Maya endüstrisi atık suyundan polihidroksialkanoat (PHA) üretiminin tam faktöriyel yöntemi ile geliştirilmesi
Development of polyhydroxyalkanoate (PHA) production from yeast industry waste water by full factorial method
Yazar: SELVER KONUK
Danışman: DOÇ. DR. SERDAR KARA
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Arıtma çamuru = Treatment sludge ; Biyopolimerler = Biopolymers ; Çözücü özütlemesi = Solvent extraction

Özet:
Polihidroksialkanoatlar (PHA'lar), çeşitli biyolojik olarak parçalanabilen biyopolimerler arasında geleneksel petrokimyasal plastiklere bir alternatif olarak görülmektedir. Polihidroksialkanoatlar (PHA'lar), farklı mikroorganizmalar tarafından hücre içi karbon ve enerji rezervi olarak karbon kaynakları bol olduğunda ve büyüme en az bir diğer besin eksikliği ile sınırlandığında üretilen bir grup biyolojik olarak parçalanabilir polimerdir. Doğrusal zincir yapıları nedeniyle oldukça kristalli olan polihidroksibutirat (PHB), izole edilen ve üzerinde çalışılan ilk PHA polimeridir. Aktif çamur tarafından uçucu yağ asitlerinden (UYA) PHA üretimi esas olarak çamur tutma süresi (SRT), organik yükleme oranı (OLR) ve döngü uzunluğundan (CL) etkilenir. Proses parametreleri arasındaki etkileri ve etkileşimleri belirlemek, bunların PHA üretimindeki önemini değerlendirmek ve optimal operasyonel parametreleri bulmak için üç seviyeli, üç faktörlü (33) tam faktöriyel bir tasarım uygulandı. Büyüme ortamı olarak kullanılan maya atık suyundan maksimum PHA üretimi için SRT (2–6 gün), OLR (0.5-2 g KOİ/L.gün) ve CL'nin (12–48 saat) en iyi potansiyel kombinasyonları araştırıldı. PHA üretimi. %57,62 (g PHB/g UAKM) ile en yüksek PHA içeriği SRT 4 gün, OLR 2 g KOİ/L.gün ve CL 48 saatte üretildi. Mikroorganizmaların PHB depolamasında biyokütle konsantrasyonu, UAKM/AKM oranı, tüketilen KOİ/biyokütle oranı ve bayram/kıtlık (F/F) oranı ile model sonuçları incelenmiştir.

Abstract:
Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are viewed as an alternative to conventional petrochemical plastics among the various biodegradable biopolymers. Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are a group of biodegradable polymers that are produced by different microorganisms as an intracellular carbon and energy reserve when carbon resources are abundant, and growth is limited by a lack of at least one other nutrient. Polyhydroxybutyrate (PHB) that are highly crystalline because of their linear chain structure was the first PHA polymer to be isolated and studied. PHA production from volatile fatty acids (VFA) by activated sludge is mainly influenced by the sludge retention time (SRT), organic loading rate (OLR), and cycle length (CL). A three-level, three-factor (33) full factorial design was implemented to determine the effects and interactions among process parameters, to assess their significance to PHA production, and to find the optimal operational parameters. The best potential combinations of SRT (2–6 days), OLR (0.5-2 g COD/l.d), and CL (12–48 h) for maximum PHA production from yeast wastewater (YWW) used as a growth medium were investigated for PHA production. The highest PHA content of 57,62% (g PHB/g VSS) was produced at SRT 4d, OLR 2 g COD/L.d, and CL 48 h. The model results were examined with biomass concentration, the MLVSS/MLSS ratio, the consumed COD/biomass ratio, and the feast/famine (F/F) ratio in the PHB storage of microorganisms.