Simultaneous electiricity generation and decolorization of textile dyes in single-cell air-cathode microbial fuel cells
Tek-odalı hava-katot mikrobiyal yakıt hücrelerinde eşzamanlı elektrik üretimi ve tekstil boyalarının dekolorizasyonu
- Tez No: 292195
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HAKAN BERMEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Tekstil sanayinde kullanılan boyaların % 10-15'i boyama aşamalarında tekstil atık suyuna karışmaktadır. Boya içeren atık sular estetik problemlere yol açmakta, ışık emilini azaltmakta ve metal, klorlu bileşikler vs içerirlerse sudaki canlılara zarar verebilmektedirler. En çok kullanılan geleneksel arıtma yöntemlerinden emilme ve çöktürme gibi yöntemler pahalı olmakta ve ikincil atıklar üretmektedir. Bu nedenle atık işlemede biyolojik yaklaşımlar çok daha elverişlidir.Mikrobiyal Yakıt Hücrelerinin biyolojik atık işlemede kullanabileceği daha önceki çalışmalarla ispatlanmıştır. Fakat, Mikrobiyal Yakıt Hücrelerinin çeşitli boyaları giderme performasyonları detaylı olarak incelenmemiştir. Bu çalışmada; beş adet benzer Tek-Odalı hava-katot Mikrobiyal Yakıt Hücresinin, okside olabilen bir karbon kaynağı varlığında, sekiz tekstil boyasını (Remazol Black RL, Remazol Brilliant Blue BB Gran 133 %, Remazol Turquoise Blue G 133, Reactive Red 195, Reactive Yellow 145, Reactive Black 5, Remazol Blue RR, Reactive Blue 222) giderme ve eş zamanlı elektrik üretim kapasitesinin gözlenmesi amacıyla kurulmuştur.Bu çalışma; çeşitli boyaların, okside edilebilir bir karbon kaynağı varlığında Mikrabiyal Yakıt Hücrelerinde giderilebileceğini göstermiştir. Renk giderim oranları her boya için değişiklik göstermektedir. Elektrik üretiminde, özellikle yüksek konsantrasyonlarda boya eklenmesi ile düşüş gözlenirken, daha düşük konsantrasyonların uyarıcı etki yapabileceği gözlenmiştir. Ayrıca boya gideriminin sürekli bir proses olduğu ve tekrarlı boya eklenmesi deneyinin performansı etkilemediği gösterilmiştir. Bu sonuçlar; Mikrobiyal Yakıt Hücrelerinin, tekstil atıklarının biyolojik olarak iyileştirilmesinde ümit vadeden bir yöntem olabileceğini göstermektedir.Tekstil sanayinde kullanılan boyaların % 10-15'i boyama aşamalarında tekstil atık suyuna karışmaktadır. Boya içeren atık sular estetik problemlere yol açmakta, ışık emilini azaltmakta ve metal, klorlu bileşikler vs içerirlerse sudaki canlılara zarar verebilmektedirler. En çok kullanılan geleneksel arıtma yöntemlerinden emilme ve çöktürme gibi yöntemler pahalı olmakta ve ikincil atıklar üretmektedir. Bu nedenle atık işlemede biyolojik yaklaşımlar çok daha elverişlidir.Mikrobiyal Yakıt Hücrelerinin biyolojik atık işlemede kullanabileceği daha önceki çalışmalarla ispatlanmıştır. Fakat, Mikrobiyal Yakıt Hücrelerinin çeşitli boyaları giderme performasyonları detaylı olarak incelenmemiştir. Bu çalışmada; beş adet benzer Tek-Odalı hava-katot Mikrobiyal Yakıt Hücresinin, okside olabilen bir karbon kaynağı varlığında, sekiz tekstil boyasını (Remazol Black RL, Remazol Brilliant Blue BB Gran 133 %, Remazol Turquoise Blue G 133, Reactive Red 195, Reactive Yellow 145, Reactive Black 5, Remazol Blue RR, Reactive Blue 222) giderme ve eş zamanlı elektrik üretim kapasitesinin gözlenmesi amacıyla kurulmuştur.Bu çalışma; çeşitli boyaların, okside edilebilir bir karbon kaynağı varlığında Mikrabiyal Yakıt Hücrelerinde giderilebileceğini göstermiştir. Renk giderim oranları her boya için değişiklik göstermektedir. Elektrik üretiminde, özellikle yüksek konsantrasyonlarda boya eklenmesi ile düşüş gözlenirken, daha düşük konsantrasyonların uyarıcı etki yapabileceği gözlenmiştir. Ayrıca boya gideriminin sürekli bir proses olduğu ve tekrarlı boya eklenmesi deneyinin performansı etkilemediği gösterilmiştir. Bu sonuçlar; Mikrobiyal Yakıt Hücrelerinin, tekstil atıklarının biyolojik olarak iyileştirilmesinde ümit vadeden bir yöntem olabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In textile industry, 10-15 % of the dyes are released as effluents of dyeing processes. Dye-contaminated wastewaters cause aesthetic problems, reduce light penetration and can harm organisms since they might contain metals, chlorides etc. Conventional waste treatment methods, such as absorption and coagulation, are expensive and they cause secondary pollution. Thus, biological approaches are more favorable for waste treatment.Previous studies proved that Microbial Fuel Cells (MFC) can be used for biologic treatment of wastewaters. However, performance of MFCs in degradation of various dyes was not studied in detail. In this study, five air-cathode single chamber MFCs were constructed to determine the decolorization capability and extent of eight textile dyes (Remazol Black RL, Remazol Brilliant Blue BB Gran 133, Remazol Turquoise Blue G 133, Reactive Red 195, Reactive Yellow 145, Reactive Black 5, Remazol Blue RR, Reactive Blue 222) in the presence of a readily-oxidizable carbon source, while monitoring simultaneous electricity generation.This study revealed that different textile dyes could be decolorized to various extents in the presence of a readily oxidizable carbon source, in MFCs. Decolorization rates appeared to be different for each dye. With the addition of high concentrations of each dye, a decrease in electricity production was observed, while smaller concentrations of dyes could be stimulatory for electricity production. It was also shown that the dye decolorization was a continuous process, and repetitive dye addition did not affect the performance. These results demonstrated that MFCs could be promising candidates of bioremediation of textile wastes with simultaneous power generation.In textile industry, 10-15 % of the dyes are released as effluents of dyeing processes. Dye-contaminated wastewaters cause aesthetic problems, reduce light penetration and can harm organisms since they might contain metals, chlorides etc. Conventional waste treatment methods, such as absorption and coagulation, are expensive and they cause secondary pollution. Thus, biological approaches are more favorable for waste treatment.Previous studies proved that Microbial Fuel Cells (MFC) can be used for biologic treatment of wastewaters. However, performance of MFCs in degradation of various dyes was not studied in detail. In this study, five air-cathode single chamber MFCs were constructed to determine the decolorization capability and extent of eight textile dyes (Remazol Black RL, Remazol Brilliant Blue BB Gran 133, Remazol Turquoise Blue G 133, Reactive Red 195, Reactive Yellow 145, Reactive Black 5, Remazol Blue RR, Reactive Blue 222) in the presence of a readily-oxidizable carbon source, while monitoring simultaneous electricity generation.This study revealed that different textile dyes could be decolorized to various extents in the presence of a readily oxidizable carbon source, in MFCs. Decolorization rates appeared to be different for each dye. With the addition of high concentrations of each dye, a decrease in electricity production was observed, while smaller concentrations of dyes could be stimulatory for electricity production. It was also shown that the dye decolorization was a continuous process, and repetitive dye addition did not affect the performance. These results demonstrated that MFCs could be promising candidates of bioremediation of textile wastes with simultaneous power generation.
Benzer Tezler
- Türkiye rüzgarlarının alan-zaman modellemesi
Spatio-temporal modeling winds of Turkey
AHMET DURAN ŞAHİN
- Mikrobiyal elektrokimyasal hücrelerde reaktif sarı 145 ve ponceau s boyalarının renk giderimi
Başlık çevirisi yok
RÜMEYSA EMİNE CEBECİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyoteknolojiÜsküdar ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUNÇ ÇATAL
- Simulation of organic rankine cycle module in Scharnhauser Park CHP plant
Scharnhauser Park kombine ısı ve enerji santralinde bulunan organik rankine döngüsünün simülasyonu
NURGÜL CAMCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU
- Mikrobiyal yakıt hücrelerinde sülfat indirgeyen bakteriler ile renk giderimi ve elektrik üretimi
Electricity generation and color removal at sulfate-reducing conditions in microbial fuel cell
VİLDAN AKGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
BiyomühendislikKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiBiyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEVSER CIRIK
- Birleşik ısı güç üretim sistemlerinin incelenmesi
Combined heat and power systems
GÜLCAN COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAN KOCAARSLAN