Biyobozunur atıkların kuru fermentasyon yöntemi ile bertarafının ve biyometan üretiminin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of biomethane production and disposal of biodegradable waste through dry fermentation method
Yazar: ÖZGÜR KAPLAN
Danışman: PROF. DR. KADRİ SÜLEYMAN YİĞİT
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, T.C. Cumhurbaşkanlığı'nca gerçekleştirilen "Sıfır Atık" projesinde belirtildiği gibi, kaynakların daha verimli kullanılması ve israfın önlenmesi amacıyla, öncelikli olarak kentsel katı atıkların kaynağında ayrıştırılması gerektiği saptanmış ve ambalaj atıklarının ayrıştırılması için bir metot önerilmiştir. 

Kentsel katı atıkların kaynağında ayrıştırılması ile elde edilecek organik atıklar ve pazar, süpermarket ve hal gibi organik atıkların toplu olarak üretildiği yerlerden toplanabilecek organik atıkların geri kazanım sürecine dâhil edilme çabası, tez çalışmasının odak noktasıdır.

Bu tez çalışması kapsamında, organik kentsel katı atıkların geri kazanım sürecine katılabilmesi için, bir garaj tipi kuru fermantasyon tesisi tasarlanmış ve inşa edilmiştir. Kuru fermantasyon tesisinde; organik atık kompozisyonunun, hayvansal gübre/organik atık oranının, perkolat suyu resirkülasyon miktarının ve hayvansal gübre türünün kuru fermantasyon yöntemi ile biyometan üretimi sürecine etkileri incelenmiştir.

Yapılan deneyler ve araştırmalar sonucunda, pişmiş yemek atıklarının kuru fermantasyon süreçlerine dahil edilmesi için daha fazla araştırma yapılması gerektiği, hayvansal gübre/organik atık oranında hayvansal gübre yüzdesi arttıkça biyometan üretiminin arttığı, perkolat suyu resirkülasyon miktarının arttırılmasının biyometan üretimini arttırdığı ve topraksı yapıya sahip endüstriyel tavuk gübresinin resirkülasyon sıklığının yüksek olduğu bu sistemlerde, ek ekipmanlar kullanılmadan biyometan üretimi için uygun bir gübre türü olmadığı belirlenmiştir.

Elde edilen en iyi biyometan üretim sonucu olan 430 NL CH4/kgUOKyüklenen değeri, organik atık olarak sebze atığı ve hayvansal gübre olarak inek gübresi kullanıldığı, 35/65 hayvansal gübre/organik atık oranında ve günde 12 resirkülasyon yapılan deneyde elde edilmiştir.

Abstract:
Management of municipal solid wastes has become a global problem in all over the World. It is known that inadequately managed municipal solid wastes can cause air, water and soil pollution and contribute to global warming.

In this thesis, as it was stated in the Zero Waste Project carried out by T.R Presidency, in order to use the resources more efficiently and prevent wastage, it was determined that municipal solid wastes should be separated at the source and a method was proposed for separate collection of packaging wastes.

The focus of the study is to recycle the organic wastes that can be collected either separately from the source or massively from the bazaars, markets or wholesale market halls. 

Within the scope of this thesis, a garage type dry anaerobic digestion plant was designed and constructed in order to apply a recovery process to organic municipal solid wastes. In dry anaerobic digestion plant; the effects of organic waste composition, animal manure: organic waste ratio, percolate water recirculation rate and animal manure type on the dry anaerobic digestion were investigated.

Results of the experiments and researches revealed that; in order to use cooked food wastes in the dry anaerobic digestion processes more research is needed, the increase of animal manure percentage in the animal manure/organic waste ratio and increment of the percolate water recirculation increases the biomethane production. Also poultry manure with earthy structure is an inadequate manure type for the systems like this with high recirculation rate without auxiliary equipment.

The best biomethane production rate of 430 NL CH4/kgVOMadded was obtained by using vegetable waste as organic waste and cow manure as animal manure, 35/65 animal manure: organic waste ratio and 12 recirculation per day.