Akademik tədqiqatlar, aydın dil

Verianla | Akademik Araştırmalardan Türkçe Ekonomi ve Bilim İçerikleri

27 sentyabr 2026, bazar
VERİANLAMüstəqil elmi yayımçılıq
Menyunu açın və ya bağlayın
...
Home / Tətbiqi Elmlər / Mühəndislik / Nəmləndirmə–nəm alma sistemi ilə yağlı tullantı sudan suyun geri qazanılması
Mühəndislik

Nəmləndirmə–nəm alma sistemi ilə yağlı tullantı sudan suyun geri qazanılması

Bu tədqiqat yağ damcıları və səthi aktiv maddələr səbəbilə ənənəvi üsullarla ayrılması çətinləşən yağlı tullantı sulardan suyu geri qazanmaq üçün nəmləndirmə–nəm alma, yəni HDH əsaslı laboratoriya miqyaslı sistem hazırlayır.

01/08/2026  Veri Anla 29 baxış
Nəmləndirmə–nəm alma sistemi ilə yağlı tullantı sudan suyun geri qazanılması

Bu tədqiqat, yağ damcıları ve səthi aktiv maddəler nedeniyle geleneksel metodlerle ayrılması zorlaşan yağlı tullantı sulardan suyu geri kazanmak için nəmləndirmə–nəm alma, yani HDH temelli laboratoriya ölçekli bir sistem hazırlayır. Sistemde qızdırılmış yağlı su, məsaməli dolğu materialı üzerinden aşağı doğru püskürtülürken hava ters yönde yukarı hərəkət etmektedir. Su buxarı havaya geçmekte, uçucu olmayan yağ bileşenleri maye fazada tutulmakta ve nəmli hava ayrı bir bölümde soğutularak məhsul suyuna dönüştürülmektedir. %1 yağ içeren model tullantı su 80 °C’de işlendiğinde sistem 12 L·saat−1 məhsul suyu ve 50 L·m−3·saat−1 həcmi məhsuldarlıq sağlamış; məhsul suyunun COD dəyəri 15 mg·L−1, bildirilen COD tutma nisbəti ise %99,8 olmuştur.

Besleme sıcaklığı 60 °C’den 85 °C’ye yükseltildiğinde %1 yağlı su için həcmsel su üretkenliği 25,4’ten 53,8 L·m−3·saat−1 dəyərine çıkmış, yaklaşık %112 artmışdır. Buna karşılık 80 °C’de yağ derişiminin %0’dan %10’a yükselmesi üretkenliği yaklaşık 51,3’ten 33,3 L·m−3·saat−1 dəyərine düşürmüş, qazanc çıxış nisbətinı %41 azaltmış ve bildirilen xüsusi istilik enerji istehlaxınni %72 artırarak 2309 kWh·m−3 düzeyine çıkarmıştır. Tween 80 eklenmesi emulsiyau daha kararlı hâle getirmiş ve %1 yağlı suya kıyasla su üretimini yaklaşık %2,5 azaltmışdır.

Çalışmanın nəticələrı, HDH sisteminin uçucu olmayan yağ bileşenlerini büyük ölçüde yoğunlaştırılmış maye fazada tutabildiğini göstərir. Bununla birlikte təcrübələrde gerçek rafineri veya neft sahası tullantı suyu yerine gıda tipi soya yağı ve Tween 80 ile hazırlanan model karışımlar kullanılmıştır. Her təcrübə yalnızca bir saatlik kararlı tədqiqat dönemini kapsamış; uzun müddətli kirlenme, köpüklenme, korroziya, yağ birikimi, səthi aktiv maddə taşınımı ve ekipman möhkəmlikı incelenmemiştir. Enerji hesabı da nasos, fan, soğutma suyu ve istilik kayıplarını tam sistem düzeyinde içermemektedir.

Türkiyə baxımından qiymətləndirmə: Yaklaşım; Türkiye’de rafineri ve petrokimya tesisleri, metal işleme ve talaşlı imalat, bitkisel yağ üretimi, gıda sanayisi, limanlar, tersaneler, deniz taşımacılığı ve yağlı proses suyu oluşturan işletmeler için araştırma dəyəri taşımaktadır. Uygulamadan önce lokal tullantı sulardaki mineral yağ, emulsiyalaştırıcı, deterjan, tuz, askıda katı madde, ağır metal ve uçucu organik bileşenler ayrı ayrı karakterize edilmelidir. Atık istilik, günəş istiliksı veya kojenerasyon istiliksıyla bütünleşme; damlacık sürüklenmesini azaltacak buğu tutucular; yoğunlaştırılmış yağlı kalıntının yönetimi ve məhsul suyunun ileri arıtımı birlikte dəyərlendirilmelidir. Bu tədqiqatdan sistemin Türkiye’deki bütün yağlı tullantı sularda aynı %99,6–99,8 COD tutma nisbətina ulaşacağı, doğrudan deşarj veya yeniden kullanım suyu üreteceği ya da mevcut metodlerden ekonomik açıdan üstün olduğu sonucu çıkarılamaz.

Yağlı tullantı suyun ayrılması niyə çətindir?

Endüstriyel yağlı sularda yağ her zaman yüzeyde kolayca toplanabilecek serbest bir tabaka hâlinde bulunmaz. Mekanik karıştırma, nasoslar, deterjanlar ve səthi aktiv maddəler yağın mikro veya nano ölçekli damlacıklara parçsahəmasına neden olabilir. Bu damlacıklar uzun müddət su içinde askıda kalabilir ve kararlı emulsiyalar oluşturabilir.

Yoğunluk farkına dayalı çökeltme ve santrifüj işlemleri büyük serbest yağ damcılarında etkili olabilse de küçük ve kararlı damlacıklarda yetersiz kalabilir. Membranlar yüksek ayırma hassasiyeti sağlayabilir; ancak yağın membran yüzeyine adsorplanması, məsamələri tıkaması ve geri dönüşü zor axın kayıpları oluşturması işletme maliyetini artırabilir. Kimyasal koagülasyon ve emulsiya kırma metodleri ise kimyasal tüketimi ve ikincil çamur meydana getirebilir.

Araştırmacılar bu sorunlara karşı, yağı bir filtreden geçirmeye tədqiqatk yerine suyu seçici olarak buxar fazına taşıyan bir termal ayırma yaklaşımını incelemiştir. Temel varsayım, təcrübə temperaturlarında suyun buxar basıncının güçlü biçimde artmasına karşılık soya yağı bileşenlerinin buxar fazına geçme eğiliminin çok düşük kalmasıdır.

Nəmləndirmə–nəm alma prosesi necə işləyir?

HDH, doğal su döngüsünün kapalı bir cihaz içindeki benzetimidir. İşlem iki ana bölümden oluşmaktadır:

  1. Nemlendirme: Isıtılmış sıvı, məsaməli dolğu materialı üzerine püskürtülür. Sıvı ince film ve küçük damlacıklar oluştururken ters yönde akan hava su buxarını alır.
  2. Nem alma: Sıcak ve nəmli hava bir kondensatorya gönderilir. Soğutulan su buxarı sıvı hâle geçer ve məhsul suyu tankında toplanır.

Yağ ve səthi aktiv maddə gibi uçucu olmayan bileşenler büyük ölçüde qidsahədırma tankına geri dönen sıvıda kalmaktadır. Böylece sistem yalnızca su üretmekle kalmamakta, aynı zamanda ksahə axınşkanın hacmini azaltıp yağ bileşenlerini yoğunlaştırmaktadır.

Sistem atmosfer basıncında ve 60–85 °C qidsahədırma temperaturlarında çalıştırılmıştır. Bu temperatur aralığı, yüksek təzyiqlı buxarlaştırma sistemlerine göre daha düşük temperaturlı atık istiliknın kullanılmasına imkân verebilir. Ancak incelenen təcrübə düzeneğinde istilik elektrikli bir istiliktıcıyla sağlanmış, gerçek bir atık istilik veya günəş istiliksı kaynağı kullanılmamıştır.

Yağ təbəqəsi buxarlanmanı necə əngəlləyir?

Suyun üzerinde davamlı bir yağ filmi oluştuğunda bu film, su molekülleriyle taşıyıcı hava arasında fiziksel bir engel meydana getirmektedir. Su molekülleri önce yağ tabakasından geçmek veya filmin açık bıraktığı bölgelerden gaz fazına ulaşmak zorundadır. Yağ nisbəti yükseldikçe sıvının viskozitesi ve gaz-sıvı ara səthindeki kütlə aktarım direnci artmaktadır.

Şekil 4’te önerilen mekanizmaya göre yağ filmi tamamen sabit değildir. Yukarı hərəkət eden havanın kesme kuvveti, sıvının dolğu üzerindeki hərəkəti ve yüzey gerilimi yağ filmini germekte, biçim değiştirmekte ve zaman zaman parçalamaktadır. Bu geçici açıklıklardan su buxarı gaz fazına geçebilmektedir.

Dolayistilikyla sistem yağ varlığında tamamen durmamakta, fakat aynı temperaturtaki saf suya göre daha düşük üretkenlik göstərir. %1 yağ içeren sistemde 80 °C’de üretkenliğin saf suya göre yaklaşık %2,5 düşük olması bu ara səth direnciyle ilişkilendirilmiştir.

Model yağlı sular necə hazırlanmışdır?

Araştırmada gerçek endüstriyel tullantı su yerine deiyonize su, gıda tipi soya yağı ve analitik saflıkta Tween 80 kullanılmıştır. İki qidsahədırma sistemi hazırlanmıştır:

SistemİçerikDerişimler
Sistem IDeiyonize su ve soya yağıYağ: kütləce %1, %3, %5, %7 ve %10
Sistem IIDeiyonize su, soya yağı ve Tween 80Yağ: %1–10; yağ/Tween 80 kütlə nisbəti 2:1

Yüzey aktif maddeli örneklerde %1 yağ için %0,5; %3 yağ için %1,5; %5 yağ için %2,5; %7 yağ için %3,5 ve %10 yağ için %5 Tween 80 kullanılmıştır. Her qidsahədırma grubu, dolaşımlı sistemin davamlı tədqiqatsını desteklemek amacıyla 200 litre hacminde hazırlanmıştır.

Metin her iki sistemde de suyu “dağılmış faz” olarak tanımlamaktadır. Buna karşılık karışımların büyük çoğunluğu sudan oluşmakta, Şekil 1(c) yağ damcılarının davamlı sıvı içinde dağıldığını göstermekte ve tartışma boyunca “sudaki yağ damcıları” mekanizması kullanılmaktadır. Bu nedenle faz tanımlaması metin içinde terminolojik olarak tutarlı değildir.

Təcrübə qurğusunun əsas komponentləri

Laboratuvar sistemi; qidsahədırma tankı, elektrikli istiliktıcı, dolaşım nasossı, nəmləndirmə kulesi, nəm alma kulesi, soğutma suyu tankı, kondensator, məhsul suyu tankı ve değişken sürətlı fandan oluşmaktadır. Nemlendirme ve nəm alma odaları polipropilenden üretilmiş ve dış yüzeyleri istilik yalıtımıyla kaplanmıştır.

Kulelerde 3,8 cm çapında məsaməli polipropilen küreler dolğu materialı olarak kullanılmıştır. Isıtılmış sıvı üstten püskürtülmüş ve dolğu üzerinden aşağı akarken hava aşağıdan yukarıya doğru hərəkət etmiştir. Bu karşı axınmlı düzen, hava ile sıvı arasındaki temas sahəını ve temas müddətsini artırmayı amaçlamaktadır.

Besleme, nominal kapasitesi 2100 L·saat−1 olan GP-125 nasosyla dolaştırılmış; təcrübələrde axınş debisi 1000 L·saat−1 olarak ayarlanmıştır. FD-250 fanın nominal hava debisi 2100 m3·saat−1’dir. Sonuç təcrübələrinde qidsahədırma-hava kütləvi sərf nisbəti, yani MFR 4,8’de tutulmuştur.

Nem alma bölümündeki soğutma suyu debisi 1000 L·saat−1 olarak sabitlenmiştir. Nemli hava kondensator borularıyla temas ederek soğutulmuş ve yoğunlaşan su ayrı tankta toplanmıştır.

Təcrübələr nə qədər davam etmişdir?

Her təcrübə, sistem kararlı hâle ulaştıktan sonra bir saatlik tədqiqat dönemi tamamlanıncaya kadar sürdürülmüştür. Her koşul en az üç kez tekrarlanmıştır. Ürün suyu kütləsi ±0,1 g hassasiyetli elektronik teraziyle ölçülmüş; qidsahədırma ve məhsul suyunun kimyəvi oksigen tələbatı tam spektrumlu sürətlı su analiz cihazıyla belirlenmiştir.

En az üç tekrar yapılmış olmasına rağmen nəticə grafiklerinde hata çubukları bulunmamakta, orta dəyərlerin yanında standart sapma veya güven aralığı verilmemektedir. Gruplar arasındaki farklar için istatistiksel anlamlılık testi de yapılmamıştır. Bu nedenle küçük farkların, xüsusiyyətle səthi aktiv maddənin oluşturduğu yaklaşık %2,5 üretkenlik değişiminin təcrübəsel saçılım karşistilikndaki büyüklüğü dəyərlendirilememektedir.

Kütlə və enerji bsahəsı

Sistem için kullanılan basitleştirilmiş kütlə dengesi şöyledir:

\[ \dot{m}_{\mathrm{in}}-\dot{m}_{\mathrm{out}} = \dot{m}_{\mathrm{pw}} \]

Burada \(\dot{m}_{\mathrm{in}}\) sisteme giren qidsahədırmanin, \(\dot{m}_{\mathrm{out}}\) yoğunlaştırılmış çıkışın ve \(\dot{m}_{\mathrm{pw}}\) məhsul suyunun kütləvi sərfsidir.

Isı girdisi tədqiqatda aşağıdaki eşitlikle hesaplanmıştır:

\[ Q_{\mathrm{in}} = \dot{m}_{\mathrm{in}} \left( c_{p,1}T_{\mathrm{feed},1} - c_{p,2}T_{\mathrm{feed},2} \right) \]

Bu eşitlik qidsahədırma axınşının giriş ve çıkış entalpileri arasındaki farkı temel almaktadır. Analizde sistemin sızdırmaz, kararlı durumda ve atmosfer basıncında olduğu; istilik kayıplarının, dolğu ile cihaz gövdesindeki ikincil istilik aktarımının ve sıxlıq etkilerinin ihmal edilebileceği varsayılmıştır.

Gerçek bir endüstriyel sistemde istilik kayıpları, nasos ve fan elektriği, soğutma suyu üretimi, motor verimleri ve yardımcı ekipmanlar toplam enerji tüketimini etkiler. Bu nedenle tədqiqatdaki enerji dəyərleri tam tesis elektrik ve yaxınt tüketimi olarak değil, idealize edilmiş istilikl performans göstergeleri olarak okunmalıdır.

Həcmə görə ayrılmış su məhsuldarlığı

Həcmə görə ayrılmış su məhsuldarlığı, nəm alma bölümünün etkin hacmi başına məhsul suyu debisini göstərir:

\[ \mathrm{VSWP} = \frac{V_{\mathrm{pw}}}{V_{\mathrm{dc}}} \]

Burada \(V_{\mathrm{pw}}\) birim zamanda elde edilen məhsul suyunu, \(V_{\mathrm{dc}}\) ise yaklaşık 0,24 m3 olan etkin nəm alma hacmini ifade etmektedir. Örneğin 12 L·saat−1 məhsul suyu:

\[ \frac{12\ \mathrm{L\,h^{-1}}} {0{,}24\ \mathrm{m^3}} = 50\ \mathrm{L\,m^{-3}\,h^{-1}} \]

sonucunu vermektedir.

COD tutma nisbəti

Organik kirleticilerin məhsul suyuna geçişi kimyəvi oksigen tələbatı üzerinden dəyərlendirilmiştir:

\[ R_c = \left( 1-\frac{f_{\mathrm{COD}}}{w_{\mathrm{COD}}} \right)\times100\% \]

\(f_{\mathrm{COD}}\) məhsul suyunun, \(w_{\mathrm{COD}}\) ise qidsahədırmanin COD dəyəridir. Bu oran organik maddelerin qidsahədırma tarafında tutulmasını göstərir; doğrudan yalnızca yağ kütləsi için bir ayırma yüzdesi değildir. Tween 80 gibi çözünmüş organik bileşenler de COD ölçümüne katkıda bulunmaktadır.

Qazanc çıxış nisbəti

Qazanc çıxış nisbəti, məhsul suyunun yoğunlaşmasıyla geri kazanılan gizli istiliknın sisteme verilen istilikya nisbətidır:

\[ \mathrm{GOR} = \frac{ \rho_{\mathrm{pw}} V_{\mathrm{pw}} h_{\mathrm{pw}} }{ Q_{\mathrm{in}} } \]

GOR yükseldikçe verilen istiliknın məhsul suyu üretiminde daha etkin kullanıldığı kabul edilmektedir. Çalışmada 80 °C’de saf su için GOR 0,50; %1 yağ içeren su için 0,47 olarak verilmiştir. Her iki dəyər de birden küçüktür; sistem çok kademeli istilik geri kazanımı olmadan tədqiqatktadır.

Xüsusi istilik enerji istehlaxın

Çalışmadaki STEC eşitliği şöyledir:

\[ \mathrm{STEC} = \frac{ Q_{\mathrm{in}} }{ 3600V_{\mathrm{pw}} } \]

STEC, bir metreküp məhsul suyu başına tüketilen istilikl enerjiyi kWh·m−3 olarak ifade etmeyi amaçlamaktadır. Ancak adlandırma bölümünde \(V_{\mathrm{pw}}\) L·saat−1 cinsinden tanımlanmıştır. Litreyi metreküpe dönüştüren 1000 katsayistilik eşitlikte açıkça gösterilmediğinden formül ile raporlanan birim arasında açıklanmamış bir birim dönüşümü bulunmaktadır.

Raporlanan dəyərler 80 °C’de saf su için 1345, %1 yağlı su için 1410 kWh·m−3 düzeyindedir. %10 yağda dəyər 2309 kWh·m−3 olarak verilmiştir. Bu yüksek dəyərler, müddətçte ucuz veya atık istiliknın kullanılmasının ekonomik uygulanabilirlik açistilikndan kritik olacağını göstərir.

Yağ konsentrasiyası artdıqda nə baş verdi?

Besleme sıcaklığı 80 °C, sıvı debisi 1 m3·saat−1 ve MFR 4,8’de tutulduğunda yağ derişiminin artması bütün temel performans göstergelerini olumsuz etkilemiştir.

Yağ derişimi değişimiBaşlangıç veya düşük derişim%10 yağDeğişim
VSWPYaklaşık 51,3 L·m−3·saat−133,3 L·m−3·saat−1Yaklaşık %35 azalma
Ürün suyu COD%1 yağda 15 mg·L−1110 mg·L−1Mikrodamlacık sürüklenmesiyle artış
COD tutma nisbətiYaklaşık %99,8%99,8’in üzerindeOransal tutma büyük ölçüde korundu
GORSaf su referansına yaxınn 0,490,29Yaklaşık %41 azalma
STECYaklaşık 1345 kWh·m−32309 kWh·m−3Yaklaşık %72 artış

Yağ nisbəti arttıkça dolğu üzerinde oluşan sıvı filmin viskozitesi yükselmiş, sıvının yayılması ve hava ile etkin temas sahəı azalmışdır. Aynı zamanda yağın gaz-sıvı ara səthinde birikmesi, su moleküllerinin buxar fazına geçmesine karşı ek direnç oluşturmuştur.

Yağ bileşenlerinin kendilerinin buxarlaşarak ürüne geçmesi düşük kabul edilmiştir. Ürün suyundaki COD artışı, nəmli havayla sürüklenen küçük sıvı damlacıklarına bağlanmıştır. Bu yorum, nəmləndirmə çıkışına uygun bir damla tutucu veya buğu giderici eklenmesinin məhsul suyu kalitesini iyileştirebileceğini düşündürmektedir; ancak tədqiqatda böyle bir ekipman karşılaştırması yapılmamıştır.

Qidsahədırma temperaturu artdıqda nə baş verdi?

%1 yağlı qidsahədırma için sıcaklığın 60 °C’den 85 °C’ye yükseltilmesi, suyun buxar basıncını ve havanın taşıyabileceği nem miktarını artırmıştır. Sonuçlar şöyledir:

Gösterge60 °C85 °CDeğişim
VSWP25,4 L·m−3·saat−153,8 L·m−3·saat−1Yaklaşık %112 artış
GORGrafikte yaklaşık 0,31Yaklaşık 0,49Yaklaşık %60 artış
STECGrafikte yaklaşık 2180 kWh·m−3Yaklaşık 1350 kWh·m−3Yaklaşık %38 azalma
COD tutma%99,7’nin üzerindeSıcaklıkla belirgin düşüş yok

Daha yüksek temperaturta sisteme daha fazla istilik verilmesine rağmen məhsul suyu miktarı daha sürətlı arttığı için birim ürün başına raporlanan istilikl enerji tüketimi azalmışdır. Bununla birlikte 85 °C’nin üzerindeki temperaturlar incelenmemiş, malzeme möhkəmlikı ve köpüklenme gibi sınırlar araştırılmamıştır.

Səthi aktiv maddə niyə performansı azaltdı?

Tween 80, yağ-su ara səth gerilimini azaltarak daha küçük ve daha kararlı yağ damcıları oluşturmuştur. Damlacık çevresindeki səthi aktiv maddə tabakası sterik engel oluşturarak damlacıkların birleşmesini ve büyük fazlara ayrılmasını zorlaştırmıştır.

%1 yağ ve %0,5 Tween 80 içeren qidsahədırmade 80 °C’de su üretimi, səthi aktiv maddəsiz %1 yağlı qidsahədırmaye göre yaklaşık %2,5 daha düşük olmuştur. Ürün suyunun COD dəyəri 15’ten 28 mg·L−1 düzeyine çıkmış ve tutma nisbəti yaklaşık %99,8’den %99,7’ye gerilemiştir.

Araştırmacılar küçük damlacıkların Brown hərəkətinin daha güçlü olduğunu ve yukarı yönlü buxar-hava axınmıyla taşınmaya daha yatkın olabileceğini ileri sürmektedir. Ayrıca suda çözünmüş serbest Tween 80 məhsul suyundaki COD ölçümüne katkıda bulunabilir.

Şekil 7 yalnızca VSWP ve COD tutma nisbətinı səthi aktiv maddəli ve maddesiz sistemler arasında karşılaştırmaktadır. Sonuç bölümünde səthi aktiv maddənin enerji kullanım verimini de kötüleştirdiği yazılmış olsa da buna ait ayrı GOR veya STEC sayıları ana metinde sunulmamıştır.

Məhsul suyunun keyfiyyəti necə qiymətləndirilməlidir?

%1 yağlı qidsahədırmaden elde edilen məhsul suyunda 15 mg·L−1, %10 yağlı qidsahədırmade 110 mg·L−1 COD ölçülmüştür. Yüksek qidsahədırma derişimi nedeniyle oransal tutma %99,8’in üzerinde kalabilmektedir; ancak məhsul suyunun mutlak COD dəyəri artmaktadır.

Yüksek giderim yüzdesi, məhsul suyunun otomatik olarak içme, proses yeniden kullanımı veya doğrudan çevresel deşarj için uygun olduğu anlamına gelmez. Çalışmada aşağıdaki parametreler ölçülmemiştir:

  • Yağ ve gres derişimi,
  • Toplam organik karbon,
  • Bulanıklık ve askıda katı madde,
  • Tween 80 veya diğer səthi aktiv maddəler,
  • Uçucu organik bileşikler,
  • pH, iletkenlik ve tuzluluk,
  • Ağır metaller,
  • Toksisite ve biyolojik parçsahəabilirlik.

Bu nedenle “derin arıtma” ifadesi yalnızca tədqiqatda ölçülen COD tutma performansı kapsamında dəyərlendirilmelidir.

Tədqiqatın dəstəklədiyi əsas nəticələr

  • Laboratuvar ölçekli HDH sistemi, soya yağıyla hazırlanmış model yağlı sulardan yoğunlaşmış məhsul suyu elde edebilmiştir.
  • %1 yağ ve 80 °C koşulunda məhsul suyu debisi 12 L·saat−1, VSWP 50 L·m−3·saat−1 olmuştur.
  • Aynı koşulda məhsul suyu COD dəyəri 15 mg·L−1, hesaplanan COD tutma nisbəti %99,8’dir.
  • Besleme sıcaklığının artırılması su üretkenliğini ve GOR dəyərini yükseltmiş, raporlanan STEC dəyərini düşürmüştür.
  • Yağ derişiminin yükselmesi ara səth kütlə aktarım direncini artırmış ve su üretimini azaltmışdır.
  • Yüzey aktif madde emulsiyau kararlı hâle getirmiş, su üretimini sınırlı ölçüde azaltmış ve məhsul suyunun COD dəyərini artırmıştır.
  • %10 yağ içeren qidsahədırmade bile hesaplanan COD tutma nisbəti %99,8’in üzerinde kalmıştır.

Tədqiqat nəyi göstərmir?

  • Gerçek rafineri, neft sahası, metal işleme veya denizcilik tullantı suyu test edilmemiştir.
  • Petrol hidrokarbonları yerine soya yağı kullanılmıştır; uçucu ve yarı uçucu neft bileşenlerinin ürüne geçişi dəyərlendirilmemiştir.
  • Bir saatten uzun kesintisiz işletme, haftalık veya aylık kararlılık incelenmemiştir.
  • Dolgu maddesinde yağ birikimi, biyolojik kirlenme, köpüklenme ve temizlik gereksinimi ölçülmemiştir.
  • Pompaların, fanın, soğutma devresinin ve elektrikli istiliktıcının gerçek toplam enerji tüketimi verilmemiştir.
  • Atık istilik veya günəş enerjisiyle təcrübəsel bütünleşme yapılmamıştır.
  • Yoğunlaştırılmış yağlı sıvının bertaraf veya geri kazanım metodi dəyərlendirilmemiştir.
  • Ürün suyunun herhangi bir resmî deşarj veya yeniden kullanım standardını karşıladığı kapsamlı analizlerle gösterilmemiştir.
  • Sistem membran, santrifüj, çözünmüş hava flotasyonu veya kimyasal emulsiya kırmayla aynı qidsahədırma üzerinde karşılaştırılmamıştır.
  • Yatırım maliyeti, işletme maliyeti, su başına maliyet ve yaşam döngüsü analizi yapılmamıştır.

Metindeki önemli açıklıklar ve tutarsızlıklar

KonuKaynakta verilen bilgiDeğerlendirme
Emülsiyon fazıSu “dağılmış faz” olarak tanımlanmıştırFormülasyon, mikrograf ve tartışma yağın su içinde dağılmış olduğunu göstərir
STEC birimi\(V_{\mathrm{pw}}\) L·saat−1, STEC kWh·m−3Formülde litre-metreküp dönüşümü açıkça gösterilmemiştir
Şekil 6 açıklamasıSaf su, yağlı su ve səthi aktiv maddəli suyu kapsadığı yazılmıştırGörünür GOR ve STEC serilerinde yalnız saf su ve yağlı su bulunmaktadır
Yüzey aktif maddenin enerji etkisiEnerji kullanımını kötüleştirdiği sonucuna varılmıştırAyrı sayısal GOR veya STEC nəticələrı verilmemiştir
Su kalitesiÜrün suyunun temel kalite gereksinimlerini karşıladığı ileri sürülmüştürYalnız COD ölçülmüş ve herhangi bir standart sınırı belirtilmemiştir
TekrarlarHer koşul en az üç kez tekrarlanmıştırStandart sapma, hata çubuğu ve istatistiksel test sunulmamıştır
Isı kaybıIsı kayıpları ihmal edilmiştirLaboratuvar cihazı yalıtımlı olsa da gerçek kayıp miktarı təcrübəsel olarak doğrulanmamıştır
Derişim varsayımıTeorik modelde derişim etkisinin ihmal edildiği bildirilmişdirDeneysel tədqiqatnın ana değişkenlerinden biri yağ derişimidir; varsayımın kapsamı açıqlanmamışdır

Tədqiqatın metodu və nəticələri

Mənbə kimyası və qidsahədırma tərkibi

BileşenÖzellik veya mənbəİşlev
Deiyonize suSaf su qidsahədırmasiSürekli maye faza ve geri kazanılan su
Soya yağıGıda tipi, Qingdao Tianshang Food GroupModel yağ kirleticisi
Tween 80Analitik saflıkKararlı emulsiya oluşturan səthi aktiv maddə
Besleme hacmiHer tərkib için 200 LDolaşımlı ve davamlı təcrübə için sıvı rezervi

HDH qurğusu

BileşenÖzellikGörev
Nemlendirme odasıPolipropilen, yalıtılmışIsıtılmış qidsahədırma ile havanın teması
Nem alma odasıPolipropilen, yaklaşık 0,24 m3 etkin həcmNemli havadaki suyun yoğunlaştırılması
Dolgu3,8 cm çaplı PP məsaməli kürelerGaz-sıvı temas sahəını artırmak
Dolaşım nasossıGP-125, nominal 2100 L·saat−1Beslemeyi nəmləndirmə kulesine taşımak
Rotor debimetreLZB-25F, 1000 L·saat−1 aralıkSıvı debisini denetlemek
FanFD-250, nominal 2100 m3·saat−1Taşıyıcı havayı dolaştırmak
Soğutma suyu1000 L·saat−1Su buxarını yoğunlaştırmak
IsıtmaElektrikli istiliktıcı ve temperatur kontrolörüBeslemeyi 60–85 °C’ye getirmek

Ölçmə vasitələri

ÖlçümCihazBelirtilen hassasiyet
Hava sürətıHT-9829 anemometre±0,01 m·s−1
Ürün suyu kütləsiTSC-150 elektronik terazi±0,1 g
CODMDS-30QUI tam spektrumlu analizatorDalga boyu çözünürlüğü ±0,8 nm
SıcaklıkTermokupl ve temperatur kontrol sistemiSayısal hassasiyet belirtilmemiştir

Əsas təcrübə şərtləri

ParametreDeğer veya aralık
BasınçAtmosfer basıncı
Besleme sıcaklığı60, 65, 70, 75, 80 ve 85 °C
Yağ derişimiKütlece %0–10
Yağ/Tween 80 nisbəti2:1
Besleme debisi1 m3·saat−1
MFR4,8
Soğutma suyu debisi1000 L·saat−1
Kararlı təcrübə müddətsi1 saat
Tekrar sayistilikHer koşul için en az 3

Əsas performans göstəriciləri

GöstergeAnlamıDaha iyi yön
VSWPNem alma hacmi başına məhsul suyuYüksek
COD tutma nisbətiOrganik içeriğin məhsul suyuna geçmeden qidsahədırmade tutulmasıYüksek
GORÜrün suyunun gizli istiliksının verilen istilikya nisbətiYüksek
STECÜrün suyu hacmi başına istilikl enerji tüketimiDüşük
MFRBesleme kütləvi sərfsinin hava kütləvi sərfsine nisbətiDeneye göre optimize edilir

İstinad şərtindəki nəticələr

KoşulSonuç
Besleme%99 su + %1 soya yağı
Sıcaklık80 °C
Ürün suyu12 L·saat−1
VSWP50 L·m−3·saat−1
Besleme çıkışıYaklaşık 988 L·saat−1
Ürün suyu COD15 mg·L−1
COD tutma nisbəti%99,8
GOR0,47
STEC1410 kWh·m−3

Yağ konsentrasiyasının təsiri

GöstergeDüşük veya sıfır yağ%10 yağ
VSWP51,3 L·m−3·saat−133,3 L·m−3·saat−1
Ürün suyu COD%1 yağda 15 mg·L−1110 mg·L−1
COD tutma%99,8 veya üzerinde
GORYaklaşık 0,490,29
STECYaklaşık 1345 kWh·m−32309 kWh·m−3

Temperaturun təsiri

Gösterge60 °C85 °C
VSWP25,4 L·m−3·saat−153,8 L·m−3·saat−1
GORYaklaşık 0,31Yaklaşık 0,49
STECYaklaşık 2180 kWh·m−3Yaklaşık 1350 kWh·m−3
COD tutma%99,7’nin üzerinde

Səthi aktiv maddənin təsiri

Koşul%1 yağ%1 yağ + %0,5 Tween 80
Besleme sıcaklığı80 °C
Su üretkenliğiReferansYaklaşık %2,5 daha düşük
Ürün suyu COD15 mg·L−128 mg·L−1
COD tutmaYaklaşık %99,8Yaklaşık %99,7

Təkrarlanabilirlik və miqyas böyütmə tələbləri

Deneylerin en az üç kez tekrarlanması olumlu bir metodsel xüsusiyyəttir. Buna karşılık orta nəticələrla birlikte standart sapmalar verilmediğinden üretkenlik, COD, GOR ve STEC ölçümlerinin saçılımı bilinmemektedir. Cihazın farklı günlerde veya farklı hazırlanan emulsiya partilerinde aynı sonucu verip vermediği de ayrı bir analizle gösterilmemiştir.

Endüstriyel ölçek büyütme için aşağıdaki tədqiqatlar gereklidir:

  • Gerçek yağlı tullantı sularda uzun müddətli kesintisiz təcrübələr,
  • Dolgu kirlenmesi ve temizleme prosedürleri,
  • Buğu tutucu ve damlacık ayırıcı tasarımı,
  • Isı eşanjörü ve istilik geri kazanım optimizasyonu,
  • Atık istilik ve günəş termal sistemiyle bütünleşme,
  • Uçucu organik maddelerin məhsul suyuna taşınması,
  • Yoğunlaştırılmış yağlı kalıntının geri kazanımı veya bertarafı,
  • Toplam elektrik ve yaxınt tüketimi,
  • Teknoekonomik ve yaşam döngüsü dəyərlendirmesi.

Mənbə və metod qeydi

Çalışmanın tam özgün adı: Experimental Investigation of Reduction and Separation Treatment of Oily Wastewater via Humidification-Dehumidification System

Yazarlar ve sıraları: Huiwen Chen, Jingcheng Cai, Fei Guo.

Eş katkı veya eş birinci yazarlık: Çalışmada eş katkı veya eş birinci yazarlık açıklaması bulunmamaktadır.

Sorumlu yazar: Fei Guo. Yıldız işaretiyle sorumlu yazar olarak gösterilmiştir; e-posta adresi metinde yer almamaktadır.

Kurum: School of Energy and Power Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, Liaoning 116024, China.

DOI: 10.2139/ssrn.7197880. Bu DOI, SSRN ön baskı kaydına aittir ve hakemli bir dergi makalesi DOI’si değildir.

Dergi veya konferans: İncelenen sürüm için doğrulanmış bir hakemli dergi veya konferans yayını bulunmamaktadır.

Yayın platformu: SSRN.

Özgün yayınevi: Çalışma için doğrulanmış bir nihai dergi yayınevi bulunmamaktadır. SSRN, ön baskının dağıtıldığı platformdur.

Yayın yılı: 2026.

Kaynak türü: Deneysel çevre ve enerji mühendisliği, istilikl ayırma, kütlə aktarımı ve yağlı tullantı su arıtımı araştırma preprinti.

Hakemlik durumu: Çalışma rəyçi qiymətləndirməsindən keçməmişdir. Her sayfada “This preprint research paper has not been peer reviewed” uyaristilik bulunmaktadır.

Resmî bağlantılar:SSRN resmî kayıt sayfası ve SSRN DOI bağlantistilik.

Finansman: İncelenen metinde finansman bilgisi yer almamaktadır.

Çıkar çatışması: İncelenen metinde ayrı bir çıkar çatışması beyanı bulunmamaktadır.

Yazar katkıları: İncelenen metinde CRediT veya ayrıntılı yazar katkistilik beyanı bulunmamaktadır.

Veri erişimi: Ham təcrübə verileri, tekrar ölçümleri, hata hesapları ve cihaz kayıtları için açık bir veri deposu veya erişim bağlantistilik verilmemiştir.

Bu Türkçe makale, yüklenen 17 sayfalık tədqiqatnın yağlı su hazırlama protokolü, laboratoriya cihazı, sistem fotoğrafları, emulsiya mikrografı, kütlə ve enerji denklikleri, performans formülleri, yağ derişimi, temperatur ve səthi aktiv maddə təcrübələri ile Şekil 1–7’deki sayısal nəticələr esas alınarak hazırlanmıştır. Çalışmada yer almayan yeni bir təcrübə sonucu veya dış mənbətan bilimsel performans bulgusu eklenmemiştir. Dış doğrulama yalnızca yazarlar, DOI, yayın platformu ve yayın durumunun bibliyografik kimliğiyle sınırlandırılmıştır.

Çalışmanın başlıca sınırlılıkları; hakem dəyərlendirmesinden geçmemiş olması, gerçek endüstriyel tullantı su yerine soya yağı ve Tween 80 kullanılması, təcrübələrin bir saatlik kararlı dönemle sınırlı kalması, hata çubukları ve istatistiksel analizlerin bulunmaması, məhsul suyu kalitesinin yalnızca COD ile dəyərlendirilmesi, toplam sistem enerji tüketiminin hesaplanmaması, STEC formülünde birim dönüşümünün açık olmaması ve uzun müddətli kirlenme ile ölçek büyütme təcrübələrinin yapılmamasıdır.

Sonuçlar, laboratoriya koşullarında HDH işleminin model yağlı sudan su buxarını seçici biçimde ayırabildiğini ve organik içeriğin büyük bölümünü qidsahədırma tarafında tutabildiğini göstərir. Bulgular gerçek endüstriyel tesislerde doğrulanmış enerji verimliliği, doğrudan deşarj kalitesinde su, ticari ekonomik üstünlük veya bütün yağlı tullantı su türlerine genellenebilir performans kanıtı değildir.


Paylaşın:

Şərhlər yoxlandıqdan sonra yayımlanır.Şərhiniz təsdiq prosesinə daxil ediləcək və uyğun hesab olunduqda görünəcək.

Şərh yazın

E-poçt ünvanınız yayımlanmayacaq. Məcburi sahələr * ilə işarələnib

Your experience on this site will be improved by allowing cookies Cookie Policy