Geri Dön

Bıohydrogen gas productıon from waste paper

Atık kağıttan biyohidrojen gazı üretimi

  1. Tez No: 415415
  2. Yazar: MELTEM SARP
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SERKAN EKER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Çevre Mühendisliği, Biotechnology, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Biyohidrojen, atık kağıt, karanlık fermentasyon, hidroliz, Biohydrogen, waste paper, dark fermentation, hydrolyze
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 100

Özet

Biyolojik hidrojen üretimi gelecek için alternatif bir teknoloji olarak kabul edilmektedir. Ancak, biyolojik yöntemler ile hidrojen üretimi çalışmalarında, hidrojen gazı verimleri ve oluşum oranları düşüktür. Bu nedenle, son yıllarda substrat olarak farklı malzemeler kullanılarak biyohidrojen gazı üretimini geliştirmek amacı ile araştırmalar yapılmaktadır. Bu tez çalışmasının amacı; atık kağıtlardan karanlık fermentasyon yolu ile hidrojen üretim potansiyelinin araştırılması ve atık kağıtlardan hidrojen üretimi için en uygun substrat konsantrasyonu ve mikroorganizma konsantrasyonunun belirlenmesidir. Bu amaçla farklı substrat konsantrasyonları farklı mikroorganizma konsantrasyonları kullanılarak biyohidrojen gazı üretimi çalışmaları yürütülmüştür. Karışık mikroorganizma kültürü olarak ısıl işlem görmüş anaerobik atık çamur kullanılmıştır. Bu çalışmada, yüksek sıcaklıkta seyreltilmiş asit ile hidrolize edilen atık kağıt substrat olarak kullanılmıştır. Fermentasyon işlemi 37 santigrat derecede inkübatörde yürütülmüştür. Toplam gaz üretimi, toplam gazda yüzde hidrojen miktarı, hidrojen gazı hacmi ve şeker konsantrasyonları deneyler boyunca günlük olarak izlenmiştir. Deneylerin sonunda toplam uçucu yağ asidi analizi gerçekleştirilmiştir. Hidrojen üretim hızı, durağan faz ve hidrojen oluşum potansiyeli, kümülatif hidrojen gazı üretimi verileri üzerinde Gompertz eşitliği uygulanarak hesaplanmıştır. Hesaplamalar“Statistica”programı ile yapılmıştır. Deneylerin sonunda, en yüksek toplam hidrojen konsantrasyonu hacmi 125,89 mL olarak 120 saat sonunda litrede 20 gram ilk substrat konsantrasyonu ve litrede 1 gram mikroorganizma konsantrasyonu ile elde edilmiştir. Litrede 20 gram üzerindeki şeker konsantrasyonu, substrat ve ürün inhibisyonuna neden olmuştur. Maksimum hidrojen verimi, litrede 5 gram toplam şeker konsantrasyonunda her 1 gram toplam şeker için 139,58 mL hidrojen oluştuğu gözlenmiştir. Hidrojen verimi, uçucu yağ asiti inhibisyonu ve atık kağıdın hidrolizi sonucunda elde edilen furan türevleri nedeniyle başlangıç şeker konsantrasyonun artması ile azalmıştır.

Özet (Çeviri)

Biological hydrogen production is considered as alternative technology for future. However, studies on hydrogen production via biological process, yield and formation rates of hydrogen gas are low. Therefore, the main fields of researches are to improve biohydrogen gas production by using different materials as substrate, recently. The objective of this thesis to investigate hydrogen gas production potential from waste paper by dark fermentation and to find optimum substrate concentration and optimum microorganism concentration for hydrogen production from waste paper. For this purpose, biohydrogen gas production studies were carried out with using different substrate concentrations and different microorganisms concentrations. Heat treated anaerobic waste sludge was used as mixed microbial culture. Waste paper which was hydrolyzed in dilute acid at high temperature was used as substrate for this study. Fermentation process was carried on at 37 celsius degree in incubator. Total gas production, percentage hydrogen in total gas, hydrogen gas volume and sugar concentrations were monitored daily throughout the experiments. Total volatile fatty acid analysis was performed at the end of experiments. Hydrogen production rate, stationary phase and hydrogen formation potential were calculated by applying Gompertz equation on the cumulative hydrogen gas production datas. Calculations were performed with Statistica program. In the end of experiments, highest cumulative volume of hydrogen gas concentration was obtained as 125.89 mL in the end of 120 hours with 20 gram per liter initial substrate concentration and 1 gram per liter initial biomass concentration. The sugar concentration above 20 gram per liter cause substrate and product inhibition. Maximum hydrogen yield was observed in 5 gram per liter total sugar concentration as 139.58 mL hydrogen per gram total sugar. Hydrogen yield decreased with increasing initial sugar concentration due to inhibition of VFA and presence of furan derivatives resulting acid hydrolysis of waste paper.

Benzer Tezler

  1. Integrated nutrient removal and biogas production using microalgal and anaerobic microbial cultures

    Mikroalgal ve anaerobik mikrobiyal kültürler ile entegre besiyer madde giderimi ve biyogaz üretimi

    AYŞE ÖZGÜL ÇALICIOĞLU ŞENGÜL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. GÖKSEL NİYAZİ DEMİRER

  2. Atık şeftali posasından karanlık fermantasyon ile hidrojen gazı üretimi

    Hydrogen production from waste peach pulp by dark fermantation

    SIAKA DAO

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Çevre MühendisliğiPamukkale Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HİDAYET ARGUN

  3. Biohydrogen gas production from wastewater treatment sludge by dark fermentation

    Atıksu arıtma çamurlarından karanlık fermentasyon ile hidrojen gazı üretimi

    ONUR BALCAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Çevre MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İLGİ K. KAPDAN

  4. Bitkisel atıklardan biyohidrojen gazı üretimi

    Biohydrogen gas production from plant waste

    NURTEN DİLARA KAPLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Çevre MühendisliğiPamukkale Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİDAYET ARGUN

  5. Atıksu arıtma çamurlarından biyohidrojen elde edilme potansiyelinin değerlendirilmesi

    Evaluation of biohydrogen production potential from sewage sludge

    İLKNUR ŞENTÜRK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    BiyoteknolojiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HANİFE BÜYÜKGÜNGÖR