Removal and recovery of ammonia from chicken manure


Thesis Type: Postgraduate

Institution Of The Thesis: Marmara University, Faculty of Engineering, Environmental Engineering, Turkey

Approval Date: 2016

Thesis Language: English

Student: RECEP ÖNDER SÜRMELİ

Supervisor: BARIŞ ÇALLI

Abstract:

TAVUK GÜBRESİNDEN AMONYAK UZAKLAŞTIRILMASI VE GERİ KAZANIMI Tavuk gübresinin anerobik şartlar altında biyolojik olarak hidrolizi, headspace deneyleri ile ham ve çürütülmüş tavuk gübresinden amonyak uzaklaştırılması ve çürütülmüş tavuk gübresinden amonyak uzaklaştırılması incelendi. Uygun sıcaklık ve katı madde %’sini bulabilmek için iki farklı hidroliz deneyi yapıldı. 35oC organic azotun amonifikasyonu için en uygun sıcaklık olarak bulundu. Organik azotun % 92.5’inin 3.6 günder amonyağa % 12.5’lik katı madde miktarı olan setlerde elde edildi. Çürütülmüş tavuk gübresinden amonyak uzaklaştırma işlemi yapılırken köpürme problem yaşanmasından dolayı headspace metodu uygulanmıştır. Havanın kullanıldığı bu yöntemle %90’ın üzerinde amonyak giderimi sağlanmıştır. Sonuç olarak, sıvı derinliğinin amonyak uzaklaştırmada en önemli parameter olduğu tespit edildi. Buna ek olarak, hava debisi, yüzey alanı, karıştırma hızı ve havanın ortamda kalma sürelerinin de headspace metodu ile etkin amonyak gideriminde pozitif yanları olduğu gösterildi. Ayrıca, headspace metodu ham tavuk gübresinde de denendi. Amonyağın uzaklaştırılıp geri dönüştürüldüğü tespit edildi (1.75 mg NH4-N geri kazanılan/cm2.gün) ama aynı zamanda ham tavuk gübresinin kurumasından dolayı bu metodun ham gübre üzerinde uygulanabilir olmadığı tespit edildi. Boru tipi PDMS membrane, çürütülmüş tavuk gübresinden amonyak uzaklaştırmak için test edildi. Headspace metodu ile karşılaştırıldığında düşük amonyak giderimleri sağlamasına ragmen, literatürde ki diğer pahalı membrane çalışmalarıyla mukayese edildiğinde ucuz fiyatıyla umut verici sonuçlar vermiştir (1.4 g NH4-N/m2.d). REMOVAL AND RECOVERY OF AMMONIA FROM CHICKEN MANURE ABSTRACT Biological hydrolysis of chicken manure under anaerobic conditions, headspace flushing experiments to remove ammonia from raw and digested chicken manure and removal of ammonia from digestate by a membrane contactor system was investigated. Two different hydrolysis experiments conducted to find suitable temperature and TS%. 35oC was found the best option for ammonification of organic nitrogen. After 3.6 days, 12.5% TS included sets was converted the highest amount of organic nitrogen into ammonia. 92.5% was a very valuable result. Ammonia removal by headspace flushing method conducted because of the foaming problem of digestate. It was an effective way to remove ammonia with the help of air (over 90%). At the end, depth of the digestate was found the most important parameter controlling the ammonia removal rate. In addition, air flowrate, surface area, mixing speed and air retention time were had their own positive sides for effective ammonia removal by headspace flushing. Besides, headspace flushing method was tried on raw manure. Ammonia was removed by this method (1.75 mg NH4-N recovered/cm2.day) but it was dried the raw manure and this made the method not feasible for raw manure. PDMS tubular membrane was tested for ammonia removal from digestate. It had lower ammonia removal rates than headspace flushing but when compared (1.4 g NH4-N/m2.d) from the literature it was promising than other kind of commercial expensive membranes owing to its cheap price.