Mikrobiyal yakıt hücresi teknolojisi ile sızıntı suyundan elektrik enerjisi üretimi
Electricity generation from young landfill leachate in a microbial fuel cell
Yazar: AFŞIN YUSUF ÇETİNKAYA
Danışman: DOÇ. DR. BESTEMİN ÖZKAYA
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: 1-siklopropil-1,3-butadien = 1-cyclopropyl-1,3-butadiene

Özet:
Günümüzde, tüm dünyada ve ülkemizde hızla gelişen teknoloji ile birlikte artan enerji ihtiyacı son yıllarda doğal enerji kaynaklarının hızla tükenmesine neden olmuş ve bu sorun bilim dünyasının yönünü alternatif enerji kaynaklarına çevirmiştir. Bu alternatif enerji kaynaklarından biri de Mikrobiyal Yakıt Hücresi (MYH)?dir.
Tez çalışması kapsamında iki farklı sızıntı suyunun kullanıldığı Mikrobiyal Yakıt Hücreleri devreye alınarak bu sistemin elektrik enerjisi üretimi kapasitesi incelenmiştir. Moleküler teknikler kullanılarak MYH?lerdeki tür profili incelenmiştir. MYH sisteminde kullanılan membranların FTIR ve SEM sonuçlarına bakılarak membran yüzeyindeki birikmeler araştırılmıştır. 
Genç sızıntı suyu ile kurulan reaktörde işletme şartları değiştirelerek farklı hidrolik bekletme sürelerinde ve farklı KOİ oranlarında çalışmalar yapılmıştır. Maksimum akım yoğunluğu 11 A\m2 ve maksimum güç yoğunluğu 900 mv\m2 bulunmuştur. Yaşlı sızıntı suyu ile kurulan reaktörde işletme şartları değiştirelerek farklı hidrolik bekletme sürelerinde ve farklı KOİ oranlarında çalışmalar yapılmıştır. Optimum koşullarda maksimum akım yoğunluğu 6 A\m2 bulunmuştur. MYH?lerdeki yaşlı sızıntı suyunda tür profilinin belirlenmesi için yapılan moleküler analizler sonucunda sistemde Uncultured Geobacter sp. Uncultured Clostridium sp ve Uncultured Clostridiales bacterium clone Uncultured Pseudomonas ve Uncultured Geobacter sp. tüm hidrolik bekletme sürelerinde ve biyofilm?de görülmektedir. MYH?lerdeki genç sızıntı suyundaki tür profilinin belirlenmesi için yapılan moleküler analizler sonucunda sistemde genç sızıntı suyu ile beslenen reaktörlerde türleri temsil eden mikroorganizma sınıflarının önemli bir yüzdesinin Firmicutes ailesine ait türlerden Deltaproteobakter, Gamaproteobakter, ailesine mensup türlerden olduğu belirlenmiştir. Bunun yanında az bir oranda Betaproteobakter ve Epsilonproteobakter grubu bakterilerin de MYH reaktöründeki gruplardan olduğu belirlenmiştir. Membran yüzeyindeki birikimleri gözlemleyebilmek için FTIR analizi yapılmıştır. SEM analizi yapılarak şartlı membran ile diğer membranların yüzeyleri arasında çok büyük farklılıkGar olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In recent years, rapidly growing technology and increased energy needs have caused the depletion of natural energy resources all over the world. Due to depletion of natural resources, scientific researches are focused on alternative energy. One of these alternative energy sources is Microbial Fuel Cell (MFC).
In this study, two different leachate samples used in Microbial Fuel Cells. An  electricity generation capacity of the system and community structure were investigated. Species profile in MFC?s was studied by applying molecular techniques. Accumulation on membrane surface used in MFC system was analized by the determination of FTIR and SEM results. 
The reactor was built with young leachate. Studies were conducted in different organic loading rate (OLR) and hydraulic retention time (HRT)  while working conditions of reactor was changed. Maximum current density and maximum power density were found as 11 A\m2 and 900 mv\m2. The reactor then was built with old leachate. Studied were conducted in different organic loading rate (OLR) and hydraulic retention time (HRT). Maximum current density was determined as 6 A/m2 in optimum conditions. İn the molecular analyze result to determine old landfill leachate species profile in MFC?s. Uncultured Geobacter sp. Uncultured Clostridium sp ve Uncultured Clostridiales bacterium clone Uncultured Pseudomonas ve Uncultured Geobacter observed in all of the hydraulic retention times and biofilm. To determine the profile of the young landfill leachate as a result of the molecular analysis, Deltaproteobakter, Gamaproteobakter were determined to be species belonging to the family. Besides, at a percentage of bacteria reactor Betaproteobacteria group and epsilon proteobacteria groups, respectively. FTIR analysis was carried out to observe the membrane surface accumulations. SEM analysis of membrane and other membranes conditional concluded that very large differences between the surfaces.