Alkaloidişleme atıklarının kompostlanması üzerine bir çalışma
A study on composting opium poppy processing wastes
Yazar: BARBAROS SALİH KUMBUL
Danışman: PROF. DR. KAMİL EKİNCİ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bitkisel ve hayvansal üretimin artmasıyla beraber her geçen gün atık miktarı
artmakta ve çevre problemlerinin oluşmasına neden olmaktadır. Türkiye, yasal
haşhaş ve morfin üretimi bakımından dünyada önemli bir yere sahiptir. Afyon
Alkaloidleri Fabrikasında 2014 yılında 16223 ton haşhaş kapsülü işlemesi sonucunda
yaklaşık olarak 40558 ton katı alkaloid işleme atığı ortaya çıkmıştır. Bu atıktan,
tavuk gübresi ile kompostlaştırılması sonucunda yararlı, ekonomik ve satılabilir bir
ürün olan kompostun elde edilmesi mümkündür. Bu çalışmanın amacı haşhaş
kapsülünün alkaloide işlenmesi sonucunda ortaya çıkan katı alkaloid işleme
atıklarının, tavuk gübresi ve talaş ile kompostlaştırılmasını içermektedir. İki aşamada
planlanan çalışmada; öncelikle kompostlaştırma işlemi için gerekli parametrelerden
en uygun havalandırma oranı değerinin belirlenmesi, ikinci aşamada ise belirlenen
havalandırma oranında en uygun C/N oranının belirlenmesi hedeflenmiştir.
Alkaloid işleme atıklarının kompostlaştırılması çalışması iki farklı deneme ile
yapılmıştır. İlk deneme C/N oranı 25 (%65 katı alkaloid işleme atığı, %14 tavuk
gübresi, ve %21 talaş, kuru bazda) ve %66 nemde, 5 farklı havalandırma debisi ve 3
farklı açık/kapalı sürelerinde (5/25, 7,5/25 ve 10/25) 7,79 gün sürmüştür. Denemede
sıcaklık, EC, pH, nem, organik madde, toplam karbon ve azot içerikleri takip
edilmiştir. Denemede, kuru madde, organik madde ve C/N oranındaki azalma
miktarlarının birbiri ile uyum içerisinde olduğu tespit edilmiştir. Sonuçlar,
havalandırma debisi Qmin=1,5 m3/h uygulamasında en yüksek seviyede kuru madde
kaybı, organik madde kaybı ve C/N azalması gerçekleştiğini göstermiştir. Kuru
madde kayıpları havalandırma debisi ve açık/kapalı sürelerinin fonksiyonu olarak
incelendiğinde en yüksek kuru madde kaybı değerini veren uygulamanın Qmin değeri
1,49 m3/h iken,  (Havalandırma fanlarının açık, kapalı süreleri oranları) değeri ise
0,30'tur. Bu değerler, Qmin=1,5 m3/h seviyesinde ve 7,5/25 açık/kapalı havalandırma
uygulamasına karşılık gelmektedir.
İkinci deneme, beş farklı C/N oranında (20,45, 24,99, 29,00, 32,59 ve 37,42) üç
tekerrürlü olarak 18,65 gün sürmüştür. Havalandırma debisi olarak 1,5 m3/h ve
açık/kapalı süresi 7,5/25 kullanılmıştır. Sıcaklık gelişimi ve organik maddede ki
değişim verileri en iyi uygulamanın C/N oranın 20,45 olduğu Karışım-1 olduğunu
göstermiştir. Fakat reaktörlerdeki, kütle denkliğinden hareket ederek yapılan kuru
madde, organik madde ve karbon kayıpları (%) en uygun C/N oranın Karışım-3 ve
Karışım-4 (C/N oranı=29,00 ve 32,59) olduğunu göstermiştir. Kuru madde kayıpları
C/N oranının fonksiyonu olarak ilişkilendirilmiştir. Sonuçlar, en uygun C/N oranının
29,00 olduğunu göstermiştir. Bu C/N oranına karşılık gelen Karışım-3 olup
içerisinde kuru kütle bazında %68 katı alkaloid işleme atığı, %11 tavuk gübresi ve
%21 talaş bulunmaktadır. Diğer taraftan organik madde kayıpları C/N oranının
fonksiyonu olarak ilişkilendirilmiş olup sonuçlar en uygun C/N oranının 32,59
olduğunu göstermiştir. Bu sonuçlar birbirini desteklemektedir.
Sonuç olarak, katı alkaloid işleme atıklarının tavuk gübresi ve talaş ile
kompostlaştırılmasında en uygun havalandırma debisi Qmin1,5 m3/h ve uygulama
şekli ise 7,5/25 (havalandırma açık/kapalı süresi, dakika) olarak tespit edilmiştir.
Ayrıca en uygun C/N oranının 29,00 veya 32,59 olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
The amount of wastes caused by increased crop and livestock production is
increasing and cause environmental problems. Turkey has an important place in the
world in the production of legal opium poppy and morphine. Afyon Alkaloids
Factory in 2014 processed 16223 tons of poppy capsules yielding approximately
40558 tons of solid opium poppy wastes. These wastes with chicken manure can be
composted to produce a useful, economic and salable compost product. This study
involves composting of solid opium poppy wastes with chicken manure and sawdust.
The study was conducted in two stages to determine the most appropriate (I) aeration
rate and (II) carbon/nitrogen ratio for composting of solid opium poppy wastes with
chicken manure and sawdust.
The first trial, composting of solid opium poppy wastes with chicken manure and
sawdust with C/N ratio of 25 (65% solid opium poppy wastes, 14% chicken manure,
and 21% sawdust, dry basis), 66% of moisture at 5 different aeration rates (aeration
for under set point temperature, Qmin=0,5, 1,0, 1,5, 2,0 and 2,5 m3/h with fan on/off
time of 5/25, 7,5/25 and 10/25 lasted 7,79 days. In the experiment, the temperature,
EC, pH, moisture, organic matter, total carbon and nitrogen contents were monitored.
In the experiment, loses of dry matter, organic matter and C/N ratio has been
determined to be in accord with each other. Results showed that the highest losses
(dry matter, organic matter and C/N ratio) occurred at the aeration rate of Qmin=1,5
m3/h. Dry matter losses as a function of aeration rate with on/off time showed that
the highest dry matter losses existed at the aeration rate of Qmin=1,5 m3/h with on/off
time of 7,5/25.
The second experiment was conducted at five different C/N ratios (20,45, 24,99,
29,00, 32,59 and 37,42) were carried out with three replications for 18,65 days.
Aeration rates rate were fixed at 1,5 m3/h with on/off time of 7,5/25. Temperature
development and organic matter losses showed that best C/N ratio was 20,45
(Mixture-1). However, dry matter, organic matter and carbon losses based on mass
balance approach showed that the best C/N ratios were 29,00 and 32,59
corresponding to Mixture-3 and Mixture-4, respectively. The relationship between
dry matter losses as a function of C/N ratio pointed out that the best C/N ratio was
29,70. This C/N ratio corresponds to Mixture-3 (68% -solid opium poppy processing
wastes, 11% chicken manure and 21% sawdust). The relationship between organic
matter losses as a function of C/N ratio pointed out that the best C/N ratio was 32,59.
This C/N ratio corresponds to Mixture-4 (71% - solid opium poppy processing
wastes, 7% chicken manure and 22% sawdust).
In conclusion, the best aeration rate and C/N ratio for composting of solid opium
poppy processing wastes with chicken manure and sawdust was determined to be the
aeration rate of Qmin=1,5 m3/h with on/off time of 7,5/25 and C/N ratio of 29,70 and
32,59.