Miscanthus giganteus'dan dark fermentasyon ile biyohidrojen üretimi üzerine fizikokimyasal ve enzimatik ön işlemlerin etkisi
The effect of physicochemical and enzymatic pretreatment on biohydrogen production by dark fermentation from Miscanthus giganteus
- Tez No: 610431
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYGÜL KÜÇÜKGÜLMEZ YANDIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Biyohidrojen, Miscanthus giganteus, Dark Fermentasyon, Enzimatik hidroliz, Biohydrogen, Miscanthus giganteus, Dark fermentation, Enzymatic hydrolysis
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada Miscanthus giganteus kullanılarak lignoselülozik biyohidrojen üretimi araştırılmıştır. Biyokütle hidrolizasyonunda kimyasal kullanmadan 120 ve 135°C sıcaklıklarda otoklavda, kimyasal kullanarak yapılan ön hidroliz çalışmalarında zayıf asidik % 0,5 ve % 1 sülfürik asit, zayıf bazik % 0,5 ve % 1 NaOH kimyasal uygulamalar 121 ve 135°C'de belirlenmiştir. Kimyasal uygulama sonucunda oluşan hidrolizat biyolojik ön işlem için Viscoamyl Flow selülaz enzimi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ön hidroliz çalışmalarında en yüksek şeker hidrolizi % 1 H2SO4 ve 135°C sıcaklıkta 60 dakika ön işlemle elde edilmiş olup enzimatik hidroliz ile birlikte toplamda 27,43 g indirgen şeker elde edilmiştir. Bazik ön işlemi takip eden hidrolizasyonda ise 18,67 g indirgen şeker elde edilmiştir. Biyohidrojen üretimine ön işlem tekniklerinin etkisinin belirlendiği çalışmada asidik ön işlem sonucu elde edilen hidrolizattan 15,45 L, bazik ön işlemden elde edilen hidrolizattan 14,74 L biyohidrojen üretimi yapılmıştır. Biyohidrojen üretimine başlangıç pH etkisinin belirlendiği çalışmada başlangıç pH'ı 6.5'e ayarlandığında 15.45 L, pH 5,5'e ayarlandığında ise 17,16 L biyohidrojen üretimi sağlanmıştır. Hidrolizat konsantrasyonun etkisinin araştırıldığı çalışmada 50g indirgen şeker hidrolizatından pH 5.5'te 17,16L biyohidrojen üretilirken oran 100g indirgen şeker'e çıkarıldığında 25,3 L'ye çıkmıştır. Şeker oranın artışı biyohidrojen üretiminde baskılayıcı etki yaratmış ve verimde düşme gözlenmiştir. Bu çalışma ile Miscanthus giganteus biyokütlesinin kimyasal, fiziksel ve biyolojik ön işlemler yapılarak biyohidrojen ve fermentatif enerji kaynaklarının üretiminde kullanılabilecek önemli bir materyal olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, biohydrogen production from biomass was investigated using Miscanthus giganteus. The biomass were hydrolysed without using chemicals by autoclave at 121 and 135°C for 60 min. Chemical prehydrolysis were conducted by using weakly acidic 0.5 % and 1% sulfuric acid, weakly basic 0.5% and 1% NaOH chemical applications at 121 and 135°C for 60 min. The Viscoamyl Flow cellulose enzyme used for biological pretreatment after chemical pretreatment of biomass. In the pre-hydrolysis studies shows that, acidic and enzymatic hydrolysis combination was suitable for biomass hydrolysis. 27.43 g of reducing sugar was obtained under acidic 1 % H2SO4, 135°C degrees for 60 minutes and enzymatic pretreatment conditions. But 18.67 g of reducing sugar was obtained basic and enzymatic pretreatment conditions. Effect of pretreatment techniques on biohydrogen production was determined and 15.45 L biohydrogen was obtained from acidic pretreatment and 14.74 L biohydrogen was obtained from basic pretreatment of biomass. The effect of the initial pH on the biohydrogen production were determined at pH 6.5 and 5.5 and maksimum biohydrogen production was obtained at pH 5.5 as 17.16 L biohydrogen but biohydrogen production was decreased initial pH increase 6.5 maksimum biohydrogen production was obtained as 17.16 L at pH 6.5. In this study, 17.16 L biohydrogen was produced from 50 g reducing sugar hydrolysate at pH 5.5 and the ratio increased to 25.3L when increasing to 100g reducing sugar. But biohydrogen production yield was decreased increasing of the hydrolysate concentrations. The increasing in the sugar ratio was a suppressing effect on biohydrogen production for this reason yield of the biohydrogen was decreased. Miscanthus giganteus biomass is an important energy plant. It may be use for the production of biohydrogen and alternative renewable bioenergy products after the chemical, physical and biological pretreatment.
Benzer Tezler
- Biyomastan enerji eldesi için bir C4 enerji bitkisi üzerine araştırma
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA ACAROĞLU
- Miscanthus x giganteus bitkisinin azot gazı eşliğinde yavaş pirolizi
Slow pyrolysis of Miscanthus x giganteus under nitrogen atmosphere
ŞADAN ÜZENLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜRRİYET ERŞAHAN
- Miscanthus siensis giganteus enerji bitkisinin sabit yatak reaktöründe pirolizi
Pyrolysis in the static reactor of Miscanthus siensis giganteus energy crop
YUNUS EMRE ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SAİT YORGUN
- Miscanthus x giganteus bitkisinin marjinal alanda denenmesi ve adaptabilite, biyokütle üretimi ile biyoyakıt potansiyelinin belirlenmesi
Trial of Miscanthus x giganteus plants at a marginal trial field and determination of their adaptability, biomass production and biofuel potential
OĞUZHAN BİLGİLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Ormancılık ve Orman MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiOrman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FERİT KOCAÇİNAR
- Miskanthus (Miscanthus giganteus Greef and Deuter)'un Antalya ekolojik koşullarına adaptasyonu
Investigations on adaptation of Miscanthus(Miscanthus giganteus Greef and Deuter) to Antalya ecological conditions
BURCU DOĞANER
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
ZiraatAkdeniz ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL İBRAHİM UZUN