Enhanced anaerobic mono-digestion and co-digestion of crop residues by NaOH alkali pre-treatment
NaOH alkalı ön işlemiyle bitki artıklarının geliştirilmiş anaerobik mono-sindirimi
- Tez No: 713422
- Danışmanlar: PROF. DR. BAHAR İNCE, DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİNE GÖZDE ÖZBAYRAM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Çevre Mühendisliği, Bioengineering, Biotechnology, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Çalışmanın temel amacı, farklı dozlarda NaOH alkali ön işleminin lignoselülozik yapılar ve bitki artıklarının metan üretimi üzerindeki etkisini belirlemektir. Bu bağlamda, buğday, çavdar ve pirinç samanı olmak üzere üç farklı ürün kalıntısına farklı dozlarda NaOH ön işlemi uygulanmıştır. Substratlar, her iki koşulu da araştırmak için 100 ve 200 GTS/L katı/sıvı oranlarında farklı dozajlarda NaOH çözeltilerine batırıldı. Anaerobik çürütme işlemi, AMPTS II kullanılarak mezofilik koşullar altında gerçekleştirilmiştir. %8'lik NaOH ön-muamele dozu ile, hemiselüloz ve lignin azaltımı sırasıyla pirinç samanı için %81 ve %62, buğday samanı için %86 ve %69, çavdar samanı için %80 ve %74 olmuştur. Ön işlemden sonra sıvı fraksiyondaki KOİ konsantrasyonları, işlenmemiş numunelerden 3 kat daha yüksek olarak kabul edildi. %8 NaOH dozajı ile ön işlem pirinç, buğday ve çavdar samanlarının metan verimini sırasıyla %55, %40 ve %46 artırmıştır. Birlikte sindirme testi sırasında VFA üretiminde (pirinç/buğday) ve (pirinç/buğday/çavdar) setlerinde 1930 ve 1710 mg/L toplam asetik asit değerleri ile 5. günde artış olduğu düşünüldü. Daha fazla moleküler analiz için en yüksek metan verimini üreten çürütücülerden numuneler seçildi. Proteobacteria, kullanılan inokulumda en bol bulunan bakteri filumu bulunurken, Methanothermobacter ve Methanoculleus bulunan başlıca arke topluluklarıydı. İşlenmemiş sindiricilerle karşılaştırıldığında, 16S rRNA gen amplikon dizilimi, NaOH sindiricilerde daha çeşitli mikrobiyal topluluklar ortaya çıkardı.
Özet (Çeviri)
The main objective of the study was to determine the effect of different dosages of NaOH alkali pre-treatment on the lignocellulosic structures and the methane production of crops' residues. In this regard, NaOH pre-treatment was implemented with different dosages on three different crops' residues: wheat, rye, and rice straws. Substrates were soaked into NaOH solutions at different dosages with solid to liquid ratios of 100 and 200 gTS/L to investigate both conditions. Anaerobic digestion process was conducted using AMPTS II under mesophilic conditions. By 8 % NaOH pre-treatment dosage, the reduction of hemicellulose and lignin was 81 % and 62 % for rice straw, 86 % and 69 % for wheat straw, 80 % and 74 % for rye straw, respectively. The concentrations of CODs in the liquid fraction after pre-treatment were regarded as 3 times higher than untreated samples. Pre-treatment with 8 % NaOH dosage increased the methane yield of rice, wheat, and rye straws by 55 %, 40 %, and 46 % respectively. During the co-digestion test, an increase in VFA production was regarded by (rice/wheat) and (rice/wheat/rye) sets by values of 1930 and 1710 mg/L total acetic acid on the 5th day. Samples from digesters that produced the highest methane yield were chosen for further molecular analysis. Proteobacteria was found the most abundant bacterial phylum in the inoculum used, while Methanothermobacter and Methanoculleus were the major archaeal communities found. Compared to untreated digesters, 16S rRNA gene amplicon sequencing revealed more diverse microbial communities in NaOH digesters.
Benzer Tezler
- Investigation of biogas production from agricultural crops, crop residues and wastewater treatment plant sludges through anaerobic digestion
Anaerobik çürütme yöntemi ile tarımsal ürün ve artıklar ve atıksu arıtma tesisi çamurlarından biyogaz üretiminin araştırılması
BİNNUR AYLİN ALAGÖZ
Doktora
İngilizce
2024
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN ERDİNÇLER
PROF. DR. ORHAN YENİGÜN
- Evaluation of co-substrate alternatives for co-digestion of sewage sludge: Coupling plant-wide modelling with life cycle analysis
Arıtma çamurunun birlikte çürütülmesi için ilave substrat alternatiflerinin değerlendirilmesi: Tesis bazlı modelleme ve yaşam döngüsü analizinin birlikte kullanılması
EMİRCAN KARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA EVREN ERŞAHİN
- Energetic utilization of lignocellulose-rich agricultural wastes by enriched microorganisms from high performance natural and engineered systems
Yüksek performanslı doğal ve mühendislik sistemlerinden zenginleştirilen mikroorganizmaların lignoselülozca zengin tarım atıklarından enerji üretiminde kullanımı
EMİNE GÖZDE ÖZBAYRAM
Doktora
İngilizce
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN İNCE
- Kirlenmiş sedimentlerin biyoliç yöntemi ile iyileştirilmesi
Bioremediation of polluted sediments by bioleaching
DİDEM TÜRE
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Maden Mühendisliği ve MadencilikSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET BEYHAN
- Evsel atıksu arıtma tesislerinde anaerobik çürütücülerden çıkan atık anaerobik çamurun ileri arıtımı ve değerlendirme seçenekleri
Enhanced treatment and evaluation alternatives of waste anaerobic sludge – the effluent of the anaerobic sludge digesters from municipal waste water treatment plants
ÖMER ZEKİ
Doktora
Türkçe
2017
Çevre MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TURAN YILMAZ