Proses konfigürasyonun (süspanse ve immobilize kültür) uçucu yağ asiti üretimi üzerine etkisinin incelenmesi
Evaluation of process configuration (suspended and immobilized culture) on the effect of volatile fatty acid production
Yazar: ASLI ALTUNTAŞ ALPTEKİN
Danışman: PROF. DR. NURİ AZBAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Bu tez, organik atıklardan asetojenik şartlarda, mezofilik sıcaklıkta anaerobik çürütme ile uçucu yağ asitlerinin (VFA) üretimini kapsamaktadır. Tez kapsamında substrat olarak karbonhidratça zengin organik atıkları temsilen şeker kullanılmıştır. Çalışma kapsamında önce sabit hidrolik alıkonma şartlarında (HRT-1 gün) şeker konsantrasyonları % 4-20 aralığında değiştirilerek önce optimum şeker besleme konsantrasyonu bulunmuştur. Çalışmanın ikinci aşamasında ise bir önceki aşamada tespit edilen optimum şeker konsantrasyonu sabit tutularak en uygun hidrolik alıkonma zamanı tespit edilmiştir. Bu amaçla da hidrolik alıkonma zamanları 1-5 gün arasında değiştirilerek denemeler yapılmıştır. Sabit hidrolik alıkonma süresinde maksimum VFA miktarı tespit edilerek daha sonra elde edilen substrat değeri sabit tutularak hidrolik alıkonma süresi( HRT) değiştirilerek maksimum VFA değeri bulunmuştur. Literatürde şekerden VFA üretimi üzerine yayınlar bulunmakla beraber bu çalışmaya asıl özgünlük kazandıran ise maksimum VFA değeri için bulunan optimum substrat konsantrasyonu ve HRT'nin materyal olarak seçilen ponza taşının kullanıldığı immobilize reaktör ve süspanse reaktör olmak üzere farklı iki reaktörde uygulanarak karşılaştırma sağlanması ve immobilize reaktör kullanımının avantajının ortaya konmasıdır. Sonuçlara bakıldığında %4,5,10 ve 20 şeker konsantrasyonlarında immobilize reaktör ile yapılan çalışmalarda en yüksek VFA değerinin 6775mg/L ile %4 konsantrasyonu olduğu gözlenmiştir (HRT 1). Süspanse reaktör çalışmasında  %4 şeker konsantrasyonda elde edilen en yüksek VFA değerinin 5357mg/L görünmektedir (HRT 1). HRT çalışmaları sonucunda ise immobilize reaktördeki VFA miktarındaki artış süspanse reaktöre göre fazladır. Sonuçlar en yüksek VFA miktarı için uygun parametreleri göstererek immobilize reaktör ile süspanse reaktör arasındaki kıyaslamayı da görmemizi sağlamıştır.

Abstract:
This thesis includes the production of volatile fatty acids (VFA) from organic wastes under acetogenic conditions, with mesophilic temperature anaerobic digestion. Sugar is used as a substrate to represent organic wastes rich in carbohydrates. During the scope of the study, the sugar concentrations were changing in the range of 4-20% in constant hydraulic retention conditions (HRT-1 day) and the optimum sugar feeding concentration was found. In the second stage of the study, the optimum hydraulic retention time was determined by keeping the optimum sugar concentration which was determined in the previous stage constant. For this purpose, trials were made by changing hydraulic retention times between 1-5 days. The max VFA value was determined at the constant hydraulic retention time, then the maximum retention time (HRT) was changed by keeping constant the obtained substrate value and the maximum VFA value was found. Although there are publications on VFA production from sugar in the literature, the main feature of the study is that the optimum substrat concentration for the max VFA value. Otherwise, it is to provide comparison by applying HRT in two different reactors as immobilized reactor which using pumice stone selected as material and suspended reactor and the advantages of using immobilized reactor.
Considering the results, it was observed that the highest VFA value was 6775mg / L and 4% concentration in the studies performed with the immobilized reactor at the sugar concentrations of 4.5, 10 and 20%  for the suspended reactor study, the maximum VFA value is 5357mg /L at 4% sugar concentration. As a result of HRT studies, the increase in the amount of VFA in the immobilized reactor is higher than the suspended reactor. The results is provided to see that the comprasion between the immobilized reactor and suspended reactor by showing the appropriate parameters for the highest VFA quantity.