Portakal işleme atıklarının büyükbaş hayvan gübresi ile ko-fermantasyonu
Co-fermentation of processed orange wasteswith cattle manure
Yazar: LEVENT GÜRSEL ALBAYRAM
Danışman: DOÇ. DR. ALİ AYBEK
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Gerek dünyada gerekse ülkemizde biyogaz teknolojisi uygulamaları; enerji, sağlık, kalkınma, ekonomik ve çevresel yararlarından dolayı gittikçe artmaktadır. Günümüzde organik madde atıklarının biyogaz potansiyelinin belirlenmesiyle ilgili birçok araştırma ve inceleme yapılmıştır, hala da devam etmektedir. Organik madde atıklarının özgül biyogaz verimleri ve özgül metan verimlerinin yüksek olması durumunda, biyogaz üretiminin ve ekonomik getirisinin de çok daha yüksek olacağı, yapılan birçok çalışmada ifade edilmektedir. Türkiye bir tarım ve hayvancılık ülkesidir. Dolayısıyla tarımsal atıklar ile tarıma dayalı endüstrisi atıkları biyokütle, özellikle de biyogaz için önemli bir potansiyel oluşturmaktadır. Hayvansal atıkların havasız çürütülmesi tüm dünyada en yaygın görülen biyogaz uygulamasıdır. Aynı zamanda bu yolla, zengin organik gübre ve en az onun kadar faydalı biyogaz üretilmektedir. Bugün, gaz üretimini ve sistemin ekonomik girdilerini arttırdığı için organik endüstriyel atık maddeler hayvan atığına eklenmektedir. Farklı atıkların birleştirilerek çürütülmesine ko-fermantasyon denilmektedir.
Bu çalışmada, büyükbaş hayvan gübresine portakal işleme atıklarının (kabuk ve posa) farklı oranlarda (%25, %50, %75) eklenmesinin biyogaz verimine etkisi, HBT (Hohenheim Batch Yield Test) yöntemi ile belirlenmiştir. Bu kapsamda, büyükbaş hayvan gübresi çiftlikten, portakal işleme atıkları ise meyve suyu işleme tesislerinden alınarak laboratuar ortamında standart gereği kurutulup öğütülmüş ve beş materyal (%100 portakal işleme atıkları, %100 büyükbaş hayvan gübresi, %25 portakal işleme atıkları + %75 büyükbaş hayvan gübresi, %50 portakal işleme atıkları + %50 büyükbaş hayvan gübresi, %75 portakal işleme atıkları + %25 büyükbaş hayvan gübresi) oluşturulmuştur.
Araştırma sonucunda en yüksek, ham protein oranı (%12.06) ve ham yağ oranı (%2,30) %100 portakal işleme atıkları materyalinden, kuru madde oranı (%90,75) %100 büyükbaş hayvan gübresi materyalinden, organik kuru madde oranı (%95.56) %100 portakal işleme atıkları materyalinden, ADF oranı (%60.20) %100 büyükbaş hayvan gübresi materyalinden ve NDF oranı (%26.50) %25 portakal işleme atıkları + %75 büyükbaş hayvan gübresi materyalinden elde edilmiştir. Ele alınan materyallerde en yüksek metan üretimi 25 ile 35 günler arasında gerçekleşmiştir. Karışım materyallerinde en yüksek biyogaz (0.70 Nm3/kg OKM) ve metan (0.37 Nm3/kg OKM) üretim değerleri, %75 portakal işleme atıkları + %25 büyükbaş hayvan gübresi materyalinden oluşmuştur. Biyogazdaki metan oranı, en yüksek (%53.77) %50 portakal işleme atıkları + %50 büyükbaş hayvan gübresi materyalinden elde edilmiştir. Çalışmada portakal işleme atıklarının büyükbaş hayvan gübresi ile ko-fermantasyonu, metan ve biyogaz üretimini istatiskiksel olarak önemli düzeyde (P≤0.05) arttırmıştır.

Abstract:
Globally and in Turkey, biogas technology applications have been used in energy, health, business development, economy and environmental fields. Nowadays, a lot of researches and studies have been done to determine the organic material waste's biogas potential and studies still continue. When organic material waste's biogas and methane gas capacity increases biogas production and economic profits will increase too. Since agriculture and cattle farming are the key sectors in Turkey, agricultural waste and industrial waste from agriculture are potential resources for biomass and especially for biogas. Biogas technology is commonly used to process cattle manure by anaerobic digestion. Also, rich organic manure and biogas can be produced with this method. Due to gas production and economic profits, organic industrial wastes are combined with cattle manure. Co-fermentation is the process that breaks downs the combined different waste materials.
In this study, effect of cattle manure when it's added into the different percentage of processed orange wastes (25%, 50%, 75%) been analyzed by HBT. Cattle manure collected from the farms and processed orange waste collected from the fruit base juice companies then dried and ground in the standard laboratory conditions and produced 5 materials (100% processed orange waste, 100% cattle manure; 25% processed orange waste+ 75% cattle manure; 50% processed orange waste+50% cattle manure; 75% processed orange waste+ 25% cattle manure)
As a result of this study, the highest percentage of raw protein (12.06%) and percentage of raw fat( or raw oil) (2.30%) produced from 100% processed orange waste, dry material percentage (90.75%) from 100% cattle manure, organic dry material percentage (95.56%) from 100% processed orange waste, ADF percentage (60.20%) 100% cattle manure and NDF percentage (26.20%) 25% processed orange waste+75% cattle manure. Within 5 materials, the highest amount of methane was produced 25 to 35 days. The highest amount of biogas (0.70 Nm3/kg OKM) and methane (0.37 Nm3/kg OKM) produced with 75% processed orange waste+ 25% cattle manure. The highest amount of methane (53.77%) in biogas produced with 50% processed orange waste+50% cattle manure. Based on this study, fermentation of processed orange waste with cattle manure statistically increased the production of methane and biogas in higher amount (P≤0.05)