Biological hydrogen production on acetate in continuous panel photobioreactors using Rhodobacter capsulatus
Süreklı panel fotobiyoreaktörlerde fotosentetik Rhodobacter capsulatus bakterisi kullanarak asetattan hidrojen üretimi
- Tez No: 255295
- Danışmanlar: PROF. DR. İNCİ EROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 215
Özet
Işık varlığında ve oksijensiz şartlarda organik asitten fotobiyolojik hidrojen üretimi gerçekleşir. Fotobiyoreaktörlerde sabit ve optime üretim fotofermantasyon süreçlerindeki en zorlayıcı görevdir. Bu çalışmanın asıl amacı sürekli panel fotobiyoreaktörlerde fotosentetik Rhodobacter capsulatus bakterisi kullanarak asetattan uzun vadeli, sabit ve yüksek hidrojen üretimini elde etmektir.Türkiye Ankara'da, güneş ışığı altında açık havada Rhodobacter capsulatus (DSM 1710), ısıl uyarlanmış Rhodobacter capsulatus (DSM 1710) ve mutant Rhodobacter capsulatus YO3 (Hup-) test edildi. Bu deneyler Eylül-Aralık 2008 tarihleri arasında yapıldı. Seyreltme hızı 0.8 l/gün olan ve asetat (40 mM) ve glutamat (2 mM) içeren tanımlanmış kültür ortamı kullanıldı. 69 gün boyunca sürekli çalıştırılan panel fotobiyoreaktörde mutant Rhodobacter capsulatus (Hup-) kullanıldığında 0.4 mmol H2/lc.h sabit hidrojen üretimi elde edildi fakat düzgün olmayan biyokütle büyümesi gözlendi.Daha fazla çaba sürekli üretimde sabit hidrojen üretiminin yanısıra sabit biyokütle konsantrasyonunu elde etmek için odaklandı. Bu amaca ulaşmak için, sıcaklığı control edilen ve sürekli aydınlatılan kapalı alan deneylerinde besleme bileşimi optimize edildi. Sabit biyokütle (0.40 gdcw/ lc) ve en yüksek hidrojen üretimi (0.8 mmol H2/lc.h) 40 mM asetat ve 4 mM glutamat içeren besleme ortamı kullanıldığında elde edildi.Ayrıca EU HYVOLUTION projesinin asıl amacı biyokütlenin hidrojene çevrimi için ışıklı ve ışıksız fermantasyon süreçlerinin birleştirilmesidir. Işıksız fermantasyonun çıkış sıvısında yüksek miktarda bulunan amonyum fototrofik hidrojen üretimini engeller. Yapılan amonyum iyonlarını azaltma deneylerınden sonra Gördes klinoptilolit zeolitinin melas ışıksız fermentor çıkış sıvısındaki amonyum iyonlarını etkili bir şekilde ayırdığı sonucuna varıldı.
Özet (Çeviri)
Photobiological hydrogen production from organic acids occurs in the presence of light and under anaerobic conditions. Stable and optimized operation of the photobioreactors is the most challenging task in the photofermentation process. The main aim of this study was to achieve in long term, a stable and high hydrogen production on acetate, using the photosynthetic bacteria Rhodobacter capsulatus in continuous panel photobioreactors.Rhodobacter capsulatus (DSM 1710), heat adapted Rhodobacter capsulatus (DSM 1710) and Rhodobacter capsulatus YO3 (Hup-), a mutant strain, were tested in outdoor conditions, under natural sunlight between September-December, 2008 in Ankara, Turkey. Defined culture medium containing acetate (40 mM) and glutamate (2 mM) and a dilution rate of 0.8 l/ day were used. Steady hydrogen production (0.4 mmol H2/lc.h) was obtained using the Rhodobacter capsulatus YO3 (Hup-) mutant strain that was continuously operated for 69 days, but the cell concentration could not be kept at a steady value.Further efforts were focused on achieving stable biomass concentration by optimizing the feed composition. Stable biomass (0.40 gdcw/lc) and high hydrogen productivity (0.8 mmol H2/lc.h) were achieved using feed media containing 40 mM acetate and 4 mM glutamate with a 10% (v/v) feed rate.Moreover, the EU project HYVOLUTION aims to combine dark fermentation and photofermentation process for the conversion of biomass to hydrogen. Effluents from the dark fementation contain high amount of ammonium, which inhibits phototrophic hydrogen production. After treatment it has been concluded that Gördes clinoptilolite zeolite effectively removes ammonium ion from the dark fermenter effluent of molasses.
Benzer Tezler
- Scale up of panel photobioreactors for hydrogen production by PNS bacteria
PNS bakteri ile hidrojen üretimi için panel reaktörünün geliştirilmesi
SEVLER GÖKÇE AVCIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
DR. EBRU ÖZGÜR
PROF. DR. İNCİ EROĞLU
- Karanlık ve foto-fermantasyon yöntemleri kullanılarak ardışık immobilize biyoreaktörlerde hidrojen üretiminin incelenmesi
Assesment of hydrogen production in sequential immobilized bioreactors by dark and photo-fermentation
TUĞBA KESKİN GÜNDOĞDU
- Biological hydrogen production using co-cultures of PNS bacteria in an immobilized setting
İmmobilize bir yerleşimde mor kükürtsüz bakterilerin ortak kültürleri kullanılarak biyolojik hidrojen üretimi
GÖRKEM BAYSAL
Doktora
İngilizce
2023
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE MERAL YÜCEL
DOÇ. DR. HARUN KOKU
- Biogas recovery during anaerobic treatment of lignocellulose-rich pollutants with high sulphate content: an investigation via innovative applications
Yüksek sülfat içerikli lignoselüloz bakımından zengin kirleticilerin havasız arıtımı sırasında biyogaz geri kazanımı: yenilikçi uygulamalarla bir araştırma
EDA YARSUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİĞDEM GÖMEÇ
- Yüksek azot içerikli organik atıkların havasız arıtımı: Biyogaz potansiyeli ile mikrobiyal türlerin araştırılması
Anaerobic digestion of organic wastes with high nitrogen contents: An investigation on biogas potential and microbial communities
TUĞBA SAPMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇİĞDEM GÖMEÇ