Atık zeytin küspesinin değerli ürünlere dönüştürülmesi
Conversion of waste olive bagasse into valuable products
Yazar: TOLGAHAN EVCİL
Danışman: DOÇ. DR. KUBİLAY TEKİN
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Biyokütle = Biomass ; Hidrotermal = Hydrothermal ; Küspe = Pulp ; Metanol = Methanol ; Zeytin = Olive

Özet:
Yenilenebilir enerji kaynaklarından olan biyokütle hidrotermal sıvılaştırma yöntemi ile değerli kimyasallara ya da sıvı yakıtlara dönüştürülebilmektedir. Bu tez çalışmasında zeytinyağı endüstrisinin bir atığı olan zeytin küspesinin farklı sıcaklıklarda (250, 270, 300 ve 330 °C) ve bekleme sürelerinde (5, 15, 30 ve 60 dk) hidrotermal sıvılaştırılması gerçekleştirilmiştir. Kullanılan metal klorürlerin (AlCl3 ve SnCl2) ürün verimlerine ve bileşimlerine etkisi optimum koşullarda (300 °C ve 15 dk) araştırılmıştır. Katalitik olmayan deneylerden elde edilen biyo-yağ ve biyo-çar verimleri ağırlıkça % 30,8 ve % 31,8 olarak bulunmuştur. Metal klorürlerin kullanımı biyo-yağ veriminin düşmesine ve biyo-çar veriminin artmasına neden olmuştur. Deneyler katalizörlü ve katalizörsüz olarak aynı koşullarda çözgen olarak metanol kullanılarak da gerçekleştirilmiştir. Katalitik olmayan süperkritik metanol sıvılaştırılmasında (SCMEL) biyo-yağ verimi ağ. % 33,5 olarak bulunmuştur. AlCl3 kullanıldığında verim ağ. % 40,3'e yükselmiş ancak SnCl2 kullanıldığında ise biyo-yağ verimi üzerinde neredeyse hiçbir etki gözlenmemiştir. 

HTL deneylerinde elde edilen biyo-yağların ısıl değerleri, buna karşılık gelen SCMEL deneylerinde elde edilenlerden daha yüksek hesaplanmıştır, en yüksek ısıl değeri ise 34 MJ/kg olarak AlCl3 ile elde edilmiştir. 

HTL deneylerinde başlıca biyo-yağ bileşenlerini fenoller ve ketonlar oluştururken, SCMEL deneylerinde esterler biyo-yağlarda en fazla bulunan bileşikler olarak karşımıza çıkmaktadır.

Abstract:
Biomass, one of the renewable energy sources, can be converted into valuable chemical or liquid fuels by using hydrothermal liquefaction process. In this thesis, the hydrothermal liquefaction (HTL) of olive oil residues which is a waste of oil olive industry, was conducted at various temperatures (250, 270, 300, and 330 °C) and residence times (5, 15, 30, and 60 min). The effect of metal chlorides (AlCl3 and SnCl2) on product yields and compositions was investigated under optimum conditions (300 °C for 15 min). Bio-oil and solid residue yields from the non-catalytic run were 30,8 and 31,8 wt%, respectively. Use of metal chlorides led to decreased bio-oil yields and increased bio-char yields. Experiments were also carried out using methanol, with and without catalysts, and under identical conditions. The bio-oil yield from the non-catalytic supercritical methanol liquefaction (SCMEL) was 33,5 wt%, increasing to 40,3 wt% with AlCl3, however, SnCl2 had almost no effect on bio-oil yield. 

The heating values of bio-oils from HTL runs were higher than those of corresponding SCMEL runs, and the highest heating value of bio-oil was obtained as 34 MJ/kg with AlCl3.  Phenols and ketones were major bio-oil components in the HTL runs, whereas esters were the most abundant compounds in bio-oils from SCMEL runs.