Geri Dön

Mikroalgal batık membran fotobiyoreaktör ile biyokütle üretimi ve nütriyent giderimi

Biomass production and nutrient removal by using micoalgal submerged membrane photobioreactor

PDF İndir

  1. Tez No: 543095
  2. Yazar: ALPER SOLMAZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA IŞIK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Aksaray Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 115

Özet

Bu çalışmada mikroalgal batık fotobiyoreaktörde (mbMfBR) karışık mikroalg kültürü ve 0,45 µm hollow fiber (HF) membran ile atıksudan nütriyent giderimi ve biyokütle üretimi incelenmiştir. Sentetik atıksuda 24 saat hidrolik bekletme süresi (HBS) sabit tutularak 3, 6, 12 ve 24 günlük çamur yaşlarında (ÇY) çalışılıp optimum ÇY belirlenmiş ve ayrıca bu ÇY'de 48, 60 ve 72 saatlik HBS'ler çalışılarak optimum HBS belirlenmiştir. Belirlenen optimum şartlarda gerçek atıksu ile çalışılmalar yapılmıştır. Tüm çalışmalarda hacimsel mikroalg üretim verimleri ve nütriyent giderim hızları belirlenmiştir. Ayrıca üretilen biyokütlenin yağ ve protein içeriği saptanmış ve her bir çalışmanın belirli zamanlarındaki baskın kültürlerin tayinleri yapılmıştır. Buna göre sentetik atıksuda optimum değerler ÇY 3 gün ve HBS ise 24 saat olarak tespit edilmiştir. Bu çalışmada kararlı şartlarda askıda katı madde (AKM) ve klorofil-a derişimleri sırasıyla 354 mg/L ve 11,54 mg/L olarak ölçülmüştür ve hacimsel mikroalg üretim hızı ise 0,118 gr/L-gün olarak hesaplanmıştır. Giderim hızları ise toplam azotta (TN) 5,55 mg/L-gün, fosfat fosforunda (PO4-P) 0,40 mg/L-gün olarak bulunmuştur. Ayrıca kararlı şartlarda %45-50 civarında Chaetophora sp., %45-50 civarında Navicula sp. gözlemlenmiş ve kuru biyokütledeki yağ oranı %8,90, protein oranı ise %30 olarak ölçülmüştür. Gerçek bir arıtılmış evsel atıksuda ise nütriyent giderim hızları TN ve PO4-P'de sırasıyla 1,37 mg/L-gün ve 0,40 mg/L-gün olarak bulunmuştur. Hacimsel mikroalg üretim hızı ise 0,037 gr/L-gün olarak bulunmuş ve biyokütlede %14,33 oranında yağ ve %32,2 oranında protein ölçülmüştür. Bu sonuçlara göre, bu çalışmada membranlar sayesinde reaktördeki biyokütlenin kaçışı engellenerek yüksek derişimlere ulaşılabilmiştir. Ayrıca karışık mikroalg kültürü ile elde edilen biyokütle verimlerinin ve nütriyent giderim hızlarının tek tip kültüre nazaran kabul edilebilir nitelikte olduğu ortaya konulmuştur. Diğer taraftan elde edilen kuru biyokütlede yapılan protein ve yağ analizi ile ham besin ya da alternatif biyoyakıt ürünleri için (biyodizel, etanol, biyoelektrik, hidrojen, metan vs.) karışık mikroalg kültürünün potansiyeli gelecekteki araştırmacılar için bilgi kaynağı olacaktır.

Özet (Çeviri)

In this study, nutrient removal and biomass productivity from wastewater with mixed microalgae culture and 0.45 µm hollow fiber (HF) membrane were investigated at microalgae submerged membrane photobioreactor (msMpBR). 24 hours of hydraulic retention time (HRT) was kept constant and 3, 6, 12 and 24 days of sludge retention time (SRT) were studied and optimum SRT was determined by synthetic wastewater and also 48, 60 and 72 hours of HRT were studied in this SRT to determine the optimum HRT. The real wastewater has been studied with the optimum conditions. Volumetric microalgae production efficiency and nutrient removal rates were determined in all studies. In addition, the lipid and protein content of the produced biomass was determined and the predominant cultures at set times of each study were determined. According to this, the optimum values in synthetic wastewater were determined as 3 days of SRT and 24 hours of HRT. In this study, mixed liquid suspended solids (MLSS) and Chlorophyll-a concentrations in stable conditions were measured as 354 mg/L and 11.54 mg/L, respectively, and the volumetric microalgae production rate was calculated as 0.118 gr/L-day. Removal rates were found to be 5.55 mg/L-day in total nitrogen (TN) and 0.40 mg/L-day in phosphate phosphorus (PO4-P). In addition, in stable conditions approximately 45-50% Chaetophora sp. and 45-50% Navicula sp. were observed and lipid ratio was 8.90% and protein ratio was 30% in dry biomass. In real treated domestic wastewater, nutrient removal rates were found to be 1.37 mg/L-day and 0.40 mg/L-day in TN and PO4-P, respectively. The volumetric microalgae production rate was found to as 0.037 gr/L-day and %14.33 lipid and 32.20% protein were measured in dry biomass. According to all these results, in this study, high concentrations were achieved by preventing the escape of biomass in the reactor. In addition, obtained biomass yields and nutrient removal rates by mixed microalgae culture were found to be acceptable compared to one type culture. On the other hand, the potential of mixed microalgae culture for dry biomass protein and oil analysis and raw food or alternative biofuel products (biodiesel, ethanol, bioelectric, hydrogen, methane etc.) will be a source of information for future researchers.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    386171

    Yüksek azot ve fosfor içeren atıksuların ardışık anaerobik-fotobiyoreaktör membran sistemleri ile arıtılması

    The treatment of high nitrogen and phosphorus containing wastewater by the sequential anaerobic - photo bioreactor membrane systems

    NESLİHAN ÇANAKCI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Çevre MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YUSUF SAATÇI

  2. Tez No

    425728

    Mikroalg hasadında membran proseslerin kullanımı ve işletme şartlarının optimizasyonu

    Application of membrane processes in microalgae harvesting and optimisation of operational conditions

    HARUN ELCİK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    BiyoteknolojiYıldız Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ÇAKMAKCI

  3. Tez No

    484540

    Atık suda mikroalg üretimi için sürekli akışlı membran biyoreaktör tasarımı ve nütrient giderim kinetiklerinin belirlenmesi

    Continuous flow membrane reactor design for microalgal biomass production in wastewater and nutrient removal kinetics determination

    AYŞE NESLİHAN SAY

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    BiyoteknolojiGebze Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MİRAT GÜROL

  4. Tez No

    335885

    Oxidation of aqueous bisphenol a with the fenton's reagent: The effects of operating parameters on process performance and toxicity evaluations

    Sulu bisfenol a çözeltisinin fenton reaktifiyle oksidasyonu: İşletme parametrelerinin proses performansı üzerindeki etkileri ve toksisite değerlendirmeleri

    ECE AYTAÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İDİL ARSLAN ALATON

  5. Tez No

    305525

    Farklı koşullarda yetiştirilen mikroalglerin çipura (Sparus aurata L., 1758) postlarvalarında yağ asidi kompozisyonuna etkisi

    Effect of microalgae cultured in different conditions on fatty acid composition of gilthead sea bream (Sparus aurata L., 1758) postlarvae

    KAMİL MERT ERYALÇIN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Su Ürünleriİstanbul Üniversitesi

    Su Ürünleri Yetiştiriciliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA YILDIZ

Geri Dön