Büyükbaş hayvan dışkısından biyogaz üretimi
Biogas production from cattle manure
Yazar: GÜLSÜN SELİMOĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. S. FERDA MUTLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Enerji = Energy ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmada biyogazın inek dışkısından üretiminde en uygun koşulların belirlenmesi için iki set deney yapılmıştır. Bağımsız değişkenler birinci set deneylerde özümleyici miktarı ve pH iken ikinci set deneylerde katı yüzdesi ve pH olarak belirlenmiştir.Çalışmalar kesikli sistemde 14 adet 250 mL'lik cam reaktörler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deney koşulları Box-Wilson Deneysel Tasarım yöntemine göre belirlenmiştir. Çalışma sırasında alınan deneysel bulgular da Design Expert 7.0.0. programı kullanılarak analiz edilmiştir.Birinci set deneylerde inek dışkısının aerobik dönüşümünde özümleyici miktarı ve pH'ın asetik asit miktarındaki değişime, gaz oluşum hızına ve günlük giderilen uçucu madde yüzdesine etkisi incelenmiştir. Özümleyici miktarı 50-150 gram, pH ise 6,8-7,8 aralığında (sıcaklık, katı yüzdesi sabit) değiştirilmiştir. Yapılan analizlerin Design Expert 7.0.0. programında istatistiksel analizi sonucunda her bağımlı değişken için model denklikleri ve en uygun çalışma koşulları belirlenmiştir. Büyükbaş hayvan dışkısından biyogaz üretimi için en uygun pH'ın 7,37, özümleyici miktarının ise 108,17 gram (1,67 g özümleyici/g dışkı) olduğu belirlenmiştir.İkinci set deneylerde inek dışkısının aerobik dönüşümünde katı yüzdesi ve pH'ın asetik asit miktarındaki değişime, gaz oluşum hızına ve günlük giderilen uçucu madde yüzdesine etkisi incelenmiştir. Katı yüzdesi %4-%12, pH ise 6,90-7,50 aralığında (sıcaklık, özümleyici miktarı sabit) değiştirilmiştir. Yapılan analizler sonucunda her bağımlı değişken için model denklikleri ve en uygun çalışma koşulları belirlenmiştir. Büyükbaş hayvan dışkısından biyogaz üretimi için (sıcaklık, özümleyici miktarı sabit) en uygun pH'ın 7,22, yüzde katının ise %8,07 olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, optimum conditions for biogas production from cattle manure were determined by making two set of experiments. Independent variables were pH and amount of anaerobic sludge reactor inoculum for first set of experiments, pH and percent solid for second set of experiments.In both of the studies, 14 glass batch reactors each having 250 mL volume was used. Experiments were designed by using Box-Wilson experimental design method. Experimental results were analyzed by using ?Design Expert 7.0.0? program.In the first set of experiments, effect of pH and amount of anaerobic sludge reactor inoculum to acetic acid production rate, gas production rate and volatile solid percent reduction were investigated. Amount of anaerobic sludge reactor inoculum and pH were changed simultaneously (temperature and percent solid were constant) 50-150 g and 6,8-7,8 interval. After evaluation of the experimental results by using Design Expert 7.0.0 program, model equations and optimum conditions for dependent variables were determined. Optimum conditions for biogas production from cattle manure were pH 7,37 and amount of anaerobic sludge reactor inoculum 108,17 gram (1,67 g inoculum/g manure).In the second set of experiments, effect of pH and percent solid to acetic acid production rate, gas production rate and volatile solid percent reduction were investigated. Amount of percent solid and pH were changed simultaneously (temperature and amount of treatment solid were constant) %4-%12 and 6,9-7,5 interval. After evaluation of the experimental results by using Design Expert 7.0.0 program, model equations and optimum conditions for dependent variables were determined. Optimum conditions for biogas production from cattle manure were pH 7,22 and %8,07 percent solid.