Maya fabrikası atık arıtma suyundan izole edilerek üretilen mikroalgal biyokütlenin biyogaz üretimine ön işlemlerin etkisinin incelenmesi
The effect of pre-treated microalgae biomass isolated from yeast factory waste water on the total amount of the biogas
Yazar: HANDE ERMİŞ
Danışman: PROF. DR. MELTEM DALAY
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Aşırı sera gazı emisyonları ve küresel ısınma üzerindeki eş zamanlı etkisi, dünya üzerinde  çevresel, sosyal ve ekonomik bir tehdit oluşturmaktadır. Bu durum alternatif yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelimi kaçınılmaz kılmaktadır. Bu çalışma ile maya fabrikası atık çamuruna substrat olarak eklenen çeşitli ön işlemlere maruz kalmış mikroalglal biyokütlenin toplam biyogaz miktarına olan etkisi incelenmiştir. Chlorella sp., Oscillatoria acuminata, ve Scenedesmus armatus türlerinden oluşan karışık mikroalg kültürü, maya fabrikası atıksu arıtma tesisinin son havuzundan toplanarak izole edilmiştir. Ön işlem olarak mikrodalga, otoklav ve sonikasyon yöntemleri öncelikle Spirulina platensis'e uygulanmış ve yüksek verim veren ön işlem seçilmiştir. Biyogaz deney dizaynı olarak, 1 litrelik karıştırmalı anaerobik reaktör 1/10 seyreltilmiş metajonik maya çamuruyla inoküle edilmiş, sıcaklık 35 oC ye sabitlenerek, reaktörlere 30 gün işletim süresi olacak şekilde günlük çıkartılan miktarda mikroalgal biyokütle beslemesi yapılarak, biyogaza olan etkisi incelenmiştir. Ön çalışma olarak Spirulina platensis biyokütlesine uygulanan mikrodalga, otoklav ve sonikasyon yöntemleri sonucunda, metan miktarında sırasıyla  % 23.6, % 18 ve % 16, ve biyogaz miktarlarında ise sırasıyla %58, %57 ve %38 'lik bir artış gözlenmiştir. Aynı prosedürde mikrodalga ön işlemine maruz bırakılan karışık mikroalg kültürünün içerdiği kalın hücre duvarlı türlerden dolayı, işlem süresi yetersiz kalarak bir artış gözlenememiştir.

Abstract:
Due to decreased fossil fuel reserves and increased prices of petrochemical fuels, and the simultaneous effect of fossil fuels on excessive greenhouse gas emissions leading global warming, the world is trying to find an alternative renewable energy sources. Due to not requiring arable land, their higher productivity and higher biofuel yield compared to terrestrial plants, microalgae has the highest attention in the field of bioenergy. In this study, it is aimed to determine the effect on the total amount of the biogas by adding differently pretreated algal biomass as a substrate in yeast factory sludge. Mixed culture, including Chlorella sp., Oscillatoria acuminata, and Scenedesmus armatus , were collected and isolated from last settling tank grown in yeast waste water treatment system. As a pretreatment,  physical processes were carried out which were  microwave, sonication, and autoclaving on Spirulina platensis as a pre-study. For biogas experiments, the reactors (1L) were inoculated with a methanogenic yeast sludge. The CSTRs were operated  by each daily feeding event being initiated by the removal of an appropriate volume at a hydraulic residence of 30 d at 35 oC. As a pre-study with Spirulina platensis, the methane content were increased % 23.6, % 18 ve % 16  and the biogas amount were increased %58, %57 and %38 with microwave, sonication, and autoclaving, respectively. Due to the strong cell wall of the species presenting in the mixed culture, pre treatment time was not efficient enough to increase biogas amount.