Peynir altı suyu ve gübre karışımının kofermantasyonu ile biyogaz üretimi
Biogas production from co-digestion of a mixture of cheese whey and dairy manure
Yazar: BERNA KAVACIK
Danışman: DOÇ. DR. BAHATTİN TOPALOĞLU
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Anaerobik kofermantasyon katı ve sıvı birçok organik atıgı arıtmada kullanılaniyi oturmus bir prosestir. Bu çalısmada, peynir altı suyu ve sıgır gübresi karısımının 26litrelik bir anaerobik reaktörde, farklı alıkonma sürelerinde (HRT; 5, 10 ve 20 gün) vedegisik katı madde oranlarında anaerobik kofermantasyonu arastırılmıstır.Deneysel çalısmalarda iki farklı katı madde oranı (%8 ve %10) ve iki farklısıcaklıkta (25 ve 34oC) çalısılmıstır. Her bir alıkonma süresinde günlük biyogaz üretimmiktarı ve metan üretim oranı ölçülmüstür. Ayrıca karısımın kimyasal oksijen ihtiyacı(KO), toplam katı madde (TKM) ve uçucu katı madde (UKM) giderim verimleribelirlenmistir.Deney sonuçları, tüm deneylerde hidrolik alıkonma süresinin artısıyla günlükbiyogaz üretiminin azaldıgını göstermektedir. Ancak metan üretim oranı hidrolikalıkonma süresiyle kayda deger bir degisiklik göstermemistir.En fazla gaz üretimi, katı madde, uçucu katı madde ve KO (kimyasal oksijenihtiyacı) giderim verimleri 34oC sıcaklıkta %8 katı madde içeren karısımdan eldeedilmistir. Maksimum günlük gaz üretimi 5 günlük hidrolik alıkonma süresi ve 34oCsıcaklıkta 31,2 l/gün, maksimum katı madde giderim verimi 10 günlük hidrolikalıkonma süresinde %49,5, uçucu katı madde giderim verimi %49,4 ve maksimum KOgiderim verimi %54 olarak saptanmıstır. Tüm sürekli deneylerde biyogaz içindekimetan yüzdesi %60±1 olmustur.%10 katı madde içeren deneyde diger deneylerden farklı olarak biyogazüretimine basal medium (temel besiyeri)'un etkisi arastırılmıs, peynir altı suyu ve gübrekarısımına herhangi bir etkisinin olmadıgı saptanmıstır.Bu tip karısımların anaerobik arıtımı, atıksu arıtma tesislerinde tesis yükünühafifletebilir ve peynir altı suyunun ilk arıtım kademesi olarak kullanılabilir.Anahtar Kelimeler: Peynir altı suyu, gübre, kofermantasyon, biyogaz, hidrolikalıkonma süresi

Abstract:
Anaerobic co-digestion is a well established process for treating many types oforganic wastes, both solid and liquid. In this study, anaerobic co-digestion of a mixtureof cheese whey and dairy manure was investigated using an anaerobic reactor of 26 litrevolumes operated over a range of hydraulic retention time (HRT; 5, 10 and 20 days) atvarious total solid matter rates.In the experimental studies, two different solid matter rates (8% and 10%) andtemperatures (25 and 34oC) were studied. In each hydraulic retention time, daily amountof biogas and rates of production of methane were measured. Besides, chemical oxygendemand (COD), total solid matter (TSM) and volatile solid matter (VSM) removalefficiencies of mixture were investigated using a lab-scale process.The results showed that amount of biogas decreased with increasing hydraulicretention time in all experiments. In contrast, rates of production of methane almostdidn?t change with different hydraulic retention times.The best biogas production and removal efficiencies for total solid matters,volatile solid matters and chemical oxygen demand were obtained in the mixturecontained 8% total solid matters at 34oC Maximum daily biogas production wasobtained as 31,2 l/day at HRT of five days and maximum removal efficiencies for totalsolid matters, volatile solid matters and COD were found as 49,5%, 49,4% and 54%,respectively at HRT of ten days. Rates of production of methane was found around60%±1 in all continuous experiments.For the mixture contained 10% total solid matters, the effect of basal mediumwas investigated over biogas production and was found no efect over mixture of cheesewhey and dairy manure.Anaerobic digestion of such mixtures can decrease the loading of wastewatertreatment plants and used as an initial waste treatment process for cheese whey.Key Words: Cheese whey, dairy manure, co-digestion, biogas, hydraulic retention time