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
- Tez No: 374228
- Danışmanlar: PROF. DR. İLGİ KAPDAN KARAPINAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 135
Özet
Bu tez çalışmasında, bağlı büyüme sistemlerinde mezofilik şartlarda karanlık fermentasyon ile hidrojen gazı üretiminin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, destek taneciği seçimi, tekrarlı kesikli işletimde hidrojen gazı üretimi ve seçilen destek taneciği ile sürekli işletilen yukarı akışlı dolgulu kolon reaktörde hidrojen gazı üretimi çalışmaları yürütülmüştür. Asit ve yüksek sıcaklıkta hidrolize edilen öğütülmüş atık buğday substrat olarak kullanılmıştır. Karanlık fermentasyon mikroorganizma kültürü olarak ısıl işleme tabi tutulmuş ve hidrojen gazı üretimi yapan Clostridium karışık kültürünün bulunduğu anaerobik çamur kullanılmıştır. Deneysel çalışmalarda başlangıç ve son şeker derişimi, toplam gaz üretim hacmi, üretilen gazdaki hidrojen yüzdesi günlük olarak takip edilmiştir. Hidrojen üretim süreçlerinin performansları üretim hacmi, üretim hızı ve üretim verimi açısından değerlendirilmiştir. Destek taneciği seçimi çalışmaları plastik ovma süngeri, metalörgüile sarılı plastik ovmasüngeri, büyük boşluklu siyah sünger, naylon sünger, metal kafes ile sarılı naylon süngerkullanılarak tekrarlı kesikli işletimle gerçekleştirilmiştir. Başlangıç substrat derişimi sabit tutulmuş, her bir destek taneciği için 1-5 gün arasında değişen substrat yükleme döngüleri uygulanmıştır. Destek taneciği seçiminde hidrojen üretim verimi esas alınmış ve en yüksek hidrojen üretimi verimi metal kafes ile sarılı naylon sünger taneciği ile sağlanmıştır. Sürekli işletilen dolgulu kolon reaktör çalışmalarında metal kafes ile sarılı naylon sünger destek taneciği kullanılarak hidrolik alıkonma süresinin hidrojen üretimine olan etkisi incelenmiştir. Sistem 13 saat ile 2 saat arasında değişen farklı alıkonma sürelerinde işletilmiştir. Başlangıç substrat derişimi 5g/L de sabit tutulmuştur. Sürekli sistemde en yüksek üretimin HRT = 2 saat ile alıkonma süresinde elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The objective of this thesis to investigate hydrogen production in immobilized systems by dark fermentation. The studies conducted for this purpose are support particle selection for immobilization, hydrogen production in repeated batch operation with immobilized bacterial and continuous operation of up-flow packed bed reactor containing selected support particle. The substrate was ground waste wheat which was hydrolyzed in dilute acid and at high temperature. Heat treated and hydrogen producing Clostrium sp containing mixed anaerobic waste sludge was used as microbial culture. Total gas production, percentage hydrogen in total gas, hydrogen gas volume, initial and final total sugar concentrations were monitored daily trough out the experiments. The hydrogen production potentials of support particles, repeated batch and continuous operations were evaluated in terms of hydrogen production volume, yields and rates. Support particle selection studies were conducted by using plastic scouring sponge pad, plastic nylon sponge, black porous sponge, plastic scouring sponge pad with metal mesh, plastic nylon sponge with metal mesh. The operation strategy was repeated batch with different loading cycles varying between every 1 to 5 days. Hydrogen production yiled was the main parameter in the selection of particle and the maximum yields were obtained with was obtained with metal mesh covered plastic scouring sponge pad for all repeated batch operation cycles times. Continuous operation studies were carried out in an up flow packed bed reactor containing plastic scouring sponge pad with metal mesh. The effect of hydraulic retention time (HRT) on hydrogen production was investigated. Reactor was operated at HRTs between 2 and 13 h at constant initial total sugar concentration (5g/L). The highest production rate and yiled were obtained as V= 3500 L /d and Y=1.6 mol/ mol TS, respectively at HRT= 2 h.
Benzer Tezler
- Investigation of the factors affecting membrane bioreactor performance during volatile fatty acid production from food waste
Yemek atıklarından uçucu yağ asidi üretimi sırasında membran biyoreaktör performansını etkileyen faktörlerin incelenmesi
BEGÜM BİLGİÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN ATİLLA ARIKAN
PROF. DR. MOHAMMAD TAHERZADEH
- Kolza sap-samanı piroliz katlı ürününün (Char) eldesi ve tanımlanması
Başlık çevirisi yok
AYDIN SEVER
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU
- 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
- 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
- Linyit, biyokütle ve karışımlarından elde edilen yanmaoranı değerlerine sıcaklığın etkisinin makine öğrenmesiile modellenmesi
Modeling of the effect of temperature on burnoutvalues obtained from lignite, biomass and their mixturesby machine learning
ÖZGE DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR YAMAN