Mikrobiyal yakıt hücrelerinde farklı substrat kaynaklarının arıtma ve yenilenebilir enerji üretimi üzerine etkileri
The effect of different substrates on treatment and renewable energy production in microbial fuel cell
Yazar: MEHMET GEZGİNCİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. YAĞMUR UYSAL
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu araştırmada farklı substratlar ve konsantrasyonlar kullanılanarak bunların mikrobiyal komünite üzerine olan farklılarının bulunması amaçlanmıştır. Komünite farklılığı bulma kapsamında; Mersin ve Kayseri evsel atık su arıtım merkezlerindeki birincil temizleme çıkışından elde edilen karışık kültür bakteri popülasyonundan, elektrik üreten bakteri türlerini bulmak için bunlara özgü primer çiftleri kullanarak Polimer Zincir Reaksiyonları için termal cycler ve elektroforez cihazları kullanılmıştır.
Araştırmada farklı substratlar olarak glikoz, etanol ve zeytin karasuyu substrat olarak kullanılmıştır. Konsantrasyon çalışmaları olarak her bir substratın 250-500-1000-2000 ve 3000 mg/L TOK?luk konsantrasyonları kullanılmıştır. Multimeter cihazı ile her bir substratın konsantrasyonun üretmiş olduğu voltaj değerleri de ölçülmüştür. Çalışma sonucunda her bir substratın mikrobiyal komünite üzerine üzerine farklı etkilerde olduğu gösterilmiştir. En iyi uyum gösteren substrat glikoz olmuşken iken, konsantrasyonlar açısından bakıldığında en iyi olanın 3000 mg/L TOK konsantrasyona sahip olan glikoz setinin olduğu bulunmuştur. Zeytin karasuyu hakkında yapılan araştırmalar sonucunda bu substratın daha önce Mikrobiyal Yakıt Hücrelerinde kullanıldığına dair bir sonuç elde edilememiştir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar bazı ön çalışmalar yapılarak bu substratın bu sistemlerde giderilebileceğini bir göstergesi olmuştur. Yine yapılan moleküler analizler sonucu sistemde elektrik üretebilme kabiliyetine sahip olan bakterilerin de varlığı gösterilmiştir.

Abstract:
In this study it was aimed to find the effect of using different substrates and their concentrations on microbial community. To find microbial community changes; mixed culture microorganisms were taken effulent of primary clarification from Mersin and Kayseri domestic wastewater treatment plants, to find electrically active bacteria; specific primer pairs were utilized for Polimerase Chain Reactions (PCR) using termal cycler and electrophoresis.
In this thesis glucose, ethanol and oil mill were used as substrates sources. For substrates? concentrations 250-500-1000-2000 and 3000 mg/L TOC of each substrate were chosen. Multimeter was used to measure the voltage values of each substrate?s concentrations. The end of the study it was proven that each substrate had had different effect on microbial community. As the most effective substrate was glucose, for concentrations study the best one was found using 3000 mg/L TOC of glucose substrate. Studies about oil mill in MFC were not found. In this study although oil mill results were not good enough, with pre-treatment of this substrates, this substrate would be suggested to promisingly treat in MFC. Molecular analysis results showed that there were electrically active bacteria in MFC.