Hayvansal Atıklardan Biyogaz Üretimi
Günümüzde, güneş, rüzgâr ve biokütle gibi alternatif enerji kaynaklarının kullanımı günden güne artarak devam etmektedir. Bu nedenle bu çalışmada biyogaz üretmek için kullanılabilen materyaller ve biyogazın kullanım alanları araştırılmıştır. Biyogaz üretimi için, hayvansal atıklardan biyogaz üretimi kullanılan en çok yöntemdir.
Biyogaz Nedir?
Biokütleden elde edilen Biyogaz, yenilenebilir enerji kaynaklarından biridir. Yenilenebilir bir enerji olan biyogaz, biokütlenin havasız ortamda çeşitli bakteri gruplarının ortak faaliyetleri sonucunda çürütülmesi esnasında ortaya çıkan ve ağırlıklı olarak metan ve karbondioksit içeren bir gazdır. Böylece biyogaz üretebilmek için; hayvansal atıklar, bitkisel atıklar, organik evsel katı atıklar vb. kullanılabilmektedir.
Tarımsal faaliyetler sonucunda yetiştirilen veya atık olarak geriye kalan bitkiler, insanların atık olarak ortaya çıkarttığı organik çöpler, hayvan gübreleri, şeker ve gıda sanayinin faaliyetleri sonucu oluşan melas ve meyve posaları, arıtma çamurları, şeker endüstrisi atıkları, kâğıt sanayi atıkları gibi çeşitli organik maddelerin, havasız bir ortamda biyokimyasal dönüşümler sonucu bakteriler tarafından parçalanması sonucunda bileşiminde metan, karbondioksit, hidrojen sülfür, amonyak, azot, hidrojen ve su buharı bulunan biyogaz üretimi gerçekleştirilir.
Biyogaz İçeriği
Biyogaz organik atıkların anaerobik fermantasyonu sonucu ortaya çıkan renksiz, kokusuz, havadan hafif, parlak mavi bir alevle yanan gazdır. Ancak biyogaz ise, organik maddelere bağlı olarak yaklaşık; %40-70 metan, %30-60 karbondioksit, %0-3 hidrojen sülfür ile çok az miktarda azot ve hidrojen bulunan bir gaz karışımıdır.
Biyogaz Üretiminde Kullanılan Hammaddeler
Hammadde sorunu olmayan bir diğer sektör de biyogaz üretimidir. Ancak biyogaz üretiminde kullanılan organik atıklar 3 ana başlık altında incelenebilmektedir. Bunlar:
- Hayvansal atıklar (çiftlik hayvan gübreleri, mezbaha atıkları ve hayvansal ürünlerin işlenmesi sonucu oluşan atıklar),
- Bitkisel atıklar (çeşitli bitkisel ürünlerin işlenmesi sırasında oluşan atıklar)
- Organik içerikli şehir ve endüstriyel atıklar (kanalizasyon, kâğıt-gıda sanayi atıkları, ev atıkları)’ dır.
Hayvansal Atıklardan Biyogaz Üretimi
Hayvansal atıkların herhangi işlem yapılmadan doğrudan tarım alanlarına verilmesi mahsul kalitesini ve toprak yapısının faydalı kullanım özelliklerini bozmaktadır. Ayrıca atıkların uygun olmayan şartlarda depolanmasında, sinek, kötü koku gibi olumsuzluklara ve yeraltı sularının kirlenmesine sebep olmaktadır.
Hayvan atıklarından biyogaz üretimi, atıkların çevreye olan olumsuz etkilerinin azaltılmasının yanı sıra enerji üretiminde de kaynak olarak kullanılabilmesi ve böylece proses sonucu yan ürün olan fermente gübrenin tarımda kullanılarak tarımsal verimliliğin artışına katkıda bulunabilmesi açısından önem arz etmektedir. Ancak organik atık olarak gübre kullanılan bir araştırmada üretilen biyogaz değerinin hayvanın türü ve tesisin büyüklüğüne göre değiştiği bildirilmiştir. Tablo-1′ de kanatlı ve büyük baş hayvan sayısına göre elde edilebilecek biyogaz miktarları verilmiştir.
Tablo-1: Hayvan sayısına bağlı olarak kurulacak tesiste elde edilecek biyogaz miktarı
| Hayvan Sayısı (baş) | Tesis Büyüklüğü (m³) | Yaş Gübre İhtiyacı (kg/gün) | Biyogaz Üretimi (m³/gün) |
| 2500 Tavuk | 15 | 200 | 17 |
| 50 bin Tavuk | 300 | 4000 | 340 |
| 10 büyükbaş | 10 | 150 | 5 |
| 100 büyükbaş | 100 | 1500 | 50 |
Biyogaz organik maddelerin anaerobik ortamda belli sıcaklık ve basınç altında parçalanması ile oluşan metan ağırlıklı bir gazdır. Ancak organik maddenin yaklaşık %50’si gaza dönüşürken kalanı katı+ sıvı karışımı olarak organik gübre halinde kullanılmak için dışarı atılır. Fakat elde edilecek gazın miktarı ise atık maddenin özelliğine bağlı olarak değişir.
Biyogazın Üretimini Etkileyen Faktörler
Biyogazın üretimi aşamalı bir şekilde gerçekleşmektedir ancak bu aşamaların her birinin belirli şartlarda olması elde edilecek biyogaz miktarını etkiler. Fermantasyon işlemi sırasında mikroorganizmalar tarafından üretilen enzimler organik bileşikleri ayrıştırarak asit oluşumunu meydana getirmektedir. Bakterilerin asetik asidi parçalaması ile metan üretmeleri ile işlemler döngü halinde devam etmektedir ve bu döngü esnasında birçok faktör önem arz etmektedir.
Biyogazın Avantajları
- Biyogaz yenilenebilir enerji kaynağıdır ve aynı zamanda, temiz, çevreci, ucuz ve işlem görmeden kullanılabilir.
- Ancak biyogaz atıklardan üretildiği için ürün bulma gibi bir sorunla karşılaşılmaz.
- Hayvansal atıklar kullanılır ve böylece geriye kalan ürün gübre olarak verimli hale dönüşür.
- Elde edilen gaz özellikleri sonucunda doğalgazın kullanıldığı yerlerde kullanılabilir.
- Üretilmesinde ve tüketilmesinde fazla bir teknoloji gerektirmez ve kolaylıkla kurulabilir.
-
Kaynakça
- Organik Atıklardan Biyogaz ve Enerji Üretimi – Yasin Korkmaz
- Biyogaz Üretimi ve Kullanımı – Fatma Tülin Özbaşer, Evren Erdem
