Karanlık fermantasyon ile melastan hidrojen üretiminde uçucu yağ asitleri inhibisyonunun azaltılmasına yönelik stratejiler
Strategies for the reduction of volatile fatty acid inhibition during dark fermentative hydrogen production from molasses
- Tez No: 602466
- Danışmanlar: PROF. DR. HİDAYET ARGUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Bu tez kapsamında karanlık fermantasyon (KF) ile melastan hidrojen üretiminde uçucu yağ asidi (UYA) inhibisyonunun azaltılmasına yönelik araştırmalar yapılmıştır. Buna yönelik olarak dört farklı stratejinin incelendiği dört aşamalı bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu amaç doğrultusunda birinci, ikinci, üçüncü ve dördüncü basamakta sırasıyla; atık yumurta kabuğu (AYK) konsantrasyonunun, demir tozu (DT) konsantrasyonunun, ipliksi bakteri (İB) içeren çamur ilavesinin ve seyreltme metodunun (SM) karanlık fermantasyon ile melastan hidrojen üretiminde UYA inhibisyonuna etkisi incelenmiştir. İlk üç basamakta incelenen strateji UYA inhibisyonu üzerinde hedeflenen etkiyi göstermemiştir. Dördüncü basamakta seyreltme metodunun (SM) etkisini incelemek üzere Box-Behnken İstatistiksel Deney Tasarımı (BBİDT) kullanılmış ve sonuçlar Design Expert yazılımı ile irdelenmiştir. Deney tasarımında bağımsız değişkenler olarak seyreltme zamanı (X1), ilave su hacmi (X2), ve başlangıç kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ, X3); amaç fonksiyonu olarak ise hidrojen üretim verimi (HÜV) ve hidrojen üretim hızı (HÜH) belirlenmiştir. Optimizasyon çalışması sonucunda en yüksek HÜV (7.56 mL H2/mL) ve HÜH (15.50 mL H2/sa) değerlerine X1 (sa), X2 (%) ve X3 (g/L) koşullarının sırasıyla; 3. saat, % 130 ve 85 g/L olduğu durumda ulaşılacağı tespit edilmiştir. Gerçekleştirilen doğrulama deneyi sonucunda HÜV ve HÜH değerleri sırasıyla 7.7 mL H2/mL ve 21.47 mL/sa olarak bulunmuş olup modelin güvenilirliği teyit edilmiştir. Doğrulama deneyi seyreltme yapılmayan deney ile kıyaslandığında HÜV ve HÜH'de sırasıyla % 51 ve % 47'lik bir artış gerçekleştiği ve SM uygulanan deneyde UYA konsantrasyonunun daha düşük olduğu görülmüştür. Böylece, SM'nin melastan hidrojen üretiminde UYA inhibisyonunu azaltarak KF performansına katkı sağlayan bir strateji olduğu bulgulanmıştır.
Özet (Çeviri)
Strategies for the prevention of volatile fatty acids (VFA) inhibition during dark fermentative hydrogen production from molasses was carried out in this thesis. In this context, four different strategies were conducted. In accordance with this purpose, effect of waste egg shell concentration, effect of iron powder concentration, effect of filamentous bacteria containing sludge addition and effect of dilution (ED) is investigated for the prevention of VFA inhibition during dark fermentative hydrogen production from molasses, respectively. The first three strategy attempts did not show an expected effect. For the fourth step, a Box-Behnken Experimental Design was used to investigate the ED and the results were analyzed with Design Expert software. The dilution time (X1), additional water volume (X2), and initial chemical oxygen demand (COD, X3) were used as independent variables; hydrogen production yield (HPY) and rate (HPR) were used as objective functions. The optimum X1 (h), X2 (%) and X3 (g/L) resulting the highest HPY (7.56 mL H2/mL) and HPR (15.50 mL H2/h) values were obtained at 3rd hour, % 130 and 85 g/L respectively. The validation experiment resulted similar HPY (7.7 mL H2/mL) and HPR (21.47 mL H2/h) confirming the reliability of the model. Compared to the undiluted experiment, the verification experiment showed an increase at HPY (% 51) and HPR (% 47) moreover, VFA concentration decreased apparently. This indicates that ED is a succesful strategy for the prevention of VFA inhibition during dark fermentative hydrogen production from molasses.
Benzer Tezler
- Scale up of panel photobioreactors for hydrogen production by PNS bacteria
PNS bakteri ile hidrojen üretimi için panel reaktörünün geliştirilmesi
SEVLER GÖKÇE AVCIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
DR. EBRU ÖZGÜR
PROF. DR. İNCİ EROĞLU
- Atık şeftali posasından karanlık fermantasyon ile hidrojen gazı üretimi
Hydrogen production from waste peach pulp by dark fermantation
SIAKA DAO
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Çevre MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HİDAYET ARGUN
- Atık kağıt havludan karanlık fermantasyon ile hidrojen gazı üretimi
Hydrogen production from waste paper towel by dark fermantation
GÜLİZAR ONARAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Çevre MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HİDAYET ARGUN
- Investigating the operational conditions for enhancement of dark fermentative hydrogen production in batch and sequencing batch reactors
Kesikli ve ardışık kesikli reaktörlerde karanlık fermantatif hidrojen üretimini geliştirmek için işletme koşullarının araştırılması
EKİN GÜNEŞ TUNÇAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUBA HANDE BAYRAMOĞLU
- Process development for continuous photofermentative hydrogen production
Fotofermentasyon ile sürekli hidrojen üretimi için proses geliştirme
EFE BORAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
DR. EBRU ÖZGÜR
PROF. DR. İNCİ EROĞLU