Biyogaz üretiminde farklı tarımsal atıkların birlikte fermentasyonunun biyokimyasal parametreler açısından incelenmesi
Investigation of biochemical parameters in biogas producing with using different agricultural wastes co-fermentation
Yazar: ŞEFİK ARICI
Danışman: PROF. DR. GÜNNUR KOÇAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Enerji = Energy ; Ziraat = Agriculture

Özet:
Organik atıklardan anaerobik fermentasyon ile biyogaz üretimi,birçok bakteri türünün birlikte faaliyet göstermesinin sonucu olarakmeydana gelen karmaşık biyokimyasal reaksiyonlar bütünüdür. Atıkiçerisindeki bazı biyokimyasal parametrelerdeki değişimler, reaksiyonungidişatını etkiler ve bu da sistemin biyogaz performansını belirler.Yapılan bu çalışmada, farklı tarımsal atıkların, aynı sıcaklıkkoşullarındaki anaerobik fermentasyon performansları incelenmiştir.Sığır, tavuk, koyun, keçi atığı ile silaj, çim ve biyodizel üretim prosesiartığı olan gliserinden oluşan atıkların farklı konsantrasyonlardakikarışımlarının ürettiği biyogaz, kesikli reaktörlerde ve 37 ºC'de, 69 günboyunca takip edilmiştir.Yaklaşık olarak katı madde oranlarının %10 olduğu reaktörlerde,en yüksek metan verimi, 325 ml CH4/gUK değeri ile %50 sığır atığı ve%50 silaj karışımından elde edilmiştir. En fazla biyogaz verimi ise 560ml biyogaz/gUK değeri ile %50 sığır, %25 koyun ve %25 silajkarışımından elde edilmiştir. Ayrıca en yüksek KOİ giderimi %51,12oranı ile sığır atığı ve silaj karışımından elde edilmiştir.Gliserin, sığır atığı ve silaj karışımından oluşan reaktörlerdefermente sığır atığı eklenmesi ve pH ayarlaması yapılmasına rağmenbiyogaz üretimi gözlenmemiştir.Sonuç olarak tüm reaktörlerde, ürettikleri biyogaz ile orantılı birşekilde toplam karbohidrat, toplam katı, uçucu katı ve KOİ değerlerindebir azalma gözlenmiştir. En fazla uçucu katı giderimi, %50 sığır ve %50tavuk atığı karışımında % 40 olarak gerçekleşmiştir.

Abstract:
Production of biogas from organic waste through anaerobicfermentation is a set of complex biochemical reactions which result fromthe functioning of many types of bacteria altogether. Some variations inbiochemical parameters in the waste can affect the reaction process and itdetermines the system?s biogas performance.In this study, the anaerobic fermentation performances of variousagricultural wastes in the same temperature conditions have beenanalyzed. The content of cattle, broiler, sheep and goat manure ,maizesilage, grass and the glycerin which is the waste of the process ofbiodiesel in different mixture of concentrations has been followed up forit?s biogas production in the batch reactors in 37 ºC for 69 days.The top methane yield has been gained as 325 mlCH4 /gVS withthe waste of 50% of silage and 50% cattle mixture in the reactors whichhas almost 10 % rates of solid material. Maximum biogas yield has beengained with mixture of 50% cattle, 25% sheep and 25% maize silagewaste as 560 ml biogas /gVS. Furthermore, the top COD reduction valueamong the reactors was obtained from the mixture of cattle and silagewaste which is 51%.No anaerobic activity has been found in the reactors which hadthe mixture of glycerin, cattle waste and silage. In spite of addingfermented cattle manure and adjusting the rate of pH, no biogasproduction has been observed in the reactors.In the end, the total sum of carbohydrate, solid material, volatilesolid and the COD values were decreased in parallel to the production ofbiogas for all reactors. The biggest amount of volatile solid reduction wasobtained by 40 % from the mixture of 50 % cattle waste and 50 % ofbroiler manure.