Yarı iletken kristallerde UV-A ve UV-C ışık enerjisi kombinasyonunun akuakültürde kullanılan suyun dezenfeksiyonuna etkisi
Effect of combination of UV-A and UV-C light energy in semiconductor crystals on disinfection of water used in aquaculture
Yazar: MUSTAFA UYĞUN
Danışman: PROF. DR. MUAMMER KÜRŞAT FIRAT
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Yetiştiriciliği Ana Bilim Dalı / Su Ürünleri Yetiştiriciliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Su Ürünleri = Aquatic Products

Özet:
Çalışmada yarı iletken kristallerde UV-A ve UV-C ışık enerjisi kombinasyonunun akuakültürde kullanılan suyun dezenfeksiyonuna etkisi tespit edilerek, bu sistemlerin standart UV lambaların yerine kullanılabilirliğinin sınanması hedeflenmiştir. Çalışma farklı su ortamındaki bakteri yükünün ortadan kaldırılması için tatlı ve tuzlu su ortamında denenmiştir. Bu kapsamda, bir geleneksel lambaya sahip UVC sistemi ve bir adette UV-LED sistemi hazırlanmıştır. Akvaryum setleri SET 1 (Kontrol), SET 2 (UV-C+UV-A LED) ve SET 3 (UV-C Konvansiyonel) olarak adlandırılmıştır. SET 2'de kullanılan düzenekte toplamda 14.8 W (10.8 W UV-C + 4 W UV-A) güç tüketen UV-LED'ler kullanılmıştır. Her LED çubukta 1 W gücünde UV-A ve 2.5 W gücünde UV-C ışıması yapan 5 UV-LED bulunmaktadır. LED çubukta bulunan UV-A LED'lerin elektromanyetik dalga boyu aralığı 395-405 nm, UV-C LED'lerin ise 265-285 nm'dir. Her iki lamba grubunda da UV lambalar akış düzeneği içerisine cam tüp içinde yerleştirilmiştir. SET 3'te kullanılan konvensiyonel lamba 13 W güç tüketmekte olup 254 nm Elektromanyetik dalga boyu ışımasına sahiptir. Her iki lamba grubunun da sağladığı ışık yoğunluğu 20 mW/cm2'dir. Çalışma sonunda hem konvansiyonel lambanın hem de LED'lerin üretim suyundaki bakteri yükünü azalttığı tespit edilmiştir. Her ne kadar geleneksel lambalar UV-LED'lere göre daha fazla etkiye sahip olsa da LED'lerin enerji tüketimleri, uzun kullanım süreleri ve elektriksel enerjinin UV ışık enerjisine dönüştürme verimliliği bakımından daha kullanılabilir oldukları görülmüştür.

Abstract:
In the study, it was aimed to determine the effect of the combination of UV-A and UV-C light energy in semiconductor crystals on the disinfection of water used in aquaculture, and to test the usability of these systems instead of standard UV lamps. The study was tested in fresh and saltwater environments to eliminate bacterial load in different aquatic environments. In this context, a UVC system with a conventional lamp and a UV-LED system were prepared. Aquarium sets are named SET 1 (Control), SET 2 (UV-C+UV-A LED), and SET 3 (UV-C Conventional). In the setup used in SET 2, UV LEDs with a total power consumption of 14.8 W (10.8 W UV-C + 4 W UV-A) were used. Each LED bar has 5 UV LEDs that emit 1 W UV-A and 2.5 W UV-C radiation. The electromagnetic wavelength range of the UV-A LEDs in the LED bar is 395-405 nm, and the UV-C LEDs are 265-285 nm. In both lamp groups, the UV lamps were placed in the glass tube inside the flow assembly. The conventional lamp used in SET 3 consumes 13 W and has 254 nm electromagnetic wavelength radiation. The light intensity provided by both lamp groups is 20 mW/cm2. At the end of the study, it was determined that both the conventional lamp and the LEDs reduced the bacterial load in the production water. Although conventional lamps have more effect than UV-LEDs, it has been observed that LEDs are more usable in terms of energy consumption, long usage times and efficiency of converting electrical energy into UV light energy.