Anaerobik biyoreaktörde atık çörek otunun (Nigella Sativa) biyoetanol üretiminde kullanım potansiyelinin araştırılması
Investigation of the potential for use of waste black cumin (Nigella Sativa) in bioethanol production in anaerobic bioreactor
- Tez No: 972340
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NESRİN DURSUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ardahan Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Sağlığı Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Sağlığı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dünyada enerji ihtiyacının artması, alternatif enerji kaynakları arayışını zorunlu kılmıştır. Bu nedenle biyometan, biyohidrojen, biyokömür, biyodizel ve biyoetanol gibi yenilenebilir enerji kaynaklarına ilgi artmıştır. Biyoyakıt üretiminde, hammadde yerine çeşitli organik kökenli atık tipleri kullanımı tercihi, maliyet ve atık yönetimi göz önüne alındığında son yıllarda daha cazip hale gelmiştir. Organik atıklar, sera gazı salınımı başta olmak üzere su ve toprak kirliliği gibi çevre sorunlarına neden olmaktadır. Bu sorunları, minimize etmek için organik atıkların yönetimine ilişkin stratejiler geliştirilmelidir. Bu kapsamda, organik atık biyokütle tiplerinin çevre dostu biyoetanol üretiminde değerlendirilmesi son yıllarda araştırmacıların odak noktası olmuştur. Bu kapsamda, Türkiye'de soğuk pres çörek otu yağı üretimi sonrası üreticiler tarafından elde edilen atık posa da biyoetanol üretimi için değerlendirilebilir. Bu atık, genel olarak çöpe atılmaktadır. Bazen de, hayvan yemi olarak kullanılmaktadır. Tez çalışmasının özgün yanı, organik kökenli çörek otu posası atığı kullanılarak biyoetanol üretim potansiyelini belirlemek olup, bu kapsamda literatürde herhangi bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu nedenle çalışmada, yağ üretimi sonrası üreticiler tarafından elde edilmiş atık temin edilmiştir. Bu atıklar, karışık bakteriler ile biyoetanol üretimi amacıyla ham madde olarak incelenmiştir. Tez çalışmasında, çörek otu posası atığının (i) doğrudan (5 gr çörek otu/L ve 10 gr çörek otu/L) ve (ii) dekoksiyon ön işlemi sonrası ekstrakt sıvısı (5 gr çörek otu ekstraktı/L ve 10 gr çörek otu ekstraktı/L) olarak iki şekilde kullanımı ile, farklı organik yükleme oranları ve 5.0 başlangıç pH değerinde işletilecek anaerobik kesikli reaktörlerde (ABRs), biyoetanol üretim performansının belirlenmesi amaçlanmaktadır. Çalışmada, 5 gr çörek otu/L ve 10 gr çörek otu/L olarak doğrudan kullanımda sırasıyla maksimum 5.53 mL ve 8.07 mL biyoetanol üretimi saptanmıştır. Ayrıca, 5 gr çörek otu ekstraktı/L kullanılan biyoreaktörlerde 2.89 mL ve 10 gr çörek otu ekstraktı/L kullanılan biyoreaktörlerde 2.79 mL biyoetanol üretimi belirlenmiştir. Sonuç olarak, biyoetanol üretimi amacıyla çörek otu posasının ham madde olarak kullanılabilir olduğu saptanmıştır. Bu çalışmanın, dünyada biyoetanol üretimi ve atık yönetimine ilişkin stratejilere, literatüre önemli katkı sağlaması öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
The increasing worldwide energy demand has forced the pursuit of alternative energy sources. This has led to growing interest in renewable energy sources, including biomethane, biohydrogen, biochar, biodiesel, and bioethanol. In biofuel production, the preference for using various types of organic wastes instead of raw materials has become more appealing in recent years, considering cost and waste management. Organic wastes cause environmental problems, including greenhouse gas emissions and water and soil pollution. To minimize these issues, it is necessary to develop strategies for organic waste management. In this regard, the utilization of organic waste biomass types for environmentally friendly bioethanol production has been the focus of researchers in recent years. In this respect, in Turkey, the waste pulp generated from cold-pressed black cumin oil production can also be utilized for bioethanol production. This waste is mostly disposed of in the garbage. Occasionally, it is also used as animal feed. The unique aspect of the thesis is to determine the potential of bioethanol production using organic black cumin pulp waste, and no study has been found in the literature in this context. Therefore, in this study, waste obtained by producers after oil production was acquired. These wastes were examined as raw material for bioethanol production with mixed bacteria. The thesis aims to determine the bioethanol production performance in anaerobic batch reactors (ABRs) operated at different organic loading rates and initial pH value of 5.0 by using black cumin pulp waste (i) directly (5 gr black cumin/L ve 10 gr black cumin/L) and (ii) as extracted liquid after decoction pretreatment (5 gr black cumin extract/L ve 10 gr black cumin extract/L). In the study, a maximum bioethanol production of 5.53 mL and 8.07 mL was determined in the direct use of 5 g black cumin/L and 10 g black cumin/L, respectively. In addition, 2.89 mL bioethanol production was determined in bioreactors using 5 g black cumin extract/L, and 2.79 mL bioethanol production was determined in bioreactors using 10 g black cumin extract/L. As a result, it was determined that black cumin pulp can be used as a raw material for bioethanol production. This study is envisioned to make a significant contribution to the strategies and literature on global bioethanol production and waste management.
Benzer Tezler
- Anaerobik biyoreaktörlerde atık çörek otundan (Nigella sativa) biyohidrojen eldesi verimliliğinin araştırılması
Research of the efficiency of biohydrogen gain from waste black cumin (Nigella sativa) in anaerobic bioreactors
NESRİN DURSUN
Doktora
Türkçe
2018
BiyoteknolojiHarran ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKKİ GÜLŞEN
- Valorisation of whey components via enzymatic ceramic membranes for biopolymer synthesis and bio-based nanofiber membrane fabrication
Enzimatik seramik membranlar ile peynir altı suyu bileşenlerinin biyopolimer sentezi ve biyo-nanolif membran üretimi için değere dönüştürülmesi
SAMA ALI QAHTAN AL-MUTWALLI
Doktora
İngilizce
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER
PROF. DR. FRANK LİPNİZKİ
- Tekstil endüstrisi atıksularının arıtımı amacıyla farklı çamur yaşlarında işletilen aerobik membran biyoreaktörde oluşan atık çamurun anaerobik çürütülmesi ile biyogaz üretimi
Biogas production by anaerobic digestion of waste sludge produced in an aerobic membrane bioreactor operated at different sludge retention times for the treatment of textile industry wastewater
EBRU GÖCEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Medeniyet ÜniversitesiÇevre ve Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. ERKAN ŞAHİNKAYA
- Azo boyarmadde içeren tekstil atık sularının aerobik/anaerobik ardışık kesikli reaktörde membran filtreyle arıtımı
Treatment of textile wastewater containing azo dye in anaerobic/aerobic sequencing batch reactor with membrane filter
SEMRA YAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. ÖZER ÇINAR
- Biohydrogen production from organic wastes using anaerobic membrane bioreactor
Organik katı atıklardan anaerobik membran biyoreaktörde biyohidrojen üretimi
AYSEL HASANOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ