Tam ölçekli çöp sızıntı suyu arıtma tesisi çıkış suyunda mikroalg kültürlerinin geliştirilmesi ve enerji üretim potansiyellerinin belirlenmesi
Algal grown on effluent of a full-scale landfill leachate treatment plant and energy production potential
Yazar: TUBA GENÇ
Danışman: PROF. DR. BESTAMİ ÖZKAYA
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Son yıllarda mikroalgler üzerinde gerçekleştirilen teknolojik çalışmalar sonucunda mikroalglerin; gıda, ziraat, kozmetik gibi sektörlerde ve özellikle çevre mühendisliğinde kullanılabileceğini göstermiştir. Mikroalgler çevre mühendisliği açısından özellikle çevre kirliliğinin önlenmesi konusunda, biyoteknolojinin gelecekteki en önemli ve dikkat çeken kaynağı olarak görülmektedir.
Bu kapsamda alglerin; atıksu arıtımı, CO2 salınımının azaltılması ve çeşitli enerji kaynaklarına dönüştürülebilmesinin mümkün olduğunu göstermek amacı ile çalışmalar gerçekleştirilmektedir.
Ancak mikrolgler; yetiştirme zorluğu, üretim alanı sıkıntısı ve yüksek maliyet gibi sebeplerle ülkemizde çok fazla gelişim gösterememiştir.
İSTAÇ A.Ş. Odayeri Katı Atık Düzenli Depolama Tesisine kurulması planan mikroalg üretim tesisin laboratuvar çalışmalarının bir bölümü tez kapsamında tamamlanmıştır. Katı Atık Depolama Tesisi Atıksu Arıtma Tesisi süzüntü suyunda ilk olma niteliği taşıyan mikroalg geliştirme çalışmaları Nannochloropsis oculata ve Chlorella vulgaris ile gerçekleştirilmiştir ve çalışma sonunda; en iyi gelişme gösteren türün C. vulgaris olduğu tespit edilmiştir. Süzüntü suyundaki nütrientlerin mikroalg gelişimi için kullanılması
hedeflenerek yapılan çalışamalar sonucunda; %50 Sentetik Atıksu (Mikroalg besiyeri)/ %50 Nanofiltrasyon Çıkışı Süzüntü Suyu karışımı ile hazırlanan besi ortamlarındaki gelişimin, %100 Sentetik Atıksudaki gelişimine yakın olduğu gözlenmiştir. Çalışmaların devamında %50 Sentetik Atıksu/%50 Nanofiltrasyon Süzüntü Suyu ile hazırlanan besi ortamlarında C. vulgaris ve N. oculata üretimleri gerçekleştirilmiştir. Mikroalgler hazırlanan besi yeri karışımlarında geliştirilirken CO2 beslemesi yapıldığında 15 mg/L gün CO2 beslemesinin gelişimi olumlu yönde etkilediği biyokütle miktarını arttırdığı görülmüştür.
Enerji çalışmalarında kullanılan mikroalg kültürleri hava ve CO2 karışımı ile beslenerek üretilmiştir. Çalışmalar sonucunda üretilen algal biyokütleden biyometan, biyoelektrik ve yağ üretim potansiyelleri belirlenmiştir ve biyokütleden sırası ile biyoyağ, biyometan ve biyoelektrik üretimlerinin gerçekleştirilebileceği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Mikroalg, Chlorella vulgaris, Nannochloropsis oculata, CO2 giderimi, Atıksu Arıtımı, Çevre Kirliliğinin Önlenmesi, Yenilenebilir Enerji, Biyometan, Biyoelektrik, Biyoyağ

Abstract:
In recent years, technological studies which were conducted on microalgae showed that these types of microorganism can be used in food, agriculture, cosmetics and especially in environmental engineering. In terms of environmental engineering, particularly on the prevention of environmental pollution, microalgae are considered to be one of the most important and attracting microorganism sources for biotechnology.
In this context, many studies were performed to show the possibility of using algae for wastewater treatment, the reduction of CO2 emissions and a possible conversion to various energy sources.
However, there is not much advancement of the use of microalgae in Turkey due to many reasons such as the difficulty of their growth, the shortage of production area and high cost of their processes.
The present research investigated a lab scale planing and the installation of microalgae production facility in Istaç Odayeri solid waste landfill plant.
The microalgal species used in the study were Nannochloropsis oculata and Chlorella vulgaris. C. vulgaris was found to be the best growing species among both species studied.
The results showed that the growth in the nutrient medium prepared with mixed 50% Synthetic Wastewater (microalgae medium) and 50% Nanofiltration Output filtrate was almost similar to the growth in 100% synthetic wastewater.
It was also found that comparable, the addition of 15 mg/L CO2 per day in the medium positively influenced the development of the microalgae.
The microalgae cultures investigated for the production of energy were prepared by feeding a mixture of air and CO2.
As a result, the produced algae biomass determined the biomethane, bioelectric and biooil production potential. It was obvious from the study that high biomethane, bioelectric and biooil were produced from the algae biomass.

Keywords: Microalgae, Chlorella vulgaris, Nannochloropsis oculata, CO2 removal, Wastewater Treatment, Prevention of Environmental Pollution, Renewable Energy, Bio methane, Bio electricity, Bio- oil.