FBE- Kimya Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/68

Gözat

Yazar "10007494" ile FBE- Kimya Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    Membranlı Su Yumuşatma Sistemleri Ve Çamaşır Makinesine Entegrasyonu
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-07-15) Bulut, Betül ; Ersolmaz, Şerife Birgül ; 10007494 ; Kimya Mühendisliği ; Chemical Engineering
    Son yıllarda endüstrileşmenin ve nüfus artışının hız kazanmasıyla birlikte su kaynakları giderek azalmakta ve su ihtiyacı her geçen gün artmaktadır. Azalan su kaynaklarına karşın hızla artan su gereksinimlerini karşılayabilmek için; su tasarrufu modellerinin geliştirilmesi, yaygınlaştırılması ve sudan geri dönüşümle yararlanılması konusundaki çalışmalar hız kazanmaktadır. Membran proseslerin içme ve kullanma suyu üretimi amaçlı kullanımı dünyada ve ülkemizde hızla yaygınlaşmaktadır. Bugün dünyada, membran prosesler ile yapılmış çok büyük ölçekli içme ve kullanma suyu arıtma sistemleri mevcuttur. Bu örnekler, gelecekte yeterli düzeyde kaliteli içme ve kullanma suyu sıkıntısı gündeme geldiğinde hızla artacaktır. Yıkama teknolojinde sürdürülen en temel araştırma konularından biri enerji tüketiminin azaltılmasıdır. Yapılan çalışmalarda su yumuşatma ile daha yüksek yıkama etkinliği değerlerine ulaşılması amaçlanmış, sıcaklık ve yıkama optimizasyonu ile enerji tüketiminin düşürülmesi hedeflenmiştir. Bu çalışmada, çamaşır makinelerine su yumuşatma amaçlı membran proseslerinin entegrasyonu incelenmiştir. Bu amaçla önce nanofiltrasyon ve ters ozmos membranlarının su yumuşatma performansları incelenmiştir. Test edilen NF ve RO membran modülleri ticari olarak temin edilmiş ve bu membranlar için kapasitelerine uygun olan 3 adet pompa seçilmiştir. Her iki membran sistemi için su yumuşatma deneyleri gerçekleştirilmiş ve membranların performansları karşılaştırılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda, ters ozmos membranların iyon giderme performanslarının NF membranlara göre daha yüksek olduğu ancak NF membranların işletim sürelerinin daha kısa olduğu görülmüştür. Bu membranlar ile gerçekleştirilen deneyler sonucunda membranların su yumuşatma performansı ve süreleri ile harcanan pompa gücüne göre sistem optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Su yumuşatma deneylerinden elde edilen sonuçlarla uygun olduğuna karar verilen NF ve RO membranlar ile istenilen güç ve debiyi sağlayan pompa sırasıyla bir çamaşır makinesine adapte edilmiştir. EN 60456:2005 çamaşır makinesi standardına uygun olarak enerji performans deneyleri gerçekleştirilmiş ve membranlı su yumuşatma sisteminin çamaşır makinesinin yıkama etkinliği ve enerji tüketimi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yumuşatılmış su ile gerçekleştirilen yıkama işlemlerinde beklendiği gibi yıkama etkinliğinin arttığı görülmüştür. Artan yıkama etkinliği ilk referans değerine inene kadar ana yıkama suyu sıcaklığı düşürülerek enerjide iyileşme elde edilmiştir. İlk referans değeri çamaşır makinesinin su yumuşatma yapılmadan gerçekleştirilen deneylerde verdiği yıkama etkinliği değeridir. Son olarak sıcaklık ve besleme suyu sertliği parametrelerinin membranların su yumuşatma performansı ve süreleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda, sisteme beslenen Ca+2, Mg+2, Na+, Cl-, (SO4)-2 ve (HCO3)- iyonlarını içeren 15, 25 ve 35 dH’deki besleme sularının her biri 5, 15 ve 25°C sıcaklıklarda ayrı ayrı test edilmiştir. NF membran 4 bar transmembran basıncında, RO membranlar ise 5 bar transmembran basıncında çalıştırılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda, her iki membran için de giriş suyunun sıcaklığı arttıkça sistemin çalışma süresinin azaldığı ancak su sertliği arttıkça bu sürenin arttığı görülmüştür.