Peyniraltı suyundan sürekli sistemde biyogaz üretimi için en uygun koşulların belirlenmesi
Determination of optimum conditions for biogas production from cheesewhey using continuous systems
Yazar: NURGÜL YİĞİT
Danışman: YRD. DOÇ. DR. S. FERDA MUTLU
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Atatürk Orman Çiftliği (AOÇ) Peynir Üretim Tesislerinden alınanve başlangıçta 70 000 mg KOİ/L değerinde organik yüke sahip olan peyniraltısuyunun yukarı akışlı çamur yataklı anaerobik (YAÇYA) reaktörlerdearıtılabilirliği ve biyogaz üretimi için uygun koşullar araştırılmıştır. Peyniraltısularında 1/20, 1/10, 1/5, 1/4, 1/3 ve 1/2 oranında seyreltmeler yapılarak beslemeolarak kullanılmış ve bu parametrelerin biyogaz üretimi üzerine olan etkileriincelenmiştir.3,4 litre hacminde paralel bağlı iki YAÇYA reaktör (R1 ve R2) kullanılmış vebaşlangıçtaki aşılama işlemi Ankara Merkezi Atık Su Arıtma Tesisi (ASKİ)anaerobik aktif çamur arıtma reaktörlerinden sağlanan özümleyiciler ileyapılmıştır. Deneyler süresince reaktörlerdeki 35ºC sıcaklık reaktör ceketindeki sudöngüsüyle sağlanmıştır. Peyniraltı suyu (PAS) reaktörlere peristaltik pompalarla0,56mL/dk hızında beslenmiştir. Her iki reaktör de uygulanan organik yüklemehızlarında 4 günlük hidrolik alıkoyulma süresinde çalıştırılmıştır. R1'de belli birsüre, değişen hızlarda geri döngü kullanılmıştır. Başlangıçta R1'de 1,8 cm, R2'de1,6 cm çamur bulunan reaktörlere 1/10 seyreltme oranında verilen PAS ile granüloluşumu ve KOİ (kimyasal oksijen ihtiyacı) değişimleri gözlenmiş, 50 gün sonundaR1'de granül yüksekliği 6,5 cm %KOİ giderimi 38,51; R2'de granül yüksekliği 8,0cm ve %KOİ giderimi 38,22 olarak bulunmuştur. Değişik KOİ derişimlerindeverilen beslemeler içinden en yüksek biyogaz ve dönüşüm verimi PAS'ın 1/2oranında seyreltilmesi ile elde edilmiştir. Sonuçta R1 reaktöründe gaz üretim hızı0,68 cm3/dk , metan yüzdesi %49,79 ve yatak yüksekliği 20,50 cm, R2 reaktöründegaz üretim hızı 0,29 cm3/dk, metan yüzdesi %27,93 ve yatak yüksekliği 18,00 cmolarak bulunmuştur.

Abstract:
In this study, anaerobic treatability of cheese whey in upflow anaerobic slugdeblanket (UASB) reactors and the optimum conditions for biogas productionwere investigated. Cheese whey taken from the AOÇ cheese producingindustries has 70 000mgCOD/L organic load initially. Cheese whey was dilutedby the ratios of 1/20, 1/10, 1/5, 1/4, 1/3 and 1/2, respectively. These mixtureswere used as the feed solution in the UASB experiments and influence of theseparameters was investigated for biogas production.Two parallel UASB reactors of 3,4 liters volume (R1 and R2) were usedReactors were inoculated with the anaerobic activated sludge taken from ASKİwastewater treatment industry. Throughout the period of the experiments, thereactors were operated at 35ºC by the water recirculation through jacketsaround the reactors. Cheese whey was fed to the UASB reactors at a rate of 0,56mL/min with using peristaltic pumps. Both reactors were operated at ahydraulic retention time of 4 days at applied organic loading rates. Recycle withdifferent flow rates was used in R1 for some time. The initial sludge height was1,8 cm for R1 and 1,6 cm for R2. Granule formation and COD (chemical oxygendemand) reduction with using 1/10 dilution of cheese whey were observed. After50 day, the height of granular sludge bed was observed 6,5 cm for R1 and 8,0cm for R2 with COD removal efficiencies of 38,51% and 38,22% for R1 and R2,respectively. Maximum biogas production and COD removal efficiency wasobtained with 1/2 dilution of cheese whey used at different COD concentrations.Conseqently, gas production rate was obtained 0,68 cm3/min and 0,29 cm3/minwith methane content of 49,79% and 27,93% and granular sludge bed of 20,50 cmand 18,00 cm for R1 and R2, respectively.