Mikrobiyal yakıt hücre teknolojisini kullanarak gıda endüstrisi atıklarından elektrik enerjisi üretimi

Abstract

Günümüzde gıda atıklarının çoğu; yer altı suyu kirliliğine, hastalık yapıcı organizmaların çoğalmasına ve zehirli gaz emisyonuna neden olabilecek depolama, kompost ve yakma gibi geleneksel işlemlerle bertaraf edilmektedir. Bu geleneksel yöntemlerin, sürdürülemez ve ekonomik olmaması, gıda atıklarındaki değerli besin ve enerji kaynağının tam olarak veya verimli bir şekilde kullanılamamasına neden olmaktadır. Bu nedenle, yüksek oranda biyolojik olarak parçalanabilen atığın, aynı anda arıtım ile enerji geri kazanımı için alternatif bir kaynak olarak kullanılması oldukça önemli bir yaklaşım olmaktadır. Mikrobiyal Yakıt Hücreleri (MYH); katalizör olarak mikroorganizmaları kullanarak gıda atıkları gibi çeşitli organik atıklardan elektrik üretimini gerçekleştirebilen sistemlerdir. Bu çalışma kapsamında; MYH'de substrat olarak gıda atıklarının kullanılması, bu şekilde gıda sanayi atıksularının arıtılması ve eş zamanlı olarak enerji geri kazanımı amaçlanmıştır. Çalışmada; gıda sanayi atıksuları olarak Melas, Peynir altısuyu (PAS), Zeytin Karasuyu (ZKS) ve özel olarak tasarladığımız MYH kullanılarak elektrik enerjisi üretimi gerçekleştirilmiştir. Atıksular arasında en yüksek verim maksimum olarak 0,54 V elektrik üretimi ile Melas’da ölçülmüştür. Literatürle kıyaslandığında elde ettiğimiz verim oldukça yüksek olarak belirlenmiştir. Bu çalışmanın en önemli sonucu olarak, sürdürülebilirliğin ele alındığı entegre bir yaklaşımla; gıda atıklarının önerilen sistem içinde arıtımı ile atıkları işletmeler için bir sorun olmaktan çıkarıp işletmelerin elektrik enerjisi ihtiyaçlarının yine kendi tesisleri içinde karşılanabilmesi öngörülmektedir.

Today, most food waste is disposed of by conventional processes like composting and burning which can causing groundwater pollution, multiplication of disease-causing organisms and toxic gas emissions. This scope of work; The use of food wastes as a substrate in Microbial Fuel Cell (MYH) is aimed at the treatment of food wastes and energy recovery. In the study, electricity production with MYH, which we designed using molasses, whey and olive mill waste water as food waste, has been successfully accomplished. Molasses was also measured with a maximum production of 0,54 V electricity generation among the wastewater. In this study, with an integrated approach to sustainability, it is foreseen that the electricity needs of the enterprises can be met within their own facilities by eliminating the waste from the system and eliminating the problems in the system.