Mısır silajı atıklarının büyükbaş hayvan gübresi ile ko-fermantasyonu
Co-fermantation of maize sillage wastes with cattle manure
Yazar: MEHMET SOLAK
Danışman: DOÇ. DR. ALİ AYBEK
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Türkiye bir tarım ve hayvancılık ülkesidir. Dolayısıyla bitkisel (mısır, buğday, arpa samanı), hayvansal atıklar ve gıda endüstrisi atıkları biyokütle, özellikle de biyogaz için önemli bir potansiyel oluşturmaktadır. Günümüzde gaz üretimini ve sistemin ekonomikliğini arttırdığı için bitkisel atıklar, hayvansal atıklar ile bitlikte fermantasyon işlemine tabi tutulmaktadır. 
Çalışmada, büyükbaş hayvan gübresi ve mısır silajı atıkları, %100 büyükbaş hayvan gübresi, %100 mısır silajı atıkları, %85 büyükbaş hayvan gübresi + %15 mısır silajı atıkları, %70 büyükbaş hayvan gübresi + %30 mısır silajı atıkları ve %55 büyükbaş hayvan atıkları + %45 mısır silajı atıkları şeklinde karıştırılarak ele alınmıştır. Elde edilen karışım materyallerinin kimyasal özellikleri (kuru madde, organik madde, ADF ve NDF), biyogaz ve biyogazdaki metan oranları belirlenmiştir. Biyogaz üretimleri HBT (Hohenheim Batch Yield Test) yöntemi ile KSÜ Ziraat Fakültesi, Biyosistem Mühendisliği Bölümü, Biyogaz Laboratuvarında belirlenmiştir. Araştırma sonucunda en yüksek kuru madde içeriği (%93.56), organik madde içeriği (%95.02) %100 mısır silajı karışımında, ADF içeriği (%60.19) %100 büyükbaş hayvan gübresinde ve NDF içeriği (%56.08) %70 büyükbaş hayvan gübresi + %30 mısır silajı karışımında bulunmuştur. Ele alınan tüm materyallerde maksimum metan üretimi 30 ile 35. günlerde gerçekleşmiştir. Materyallerdeki mısır silajı atıklarının oranı arttıkça ko-fermantasyon sonucu oluşan biyogaz ve biyogaz içerisindeki metan değerleri de artmaktadır. Ortalama özgül kümülatif biyogaz üretim değeri, %100 mısır silajı atıklarında 0.62 Nm3/kg OKM, büyükbaş hayvan gübresi + mısır silajı atıklarının karışımında 0.32-0.45 Nm3/kg OKM, özgül kümülatif metan üretim değeri ise, %100 mısır silajı atıklarında 0.31 Nm3/kg OKM, büyükbaş hayvan gübresi + mısır silajı atıklarının karışımında 0.15-0.22 Nm3/kg OKM olarak bulunmuştur. Büyükbaş hayvan gübresine mısır silajı atıklarının karıştırılarak ko-fermantasyonu, biyogaz ve metan üretimini istatistiksel olarak önemli düzeyde (P≤0.05) arttırmıştır.

Abstract:
Turkey is a country of agriculture and livestock. Plant based waste materials (corn, wheat, barley straw), animal wastes, and food industry wastes embodies a significant amount of biomass which is a huge potential for biogas. Nowadays, because of economy, plant based waste materials are co-fermented.
In this study, cattle manure and maize silage wastes, are mixed and elaborated as; %100 cattle manure, %100 maize silage, %85 cattle manure + %15 maize silage wastes, %70 cattle manure + %30 maize silage wastes and %55 cattle manure + %45 maize silage wastes. Chemical properties (dry matter, organic matter, ADF and NDF contents), biogas output and methane rate within biogas of obtained materials were specified. Biogas productions were determined with HBT method (Hohenheim Batch Yield Test) in KSU Faculty of Agriculture, Biosystems Engineering, Biogas Laborotaries. As result of this experiment, dry matter content was found the highest for %100 silage wastes at %93.56 rate. Organic matter content was the highest with %95.02 for %100 silage. The highest (%60.19) ADF was found for %100 cattle manure and NDF was found highest for %70 cattle manure+%30 maize silage as %56.08. Maximum methane production occurred in days 30 and 35 for all mixtures elaborated. As the maize silage wastes increased in mixes, biogas and methane output rates increased as well as a result of co-fermentation. Average specific cumulative biogas production values were found as, 0.62 Nm3/kg OKM for %100 maize silage wastes, found between 0.32-0.45 Nm3/kg OKM for mixtures of cattle manure + maize silage waste, specific cumulative methane production was 0.31 Nm3/kg OKM for %100 maize silage wastes and for mixtures of cattle manure + maize silage wastes it was found as 0.15-0.22 Nm3/kg OKM. Addition of maize silage to cattle manure for mixtures for co-fermentation significantly increased biogas and methane production statistically (P≤0.05).