Bıohydrogen gas productıon from waste paper
Atık kağıttan biyohidrojen gazı üretimi
- Tez No: 415415
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SERKAN EKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Çevre Mühendisliği, Biotechnology, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Biyohidrojen, atık kağıt, karanlık fermentasyon, hidroliz, Biohydrogen, waste paper, dark fermentation, hydrolyze
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Biyolojik hidrojen üretimi gelecek için alternatif bir teknoloji olarak kabul edilmektedir. Ancak, biyolojik yöntemler ile hidrojen üretimi çalışmalarında, hidrojen gazı verimleri ve oluşum oranları düşüktür. Bu nedenle, son yıllarda substrat olarak farklı malzemeler kullanılarak biyohidrojen gazı üretimini geliştirmek amacı ile araştırmalar yapılmaktadır. Bu tez çalışmasının amacı; atık kağıtlardan karanlık fermentasyon yolu ile hidrojen üretim potansiyelinin araştırılması ve atık kağıtlardan hidrojen üretimi için en uygun substrat konsantrasyonu ve mikroorganizma konsantrasyonunun belirlenmesidir. Bu amaçla farklı substrat konsantrasyonları farklı mikroorganizma konsantrasyonları kullanılarak biyohidrojen gazı üretimi çalışmaları yürütülmüştür. Karışık mikroorganizma kültürü olarak ısıl işlem görmüş anaerobik atık çamur kullanılmıştır. Bu çalışmada, yüksek sıcaklıkta seyreltilmiş asit ile hidrolize edilen atık kağıt substrat olarak kullanılmıştır. Fermentasyon işlemi 37 santigrat derecede inkübatörde yürütülmüştür. Toplam gaz üretimi, toplam gazda yüzde hidrojen miktarı, hidrojen gazı hacmi ve şeker konsantrasyonları deneyler boyunca günlük olarak izlenmiştir. Deneylerin sonunda toplam uçucu yağ asidi analizi gerçekleştirilmiştir. Hidrojen üretim hızı, durağan faz ve hidrojen oluşum potansiyeli, kümülatif hidrojen gazı üretimi verileri üzerinde Gompertz eşitliği uygulanarak hesaplanmıştır. Hesaplamalar“Statistica”programı ile yapılmıştır. Deneylerin sonunda, en yüksek toplam hidrojen konsantrasyonu hacmi 125,89 mL olarak 120 saat sonunda litrede 20 gram ilk substrat konsantrasyonu ve litrede 1 gram mikroorganizma konsantrasyonu ile elde edilmiştir. Litrede 20 gram üzerindeki şeker konsantrasyonu, substrat ve ürün inhibisyonuna neden olmuştur. Maksimum hidrojen verimi, litrede 5 gram toplam şeker konsantrasyonunda her 1 gram toplam şeker için 139,58 mL hidrojen oluştuğu gözlenmiştir. Hidrojen verimi, uçucu yağ asiti inhibisyonu ve atık kağıdın hidrolizi sonucunda elde edilen furan türevleri nedeniyle başlangıç şeker konsantrasyonun artması ile azalmıştır.
Özet (Çeviri)
Biological hydrogen production is considered as alternative technology for future. However, studies on hydrogen production via biological process, yield and formation rates of hydrogen gas are low. Therefore, the main fields of researches are to improve biohydrogen gas production by using different materials as substrate, recently. The objective of this thesis to investigate hydrogen gas production potential from waste paper by dark fermentation and to find optimum substrate concentration and optimum microorganism concentration for hydrogen production from waste paper. For this purpose, biohydrogen gas production studies were carried out with using different substrate concentrations and different microorganisms concentrations. Heat treated anaerobic waste sludge was used as mixed microbial culture. Waste paper which was hydrolyzed in dilute acid at high temperature was used as substrate for this study. Fermentation process was carried on at 37 celsius degree in incubator. Total gas production, percentage hydrogen in total gas, hydrogen gas volume and sugar concentrations were monitored daily throughout the experiments. Total volatile fatty acid analysis was performed at the end of experiments. Hydrogen production rate, stationary phase and hydrogen formation potential were calculated by applying Gompertz equation on the cumulative hydrogen gas production datas. Calculations were performed with Statistica program. In the end of experiments, highest cumulative volume of hydrogen gas concentration was obtained as 125.89 mL in the end of 120 hours with 20 gram per liter initial substrate concentration and 1 gram per liter initial biomass concentration. The sugar concentration above 20 gram per liter cause substrate and product inhibition. Maximum hydrogen yield was observed in 5 gram per liter total sugar concentration as 139.58 mL hydrogen per gram total sugar. Hydrogen yield decreased with increasing initial sugar concentration due to inhibition of VFA and presence of furan derivatives resulting acid hydrolysis of waste paper.
Benzer Tezler
- Integrated nutrient removal and biogas production using microalgal and anaerobic microbial cultures
Mikroalgal ve anaerobik mikrobiyal kültürler ile entegre besiyer madde giderimi ve biyogaz üretimi
AYŞE ÖZGÜL ÇALICIOĞLU ŞENGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. GÖKSEL NİYAZİ DEMİRER
- Hidrasyon/dehidrasyon (HDH) yöntemiyle geri dönüştürülen Ti6Al4V talaşından titanyum esaslı kaplama üretimi
Producing of titanium based coating from recycled Ti6Al4V turnings by hydrogenation/dehydrogenation (HDH) technique
DİLARA ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Ayçiçeği atığından antimikrobiyal selüloz eldesi
Antibacterial cellulose synthesis from sunflower waste
NURTEN UZUN
- Environmentally friendly components for energy storage devices
Enerji depolama cihazlarında çevre dostu bileşenlerin kullanımı
ELENA STOJANOVSKA
Doktora
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Bitkisel atıklardan biyohidrojen gazı üretimi
Biohydrogen gas production from plant waste
NURTEN DİLARA KAPLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİDAYET ARGUN