Peynir yapım tesislerinden alınan atık suyu biyolojik işlemden geçirme
Biological treatment of wastewater from cheesemaking plants
Yazar: SEMİN ALTUNTAŞ
Danışman: PROF. DR. HALE HAPOĞLU
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Yapılan çalışmada, peynir altı suyundan kefir mayası kullanılarak tekrar kullanılabilir hale gelen bir ürününün (kefir-tipi içecek) oluşturulması için kullanılan kesikli olarak işletilen bir biyoreaktörün dinamiğinin incelenmesi, optimizasyonu, teorik ve deneysel olarak kontrolu gerçekleştirilmiştir.Optimum koşulları belirlemek için, literatürde izlenen yollardan biri olan ve parametrelerden birinin değişen değerlerinde diğer parametrelerin sabit tutulduğu, aktif deneyleme metodu kullanılmıştır. Başka bir deyişle, kesikli olarak işletilen karıştırmalı bir biyoreaktörde havalı koşullarda kefir-tipi içecek üretmek üzere, uygun işletim koşullarının optimum değerlerinin belirlenmesi deneysel olarak gerçekleştirilmiştir.Kontrol çalışmaları öncesinde biyoreaktörün dinamik davranışı deneysel olarak incelenmiştir. Biyoreaktörde kontrol edilen değişken olarak pH, ayarlanabilen değişken olarak da baz akış hızı seçilmiştir. Daha sonra set noktasına basamak etki verilerek, kendinden ayarlamalı oransal integral türevsel (STPID) ve genelleştirilmiş tahmin edici kontrol (GPC) algoritmaları biyoreaktöre teorik olarak uygulanmıştır. En iyi kontrol ayar parametre değerleri performans kriterlerine göre seçilmiştir.Deneysel kontrol optimum işletim koşullarında çalışılmıştır. Bu çalışmalar için on-line bilgisayar kontrol sistemi kullanılmıştır. Deneysel pH kontrolu GPC sistemi ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen analitik ve mikrobiyolojik veriler Türk Gıda Kodeksi Fermente Süt Ürünleri Tebliği kapsamında değerlendirilmiştir.

Abstract:
In the present study, the dynamics, optimization and experimental and theoretical control application were investigated in a batch bioreactor where a product (kefir-type drinks) becomes available again from whey using kefir yeast.To determine the optimum conditions, the ?active experimentation? method, which is one of the way followed in the literature, is used by changing the value of one of the parameters when other parameters kept constant. In other words, to produce kefir-type drink in a stirred batch bioreactor operated in aerobic condition, the optimum values of the appropriate operating conditions were determined experimentally.First of all control studies, the dynamic behaviors of the bioreactor were investigated experimentally. In the bioreactor, the pH value and the base flow rate were chosen as the controlled and the manipulating variables respectively. Then, Self-Tuning Proportional-Integral-Derivative (STPID) and Generalized Predictive Control (GPC) algorithms were applied theoretically to the bioreactor in the face of a step change in set point. The best control tuning parameter values were chosen according to performance criterias.The experimental control were studied at the optimum operating condition. On-line computer control system was used in these studies. The experimental pH control was achieved by using GPC system. The analytical and microbiological data obtained were evaluated according to Turkish Food Codex on Fermented Milk Products.