Membran destekli biyoreaktörde 1,3-propanediol üretiminin incelenmesi
Assesment of 1,3-propanediol production by membrane supported bioreactor
- Tez No: 327225
- Danışmanlar: PROF. DR. NURİ AZBAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Çevre Mühendisliği, Bioengineering, Biotechnology, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Son yıllarda enerji kaynaklarının azalması ve küresel ısınmaya bağlı iklim değişikliği nedeniyle alternatif enerji kaynaklarına olan ilgi oldukça artmıştır. Biyodizel, bu kaynaklar arasında önemli bir yere sahiptir. Biyodizel üretiminde toplam kütlenin %10'u kadar atık gliserin açığa çıkmaktadır. Gliserinin birçok kullanım alanı olmasına rağmen, biyodizelin fazla miktarda üretilmesiyle birlikte atık konumuna gelmiştir. Atık gliserin sürdürülebilir kalkınma için ekonomik ve ekolojik bir sorun oluşturmaktadır. Biyoteknolojik yollarla 1,3-propanediol üretiminde atık gliserinin substrat olarak kullanılması bu soruna bir çözüm olarak düşünülmektedir.1,3-Propanediol biyobozunur polimer sentezinde önemli bir monomerdir. Tekstil endüstrisinde yaygın olarak kullanılan politrimetilen tereftalat bu polimerlerin başında gelmektedir. Ayrıca kozmetik, gıda, medikal endüstrilerinde de kullanım alanına sahiptir.Bu tez çalışmasında membran destekli biyoreaktörde Klebsiella pneumoniae kullanılarak farklı biyokütle yaşlarının ve biyokütle geri dönüşünün 1,3-propanediol üretimi üzerine etkileri incelenmiştir. Öncelikle sürekli üretim denemeleri ile optimum hidrolik alıkonma süresi belirlenmiştir. Bu çalışmaları takiben biyokütle yaşının 1,3-propanediol üretimi üzerine olan etkisi incelenmiş ve bu amaçla dört farklı biyokütle yaşı için (0.67, 5, 15, 30 gün) üretim denemeleri yapılmıştır. Biyokütle yaşının artışıyla 1,3-propanediol veriminin azaldığı görülmüştür. En yüksek verim değeri olan 0,44 mol 1,3-propanediol/mol tüketilen gliserin 0,67 günde elde edilmiştir. Biyokütle geri dönüşünün etkisi incelendiğinde ise; artan biyokütle miktarı ile 1,3-propanediol konsantrasyonunda artış beklenirken, yaşlanan hücrelerin ve ortaya çıkan yan ürünlerin olumsuz etkisiyle daha düşük konsantrasyonlar elde edilmiştir. Kullanılan hollow fiber ultrafiltrasyon membran modülü sayesinde fermantasyon sıvısından biyokütlenin ayrımı gerçekleşmiş olup, takip eden alt akım işlemlerinde büyük avantaj sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In recent years, due to the energy crisis and energy consumption related global warming problems, the interest in alternative energy sources has increased considerably. Among these alternative renewable energy sources, biodiesel has an important role. During the biodiesel production, 10% of total production is produced as waste glycerin. Although glycerin has many areas for industrial use, the overproduction of biodiesel has resulted in the production of huge amount of waste glycerin which furthermore results in ecological problem for sustainable development. The use of waste glycerin as substrate for biotechnological 1,3-propanediol production can be considered as a solution to this problem.1,3-Propanediol is an important monomer for the synthesis of biodegradable polymers. Polytrimethylene terephthalate is one of the widely used among these polymers, especially in the textile industry. In addition, 1,3-propanediol has other important applications in cosmetics, food, and medical industries.In this thesis, the effect of biomass (cell) recycle and biomass age on 1,3-propanediol production by Klebsiella pneumoniae were investigated via membrane supported bioreactor. In the first part of the study, optimum hydraulic retention time was determined with continuous fermentation. Then four biomass ages (0.67, 5, 15, 30 days) were studied. It was determined that 1,3-propanediol yield was decreased with the increasing biomass age. Maximum yield (0,44 mol 1,3-propanediol/mol glycerin consumed) was obtained at the biomass age of 0,67 day. When the effect of biomass recycle was investigated, higher 1,3-propanediol concentrations were expected due to increasing biomass concentration. But lower concentrations of 1,3-propanediol were obtained because of aged microorganisms and by-product formation and accumulation. The use of hollow fiber ultrafiltration membrane module provided a significant advantage for downstream processes in terms of removal of the biomass from the fermentation broth.
Benzer Tezler
- Aloe vera (AV) katkılı poli (bütilen adipat-ko-tereftalat) (PBAT) doku iskelesi ile fotobiyomodüle kalp yaması geliştirilmesi
Development of photobiomodulated cardiac patch with Aloe vera (AV) doped poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) scaffolds
TUĞÇE GÜLTAN
Doktora
Türkçe
2024
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
PROF. DR. SULTAN BELGİN İŞGÖR
- Biyofilm sistemine bağlı batık membran filtrasyonu ile evsel atıksuların arıtımı
Domestic wastewater treatment by submerged membrane filtration connected with biofilm system
NUMAN SUADİ TATAROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Çevre MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER NUHOĞLU
- Hareketli yataklı membran biyoreaktör ile evsel atık suların arıtımı
The treatment domestic wastewater with mobile bed membrane bioreactor
EKREM GÜLLÜCE
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Çevre MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜN YILDIZ
- Nitro-aromatik ve nitro-heterosiklik organik kirleticilerin ultrases destekli anaerobik membran biyoreaktörde arıtımı
Treatment of nitro-aromatic and nitro heterocyclic organic pollutans in ultrasound assisted anaeorobic membrane bioreactor
ENDER KARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Çevre MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EBUBEKİR YÜKSEL
- Yenilikçi üretim şekilleri ile ileri osmoz membranı yapısında yüksek performanslı membranların üretimi ve basınç destekli ileri osmoz hibrid prosesi ile membran biyoreaktörlerde dâhili olarak işletilmesi
Manufacturing of high-performance membranes with forward osmosis membrane structure through innovative manufacturing methods and its operation internally in membrane bioreactors with pressure-assisted forward osmosis hybrid process
SERKAN ARSLAN
Doktora
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EBUBEKİR YÜKSEL