Chlorella minutissima ve Nannochloropsis oculata mikroalglerinin farklı yöntemler kullanılarak flokülasyon performanslarının değerlendirilmesi
Evaluation of flocculation performance of Chlorella minutissima and Nannochloropsis oculata microalgae by using different flocculation methods
- Tez No: 457795
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DİDEM ÖZÇİMEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
Mikroalgler son yıllarda, değerli yağlar ve biyomoleküller içerdiğinden, alternatif biyoyakıt kaynağı, balık yemi, insan gıda takviyeleri ve cilt bakım ürünleri gibi ürünlerin üretimi için dikkat çekmektedir. Bununla birlikte, biyoyakıtların ve diğer ürünlerin üretilmesi için mikroalglerin kullanılması henüz ekonomik açıdan mümkün değildir. Mikroalgal biyokütle üretiminin toplam maliyetinin %20-30'u genellikle hasatlama prosesi ile ilişkilidir. Mikroalgleri hasatlamak için santrifüjleme, flokülasyon, filtrasyon(süzme), yerçekimi sedimentasyonu ve flotasyon gibi farklı yöntemler geliştirilmiştir. Flokülasyon tek başına mikroalglerin hasatlanmasında kullanılabileceği gibi, santrifüjleme ve filtrasyon gibi diğer yöntemlerin kullanımından önce tanecik boyutunu arttırmak için hasatlama prosesinde bir ön muamele işlemi olarakta kullanılabilir. Mikroalg süspansiyonun pH artışıyla flokülasyonunun başarıldığı birçok çalışmada rapor edilmiştir. Bu yöntem; düşük maliyetli, mikroalgler için toksik olmayan ve santrifüjleme gibi yüksek enerji gerektirmeyen bir yöntemdir. Bu tez çalışmasında, Nannochloropsis oculata ve Chlorella minutissima mikroalglerinin pH artışıyla sağlanan flokülasyonunda, flokülasyon parametreleri olan pH ve çökelme zamanı incelenmiş, flokülasyon optimizasyonu yapılmış ve pH artışıyla sağlanan flokülasyon yöntemi, FeCl3, AlCl3, FeSO4 gibi metal tuzları ve kitosan gibi bir biyopolimer kullanılarak gerçekleştirilen diğer flokülasyon yöntemleriyle karşılaştırılmıştır ve Nannochloropsis oculata ve Chlorella minutissima mikroalg türlerinin farklı flokülasyon yöntemleri kullanılarak flokülasyon performansları değerlendirilmiştir. Ayrıca, flokülasyon sonrası büyüme ortamı yeniden mikroalg yetiştirmek için geri kazanılmış, farklı flokülantlarla çökelmesi sağlanan hücrelerin canlılığı araştırılmış, ayrıca floküle olan hücrelerin karbonhidrat, klorofil-a ve beta-karoten içeriğindeki değişimler incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda; pH artışıyla sağlanan flokülasyon ile iki mikroalg türü için yüksek flokülasyon verimliliği elde edilmiştir. Metal tuzları, Chlorella minutissima mikroalginin, Nannochloropsis oculata mikroalgine göre daha etkili flokülasyonunu sağlamıştır. Kitosan ile sağlanan flokülasyonda ise Nannochloropsis oculata mikroalgi, Chlorella minutissima mikroalgine göre daha yüksek flokülasyon verimliliği göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In recent years, microalgae has considerable interest as an alternative for biofuel, fish feed, animal feed, human food supplements and skin care products because of having valuable oils and biomolecules. However, using microalgae for the production of biofuels and other products is not economically feasible. 20-30% of the total cost of the microalgal biomass production is generally associated with the harvesting process. Different methods have been developed for harvesting microalgae such as centrifugation, flocculation, filtration, gravity sedimentation and flotation. Although flocculation can be used for harvesting microalgae only, it can be also used as a pretreatment in the bulk harvesting process to increase the particle size before harvesting methods such as centrifugation and filtration. Flocculation that is achieved by pH increase of microalgae suspension is reported in many studies. This method is low cost, non-toxic to microalgae and does not require high energy input like it is needed in centrifugation. In this thesis study, pH and settling time as flocculation parameters were investigated, flocculation was optimized, and this method was compared with flocculation performed with metal salts such as FeCl3, AlCl3, FeSO4 and biopolymers such as chitosan, and flocculation performance of Nannochloropsis oculata and Chlorella minutissima was evaluated. In addition this, the post-flocculation growth medium was recovered for microalgae growth, the viability of the cells precipitated with different flocculants was investigated, and furthermore, the changes of the total amount of carbohydrate, chlorophyll-a and beta-carotene of the flocculated cells was investigated. As a result, high flocculation efficiency was achieved for these two microalgae species. It was observed that, flocculation of Chlorella minutissima was more efficient with metal salts than Nannochloropsis oculata. In flocculation with chitosan, Nannochloropsis oculata microalgae showed higher flocculation efficiency than Chlorella minutissima microalgae.
Benzer Tezler
- Development of microalgae resistant to high ammonia concentrations
Yüksek amonyak derişimlerine dayanıklı mikroalglerin geliştirilmesi
UMUT METİN
Doktora
İngilizce
2024
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT ALTINBAŞ
- Utilization of hydrothermal process water for microalgae production
Mikroalg üretimi için HTC proses suyunun kullanımı
SERAY ZORA TARHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİDEM ÖZÇİMEN
- Bakteriyel ekzopolisakkaritlere alternatif olarak mikroalgal ekzopolisakkarit üretiminin araştırılması
Investigation of the microalgal exopolysaccharide production as an alternative to bacterial exopolysaccharide
SEDEF KAPTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
BiyokimyaYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DİDEM ÖZÇİMEN
- Chlorella minutissima mikroalginden biyoetanol eldesi
Production of bioethanol from microalgae Chlorella minutissima
BURCU ŞERBETÇİOĞLU SERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİDEM ÖZÇİMEN
- Heterotrophic bio-oil production from microalgae
Su yosunundan heterotrofik yöntemle biyo-yağ üretimi
EMRE ÇAĞLAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Biyomühendislikİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüEnerji Mühendisliği (Enerji ve Güç Sistemleri) Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ BAYRAKTAR
YRD. DOÇ. DR. ÜNVER ÖZKOL