD, vol. 20, no. 60, pp. 1018–1025, 2018.
ISNAD Erden, Gülbin. “Biyolojik Çamurların Elektro-Oksidasyon Prosesi Ile Şartlandırılması”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 20/60 (September 2018), 1018-1025.
JAMA Erden G. Biyolojik Çamurların Elektro-Oksidasyon Prosesi ile Şartlandırılması. DEUFMD. 2018;20:1018–1025.
MLA Erden, Gülbin. “Biyolojik Çamurların Elektro-Oksidasyon Prosesi Ile Şartlandırılması”. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen Ve Mühendislik Dergisi, vol. 20, no. 60, 2018, pp. 1018-25.
Vancouver Erden G. Biyolojik Çamurların Elektro-Oksidasyon Prosesi ile Şartlandırılması. DEUFMD. 2018;20(60):1018-25.

Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı Tınaztepe Yerleşkesi, Adatepe Mah. Doğuş Cad. No: 207-I / 35390 Buca-İZMİR.