Gübre kullanarak anaerobik bir reaktörde biyolojik hidrojen  üretimi
Biological hydrogen production using manure at an anaerobic reactor
Yazar: KULPAN BEKBENBETOVA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. YALÇIN A. ÖKTEM
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu yüksek lisans tezinin temel amacı günümüzde oldukça ciddi bir çevresel kirliliğe neden olan büyükbaş hayvan gübrelerinin bilinen çamur çürütücülerden farklı bir anaerobik prosess kullanarak, çevresel kirlilik anlamında daha az etkisi olan hidrojen ağırlıklı bir gaz kompozisyonu üretirken aynı zamanda biyolojik olarak daha kolay bozunabilen çıkış atık suyuna sahip olan anaerobik asidifikasyon prosesinin optimizasyonudur. 
Bu amaçla çalışmada, biyohidrojen üretimi için laboratuar ölçekli tam karışımlı anaerobik kesikli bir reaktör sığır gübresi (inek) ile beslenmiştir. Sonra hidrojen üretimi için sistem optimize edilmiştir. Hidrolik bekleme süresi, organik madde yükleme hızı, çamur yaşı, F/M oranı, gaz üretimi ve bileşimi, pH, sıcaklık ve karışımın biyogaz üretimi üzerine etkisi gözlenmiştir. Biyoreaktörde yüksek hidrojen verimi elde edebilmek için pH, sıcaklık, HRT, karıştırma hızı gibi parametrelerin optimum değerlerinde işletilmesi gerekmektedir. Hidrojen üretimi prosesinde kontrol edilmesi gereken en önemli parametre pH?dır. Sistemin en uygun pH?ını bulmak amacıyla farklı başlangıç pH değerleri denenerek en yüksek verimde hidrojen üretimi pH 6 değerinde tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar bağlı olarak asitleştirme ile konvansiyonel reaktörler yatırım ve işletme maliyetleri açısından  incelenmiştir. Asidojenik reaktör yüksek performanslı ve düşük maliyetli olarak biyolojik arıtma sistemlerinin ardından çalıştırılabilir. Anaerobik fermentasyon sistemleri ülke ekonomisine bu açıdan önemli bir katkı sağlayacaktır.

Abstract:
The main aim of this master thesis is to produce hydrogen composition which has a lower impact on the environment and at the same time to optimize anaerobic acidification process with easier degradable wastewater by using different anaerobic processes on cattle manure sludge digesters.
For this purpose, during this work, for biohydrogen production a laboratory-scale anaerobic batch reactor has been used. This anaerobıc reactor that is completely mixed was fed with cattle (cow) manure ; this system has optimized the hydrogen production. The effect of the hydraulic retention time, organic matter loading rate, sludge age, F/M ratio, gas production and composition, pH, temperature, and mixture was observed on the production of biogas. In order to get the higher hydrogen efficiency, some parameters such as pH, temperature, HRT (hydraulic retention time), agitation rate should be operated at their optimum values. The most important parameter that should be controlled in hydrogen production process, is pH.  In order to find the optimum pH value, different initial values of pH were tested and the highest yield of hydrogen production was realized at pH value of 6. The obtained results were investigated in terms of the investment and operating costs of conventional reactors with the acidification. Acidogenic reactors can be operated with  high-performance and low-cost biological treatment systems. Anaerobic fermentation systems will provide an important contribution to the national economy in this aspect.