Mikrobiyal yakıt hücrelerinde farklı kirleticilere göre elektrik üretim kapasitesi ve mikrobiyal tür değişiminin incelenmesi
Electricity generation capacity and microbial community according to different pollutants in MFC
- Tez No: 334620
- Danışmanlar: PROF. DR. HALİL HASAR, DOÇ. DR. BESTEMİN ÖZKAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Mikrobiyal yakıt hücresi, medyatör, membran, elektrot, güç yoğunluğu, akım yoğunluğu, yarım hız sabiti, Microbial fuel cell, mediator, membrane, electrode, power density, current density, half velocity constant
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada mikrobiyal yakıt hücresi (MYH) kullanılarak elektrik üretimi ve mikrobiyal türlerin belirlenmesi amacıyla farklı deneysel işlemler yürütülmüştür. Deneysel çalışmalar sırasında, farklı elektrot ve membran malzemeleri kullanılmış ve farklı mediyatörlerinin elektrik üretimine katkısı araştırılmıştır. Tez çalışması süresince MYH?deki baskın mikrobiyal türler tespit edilerek deneysel çalışmalar sonucunda elde edilen verileri kullanılıp mikrobiyal kinetikler belirlenmiştir. Çalışmada evsel atıksu, yağ endüstrisi atıksuları ve mezbaha atıksuları kullanılarak elektrik üretim miktarları belirlenmiştir. Fumapem F-1050, Nafion 117 ve ULTREX CMI-7000 marka proton değişim membranlarının performansları araştırılmıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre optimum metilen mavisi mediyatörü konsantrasyonun bütün elektrot malzemeleri için 300 ?M olduğu görülmüştür. Bakır kumaş elektrot kullanılarak 300 ?M metilen mavisi ilavesi ile 5,7 kat güç artışı sağlanarak 636 mW/m2 güç yoğunluğu elde edilmiştir. 200 ?M nötral kırmızı mediyatörü ilavesi yapılarak grafit elektrot ile 12 kat daha yüksek güç artışı sağlanmıştır. Bakır kumaş elektrot malzemesi kullanılarak üretilen güç miktarı klasik elektrot?a kıyasla 3 kat daha fazla olarak elde edilmiştir. Yağ endüstrisi atıksuları ile yapılan çalışmada sediment çamuruna kıyasla anaerobik aşı ile üç kat daha fazla güç üretilmiştir. Membran performanslarının araştırıldığı çalışmada en yüksek performans Fumapem F-1050 marka PDM ile elde edilmiştir. Çalışmada MYH?de elektrokimyasal olarak aktif olan Geobacter, Shewanella ve Pseudomonas gibi türlerin varlığı belirlenmiştir. Biyoelektrokimyasal modelleme sonucunda farklı atıksular için üretilen maksimum akım yoğunluğu (Jmax) değerleri Jmax Mezbaha<Jmax Yağ <Jmax Evsel ve yarım hız sabiti (Ks) değerleri Ks Evsel<Ks Yağ <Ks Mezbaha şeklinde elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, different experimental procedures were carried out to electric generation and identify the microbial species by using Microbial Fuel Cell (MFC). Different electrodes and membrane materials were used and then the contribution of electric generation of different mediators was investigated during the experimental studies. Throughout the thesis work, dominant microbial species also were identified in MFC. The obtained experimental data were used to determine microbial kinetics. Electric generation potential of domestic wastewater, oil industry wastewater and slaughterhouse wastewater were investigated. Performance of different proton exchange membranes, Fumapem F-1050, Nafion 117 and ULTREX CMI-7000, was investigated. According to the results of the study, the optimum concentration of methylene blue (MB) mediator were observed to be 300 ?M for all electrode materials. Using copper fabric electrode, the addition of 300 ?M MB provided the power dencity of 636 mW/m2 with a 5.7 fold increase in power. By using graphite electrode, 12 fold power increase was obtained with adding 200 ?M neutral red mediator. It was obtained three times higher power output using copper fabric electrode in comparison with classical electrode. MFC inoculated with anaerobic sludge produced 3 times higher power output than sediment sludge for oil wastewater. The highest performance was achieved with the Fumapem F-1050 in the study which the performances of the membrane were investigated. In the MFC, it was identified the presence of electrochemically active microbial species such as Geobacter, Shiwanella and Pseudomonas. As a result of bioelectrochemical modeling, the maximum current density and for different wastewater were ordered as Jmax slaughterhouse <Jmax oil <Jmax Domestic, and half velocity constant values Ks Domestic<Ks Oil<Ks Slougterhouse.
Benzer Tezler
- Exploring the use of microbial fuel cells for sewage treatment on cargo and cruise ships
Kargo ve yolcu gemilerinde atık su arıtımı için mikrobiyal yakıt hücrelerinin kullanımının araştırılması
HÜSEYİN FATİH NACAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GAZİ KOÇAK
- Bira ve alkol üretiminde kullanılan bazı enzimlerin mikrobiyal yolla eldesi
Başlık çevirisi yok
HÜSEYİN ÜSTÜNES
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ULGAR GÜVENÇ
- İncir işletmelerinde açığa çıkan hurda incirlerin tek hücre proteini üretiminde substrat olarak kullanımı
Başlık çevirisi yok
HÜLYA OKER
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET KARAPINAR
- Boğazdan izole edilen coliform bakterilerin B- laktamaz enzim aktivitelerinin tesbit edilmesi ve B-laktamaz pozitif coliformların penisilinetkisinin inaktivasyonunun in vitro deneylerle gösterilmesi
The Detection of beta-lactamasa activity of coliform bacteria isolated from th roat cultures and slovving the inactivation of penicilin by this beta lactamase produced by this caliform organisms
GÜVEN URAZ
Doktora
Türkçe
1986
MikrobiyolojiGazi ÜniversitesiGenel Biyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDOĞAN BERKMAN
- Kadın genital bölgesi vajen ve serviks mikrobiyal flora dağılımı ve enfeksiyon etkeni patojen mikroorganizmaların tanımı
The Distrubition of microbial flora of vagina nd cervix in women genital tract and description of pathooen microorganism which are infection agent
NİHAL YÜCEL