ZEYTİN ATIKLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ

Transkript

1 ZEYTİN ATIKLARININ DEĞERLENDİRİLMESİ

2 Zeytinyağı Üretim Yöntemleri Geleneksel Presleme Yöntemi Sürekli Üretim Yöntemi 1. Üç fazlı 2. İki fazlı

3 Geleneksel Presleme Yöntemi (Kesikli Yöntem) Su Zeytin Kırma Öğütme Zeytin hamuru Santrifüj Dekantasyon 1.Yağ 2.Karasu Pirina

4 Geleneksel Presleme Yöntemi (Kesikli Yöntem)

5 Sürekli (Kontinü) Sistem

6 3 Fazlı Sürekli Üretim Yöntemi Su Zeytin Kırma Öğütme Zeytin hamuru 3 Fazlı Dekantör 1. Yağ 2. Karasu 3. Pirina

7 2 Fazlı Sürekli Üretim Yöntemi Zeytin Kırma Öğütme Zeytin hamuru 2 Fazlı Dekantör 1. Yağ 2. Pirina

8 Zeytinyağı üretiminde açığa çıkan yan ürünler Pirina Karasu

9 Karasu nedir? Zeytin meyvesinin kendi özsuyu ve yağ çıkarma işlemi esnasında ilave edilen suyun toplamından oluşan ve zeytin yağı üretiminde elde edilen bir yan üründür.

10 Karasu

11 Karasu yun Özellikleri 1.Sıvı atık 2.Yüksek miktarlarda organik (polifenol vs.) ve inorganik madde 3.Koyu renk ve zeytinyağına özgü koku aralığında ph 5.Yüksek miktarda katı madde içeriği 6.Yüksek tuz içeriği

12 1 ton zeytinden L karasu (klasik sistem) L karasu (kontinü) kg sulu pirina ( 2 fazlı kontinü)

13 Karasu Çevreye Zarar verir mi? Yüksek organik kirlilik Kendine özgü koku Koyu mor-siyah renk Yağ içeriği Asit özelliği Yüksek tuz oranı

14 Zeytin Karasuyunun Kimyasal Bileşimi Konsantrasyon ( % ) Bileşen En düşük Orta En yüksek Su Yağlar Toplam şeker Organik Azot Organik asitler Polialkoller Pektin ve tanninler Polifenoller Polimerler Mineral maddeler (K,Na,Ca,Mg,Fe,P, Zn,Co,Cu,Si,Cl,N,B)

15 Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) Evsel atık su için KOİ = mg / L Karasu için KOİ= / mg/l Karasuyun organik kirliliği evsel atık su ile karşılaştırıldığında ortalama 400 kat daha büyüktür!

16 1 m 3 karasu 1000 kişinin 1 günde oluşturduğu evsel atık suya eşdeğerde organik kirlilik içermektedir.

17 Karasudan Faydalanılabilir mi? Antioksidan özelliği olan polifenollerin kazanımı Ekonomik değeri olan diğer organik maddelerin (şekerler, aroma maddeleri, yağlar, organik asitler, alkoller, bazı boyar maddeler vs.) kazanımı Endüstriyel önemi olan mikroorganizmaların üretilmesi için besi ortamı Enzim, vitamin ve protein üretimi Fotosentetik bakteriler kullanılarak Hidrojen gazı üretimi denenmektedir.

18 Karasuyun Çeşitli Kullanım Alanları Toprağa sızdırma ve gübre olarak kullanma Lagünlerde buharlaştırma Çekirdeği ayrılmış ve yağı alınmış pirina ile karıştırılarak yakacak ve briket yapımında kullanma Tek hücreli protein elde etmek sureti ile yem sanayiinde ham madde sağlanması Biogaz elde edilmesi

19 Karasuyu Arıtma Seçenekleri 1. Fiziksel Arıtım 2. Kimyasal Arıtım 3. Biyolojik Arıtım

20 Fiziksel Arıtım Yöntemleri 1. Santrifüj 2. Çökelme 3. Filtrasyon 4. Membran filtrasyonu 5. Adsorpsiyon (aktif karbon, doğal adsorbanlar) 6. Buharlaştırma 7. Destilasyon 8. Kompostlama

21 Kimyasal Arıtım Yöntemleri 1. Kimyasal Çökeltim (FeCl 3, Ca(OH) 2 vs.) 2. Kimyasal Oksidasyon (elektroliz, foto-oksidasyon)

22 Biyolojik Arıtım Yöntemleri 1. Anaerobik Biyolojik Arıtım 2. Aerobik Biyolojik Arıtım

23 İspanya da Sızdırmazlığı sağlanmış havuzlarda karasuyun biriktirilip yaz aylarında buharlaştırılması yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir.

24 Lagünde 3 ay kurutulduktan sonra

25 Lagünlerde buharlaşmayı hızlandırmak için : Güneş enerjisi panelleri Su buharını süpürmek için hareketli panel sistemleri

26 Oluşan karasu keki Potasyumca zengin olduğundan gübre olarak kullanımı Toprak iyileştiricisi olarak kullanımı

27 Karasu kekinin toprağa % 1-2 düzeyinde ilave edilmesi ile Organik maddelerin parçalanmasının nem ve sıcaklık şartlarına bağlı olduğu Toksik organik bileşiklerin güne kadar tamamen parçalandığı K düzeyinin arttığı Mikrobiyolojik aktivitenin arttığı Karasu kekinin ekimden uygun bir süre sonra ilave edilmesi gerektiği Laboratuvar ölçekli bir çalışmada gözlenmiştir.

28 Lagünlerde buharlaştırmada riskler : Sızdırmazlık sağlanamazsa yeraltı sularının kirlenme olasılığı Koku Sinek Görüntü kirliliği

29 Karasuyun Kompost haline getirilmesi Mısır püskülü, buğday sapı, zeytin yaprakları gibi bazı tarım ürünlerinin artıkları ile karasuyun karıştırılması ile organik gübre elde edilebilir.

30 Kompost haline getirilmiş karasu

31 Karasuyun sulama suyu olarak kullanımı Karasu örnekleri için KOİ değerlerinin 250 mg/l nin altına düşürülerek sulama suyu olarak kullanılabileceğine dair uygulamalar vardır. Bu koşularda kullanıldığında; içerdiği bitki besin elementleri, mineraller ve organik maddeler nedeniyle sıvı bir gübre olarak değerlendirilebilir. Bölgenin ekolojik şartları dikkate alınmalı Toprağın özelliklerine bakılmalı Uzun süreli uygulamalarda ilave katkılar gerekli olabilir

32 İspanya da 30 m 3 / hektar-yıl (Klasik sistem karasuyu) 100 m 3 /hektar-yıl (Kontinü sistem karasuyu) Araziye, bitki yokken ve ekimden en az 1 ay önce

33 İtalya da 50 m 3 / hektar-yıl (Klasik sistem karasuyu) 80 m 3 /hektar-yıl (Kontinü sistem karasuyu) Belediyelerle işbirliği yapılarak arazide bertarafına yasal olarak izin verilmiştir.

34 İtalya da Kumlu bir toprakta yetişen zeytin fidanlarına uygun dozda ve mevsimde karasu verilmesinin olumlu etkilerinin olduğu literatürde belirtilmiştir.

35 İspanya da Kireçli bir toprakta sera düzeyinde yapılan bir çalışmada: 1. Karasu ilavesi ve toprağın dinlendirildikten sonra ekimin yapılmasının çok olumlu sonuçlar verdiği gözlenmiştir. 2. Karasu ile birlikte N, P ve S ilavesinin de yararlı olacağı belirtilmiştir.

36 İtalya da Karasuyun kontrollü bir şekilde ve uygun hacimlerde kullanıldığında, zeytin ağaçlarına, bağlara, mısır ve ayçiçeği üretimine olumlu etkilerinin olduğunu gözlenmiştir.

37 Dünyadaki artan protein gereksinimini karşılamak ve dengeli bir beslenme sağlamak amacıyla yeni protein kaynaklarının bulunması ve kullanılması zorunlu hale gelmektedir. Karasuyun mikrobiyal protein üretiminde karbonhidrat kaynağı olarak kullanımı gündemdedir.

38 Mantar yetiştirme Karasuyun arıtımı yerine, besin değeri yüksek, kolay ve ucuz bir şekilde mantar (Pleurotus ostreatus türü) üretimi hedeflenmiştir. Bol miktarda protein yanında, kompleks vitaminler ve mineral maddelerce zengin olan mantar hem ekonomik değeri hem de karbonhidrat içermemesi nedeniyle önemli bir besin maddesidir.

39 Anaerobik Arıtma ile Biyogaz ve Gübre Eldesi

40 Anaerobik Arıtma

41 Bir reaktör modeli V= 4 m 3, COD=5000 mg/l; OMW = 3 m 3 ; ph= adj.; COD out = 1710 mg/l; FR = L/day 5 7 day

42 Prof.Dr.İnci Eroğlu, ODTÜ Biyohidrojen Araştırma Grubu Hidrojen Gazı Üretimi Sistem Entegrasyonu PAB 2 Fotofermantasyon İP2.1. Biyokimya & Fizyoloji Elektrik Zeytinyağı fabrikası atıksuyu Zeytinyağı Fabrikası Atıksuyunun İşlenmesi İP1.2. Karanl ı k Fermantasyon s ı v ı İP2.2. Genetik Çalışmalar Biyolojik PAB 3 Fotobiyoreaktör Hidrojen Üretimi İP3.1. Laboratuvar bioreaktörü İP3.2. Güneş biyoreaktörü H 2, CO 2 PAB 4 Yakıt Hücreleri İP4.1. Tekli Yakıt Yakıt Hücreleri H 2 H 2, CO 2 2 Hidrojenin Depolanması Toplumsal Uygulamalar Eğitim Yayın

43 Biyolojik Hidrojen Üretimi Güneş Biyoreaktörü (8 L), fotosentetik bakteriler Prof.Dr.İnci Eroğlu, ODTÜ Biyohidrojen Araştırma Grubu

44 Karasuyun Destilasyonu KARASU UÇUCU YAĞ ASİTLERİ ALKOLER SU KATI ATIK

45 Adsorpsiyon 1. Aktif karbon, tonsil, zeolit veya diğer killer kullanılarak arıtma 2. Seçimli adsorbanlar ile ekonomik değeri olan organik bileşikleri geri kazanma

46 Polifenol geri kazanımı Polifenoller özellikle gıda endüstrisinde antioksidan olarak çok kullanılan maddelerdir. Karasu doğal antioksidan kaynağı olması bakımından çok önemlidir. Polifenollerin karasudan yapılarının bozulmadan geri kazanılması amacıyla pek çok araştırma yapılmaktadır.

47 Polifenollerin önemi nedir? 1. Antimikrobiyal etki 2. Fitotoksik etki 3. Antioksidan özellik

48 Polifenoller Polifenoller antimikrobiyal ve fitotoksik (zehir etkisi) özellikleri sayesinde mikroorganizmaların gelişimini inhibe ederler. Fenolik maddeler, kendisi yükseltgenirken karşısındaki maddeyi indirgeyerek antioksidan özelliği gösterirler. Polifenoller, yağların bozunmasına neden olan otooksidasyon reaksiyonunda görev alan O 2 ile tepkimeye girerek, indirgerler. Böylece zeytinyağının korunmasında etkili rol oynarlar.

49 Antioksidant nedir?

50 Pirina Zeytinyağı fabrikalarındaki zeytinlerin sıkılmasından sonra arta kalan zeytin küspesidir. Zeytinyağı fabrikalarının kullandıkları teknolojilere göre pirina içinde değişik oranda yağ ve su kalmaktadır. Yağ ayrıldıktan sonra kalan kısmı top kömür haline getirilmekte ve katı yakıt olarak satılmaktadır.

51 Pirina nın Özellikleri 1. Katı atık 2. C, H ve N bakımından zengin 3. % 2-12 yağ içerir

52 Pirina Yağı 100 Kg. pirinadan ortalama Kg Pirina yağı Kg. Kuru pirina elde edilmektedir. Pirinada enzimler nedeni ile serbest asitlik zaman içerisinde hızla yükselmektedir. Yağ asitliğindeki bu artışı önlemek için pirina kurutulmak üzere mümkün olan en kısa zamanda, mümkünse elde edildiği gün pirina fabrikalarına gönderilmelidir. Kurutma işlemi enzim faaliyetlerini durdurur ve, pirinadan yağın çözgen ile alınmasını kolaylaştırır.

53 Pirina nın Kullanım Alanları 1. Katı Yakıt 2. Pirina, hayvan yemi katkı maddesi olarak da kullanılabilmektedir. Besin değeri olarak 1,6 kg pirina 1 kg kepeğe karşılık gelmektedir. 3. Pirina aynı zamanda kompozit gübre elde edilmesinde de kullanım alanı bulmuştur. Yapılan çalışmalarda, fitotoksik olmayan ve organik madde içeriği yüksek olan kompostlanmış pirinanın bahçe bitkilerinin yetiştirilmesinde ve toprağın güçlendirilmesine ihtiyaç duyulan arazilerde kullanılabileceği belirtilmiştir. 4. Pirinadan, fermantasyon yoluyla lipaz gibi kimyasal maddeler üretilebilmektedir. Hidroliz edildikten sonra destile edilerek aktif karbon, metanol, asetik asit, karbon elde edilmesi denenmiş ve başarılı olunmuştur. Pirinadan aktif karbon elde edilmesi özellikle son yıllarda yaygınlaşmıştır.

54 Katı yakıt olarak pirina Kül ve S içeriği düşük Uçucu maddeleri fazla (VOC, PAH) CO oluşumu fazla Akışkan yatak yakma teknolojisi tercihi Kömürden daha az SO 2 oluşumu NO x oluşumu kömüre benzer Pirina + kömür karışımının fazla hava ile yakılması (daha az NO x ve SO 2 )

55 Balık Yemi Zeytinyağı üretimi sırasında elde edilen 200 bin ton posa (pirina), balık yemi olarak kullanılacak. Balık üreticilerin yem maliyetlerini aşağıya çekme ve alternatif yem konusunda araştırma yapan Ege Üniversitesi (EÜ) Su Ürünleri Fakültesi Su Ürünleri Yetiştiriciliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Belgin Hoşsu ve ekibi, balıkların zeytin posasına ilgisini tespit etti. Posanın balıklar için hem besleyici olduğunu, hem de bu hayvanların bağışıklık sistemine olumlu etkide bulunduğunu belirleyen Prof. Dr. Hoşsu, en büyük zeytinyağı üreticisi olan TARİŞ ile görüşerek, projeyi önümüzdeki günlerde hayata geçirmeye hazırlanıyor. Prof. Dr. Belgin Hoşsu, yağ kokusu ve az miktarda da olsa, protein barındıran zeytin posasının, balıkları cezbettiğini söyledi. Hoşsu, balık üretim çiftliklerinin, yem olarak kullandığı balık unu, balık yağı, soya, mineraller ve vitamin gibi maddeleri yurtdışından temin ettiğini belirterek, bunların dövize endeksli olması nedeniyle üretim maliyetlerinin yükseldiğini ifade etti. Belgin Hoşsu şöyle konuştu: İşletme masraflarının yüzde 50 sini yem maliyetleri oluşturuyor. Doğaya zarar veren bu atığın balıklara karşı cezbedici yönünü tespit ettik. Bunu balık etine dönüştürüp, yem maliyetlerini yüzde 50 düşüreceğiz.

56 Pirina dan Biyogaz Eldesi Pirina Hidroliz Selülotik bakteriler ph = o C /50-60 o C Şekerler ve Organik asitler Asidifikasyon Asit bakterileri CH 3 COOH, H 2, CO 2 Metan oluşumu Metan bakterileri CH 4 ve CO 2

57 Pirina + Karasu Yağı alınmış ve çekirdeği ayrılmış pirina ile karasu karıştırılarak yakacak ve briket yapımında kullanılabilir.