Biological hydrogen production from olive mill wastewater and its applications to bioremediation
Zeytin fabrikası atıksuyundan biyolojik hidrojen üretimi ve atıksu arıtımı için bu yöntemin uygulanabilirliği
- Tez No: 180995
- Danışmanlar: PROF. DR. İNCİ EROĞLU, PROF. DR. UFUK GÜNDÜZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fotofermentatif hidrojen üretimi, Karasu, Kil önarıtımı, Atıksu arıtımı, İki aşamalı yöntemler, Photofermentative Hydrogen Production, Olive Mill Wastewater, Clay Pretreatment, Remediation, Two-stage Processes
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 261
Özet
Fotofermentatif hidrojen üretimi sırasında, oksijensiz koşullarda aydınlatılanbazı tür fotosentetik bakterilerin ortamdaki organik maddeleri parçalayarakhidrojene dönüştürmeleri sonucunda gerçekleştirilir. Bu araştırmadaRhodobacter sphaeroides O.U.001 ile laboratuvar ve açıkhava koşullarına uygunolarak tasarlanan fotobiyoreaktörlerde zeytin atıksuyundan hidrojen üretilmesiiçin tek ve çift aşamalı süreçler geliştirilmiştir.Seyreltilmiş zeytin fabrikası atıksuyunun (karasu) biyohidrojen üretimi amacıylabesiyeri olarak kullanılabileceği gösterilmiştir. Ancak uygun bir önarıtım ileatıksuyun toksik etkilerinin ve renk gideriminin sağlanması gerekmektedir.Bu araştırmada, hidrojen üretimini arttırmak ve aynı zamanda da karasuarıtımını gerçekleştirebilmek amacıyla; önarıtım yöntemini takip edenfotofermentasyon işlemini içeren iki aşamalı prosesler önerilmiştir.Fizikokimyasal önarıtım işlemleri olarak ozonla veya Fenton reaktifi ilekimyasal yükseltgenme, UV ışıması ile foto-indirgenme, kil veya zeolitlereadsorplanma; biyolojik önarıtım olarak ise aklimasyonlu veya aklimasyonsuzkanalizasyon çamuru ile karanlık fermentasyon süreçleri araştırılmıştır.İncelenen önarıtım işlemleri içinde, kil üzerine adsorblanma yönteminin ikiaşamlı hidrojen üretim proseslerinde en yüksek hidrojen üretim kapasitesinisağladığı saptanmıştır. Kil önarıtımı sayesinde renk %65 ve fenol %81azaltılmıştır. Önarıtım olmaksızın, ham karasu ile yapılan fotofermentasyonişlemlerinde hidrojen üretim kapasitesi 16 LH2/Lkarasu iken, bu değer kil önarıtımısonrasında gerçekleştirilen fotofermentasyon işlemi ile %100 oranındaarttırılarak 29 LH2/Lkarasu olarak bulunmuştur. Ayrıca, kil önarıtımına tabitutulan derişik (%50 ve %100) karasu ile hidrojen üretilebilmiştir.İki aşamalı süreçlerin herbir basamağında karasu arıtımının gerçekleşmesinedeniyle, fotofermentasyon sonunda elde edilen sıvı kompozisyonunun atıksudeşarj kriterlerinin oldukça altında kaldığı görülmüştür. Bu araştırmadaincelenen iki aşamalı süreçler, zeytinyağı endüstrisinde atık gidermede vebiyolojik hidrojen üretiminde yeni olanaklar sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Hydrogen production by photosynthetic bacteria occurs under illumination in thepresence of anaerobic atmosphere from the breakdown of organic substrates,which is known as photofermentation. In this study, single-stage and two-stageprocess development were investigated for photofermentative hydrogenproduction from olive mill wastewater by Rhodobacter sphaeroides O.U.001within indoor and outdoor photobioreactors.It was proven that diluted olive mill wastewater (OMW) could be utilized forphotobiological hydrogen production as a sole substrate source. However,pretreatment of the system is needed to reduce the dark color and bacteriostaticeffects of OMW.In this study, several two stage processes including pretreatment of OMWfollowed by photofermentation were investigated to increase the hydrogenproduction yields in addition to the significant remediation of OMW. Exploredpretreatment methods contain chemical oxidation with ozone or Fenton?s reagent,photodegradation by UV radiation, adsorption with clay or zeolite and darkfermentation with acclimated or non-acclimated sewage sludge.Among these different two-stage processes; clay treatment method resulted thehighest hydrogen production capacity. As a result of clay pretreatment, 65% ofthe initial color and 81% of the phenolic content were decreased. Hydrogenproduction capacity was 16 LH2/LOMW without pretreatment, while it wasenhanced up to 29 LH2/LOMW by two-stage processes. Moreover, clay pretreatmentprocess made it possible to utilize highly concentrated OMW (50% and 100%)media for hydrogen production and for remediation.On the aspects of environment, treatment of OMW was achieved in the presentwork. The final composition of the organic pollutants in the effluent of two-stageprocesses was below the wastewater discharge limits. The overall resultsobtained throughout this study may open a new opportunity for the olive oilindustry and for the biohydrogen area as a result of the effectivebiotransformation of OMW into hydrogen gas and valuable by-products.
Benzer Tezler
- Hydrogen production from olive mill wastewater by Rhodobacter sphaeroides O. U. 001
Zeytin fabrikası atık suyu kullanarak Rhodobacter sphaeroides O. U. 001 ile hidrojen üretimi
ELA EROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İNCİ EROĞLU
PROF. DR. UFUK GÜNDÜZ
- Zeytinyağı fabrikalarından çıkan atık suyun (karasu) analizi ve kimyasal yöntemlerle arıtımı
The analysis and chemical treatment of olive oil mill wastewater
CAHİT DEMETGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
KimyaMustafa Kemal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. MUSTAFA KEMAL SANGÜN
- Zeytin karasuyunun evsel atıksu ile birlikte elektrohidroliz prosesinde arıtılabilirliği
Treatibility on electrohydrolysis process of olive mill wastewater with domestic wastewater
İLKNUR KANBER
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Çevre MühendisliğiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİLGÜN AYMAN ÖZ
- Piroliz yöntemi ile biyokütle materyallerinin hidrojen muhtevası yüksek gaz ürünlere dönüştürülmesi ve katalizörün ürün verimine etkisinin araştırılması
Obtaining of hydrogen rich gaseous products from bidmass samples by direct pyrolysis and catalytic pyrolysis processes, investigating of effects of catalyst on the yield of products
ATİLA ÇAĞLAR
Doktora
Türkçe
2000
KimyaKaradeniz Teknik ÜniversitesiFen Bilimleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN DEMİRBAŞ
- Integrated nutrient removal and biogas production using microalgal and anaerobic microbial cultures
Mikroalgal ve anaerobik mikrobiyal kültürler ile entegre besiyer madde giderimi ve biyogaz üretimi
AYŞE ÖZGÜL ÇALICIOĞLU ŞENGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. GÖKSEL NİYAZİ DEMİRER