Biyogaz ve Katı Gübre

Paketleme Tesisi Kurulumu

Gübre, tarımsal üretim için gerekli temel girdilerden birisidir. Bu nedenle üretime yönelik değerlendirilmesi gereklidir. Değerlendirmede alternatif bir yöntem olan biyogaz, organik materyallerin fermantasyonu sonucu oluşan yanıcı, renksiz ve ısı değeri yüksek bir gaz karışımıdır. .

Son yıllarda hızla sanayileşme, nüfus artışı, kentleşme ve yaşam düzeninin yükselmesi gibi etkenler yalnız Türkiye”de değil, dünyada da enerji tüketimini arttırmıştır. Bütün bunların sonucu olarak, gerek bu enerji açığını karşılamak gerekse çevre kirliliğini azalmak için dünyada biyokütle çalışmalarına büyük hız verilmiştir. Biyokütleden elde edilebilecek yıllık enerji, 1,120,000 MW”ı samandan, 500,000 MW”ı hayvan atıklarından 1,360,000 MW”ı orman atıklarından 2,400,000 MW”ı çöplerden ve 17,700,000 MW”ı şeker kamışı,odunsu bitkiler gibi enerji tarlalarından olmak üzere yaklaşık toplam 23,100,000 MW gibi büyük bir potansiyele sahiptir.

Biyokütle elde etmek için harcanan enerji ve %20 dolayında bir çevrim göz önüne alındığında, yılda net 3000MW gibi bir enerji elde edileceği açıkça görülmektedir. Bu büyük potansiyelin yanı sıra biyokütlenin ekonomik, bölgesel ve çevre dostu oluşu gibi özelliklerde göz önüne alındığında, biyoenerji konusuna ilgi giderek hızla artmaktadır. Bir çok gelişmekte olan ülke biyoenerjiyi, geleceğin temel enerj kaynağı olarak görmektedir. Özellikle biyokütle enerjisi karbondioksit salınımını azaltmaya yönelik çalışmalarda en iyi seçenek olarak ortaya çıkmaktadır.

Enerji üretimine yönelik olarak, DEV SÜT BİYOGAZ PROJESİ modern biyokütle çevrim teknolojilerinin de kullanıldığı, orta ölçekli bir tesis olarak algılanabilir.Sistemden elekrik enerjisi ve ısı enerjisi elde edilecektir.Ayrıca fermente olmuş gübre yapılmış olan pelet ve toz gübre paketleme tasisinde ekonomiye katkı sağlayacaktır.

Biyogazın Üretimi

Biyogaz, organik atıkların oksijensiz ortamda ayrışması sonucu ortaya çıkan bir gaz karışımıdır. Bileşiminde % 60-70 metan (CH4), % 30-40 karbondioksit (CO2), % 0-2 hidrojen sülfür (H2S) ile çok az miktarda azot (N2) ve hidrojen (H2) bulunmaktadır.

Biyogaz Üretiminin Yararları

Ülkemizde hayvansal ve bitkisel atıklar, çoğunlukla ya doğrudan doğruya yakılmakta veya tarım topraklarına gübre olarak verilmektedir. Ancak atıkların yakılarak ısı üretiminde kullanılması daha yaygın olarak görülmektedir. Bu şekilde istenilen özellikte ısı üretilemediği gibi, ısı üretiminden sonra atıkların gübre olarak kullanılması da mümkün olmamaktadır. Biyogaz teknolojisi ise organik kökenli atıklardan hem enerji eldesine hem de atıkların toprağa kazandırılmasına imkan vermektedir.

Biyogazın enerji değeri ise esas olarak içerdiği metan gazından ileri gelmektedir. Biyogazın enerji değeri 4700 Kcal/m^ civarındadır. Bu şekilde bir yandan önemli, miktarda enerji temin edildiği gibi, aynı zamanda çiftlik gübresinin de fermantasyonu sağlanmakta ve iyi bir organik gübre haline gelmektedir. Yapılan araştırmalar sonucu, biyogaz üretiminde açığa çıkan organik gübrelerinin, açık havada güneş ve yağmurun altında olgunlaşan çiftlik gübresine göre % 20-25 daha fazla verimi artırdığı tespit edilmiştir.Tesisten çıkan atıklar ise, mükemmel bir gübre olarak toprağa verilebilecektir.

Biyogaz Üretiminde Kullanılabilecek Atıklar

• Hayvansal Atıklar : Sığır, at, koyun, tavuk gibi hayvanların gübreleri, insan dışkısı, mezbaha atıkları ve hayvansal ürünlerin işlenmesi sırasında ortaya çıkan atıklar
• Bitkisel Atıklar : İnce kıyılmış sap, saman, mısır artıkları, şeker pancarı yaprakları gibi bitkilerin işlenmeyen kısımları ile bitkisel ürünlerin işlenmesi sırasında ortaya çıkan atıklar.

BİYOGAZ ÜRETİMİ için Önemli Kriterler

Fermantasyonu gerçekleştiren farklı mikroorganizmaların değişikliklerden farklı etkilenmeleri ve bu mikroorganizmalar arasındaki etkileşimler yüzünden bir verim formülü çıkarmak zordur. Ancak bu değişkenlerin genel olarak işlem üzerindeki etkileri verilebilir.

Oluşan biyo-organik atıkların ayrışması için belli başlı koşullar ve kriterler aşağıdaki gibidir:
*Katı atıkların (biyoçöpün) ve diğer ayrışabilir maddelerin bekleme süresi,
*Katı madde yükü ve türü (kolay ayrışabilir, orta derecede ayrışabilir ve zor ayrışablir organik maddelerin dağılımı)
*Sıcaklık,
*Uçucu katı madde, yanma kaybı (organik madde) giderimi,
*Deponi, tank veya reaktör tasarımı.
*Bazı Atıklardaki % Olarak N- Miktarı ve N/C Oranı
*Hacimsel Yük ve Bekleme Süresi
*Metanlaştırmada organik madde yükü ve önemi
*Aşılama
*Sıcaklık
*Besin Maddeleri
*Organik Atıkların Sistemde Tutulma Süresi
*.pH Değeri
*Azot Etkisi
*Karbon /Azot Oranı
*Katı Miktarı
*Aşılama
*Karıştırma Sıklığı

Organik içerikli atıkların arıtılmadan çevreye bırakılmaları, çevre ve toplum sağlığını olumsuz yönde etkilemektedir. Kırsal kesimlerde hayvan dışkılarının arazide yığılması, değişik patojenlerin yaşamalarına uygun ortam yaratırken, yine toplum sağlığına etki eden ve patojenleri insanlara taşıyan karasinek gibi zararlı haşerelerin ürümelerine sebep olmaktadır.
Kırsal kesimde ortaya çıkan bu çevre sorunu, hayvansal dışkılardan biyogaz üretimi ile alternatif çözüm haline gelmektedir.

BİYOGAZ TESİSLERİNİN TASARIMI

Kesik besleme yöntemi: Tesis hayvansal ve/veya bitkisel atıklarla doldurulmakta ve alıkoyma-bekleme süresi kadar beklenmektedir. Bu süre sonunda tesis tamamen boşaltılmakta ve işlem sürekli tekrarlanarak gaz üretimi sağlanmaktadır.

Sürekli besleme yöntemi: Tesis hayvansal ve/veya bitkisel atıklarla doldurulmakta ve alıkoyma süresi kadar beklenmektedir. Daha sonra biyogaz üretim tankının (fermantör) sıcaklığına bağlı olarak günlük beslemelere geçilmekte ve sürekli gaz üretimi sağlanmaktadır.

Biyogaz Tesislerinin Kapasitelendirilmesi

Biyogaz tesisleri projelendirilirken öncelikle kapasitenin tesbiti gerekmektedir. Bunun için tesiste, sadece hayvan gübresi kullanılacaksa; günlük ortaya çıkan gübre miktarı, hayvanların beslenme şekilleri ve gübrelerin katı madde miktarları bilinmelidir.

Hayvanların beslenme şekilleri: Hayvanların mer’a da veya ahırda beslenmeleri günlük gübre üretimini etkiler.

Gübrelerin katı madde oranları: Optimum biyogaz oluşumu için tesis içi gübre-su karışımının katı madde oranının % 7-9 olması gerekmektedir. Katı madde oranları; sığır gübresinin % 15-20, tavuk gübresinin % 30, koyun gübresinin ise % 40 civarındadır.

Bilinmesi gereken diğer bir konu ise hayvan gübrelerinin değişik sıcaklıklarda optimum alıkoyma-bekleme süreleri ve biyogaz üretim miktarlarıdır.

Biyogaz tesislerinin tasarımında ele alınması gereken diğer konular ise;

* Tesisin kurulacağı yerin seçimi
* Tesis inşaatı, tesisin yalıtımı
* Tesisin ısıtılması, tesisin işletme koşulları
* Biyogazın depolanması ve dağıtımı
* Biyogazın taşınması,
* Biyogaz kullanım araçlarının belirlenmesi,