Biyogaz Biyogaz Nedir ?




Hayvansal ve bitkisel organik atık/artık maddeler çoğunlukla
ya doğrudan doğruya yakılmakta veya tarım topraklarına gübre
olarak verilmektedir. Bu tür atıkların özellikle 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 atık/artık maddelerden
hem enerji eldesine hem de atıkların toprağa kazandırılmasına
imkan vermektedir..


1 m3 BİYOGAZIN SAĞLADIĞI ISI MİKTARI


(4700-5700 kcal/m3);• 062 litre gazyağı
• 146 kg odun kömürü
• 347 kg odun
• 043 kg bütan gazı
• 123 kg aaaek
• 470 kWh elektrik enerjisi

eşdeğerindedir.


1 m3 BİYOGAZA EŞDEĞER YAKIT MİKTARLARI

• 066 litre motorin

• 075 litre benzin

• 025 m3 propan






BİYOGAZ ÜRETİMİNDE KULLANILAN ORGANİK ATIK/ARTIK HAMMADDELER


Biyogaz üretimi için organik içerikli maddeler kullanılmaktadır.

1. Hayvansal Atıklar

Sığır at koyun tavuk gibi hayvanların dışkıları mezbahane atıkları ve hayvansal ürünlerin işlenmesi sırasında ortaya çıkan Atıklar özellikle kırsal kesimler için önerilen biyogaz tesislerinde kullanılmaktadır.

2. Bitkisel Artıklar İnce kıyılmış sap saman anız ve mısır artıkları şeker pancarı yaprakları ve çimen artıkları gibi bitkilerin işlenmeyen kısımları ile bitkisel ürünlerin işlenmesi sırasında ortaya çıkan artıklardır.

Bitkisel artıkların kullanıldığı biyogaz tesislerinin işletilmesi sırasında proses kontrolü büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle kırsal kesimlerde bitkisel artıklardan biyogaz eldesi önerilmemektedir.


3. Organik İçerikli Şehir ve Endüstriyel Atıklar

Kanalizasyon ve dip çamurları kağıt sanayi ve gıda sanayi atıkları çözünmüş organik madde derişimi yüksek endüstriyel ve evsel atık sular biyogaz üretiminde kullanılmaktadır. Bu atıklar Özellikle belediyeler ve büyük sanayi tesisleri tarafından yüksek teknoloji kullanılarak tesis edilen biyogaz üretim
merkezlerinde kullanılan atıklardır.


BİYOGAZ ÜRETİMİNİN MİKROBİYOLOJİSİ

Biyogaz organik maddelerin oksijensiz şartlarda biyolojik parçalanması (anaerobik fermantasyon) sonucu oluşan ağırlıklı olarak aaaan ve karbondioksit gazıdır. Çeşitli organik maddelerin aaaan ve karbondiokside dönüşümü karışık mikrobiyolojik flora tarafından gerçekleştirilmektedir. Bu oksijensiz bozunma sonucunda aaaan gazı üç aşamalı bir işlem sonucunda oluşur. Oksijensiz bozunmanın (anaerobik fermantasyon) bu üç aşaması aşağıdaki gibi sıralanır.

1. Fermantasyon ve Hidroliz

Bu aşamada fermantative ve hydrolytic bakteriler olarak isimlendirilen bakreri grupları organik maddenin üç temel ögesi olan karbon hidratları (C6H10O5)n proteinleri (6C 2NH3 3H2O) ve yağları (C50H90O6) parçalayarak CO2 asetik asit ve büyük bir kısmını da çözülebilir uçucu organik maddelere dönüştürürler. Bu son gruptaki uçucu organik maddelerin büyük bir bölümünün uçucu yağ asitleri olması nedeniyle bu aşamaya uçucu yağ asitlerinin [CH3 (CH2) n COOH] oluşum aşaması adı da verilir.

2. Asetik Asidin Oluşumu

Bu aşamada birinci aşama sonucunda açığa çıkan ve uçucu yağ asitlerini asetik aside dönüştüren asetogenik (asit oluşturan) bakteri grupları devreye girmekte ve bir kısım asetogenik bakteriler uçucu yağ asitlerini asetik asit ve hidrojene dönüştürmektedir.
CH3 (CH2)n COOH + H2O => 2CH3 COOH + 2H2


Diğer bir kısım asetogenik bakteri grubu ise açığa çıkan karbondioksit ve hidrojeni kullanarak asetik asit oluşturmaktadır. Ancak bu ikinci yolla oluşan asetik asit miktarı birinciye oranla daha azdır.
2CO2 + 4H2 => CH3 COOH + 2H2O

3. aaaan Gazının Oluşumu

Anaerobik fermantasyonun bu son aşamasında aaaan oluşturan bakteri grupları devreye girmekte ve bir kısım aaaan oluşturan bakteriler CO2 ve H2'yi kullanarak aaaan (CH4) ve suyu (H2O) açığa çıkarırlarken öteki bir grup aaaan oluşturan bakteriler ise ikinci aşama sonucunda açığa çıkan asetik asidi kullanarak CH4 ve CO2 oluşturmaktadırlar.
CO2 + 4H2 => CH4 + 2H2O

CH3 COOH => CH4 + CO2

Ancak bu aşamada birinci yolla oluşan aaaan miktarı ikinci yolla elde edilen aaaan miktarından daha azdır. Üretilen tüm aaaanın %30'u birinci yolla %70'i ikinci yolla yapılmaktadır.

Bu üç aşamada üç değişik bakteri grubu etkinlik göstermektedir. Anaerobik fermantasyonda bekletme süresine atık su ve atık organik maddelerin türüne ortamın PH ile içerdikleri iyonlara ve bunlara bağımlı olarak oluşan mikroorganizmalar topluluğunun yapısına göre üç değişik sıcaklık bölgesi mevcuttur. Anaerobik fermantasyonun üçüncü aşamasında devreye giren ve aaaan oluşumunu sağlayan aaaan bakterileri fermantasyon ortamının sıcaklığına göre üç gruba ayrılır.

Bunlar;

1- Psychrophilic (Sakrofilik) Bakteriler Optimum faaliyet sıcaklığı: 5-25 °C

2- Mezophilic (Mezofilik) Bakteriler Optimum faaliyet sıcaklığı: 25-38 °C

3- Thermophilic (Termofilik) Bakteriler Optimum faaliyet sıcaklığı: 50-60 °C

Sakrofilik bakteriler deniz ve göl diplerindeki tortullar ile bataklıklar termofilik bakteriler ise yüksek sıcaklıklardaki volkanik ve jeotermal bataklıklar içerisinde yaşamaktasırlar. Bu üç bakteri gurubu ile yapılan fermantasyonda sakrofilik mezofilik ve termofilik fermantasyon ile aynı adı almaktadır. Bu bakteri gruplarından 1. Ve 3. Grupta yer alan sakrofilik ve termofilik bakteriler sığır gübresi içerisinde yaşamamaktadır. Sığır gübresinde mezofilik bakteriler bulunmaktadır. Biyogaz tesisinde sığır gübresi kullanılması durumunda mezofilik fermantasyon uygulanır.

Biyogaz üretimi oldukça önemli bir biyolojik süreçtir. Bu nedenle tüm şartların eksiksiz sağlanmasının gerekliliği aksi durumda verimli gaz üretiminin olmayacağı açıktır.

Bugün kurulan bir çok biyogaz tesisinin kullanım dışı kaldığı bilinmektedir. Tüm şartların uygun olduğu durumlar içersinde kurulması gereken bölgeler için en uygun biyogaz tesis tipi seçilmelidir. Üretilen biyogazın kontentindeki aaaan gazı üretiminin başarısı bir faktörün etkisi altındadır. Bunlar;

• Ortam sıcaklığı
• Hammaddenin cinsi ve miktarı
•Ortam asitliği (PH)
• Partikül büyüklüğü
• Fermantasyon süresi
• Karbon azot oranı (C/N)
• Tesis tipi
• Kuru madde miktarı









Ortam sıcaklığı aaaan gazı oluşumunda en önemli etmendir. Bu nedenle sıcak bölgelerde tesisin başarısı daha yüksek olmaktadır. aaaan oluşturan bakteriler ani sıcaklık değişimlerinden gündüz-gece sıcaklık farklılıklarından çok çabuk etkilenmektedir.

Anaerobik bakterilerin en önemli besin maddeleri karbon ve azottur. Mikroorganizma karbonu enerji kaynağı olarak kullanırken azotu yeni hücrelerin oluşturulmasında yapı malzemesi olarak değerlendirir. Karbon azota nazaran 25-30 kat daha fazla kullanılır. İdeal karbon/azot oranı 30/1 dir.

Bu oran;
• Buğday sapı 87/1
• Mısır sapı 53/1
• Hayvan dışkısı 29/1 dir.

Etiketler:
Beğeniler: 0
Favoriler: 0
İzlenmeler: 361
favori
like
share