Anaerobik sindirim sistemlerinde mikrobiyal topluluk yapısı, süreç inhibitörleri ve metan üretiminin optimizasyonuna yönelik literatür tabanlı bir inceleme
A literature based review on microbial community structure, process inhibitors and optimization of methane production in anaerobic digestion systems
- Tez No: 958217
- Danışmanlar: PROF. DR. BİROL KAYRANLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Anaerobik sindirim (AS), organik atıkların biyogaza dönüştürülmesini sağlayan, sürdürülebilir atık yönetimi ve yenilenebilir enerji üretimi açısından yüksek potansiyele sahip bir biyoteknolojidir. Bu tezde, AS sistemlerindeki mikrobiyal topluluk yapısı, metan üretimini etkileyen inhibitör faktörler ve bu üretimi optimize etmeye yönelik stratejiler, literatür temelli olarak incelenmiştir. Sıcaklık, pH, organik yükleme oranı (OLR) ve hidrolik bekleme süresi (HRT) gibi temel parametrelerin mikrobiyal aktivite üzerindeki etkileri değerlendirilmiş; mikrobiyal konsorsiyumların etkileşim mekanizmaları, simbiyotik ilişkiler ve ön işlem stratejileri detaylandırılmıştır. Ayrıca, biyokömür gibi katkı maddelerinin mikrobiyal zenginleşme üzerindeki etkisi ve moleküler izleme yöntemlerinin süreç verimliliğine katkısı tartışılmıştır. Çalışmalar, özellikle biyokömür ilavesi, iki kademeli reaktör sistemlerinin kullanımı, ön işlem uygulamaları ve sentrofik etkileşimlerin teşvik edilmesiyle metan üretim veriminin %30–50 oranında artırılabildiğini göstermektedir. Ayrıca, yüksek amonyak konsantrasyonu gibi inhibitör koşullarda bile Methanosarcina gibi toleranslı metanojenik türlerin sistem stabilitesini korumada etkili olduğu raporlanmıştır. Bu kapsamda, mikrobiyal yapı ile süreç parametrelerinin birlikte değerlendirilmesinin, biyogaz üretiminin artırılması ve sistem dayanıklılığının sağlanması açısından büyük önem taşıdığı sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
Anaerobic digestion (AD) is a biotechnology with high potential for sustainable waste management and renewable energy production through the conversion of organic waste into biogas. In this thesis, the microbial community structure in AD systems, inhibitory factors affecting methane production, and strategies for optimizing this production were examined based on literature studies. The effects of key operational parameters such as temperature, pH, organic loading rate (OLR), and hydraulic retention time (HRT) on microbial activity were evaluated. Interaction mechanisms of microbial consortia, symbiotic relationships, and pretreatment strategies were discussed in detail. Furthermore, the role of additives like biochar in microbial enrichment, pre-treatment methods and the contribution of molecular monitoring techniques to process efficiency were highlighted. Studies show that methane yield can be increased by 30–50% through biochar addition, implementation of two-phase reactor systems, and enhancement of syntrophic interactions. Additionally, under inhibitory conditions such as high ammonia concentrations, the presence of tolerant methanogenic species like Methanosarcina has been reported to support process stability. In this context, it was concluded that evaluating microbial structure in conjunction with process parameters is crucial for improving biogas production and maintaining system resilience.
Benzer Tezler
- Fabrication and application of electrospun nanofiber membranes in hybrid anaerobic–gravity driven membrane treatment system
Elektrospun nanolif membranların üretimi ve hibrit anaerobik-yerçekimi sürücülü membran arıtma sisteminde uygulanması
MUSTAFA NAWZAD TAHER TAHER
Doktora
İngilizce
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER
PROF. DR. FRANK LİPNİZKİ
- Nitrogen removal and microbial community shift in oxic-settling-anoxic sludge reduction process
Oksik-çökeltim-anoksik çamur azalma prosesinde azot giderimi ve mikrobiyal topluluk değişimi
AGNE KARLIKANOVAITE BALIKCI
Doktora
İngilizce
2020
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEVİN YAĞCI
- Büyükbaş hayvan gübresinin anaerobik sindirimi başlangıcında rumen içeriğinin kosubstrat ve inokulüm olarak kullanılması
Using of rumen content as a cosubtrate and an inoculum at the start-up of anaerobic digestion of cattle manure
KORAY TUNCAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiBiyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH ŞEVKİ ERKUŞ
- Impacts of Oxytetracycline on performance of thermophilic anaerobic manure digesters and active microbial population
Oksitetrasiklinin termofilik anaerobik dışkı çürütücülerinin performansı ve aktif mikrobiyal popülasyon üzerine etkileri
FULYA SUZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN İNCE
- 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