İKİ ODACIKLI MİKROBİYAL YAKIT HÜCRESİNDE KENTSEL ATIK SU ARITIMI İÇİN YENİ ANOT GELİŞTİRİLMESİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANA BİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Şaziye Nehir İKİNCİ

Danışman: İrfan Ar

Özet:

Mikrobiyal yakıt hücreleri (MYH), bakterilerin metabolik faaliyetlerini kullanarak elektrik üreten biyoreaktörlerdir. MYH’lerin atık su arıtımında kullanılması ise dünyada artan temiz enerji ihtiyacına yönelik umut vaat edici bir gelişmedir. Bu sebeple MYH ile atık su arıtımının verimliliğini arttırmaya yönelik birçok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmada Ankara Tatlar Atık Su Arıtma Tesisi’nden alınan kimyasal işlem görmemiş evsel atık su örnekleri, iki odacıklı, membranlı bir MYH’de kullanılmıştır. Anot bölmesinin içine yerleştirilen katot bölmesi ve reaktör tabanına paralel olacak şekilde konumlandırılan membran (Nafyon 115), yenilikçi bir tasarım olarak incelenmiştir. Karbon kumaş üzerine dikilmiş bakır elektrotlar anot ve katot olarak kullanılmış, karbon kumaşsız bakır elektrot kullanımı ile kıyaslanmıştır. Çalışma, (1) karbon kumaşa dikilmiş bakır elektrotların performans ölçümü, (2) aynı elektrotların, manyetik karıştırma uygulanarak, ardından (3) medyatör olarak metilen mavisi kullanılarak performansının değerlendirilmesi ve (4) son olarak bakırın karbon kumaşsız kullanımının performansının incelenmesi olmak üzere dört aşamada gerçekleştirilmiştir. Tüm aşamalarda katoda hava beslemesi yapılmıştır. Elde edilen en yüksek güç yoğunlukları sırasıyla 29,3, 37, 24,6, 23,5 mW/m2 bulunmuştur. Karbon kumaşa dikimli ve dikimsiz bakır elektrotların KOİ giderimleri onuncu günün sonunda sırasıyla %83 ve %24,3 değerlerine ulaşırken, kolombik etkinlik değerleri %1,62 ve %1,85 olarak saptanmıştır.


Anahtar Kelimeler

Mikrobiyal Yakıt Hücresi, Kentsel Atık Su Arıtımı, Elektrot