Alkaloid işleme atıkları ile sığır gübresinin anaerobik arıtılmasında optimum karışım oranlarının belirlenmesi ve organik yükleme hızlarının biyogaz üretimine etkisi
Determination of optimum mixing ratios in anaerobic treatment of opium alkaloid processing wastes with cattle manure and the effect of organic loading rates on biogas production
Yazar: NECATİ BERK BITRAK
Danışman: PROF. DR. İSMAİL TOSUN ; PROF. DR. KAMİL EKİNCİ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Endüstriyel atıklar = Industrial wastes ; Entegre katı atık = Integrated solid waste ; Hayvansal atıklar = Animal wastes ; Katı atıklar = Solid wastes ; Organik atıklar = Organic wastes

Özet:
Türkiye dünyada afyon üretiminde önemli rol almakta ve dünyanın yasal uyuşturucu ihtiyacının %30'unu karşılayacak kapasitededir. 1 ton çiğ haşhaş kapsülünün işlenmesi 2,5 ton alkaloid işleme katı atığına neden olmaktadır. Atık yönetimi bakımından incelendiğinde, bu atıkların çevresel risklerinin azaltılması yanı sıra faydalı ürünlere dönüştürülmesi yaklaşımı ön plana çıkmaktadır.
Gelişen teknolojiler sebebiyle gün geçtikçe enerjiye olan ihtiyacın hızla artması yadsınamaz bir gerçektir. Ayrıca sürdürülebilir enerji kaynaklarına duyulan ihtiyaç son yıllarda büyük önem kazanmaktadır. Anaerobik koşullarda organik atıkların ayrıştırılarak değerlendirilmesi uzun zamandır kullanılan bir prosestir. Bununla birlikte anaerobik fermantasyon sürdürülebilir ve yenilenebilir enerji temin kaynağı olması açısından sıkça tercih edilen bir yöntem haline gelmiştir.
Bu tez çalışmasında alkaloid işlenmesi sonucu ortaya çıkan katı atıkların anaerobik şartlarda ayrıştırılması için sığır gübresi ile uygun karışım oranı belirlenmeye çalışılmıştır. Bunun yanı sıra anaerobik fermantasyon sırasında prosesi etkileyen önemli faktörlerden organik yükleme hızının etkisi de araştırılmıştır. Yapılan çalışmada biyometan potansiyeli üzerinden %25 alkaloid katı atığı ile %75 sığır gübresinin bulunduğu karışım en uygun karışım olarak belirlenmiş ve 284,17 mL/g UKM metan potansiyeline sahip olduğu görülmüştür. Seçilen bu karışım ile pilot ölçekli reaktörlerde üç farklı organik yükleme hızı ve hidrolik bekletme sürelerinde denemeler yürütülmüştür. 1 g UKM/L ve 60 gün hidrolik bekletme süresine sahip reaktör grubunda BMP değerine %99,94 oranında ulaşıldığı görülmüştür.

Abstract:
Turkey has an important role in the production of opium in the world and has the capacity to meet 30% of the world's legal drug needs. Processing one ton of raw poppy capsules results in 2.5 tons of alkaloid processing solid waste. When examined in terms of waste management, the approach of reducing the environmental risks of these wastes as well as transforming them into useful products comes to the fore.
It is an undeniable fact that the need for energy increases day by day due to advances in technologies. In addition, the need for sustainable energy resources has gained importance in recent years. Fermentation of organic wastes under anaerobic conditions is a process that has been used for a long time. However, anaerobic fermentation has become a highly preferred method in terms of being a sustainable and renewable energy source.
In this thesis, the optimum mixing ratios in anaerobic treatment of opium alkaloid processing wastes with cattle manure was determined. In addition, the effect of organic loading rate, which is one of the important factors during anaerobic fermentation, was also investigated. The mixture of 25% alkaloid solid waste and 75% cattle manure with a biomethane potential of 284.17 mL/g VS was determined as the most suitable mixture. The research work continued at three different organic loading rates and hydraulic retention times in laboratory- scale reactors with that mixing ratio. The reactors which have 1 g VS/L and 60 days hydraulic retention time was reached at a rate of 99.94% the BMP value.