Organik tarımda kullanılabilir kompost üretiminde farklı biyokömür uygulamalarının etkisi
The effect of composting process on pesticide removal in organic agriculture at different operating conditions and applications
Yazar: BARBAROS SALİH KUMBUL
Danışman: PROF. DR. KAMİL EKİNCİ
Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Amonyak = Ammonia ; Biyokömür = Biochar ; Kompost = Compost ; Organik tarım = Organic farming

Özet:
Bu tez çalışmasında meyve suyu işleme atığı olan nar kabuğunun 400 ºC sıcaklıkta pirolizi ile üretilmiş olan biyokömürün (BK) ve amino asit (AA), hümik asit (HA), nitrik asit (HNO3) ve potasyum hidroksit (KOH) ile modifikasyonu yapılmış modifikasyonlu biyokömürlerin kompostlaştırma işlemine etkileri incelenmiştir. Farklı biyokömür uygulamalarının kompostlama parameterelerine (sıcaklık, CO2, nem içeriği, organik madde içeriği, C, N, amonyum, nitrat ve toplam azot) ve NO2 ve NH3-N salınımları ile gerçekleşen N kayıplarına etkileri araştırılmıştır.

Çalışmada kompost ham materyali olarak sığır gübresi (SG), tavuk gübresi (TG), saman (S) ve biyokömürler kullanılmıştır. Çalışmada uygulamalar; kompost (Kontrol), biyokömür (Kontrol biyokömür) (BK), amino asit modifikasyonlu biyokömür (AA-BK), hümik asit modifikasyonlu biyokömür (HA-BK), nitrik asit modifikasyonlu biyokömür (HNO-BK) ve potasyum hidroksit modifikasyonlu biyokömür (KOH-BK) uygulamalı kompost karışımları olarak isimlendirilmiştir. Her uygulamanın etkileri ikişer adet 100 l'lik paslanmaz çelik reaktörlerde, 33.27 gün süren bir çalışma ile belirlenmiştir. Tüm reaktörler 70 ºC sıcaklığa ulaşmıştır. AA-BK uygulaması 10 saat KOH-BK uygulması ise 25 saat 70 ºC sıcaklıkta kalarak sanitasyon şartını yerine getirmiştir. N2O sonuçlarına göre kompostlaştırma işlemiminin ilk günlerinde ve olgunlaşma evresinde N2O salınımları tüm karışımlarda artmıştır. Kompost karışımlarının başlangıç ve bitiş C/N oranları sırası ile 23-25 ve 14-18 aralığında tespit edilmiştir. En az amonyak salınımı KOH-BK uygulamasında gerçekleşmiştir ve kontrol kompost grubuna göre %5 daha az azot kaybetmiştir. Nitrat sonuçlarına göre en fazla nitrifikasyon KOH-BK uygulamasında gerçekleşmiştir. Analiz sonuçlarına göre KOH-BK uygulaması Kontrol uygulamasına göre 4 kat daha fazla NO3-N içermektedir.

Abstract:
In this thesis study, composting of biochar (BK) produced by pyrolysis of pomegranate peel, which is waste from fruit juice processing, at 400ºC and modified biochars modified with amino acid (AA), humic acid (HA), nitric acid (HNO3) and potassium hydroxide (KOH). effects on the process were studied. The effects of different biochar applications on composting parameters (temperature, CO2, moisture content, organic matter content, C, N, ammonium, nitrate and total nitrogen) and NO2 and NH3-N emissions and N losses were investigated.

In the study, cattle manure (SG), chicken manure (TG), straw (S) and biochars were used as compost raw materials. Applications in the study; compost (Control), biochar (Control biochar) (BK), amino acid modified biochar (AA-BK), humic acid modified biochar (HA-BK), nitric acid modified biochar (HNO-BK), and potassium hydroxide modified biochar (KOH)-BK) are named as applied compost mixes. The effects of each application were determined by a study lasting 33.27 days in two 100 l stainless steel reactors. All reactors reached a temperature of 70 ºC. The AA-BK application remained at 70 ºC for 10 hours and the KOH-BK application for 25 hours, fulfilling the sanitation requirement. According to the N2O results, N2O releases increased in all mixtures in the first days of the composting process and during the ripening phase. The starting and ending C/N ratios of the compost mixtures were determined in the range of 23-25 and 14-18, respectively. The least ammonia release occurred in the KOH-BK application and it lost 5% less nitrogen than the control compost group. According to nitrate results, the most nitrification was realized in KOH-BK application. According to the analysis results, the KOH-BK application contains 4 times more NO3-N than the Control application.