Akademik Veri Yönetim Sistemi
Yılmaz F., Perendeci N. A., Karagündüz A., Dizge N., Soydemir G.(Yürütücü)
TÜBİTAK Projesi, 2024 - 2027
Bu projenin
konusu, mekanik buhar yeniden sıkıştırma (MVR) ile anaerobik elektro-membran biyoreaktör (AnEMBR)’ın
birleştirildiği yenilikçi hibrit bir teknolojiyle, MVR’da ekonomik açıdan katma
değeri olan (NH4)2SO4 gübresinin üretimi,
AnEMBR prosesi ile de yenilenebilir enerji metan üretimi, enerji ve su geri
kazanımının sağlanmasıdır. Bu kapsamda, önerilen bu projenin özgün değeri,
yüksek konsantrasyonlarda organik madde ve amonyum içeren çöp sızıntı suyunun
maliyet etkili arıtımı ve ürün geri kazanımı için MVR teknolojisi ile AnEMBR
prosesinin birleştirilerek kombine edilmesi ve sızıntı suyunun arıtılarak gübre,
enerji ve su kazanımı için her iki prosesin optimum proses koşullarının tespit
edilerek yeni hibrit bir teknoloji kullanımının araştırılmasıdır. Ayrıca
önerilen yenilikçi hibrit teknoloji yaklaşımı konusunda ilk kez çalışılacak
olması ve çevresel uyumluluk, enerji ve sürdürülebilirlik açısından önem teşkil
etmesi de projenin özgün değerini arttırmaktadır.
Proje önerisi 4 ana iş paketinden oluşmaktadır. Birinci iş paketinde
öncelikle atıksu karakterizasyonu gerçekleştirilecek ve kesikli MVR deneylerinde
maksimum amonyak kazanımı için optimum pH ve buharlaşma oranları
belirlenecektir. Burada, 3 farklı pH ve 5 farklı buharlaştırma oranı ile
çalışılacaktır. İş paketinin son kısmında gerçek MVR uygulamalarına benzer bir
sistemle geri devir oranının etkisi belirlenip, IP2’de kullanılacak konsantre
üretimi gerçekleştirilecektir. Bu aşamada, MVR sürekli olarak çalıştırılacak ve
4 farklı geri devir oranının amonyak kazanımına etkileri tespit edilecektir.
İP2’de MVR konsantresinin anaerobik elektro-membran ile arıtımı çalışmaları
gerçekleştirilecektir. Bu iş paketinde işletim şartlarının optimizasyonu,
farklı membran malzemelerinin ve elektriksel voltaj gradyanlarının filtrasyona
etkileri, kirlenmenin izlenmesi ve nanopartikül ile metan üretim veriminin
zenginleştirilmesi iki reaktörün parallel çalıştırılması ile
gerçekleştirilecektir. 5 L çalışma kapasiteli anaerobik reaktör içeriği 0.8 ve
1.2 V/cm voltaj gradyantına tabi tutulacak ve AnEMBR sistemi; 7.0-8.0 pH aralığında, mezofilik
koşullarda (35±2°C), 60 gün SRT değerinde
işletilecektir. Birinci reaktörde paslanmaz çelik
filtre, ikinci reaktörde ise aktif karbon kumaş katot filtre malzemesi olarak
kullanılacaktır. AnEMBR sisteminin kontrolü amacıyla uçucu yağ asiti
(UYA), alkalinite, MLSS ve MLVSS, KOİgiriş ve KOİçıkış
parametre değerlerinin off-line analizleri yapılacaktır. AnEMBR sisteminin
çalışma verimlerinin tespiti amacıyla KOİ giderim verimi, KOİ giderim hızı,
biyogaz üretim verimi ve biyogaz üretim hızı
parametreleri kullanılacaktır. Elektro membran modülünde ise atıksu giriş
debisi, süzüntü debisi ve trans membran basıncı değerleri on-line
ölçülerek izlenecek ve kaydedilecektir. Üçüncü iş paketinde, elde edilen (NH4)2SO4 gübresi ve
digestatın toprak iyileştirici olarak kullanılabilirliği incelenecektir. Bu
kapsamda yasal yönetmeliklerde verilen analizler gerçekleştirilecek ve sonuçlar karşılaştırılacaktır.
Son iş paketinde ise tekno-ekonomik analiz ve Yaşam Döngüsü analizleri
gerçekleştirilecektir. Proje süresi toplam 36 ay olarak planlanmıştır.
Projeden elde edilen bilgiler çevresel açıdan önemli sorun teşkil eden çöp sızıntı suyunun arıtımına gübre üretimi ile çözüm bulmaya yönelik olup tarımsal üretim ve gıda güvenliği açısından kaynak yaratılmasını sağlanacaktır. Yenilenebilir enerji metan üretimi ile de enerji arz güvenliği açısından bir döngü sağlanmış olacaktır. Ayrıca, su geri kazanım potansiyelinin değerlendirilmesi ile de su kaynaklarının korunmasına katkı sağlanacaktır. Sonuç olarak yenilikçi hibrit MVR-AnEMBR teknolojisi; gıda güvenliği, enerji güvenliği ve su güvenliğine yönelik bilgi üretilmesi ve atık oluşumunu da minimuma indirecek çevre dostu sürdürülebilir teknoloji geliştirilmesine katkı sağlayacaktır. Proje önerisinin insan kaynağı ve kapasite geliştirme açısından da önemli katkılar sunacağı düşünülmektedir. Bu kapsamda proje önerisinin yaygın etkisi yüksektir.