Microbial support particle selection for hydrogen gas production in an immobilized reactor system by dark fermentation
İmmbolize reaktör sistemlerinde karanlık fermentasyonla hidrojen gazı üretimi için mikrorganizma destek taneciği seçimi
- Tez No: 372781
- Danışmanlar: PROF. DR. İLGİ KARAPINAR KAPDAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Biyohidrojen, kesikli karanlık fermentasyon, immobilize sistem, destek taneciği, Box–Wilson deneysel tasarım metodu, Biohydrogen, batch dark fermentation, immobilized system, support particle, Box–Wilson statistical design method
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 131
Özet
Tez çalışmasının amacı, bağlı büyümeli sistemlerde karanlık fermentasyon ile biyohidrojen üretimini etkileyen önemli faktörlerin belirlenmesidir. Bu amaçla, destek taneciği türünün, boyutunun, sayısının, başlangıç substrat derişiminin ve fermentasyon sıcaklığının hidrojen üretim verimi ve hızı üzerindeki etkisi kesikli fermentasyon deneyleri ile incelenmiştir. Öğütülmüş atık buğday karbon kaynağı olarak kullanılmış ve seyreltilmiş asit ve yüksek sıcaklıkta hidrolize edilmiştir. Anaerobik çamur mikrobiyal kültür olarak kullanılmış, metanojenleri elimine etmek ve Clostridium sp gibi spor oluşturan hidrojen üreten bakterileri seçmek amacıyla anaerobik çamura ısıl ve asit önişlemleri uygulanmıştır. Deneysel çalışmalarda toplam gaz hacmi ve hidrojen yüzdesi, toplam şeker tüketimi ve uçucu yağ asidi oluşumu izlenmiştir. Paslanmaz çelik bulaşık teli, volkanik taş, tül, elyaf, kabak lifi, plastik banyo süngeri, deniz süngeri ve biyolojik sünger mikroorganizma destek taneciği olarak kullanılmış ve bu parçacıklarla hidrojen üretim potansiyeli araştırılmıştır. Farklı substrat derişimlerinde ve termofilik şartlarda parçacık seçimi deneysel çalışmaları sonucunda en yüksek üretim verimi elyaf ile elde edilmiş ve bundan sonraki çalışmalarda destek taneciği olarak kullanılmıştır. Destek taneciği boyutunun hidrojen üretimi üzerindeki etkisini araştırmak amacıyla farklı boyutlardaki destek tanecikleri ile hidrojen üretimi çalışmaları yapılmış ve en yüksek verim sıfır nokta beş santimetre tanecik çapında gözlenmiştir. Son aşamada, Box–Wilson istatistiksel deney tasarım metodu kullanılarak parçacık sayısının, başlangıç substrat konsantrasyonunun ve sıcaklığın hidrojen verimi ve üretim hızı üzerine etkisi araştırılmış ve maksimum üretim verimi ve hızı için optimum şartlar belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The thesis aimed to determine the significant factors that affect hydrogen production by dark fermentation in immobilized systems. For this purpose, batch fermentation experiments were conducted to investigate effect of support particle type, size and number, also initial substrate concentration and temperature on hydrogen yield and production rate. Waste wheat was the substrate and hydrolyzed in diluted sulfuric acid at high temperature. Heat and acid pretreatment method was applied to anaerobic sludge to eliminate methanogens and select spore forming hydrogen producing bacteria like Clostridium sp. Total gas volume and hydrogen percentage in total gas were measured daily, total sugar and total volatile fatty acid concentration were determined at the beginning and end of the fermentation. Stainless steel scrubber, volcanic stone, tulle, polyester fiber, loofah sponge, plastic bath sponge, sea sponge and aquarium biological sponge were used as support materials in fermentation medium to investigate hydrogen production potentials of these particles. Experiments were conducted at different initial substrate concentration under thermophilic condition. Maximum hydrogen yield was obtained with polyester fiber and this particle was selected as support particle for further studies. In order to investigate effect of support particle size on hydrogen production, batch fermentation experiments were carried out with polyester fiber particles at different particle sizes. The highest hydrogen yield was obtained with the particles at zero point five centimeters in diameter. Finally, the effects of particle number, initial substrate concentration and temperature on hydrogen yield and production rate were evaluated by using Box–Wilson statistical experiment design method and optimum conditions were determined for the maximum hydrogen yield and rate of production.
Benzer Tezler
- Continuous hydrogen gas production from waste materials in an up-flow packed bed reactor
Atık buğdaydan yukarı akışlı yatak reaktör ile sürekli hidrojen gazı üretimi
BETÜL KIRLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
BiyoteknolojiDokuz Eylül ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLGİ KAPDAN KARAPINAR
- Trakya havzası doğal gaz değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
GÜLTEKİN ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ABDURRAHMAN SATMAN
- Combined biological removal of pesticides and nitrates in drinking waters
İçme sularından pestisit ve nitratın biyolojik arıtımı
ŞÜKRÜ ASLAN
Doktora
İngilizce
2002
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN TÜRKMAN
- İnsan plazmasından demir(III) iyonları uzaklaştırılması için demir(III) baskılanmış poli(GMA-MAC) mikroküre - kriyojel kompozit sisteminin hazırlanması
Preparation of iron(III) imprinted poly(GMA-MAC) microbead - cryogel composite system for removal of iron(III) ions from human plasma
BAHAR ERGÜN
- Biohydrogen production from hydrolized waste wheat by continuous dark fermentation process containing novel support material
Hidrolize atık buğdaydan yeni bir destek taneciği kullanılarak sürekli işletilen karanlık fermentasyon süreci ile biyohidrojen üretimi
FİRUZE KARAOSMANOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLGİ KAPDAN