Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Emre KÖKEN
Danışman: Nurdan Büyükkamacı
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Atıksu arıtma sistemlerinde etkili kirletici giderimi ve arıtma süreci verimi için uygun hidrodinamik koşullar çok önemlidir. Ancak geçmişte hidrodinamiği optimize etmek etkili analiz araçlarının olmaması sebebiyle bu sorun görmezden gelindiğinden arıtma üniteleri daha büyük tasarlanıyor ve bu da düşük enerji verimliliğine neden oluyordu. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) araçları bu soruna etkili bir çözüm olarak ortaya çıkmış ve mühendislerin arıtma süreçlerindeki akışkan davranışını ve hareketini simüle ve analiz etmelerine imkan sağlamıştır. Hidrodinamiğin optimize edilmesi enerji ihtiyacı ve işletme maliyetlerinin azaltılmasının yanı sıra arıtma veriminin iyileştirilmesinde önemli rol üstlenmektedir; bu da dünyanın karşı karşıya olduğu enerji krizi ile birlikte artan temiz su ve enerji talebi sebebiyle giderek daha önemli hale gelmektedir. Bu tez, aktif çamur sistemi ve son çökeltim havuzlarına odaklanarak atıksu arıtma tesislerinde hidrodinamiğin optimizasyonu için HAD araçları kullanmanın faydalarını araştırmaktadır. Araştırmalar için bir atıksu arıtma tesisi pilot olarak seçilmiştir. Çalışmada, tesisteki havalandırma havuzlarından birinin ve buna bağlı son çökeltim havuzunun kuruya alınabileceğini ortaya konmuştur. Havalandırma havuzundaki karıştırıcıları optimize etmek için yapılan HAD simülasyonları karıştırıcı hızının azaltılmasının proses verimliliğini artırdığı ve enerji tüketimini azalttığını ortaya koymuştur. Ayrıca, son çökeltim havuzundaki kısa devre ve çamur battaniyesinin deformasyonu gibi hidrodinamik sorunları teşhis etmek ve azaltmak için de CFD araçları kullanılmıştır. Tezde üç buluşa imza atılmıştır: Salyangoz ve spiral şekilli çekme boruları ile özgün tasarıma haiz deflektör. Bunlar hidrodinamik koşulları iyileştirirken ve çamur deşarj hızını arttırmaktadır. Tesis için önerilen tedbirler deşarj limitlerini sağlarken biyolojik prosesler için gerekli enerji ve işletme maliyetlerini neredeyse yarı yarıya azalttığı tespit edilmiştir.