Mezofilik ve termofilik koşullarda karbondioksitin hidrojenotrofik yolla biyometanizasyonunun karşılaştırmalı incelenmesi
Comparative evaluation of the hydrogenotrophic biometanization of carbondioxide under mesophilic and thermophilic conditions
- Tez No: 699273
- Danışmanlar: PROF. DR. NURİ AZBAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Enerji, Çevre Mühendisliği, Biotechnology, Energy, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 133
Özet
İklim krizi ciddi tedbirler alınmadığı sürece geleceği tehdit etmeye devam edecek olan önemli bir dünya sorunudur. Sanayi, tarım, turizm ve lojistik gibi birçok sektörü doğrudan etkilemesi nedeniyle enerji sektörü çok boyutludur. Gelişmiş ülkeler dışında kalan teknolojik karmaşıklığına sahip olan ülkeler için arz güvenliğini sağlamak önemlidir. Bu sebeple modern yenilenebilir enerji gibi kesintisiz enerji kaynaklarının artırılması ve geliştirilmesi gerekmektedir. Bu tez çalışmasının konusu bu gelişmeye katkı sağlanacağı düşünülen ve power-to-gas (gazların kullanılması ile enerji üretimi) konseptine dayanan atık karbondioksitin (CO2) hammadde olarak kullanılması yoluyla enerji olarak biyometan üretiminin sağlanmasıdır. Tez çalışmasında biyoteknolojik biyometan üretimine etki edebilecek farkı hacimsel gaz yüklemeleri ve sıcaklık değişiminin denenmesi amaçlanmıştır. Çalışmalar yukarı yatay akışlı anaerobik çamur yataklı reaktörler (UASB) ve anaerobik flok aşı ile gerçekleştirilmiştir. Mezofilik ve termofilik reaktör işletimlerinde maksimum ulaşılan yüzde metan verimleri %53, 69, 70 ve %69, 66, 60'dır. Reaktörlere ait MFR değerleri ise mezofilik deneme için sırasıyla, 3,82; 7,11; 15,54 m3/ m3/gün iken termofilik deneme için sırasıyla, 3,07; 5,03; 11,97 m3/ m3/gün 'dür. Mezofilik reaktörde gaz yükleme oranı arttıkça H2 tüketimi %92,39'dan %100'e yükselirken CO2 tüketimi %42,0'den 21,30'a kadar düşüş göstermiştir. Termofilik reaktörde ise gaz yükleme oranı arttıkça H2 tüketimi %95,58'den %93,29'a, CO2 tüketimi %53,41'den %39,40'a düşüş göstermiştir. Mikrobiyal tutunma analizi sonuçlarına bakıldığında ise mezofilik reaktörde reaktörün en çok alt kısmında mikrobiyal yoğunluk olduğu, termofilik reaktörde ise reaktör içinde mikrobiyal envanterin neredeyse eşit oranda dağıldığı gözlemlenmiştir. Tez çalışmasının sonucu, ülkemizdeki sanayi sektörlerinde oluşan atık karbondioksitin yakıt olarak kullanılabilmesi üzerine endüstriyel simbiyoz ve sürdürülebilirlik konuları çerçevesinde katkı sağlayabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The climate crisis is an important worldwide issue that continue to threaten the future. For this reason, it is necessary to enhance and develop uninterrupted energy sources such as modern renewable energy. The aim of this thesis, the production of biomethane as energy through the utilize of inert carbondioxide instead of biomass, which is thought to contribute to this development with based on power to gas. In the study, volumetric gas loadings and operating temperatures that may affect biotechnological biomethane production were experimented. Experiments were carried out with UASB reactors and anaerobic floc inoculum. Maximum achieved methane in mesophilic and thermophilic operations are 53, 69, 70% and 69, 66, 60% respectively. The MFR values are 3.82, 7.11 and 15.54 m3/m3/day in the mesophilic and 3.07, 5.03 and 11.97 m3/m3/day in the thermophilic. It was observed that the H2 consumption increased from 92.39 to 100% and the CO2 consumption decreased from 42.0 to 21.30% as the gas loading rate increased in the mesophilic,. However, H2 consumption decreased from 95.58 to 93.29%, and CO2 consumption decreased from 53.41 to 39.40% in the thermophilic. According to microbial attachment analysis, it was observed that there was microbial inventory at the bottom of the reactor in the mesophilic, and the microbial inventory was almost equally propogated in the thermophilic. The result of the study shows that the inert carbondioxide gas formed in the industrial sectors in Turkey can be used as fuels and can contribute within the framework of industrial symbiosis and sustainability issues.
Benzer Tezler
- Biogas recovery during anaerobic treatment of lignocellulose-rich pollutants with high sulphate content: an investigation via innovative applications
Yüksek sülfat içerikli lignoselüloz bakımından zengin kirleticilerin havasız arıtımı sırasında biyogaz geri kazanımı: yenilikçi uygulamalarla bir araştırma
EDA YARSUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİĞDEM GÖMEÇ
- Boyar madde içeren tekstil atıksularında renk gideriminin entegre arıtım yaklaşımıyla incelenmesi
Investigation of color removal in textile wastewater containing dyestuff with integrated treatment approach
GAYE AYDOĞDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL
- Hayvan çiftliklerinden kaynaklanan atıkların anaerobik arıtımı
Anaerobic digestion of wastes from farms
SERKAN ANACAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Çevre MühendisliğiUludağ ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UFUK ALKAN
- Optimization of anaerobic membrane bioreactors for sludge treatment
Anaerobik membran biyoreaktörler ile çamur arıtımı optimizasyonu
AMR MUSTAFA ABDELRAHMAN
Doktora
İngilizce
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA EVREN ERŞAHİN
PROF. DR. EVELİNE VOLCKE
- Bitkisel yağ sanayi rafinasyon atıksularının anaerobik mezofilik ve termofilik şartlarda arıtılabilirliği
Anaerobic mesophilic and thermophilic treatability of vegetable oil refining wastewater
DEMET KALAT
Doktora
Türkçe
2011
Çevre MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET YÜCEER