Transkript

1

2

3 3

4

5 5

6 6

7 7

8

9

10 10

11 11

12 12

13 13

14 14

15 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20

21 21

22 22

23 Biyogazın Kırsal Kalkınmadaki Rolü Dr. Yük. Müh. Ahmet Hamdi ORHAN - Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Öğretim Üyesi Merve ORHAN - Doğu Akdeniz Üniversitesi 23 İnsan yaşamı tarım ve hayvancılık ile başlamıştır. Bu süreçte hayvan ve bitki atıkları şu ana dek büyük ölçüde yakacak olarak kısmen de gübre olarak kullanılmaktadır. Oysa biyogaz prosesi ile bu atıklarda saklı olan gazlardan enerji üretilme imkânı mevcuttur. Bilindiği kadarı ile bu gazlar arasında en çok ve en önemli olanı metan gazı(cn4 tür). Metan gazının yakacak olarak kullanılması atık değerinin artması yanında küresel ısınmaya da önemli ölçüde katkı yapacaktır. Çünkü atmosferi kirleten ve küresel ısınmaya yol açan sebeplerden biride atmosferdeki metan gazı birikimidir. Metan gazı karbondioksit gazına göre 21 misli daha fazla atmosferde kalma gibi bir özelliğe sahiptir. Bu gazın atıklardan arıtılıp yakılması ile yakacak olarak kullanımı ve kısmen de gübre olarak kullanımı daha rasyonel ve bilimsel bir şekilde kullanımı anlamına gelecektir. Hayvan bitki atıklarının derli toplu bir şekilde bir yerleşim merkezinde yönetilmesi o yerleşim yerinin çevre sorunlarının da bir anlamda iyileştirilmesi demek olacaktır. Özetlersek bitki ve hayvan atıklarının biyogaz prosesi ile anaerobik bir ortamda değerlendirilmesi söz konusu atıkların değerlerinin arttırılması yakacak ihtiyacının daha anlamlı bir şekilde elde edilmesi ile çevre sorunlarının bir anlamda kontrol altına alınması anlamına gelmektedir. Ayrıca elde edilen gübrenin bitkinin daha kolay ve verimli bir şekilde kullanılması da mümkün olacaktır. Yenilenebilir bir enerji olması, fosil yakıtların kısmen ikamesini sağlayacaktır. Küresel ısınmanın olumsuz etkileri azalacak ve küçük yerleşim birimleri için (köyler için )önemli bir katkı sağlanmış olunacaktır. Hayvan ve bitki atıklarının çevreyi bozmadan, bir taraftan enerji üretilmesi, daha sonra yanmış gübre haline gelen atıkların toprağın zenginliği için ve sürdürülebilir bir tarım için toprağın kalitesinin korunması gibi birçok faydalı sonuçları ortaya çıkmaktadır.

24 7 ay kış yakacağının büyük bir kısmı tezek ve bitki atıklarının kullanılması yerine biyogazın prosesi sırasında ortaya çıkan metan gazının ısınmada kullanılması, mümkün olabilecektir. Diğer taraftan doğal olarak proses edilen bitki ve hayvan atıklarının yanmış gübre olaraktan toprağa verilmesi, biyogaz sisteminin bir başka yan ürünüdür. Her köyde yeteri kadar hayvan ve bitki atığının olduğu bilinmektedir. Köylerde biyogaz proseslerinin, ısınma ve enerji için önemli bir çözüm olacağı görülmektedir. Biyogaz Nedir Ve Nasıl Üretir? Biyogaz organik maddelerin anaerobik (oksijensiz) ortamda, farklı mikroorganizma gruplarının varlığında, biyomet anlaştırma süreçleri (havasız bozunma- biyolojik bozunma - mikrobiyal bozunma - anaerobik fermantasyonun kontrollü süreci) ile elde edilen bir gaz karışımıdır. Biyogaz sığır, koyun, domuz ve kanatlı hayvanların dışkıları, bitki atıkları hava ile teması kesildikten sonra ortaya çıkan bir gaz türüdür. Biyogazın içeriği % metan gazı ve %40-25 miktarı ise CO2 gazıdır. Bu gazının içerindeki metandan dolayı yanıcıdır. Biyogaz enerji eş değeri ondan önce yapılan araştırmalardan biyogaz m3 gaz başına 6-8 kwh olmakla beraber kullandığı yer göre değişiklik gösterir. 1m3 biyogaz =0,62 litre gazyağı, 1,46 kg odun kömürü, 0,43 kg bütan gazı, 12,30 kg tezek, 3,47 kg odun, 0,66 litre mazot, 0,25 m3 propana eşdeğerdir. Biyogaz potansiyeli 1 sığır gübresi litre / kg 2 kanatlı gübresi litre/ kg 3 domuz gübresi litre/kg 24 Hayvan gübresi potansiyeli 1 sığır kg/ gün 2 koyun & keçi 2 kg/ gün 3 kanatlar için 100 gr/ gün olarak düşünülebilir bir örnek vermek gerekirse bir sığır 90x10 = 900 olur tavuktan günlük öğretecek biyogaz miktarı ELPG eş değeri 28 kg bu ise bir günde 2,33 mutfak tüpüne eş değerdir burada en önemli nokta bu hammaddenin hava ile temasının kesilmesidir. Öğretim için birçok teknoloji geliştirmiştir en yaygın kullanımı uzun süreli bekletmeli sistemledir. Bu sistemler fazla yer kaplarlar. Bu da ilk yatırım maliyetin artırır. Oysa alternatif enerji sistemleri daha hızlı gaz üretim yapacak daha az hacim kaplayacaktır. Bununla çürütme hızı artırılarak öğretim hızlandırılır. Gaz öğretim bitikten sonra gübre kalitesi artar, artan gübre kalitesi ile & arası verimin artması düşünmektedir. Ülkemizde büyük baş hayvan hesabı ile 90 milyon ton biyogaz üretimin mümkün olabilecektir bu enerji miktarı parasal değeri bir buçuk milyar dolardır. Aşağıdaki şekilde fotosentez-biyogaz üretimi kullanımı döngüsü şematik gösterilmektedir.

25 Biyogaz: Organik maddeler oksijen yokluğunda ayrıştığında -anaerobik oluşum olarak adlandırılan işlemhacimce %40-70 metan (Ch4), %30-60 karbon dioksit (CO2), %1-5 diğer gazlar [%0-1 hidrojen (H2), %0-3 hidrojen sülfür (H2S)] içeren bir gaz oluşur. Bazen bu ayrışım doğal olarak bataklık etraflarında gerçekleşir ve oluşan gaza "bataklık gazı" denir. Diğer durumlarda atık su arıtma tesislerinde lağım ayrıştırılırken oluşan gaza "sindirici gaz" denir. Son olarak, katı atıkların depolandığı arazi doldurulan yerlerde atıkların oluşturduğu gaza "arazi doldurma gazı" denir. Müşterek olarak, bu gaz karışımları biyogaz olarak bilinir. Renksiz, kokusuz, yanıcı olan biyogaz için kullanılan diğer ifadeler lağım gazı, sulu çamur gazı, maden gazı, aptal ateşi, inek pisliği gazı, biyoenerji, ve "geleceğin yakıtı" dır. Yemek pişirmek ve aydınlanmak için dört kişilik bir aile günde 4248 litre biyogaz tüketir, bu da ailenin gecelik çöpü ve üç ineğin pisliğinin toplamından rahatlıkla üretilecek miktarda biyogaz demektir. Eğer gübre, mutfak atığı, bahçe atığı, malt artığı, posa artığı, market atığı, mezbaha atığı, yağlar ve diğer yerli-organik substratlar anaerobik olarak işlemden geçirilirse, mesela serbest oksijensiz olarak, biyogaz üretilir. 25 Farklı çeşitlerden mikroorganizmalar anaerobik koşullar altında organik substratların karbonlarını metabolize ederler. Bu işlem -sindirim veya anaerobik fermantasyon- bir besin zincirini takip eder. Mesela, eğer gübre bu şekilde işlemden geçirilirse, sindirilmiş gübre taze gübreye göre çok daha az kokuyla son ürün olarak elde edilir. Buna ek olarak, bu sindirilmiş gübre nötr ph-derecesine sahiptir ve bitkilere uygulandığındaki yakıcı etkisi ortadan kalkmıştır. Sindirimden sonra azot genellikle organik bağını yitirmiş olur ve amonyak (NH4) formunda bulunur. Bundan dolayı, bitki tarafından direk olarak özümsenebilir. Bu şekilde çiftçi, gübreleştirmenin basit ve ucuz bir yolunu elde eder. Pahalı mineral gübrelerden vazgeçebilir. Üretilen biyogazın miktarı başlangıçtaki organik maddenin sadece miktarına değil kalitesine göre de değişir. Biyogaz Teknolojisi İyi çalışan biyogaz sistemleri kullanıcılarına birçok açıdan fayda sağlar, toplum ve çevre açısından genel olarak: enerji üretimi (ısı, ışık, elektrik); organik atıkların yüksek kaliteli gübreye dönüşmesi; mikropların (patojenler), kurt yumurtalarının ve sineklerin indirgenmesindeki hijyenik koşulların gelişmesi; iş yükünün indirgenmesi, özellikle kadınların, yakacak odun toplama ve pişirme açısından; çevresel avantajları olarak: toprak, su, hava ve ağaçlık bitkilenmesinin önlenmesi; mikro-ekonomik avantajları olarak: enerji ve gübrenin yerini alması, ek gelir kaynakları, artan hayvan çiftçiliği ve tarım kazançları yaratması; makro-ekonomik avantajları olarak: merkezileştirilmemiş enerji nesli, yerli mal üretimi ve çevresel korunum sayılabilir. Biyogaz, bir defa kullanıldığında bir daha yenilemenin imkansız olduğu, aynı zamanda kullanıldıklarında çevresel sonuçları olan karbon dioksit, azot dioksit ve sülfür dioksit (asit yağmurlarını oluşturan) salımının oluşturduğu global tehlike ile beraber karbon monoksit gibi diğer insan sağlığına zararlı gazlara ilişkin birbirini izleyen etkileri olan fosil yakıtlarıyla kıyaslandığında çok iyi bir yenilenebilir enerji kaynağıdır. Diğer taraftan biyogaz kullanılırken atmosfere bırakılan karbon dioksit bitkiler tarafından fotosentezle geri alınır.

26 Türkiye'de Biyogaz Biyogaz teknolojisindeki bunca avantajı sıraladıktan sonra ülkemizdeki durumuna bakacak olursak parmakla gösterilecek derecede az ve yetersiz tesis olduğuna üzülmemek elde değil. Proje aşamasında kalıp uygulamaya geçilemeyen birçok örnek dışında uygulamada başarısız olunup yarıda bırakılan projeler de yok değil. Avrupa'da kırsal kesime verilen önem doğrultusunda birçok kentte, hatta kasabada küçük ölçekli biyogaz tesisleri kurulmuş olmasına karşın ülkemizde kırsal kesim hep ikinci plana atılıp öncelik büyük şehirlere verildiğinden köyden kente göç engellenememiş ve bu yüzden ne kırsal kesimde ne de kentte planlı gelişim yönünde sağlıklı adımlar atılamamıştır. Bunun sonucunda büyük şehir belediyelerinin bütçeleri doğrultusunda uygulamaya çalıştıkları projelerden tam randıman alınamamıştır. Bu keşmekeşliğe bir örnek de İzmir'dedir. Yıllar boyunca denize dökülen her türlü atık körfezi bataklık haline getirmiş, son on yılda harcanan emeğe ve paraya karşın net bir çözüme ulaşılamamıştır. Şu an yürütülmekte olan Büyük Kanal Projesi'yle şehrin tüm atığının tek bir tesiste toplanarak ayrıştırılması, konumuz olan biyogaz elde edilerek bundan faydalanılması ve çevreye zararsız hale getirilen atığın geri dönüşümünün gerçekleştirilmesi hedeflenmektedir. Harmandalı Katı Atık Deponi Alanı'na ilişkin oluşan problemler tesisin dizayn edildiği şekilde işletilememesinden kaynaklanmaktadır. Sözgelimi Belediyeler arasındaki iletişim eksikliği ve ekipman yetersizliği nedeniyle evsel atıklar zaman zaman gerektiği şekilde gömülememekte; bu da martılar tarafından çöplerin karıştırılmasına neden olmaktadır. Kaynağında ayırma gerçekleşmediğinden çöpler cam, plastik, kağıt gibi niteliklerine göre ayrı olarak depolanamamaktadır. Büyükşehir Belediyesi'nde mevcut olan iş makinelerinin yetersiz oluşu ve kullanım ömrünü tamamlaması nedeniyle Harmandalı Katı Atık Deponi Alanı'ndaki çalışmalar verimli olarak sürdürülememiş; bu nedenle depolama alanına gelen çöpün toprağa serilmesi işi özelleştirilmiştir. 26 Depolama Alanı'nda organik atıkların oksijensiz ortamda mikrobiyolojik olarak ayrışması sonucu metan gazı ağırlıklı olmak üzere, karbondioksit, hidrojen sülfür, amonyak, azotlu bileşikler vb. gazlar oluşmakta; bu gazlar herhangi bir önlem alınmadan atmosfere verildiğinde, patlamalara ve zehirlenmelere neden olarak çevre ve insan sağlığını olumsuz yönde etkilemektedir. Bu nedenlerden dolayı; Harmandalı Katı Atık Deponi Alanı'nın evsel atık depolama bölgesinde çöplerin ayrışmasından kaynaklanan deponi gazlarının miktarının belirlenmesi, toplanması, gaz yakma sisteminin projesi, inşası ve gazın elektrik enerjisine dönüşümü ile ilgili İzmir Büyükşehir Belediyesi tarafından tarihinde bir ihale yapılmıştır. Konu ile ilgili çalışmalar tamamlanmış olup; tarihinden itibaren yeni sistem devreye girmiştir. Hâlihazırda alanda mevcut gaz toplama bacalarının verimli olan 18 adedinden yüksek yoğunluklu polietilen borular yardımıyla toplanan gaz ana kolektör ile deponi gazı yakma tesisine verilmektedir m3/saat'lik gaz yakma kapasitesine sahip tesiste, deponi gazları 1000 C' de yakılarak, çevreye olumsuz etkiler önlenmektedir. Vadi şeklinde olan katı atık depolama alanının en derin bölgesi ortalama 25 m. olup; toplanan deponi gazının içerisinde % oranında metan gazı mevcuttur. Evsel atıkların depolandığı kısımdan oluşan çöp sızıntı suları çalışır durumdaki ön arıtma tesisinde kanal standartlarını sağlayacak şekilde arıtıldıktan sonra kanal sistemine verilmektedir. Önümüzdeki günlerde Büyük Kanal Projesi kapsamındaki kanal sistemine bağlanacaktır. İstanbul'da da benzer uygulamalar denenmiş ancak şehrin altyapısı çok yetersiz olduğundan başarıya ulaşılamamıştır. Zaten biyogaz araştırmamızda gördüğümüze göre daha çok kırsal kesimde gelişmeye yönelik kullanılması uygun olan, çok nüfuslu ve altyapısı yetersiz büyük şehirlerde hayata geçirilmesi zaman alacak bir sistemdir. Çıkarılacak yasalarla bu sistemi kırsal kesimde kuracak girişimciler desteklenip, çiftçi ve halk da bilinçlendirilerek kısa sürede ülkemizin en büyük sorunlarından biri olan enerji sıkıntısı ortadan kaldırılabilir. Uzun vadede ise büyük kentlerde uygulamaya sokulacak tesisler, sınırları netleştirilmiş, yaptırımı yüksek, kontrolü kolay olacak şekilde çıkarılacak yasalar ve bilinçlendirilmiş toplumla kendi kendine yetip çevreyi koruyan bir enerji kaynağına ulaşılabilir.

27 Biyogaz Oluşumunun 2. Bir Şekli, biyogaza dönüştürülmesi işlemdir. Metan üretimi diğer süreçlere göre daha yavaş bir süreçtir. Metan oluşumundaki etkili bakteriler çevre koşullarından oldukça fazla etkilenirler. Biyogaz Üretiminde Kullanılan Materyaller Biyogaz üretiminde organik atık Kompleks organik maddenin basit maddeye dönüşümü Biyogaz üç evrede oluşur: 1. Hidroliz 2. Asit oluşturma 3. Metan oluşumu dur. Birinci aşama atığın mikroorganizmaların salgıladıkları enzimler ile çözünür hale dönüştürülmesidir. Bu aşamada polisakkaritler monosakkaritlere, proteinler peptidlere ve aminoasitlere dönüşür. Bundan sonraki aşamada asit oluşturucu bakteriler devreye girerek bu maddeleri asetik asit gibi küçük yapılı maddelere dönüştürürler. Asit oluşumu üretim esnasında ph'nın düşmesine neden olabilir bu durum metan oluşumunu sağlayacak bakteriler üzerinde olumsuz etki yaratabilir. Son aşamada ise bu maddeleri metan oluşturucu bakteriler biyogaza dönüştürürler. Görüldüğü gibi biyogaz oluşumu mikrobiyolojik etmenler ile gerçekleşmekte ve doğal olarak bu mikrobiyolojik organizmaların etkileneceği her türlü koşul biyogaz üretimini de etkilemektedir. 1. Hidroliz Aşaması İlk aşamada mikroorganizmaların salgıladıkları selular enzimler ile çözünür halde bulunmayan maddeler çamur içerisinde çözünür hale dönüşürler. Uzun zincirli kompleks karbonhidratları, proteinleri yağları ve lipidleri kısa zincirli yapılara dönüştürürler. Bu basit organiklere dönüşüm sonucunda birinci aşama olan hidroliz tamamlanmış olur. 2. Asit Oluşturma Aşaması Çözünür hale dönüşmüş organik maddeleri asetik asit, uçucu yağ asitleri, hidrojen ve karbondioksit gibi küçük yapılı maddelere dönüşür. Bu aşama anaerobik bakteriler ile gerçekleştirilir. Bu bakteriler metan oluşturucu bakterilere uygun ortam oluştururlar. 3. Metan Oluşumu Bakterilerin asetik asidi parçalayarak veya hidrojen ile karbondioksit sentezi sonucunda Biyogaz üretimi için kullanılan materyaller, hayvansal gübreler, organik atıklar ve endüstriyel atıklar olarak üç başlık altında incelenebilir. Bu bağlamda kullanılan materyaller: 1. Hayvansal atıklar 1. Hayvancılık ile elde edilen atıklar 2. Hayvan gübreleri 2. Bitkisel atıklar 1. Bahçe atıkları 2. Yemek atıkları 3. Endüstriyel atıklar 1. Zirai atıklar 2. Orman endüstrisinden elde edilen atıklar 3. Deri ve tekstil endüstrisinden ele edilen atıklar 4. Kâğıt endüstrisinden elde edilen atıklar 5. Gıda endüstrisi atıkları 6. Sebze, tahıl, meyve ve yağ endüstrisinden elde edilen atıklar 7. Şeker endüstrisi atıkları 8. Evsel katı atıklar 9. Atıksu arıtma tesisi atıkları Biyogaz üretimi tarımsal atıklardan yararlanılarak yapılabileceği gibi endüstriyel atıklardan yararlanılarak da yapılabilmektedir. Kentsel atıkların ayrı ayrı toplanılması ve kanalizasyon atıklarının arıtma 27

28 tesislerinde toplanılmasıyla önemli ölçüde biyogaz üretim imkânı vardır. Bu çerçevede Türkiye'de İzmir Büyükşehir Belediyesi'nin Büyük Kanal Projesi çerçevesinde yaptığı bazı çalışmalar bulunmaktadır. Biyogaz Üretimini Etkileyen Faktörler karşıda oldukça hassastırlar. Reaktörün içerisindeki sıcaklık bekleme süresini ve reaktör hacmini de belirler. Sıcaklığın düzeyine göre sınıflandırılması üç şekilde yapılabilir. 1. Psikofilik sıcaklık aralığı = Derece 2. Mesofilik sıcaklık aralığı = Derece 3. Termofilik sıcaklık aralığı = Derece 28 Biyogaz boruları Genel olarak biyogaz oluşumuna etki eden mikrobiyolojik bakterilerin etkileneceği her faktör biyogaz üretimini de etkiler. Bir bakterinin yaşamsal faaliyetlerini devam ettirebilmesi için belirli sıcaklık ve ph değerlerine ihtiyacı vardır. Aynı zamanda toksisite de bakterilerin faaliyetlerini direk olarak etkiler. C/N oranı (Karbon / Azot) bir bakterinin ayrıştırma hızına etkisi bulunduğu için önemlidir. C/N oranın dar olması bakterilerin o atığı daha hızlı ayrıştırması anlamına gelir. Son olarak ta biyogaz üretiminin yapıldığı reaktörde organik yükleme hızı ve hidrolik bekleme süresi de biyogaz üretimine direk olarak etkiler. Sıcaklığın Biyogaz Üretimine Etkileri Metanojenik bakteriler çok yüksek ve çok düşük sıcaklık değerlerinde aktif olmamaktadır. Bu yüzden biyogaz üretiminin gerçekleşeceği reaktör sıcaklığı biyogazın üretimine veya hızına direk olarak etki etmektedir. Bu bakteriler sıcaklık değişimlerine ph'nın Biyogaz Üretimine Etkileri Metan oluşturucu bakteriler için en uygun ph değerleri nötr veya hafif alkali değerlerdir. Anaerobik şartlarda fermantasyon işlemi devam ederken arasında değişir. ph değerinin 6.7 düzeylerine düşmesi durumunda bakteriler üzerinde toksit etki yapar. Asit oluşturucu bakterilerin ise sayısı artarak phnın düşmesine ve metan oluşumunun durmasına sebep olabilirler. Bu gibi durumlarda reaktöre organik madde yüklenmesi kesilerek asit oranının düşmesi sağlanır. ph'nın kararlı bir hale gelebilmesi için kimyasal da kullanılabilmektedir. Bu kimyasallardan bir tanesi sönmüş kireç olarak bilinen kalsiyum hidroksittir. Toksisite'nin Biyogaz Üretimine Etkileri Mineral iyonları, ağır metaller ile deterjan gibi maddeler bakterilerin gelişimi üzerinde olumsuz etkiler oluştururlar. Bu maddelerin biyoreaktörlere sızması ile üretimin yavaşlaması veya durması söz konusu olabilmektedir. Tavuk yetiştiriciliğinde yemlere antibiyotik katılması, gaz üretiminde tavuk gübrelerinin kullanıldığı sistemlerde toksisite etkisi yapmaktadır. Bu şekildeki yemlerle beslenen tavukların gübrelerinde de antibiyotikler bulunmakta ve bu antibiyotikler metan oluşturucu bakteriler üzerinde olumsuz etki yapmaktadır. C/N Oranının Biyogaz Üretimine Etkileri Anaerobik bakteriler karbonu enerji elde edebilmek için kullanmaktadırlar. Azot ise bakterilerin büyümesi ve çoğalması için gerekli olan diğer maddedir. C/N orano biyogaz elde edilecek olan atık için uygun değerlerde olmalıdır. Oran 23/1 düzeyinden fazla ve 10/1 oranından az olmamalıdır. Azot oranının fazla olması amonyak oluşumu sebebiyle biyogaz üretimini olumsuz etkilemektedir. Organik Yükleme Hızının Biyogaz Üretimine Etkileri Organik yükleme hızı, birim hacim (m3) bio reaktörlere günlük olarak beslenen organik madde miktarıdır. Organik yükleme hızının mümkün oldukça optimumda tutulması gereklidir Aksi halde ph seviyesi düşerek gaz oluşumunu tamamen durabilmektedir.

29 Mesofilik şartlarda çalışan reaktörler için optimum organik yükleme hızı Türkiye'de Biyogaz yılları arasında ülkemizde Toprak-Su araştırma enstitüleri tarafından yoğun olarak araştırılmıştır. Daha sonra ise bu konudaki araştırmalar üniversiteler bünyesinde bireysel olarak devam etmiştir. Biyogaz üretimi herkesin kendi başına yapabileceği bir şey değildir. Bu üretim için eğitimli ve gerekli donanımı olan kişiler tarafından desteklenmesi gerekmektedir. Türkiye'de bu konuda yeterli bilgiye sahip kişilerin bulunması hususunda sorunlar bulunmaktadır. Dünya'da Biyogaz Biyoreaktörler Biyogaz deposu Biyogazın üretimi için tasarlanmış yapıların genel ismidir. Küçük hacimli ve büyük hacimli olarak ikiye ayrılabilir. Küçük hacimli reaktörler hacim olarak 3 ton a kadar olabilmektedir. Ancak yapılan araştırmalarda 10 tonun altında istenilen verimlilikte olmamaktadır. Biyo reaktörün tasarımında üretimin kesik kesik mi yoksa sürekli mi olacağı da belirleyici bir unsurdur. Dünyada biyo reaktörü ve biyogazı en çok kullanan ülke Çin'dir. Bu ülkenin kendine has küçük kapasiteli reaktörleride vardır. Son dönemlerde ucuz maliyeti nedeniyle torba tipi ya da balon tipi reaktör modellerinde yaygınlaşmaktadır. Ancak bu model reaktörlerin verimli hizmet süreleri takriben 2-3 yıl kadardır. Biyogaz üretiminde ise kullanılan en yaygın üç reaktör aşağıdaki gibidir: Dünyada biyogaz üretim ve kullanımı giderek gelişmektedir. Hayvan gübresinden elde edilen biyogazın tesis oranları dikkate alınırsa dünyadaki tesislerin %80'i Çin'de %10'u Hindistan'da, Nepal ve Tayland da bulunmaktadır. Tesis sayısına göre ise ülkelerin sıralaması yanda tabloda verilmiştir. Avrupa'nın hayvan gübresi ile elde ettiği biyogaza ve tesis sayısına bakılacak olursa bu noktada Almanya 2,200 tesis ile en fazla üretim yapan ülke konumundadır. Bu ülkeyi 70 tesis ile İtalya takip etmektedir. Almanya'da biyogaz tesislerinin yapımı 1993 yılından itibaren artmış ve yine aynı yıldan günümüze kadar 139 tesisten 2,200 tesise kadar artmıştır. Biyogaz Tesisinin Kuruluş Örneği Sabit kubbeli (Çin tipi) reaktörler, 2. Hareketli kubbeli (Hint tipi) reaktörler 3. Torba tipi (Tayvan tipi) reaktörler

30 30 Bazı maddelerin C/N oranları Ham Materyaller C/N Oranı Ördek gübresi 8 İnsan dışkısı 8 Tavuk gübresi 10 Keçi gübresi 12 Domuz gübresi 18 Koyun gübresi 19 Sığır / Bufalo gübresi 24 Fil gübresi 43 Mısır samanı 60 Pirinç samanı 70 Buğday samanı 90 Talaş > 200 Biyogazın Kullanım Alanları Biyogaz ile çalışan otobüs / Bern, İsviçre Biyogaz doğalgazın kullanım alanlarıyla paralel olarak kullanılabilen bir enerji kaynağıdır. Biyogaz kullanım alanları aşağıdaki gibi sıralanabilir: 1. Doğrudan yakarak ısınma ve ısıtma 2. Motor yakıtı olarak kullanımı suretiyle ulaşım 3. Türbin yakıtı olarak kullanımı ile elektrik üretimi 4. Yakıt pillerinde kullanımı 5. Mevcut doğalgaza katılarak maliyetlerin düşürülmesi 6. Kimyasal maddelerin üretimi sırasında biyogaz kullanımı Tüm bu kullanım alanlarının yanı sıra biyogaz çevreye karşı duyarlı bir enerji kaynağıdır. Bu yüzden gelişen koşullarda çevre kirliliğinin önlenmesinde yeşil yakıt olarak bilinen organik madde kökenli biyogaz kullanımı daha önemlidir. Biyogaz üretimi için kullanılan ham maddeler tarımsal arazilerde üretildiği için, tarımsal işletmelerde gerek seraların ve iskân yapılarının ısıtılmasında gerekse traktörlerin yakıtı olarak kullanılmasında önemli bir fayda sağlayabilmektedir. Bu şekilde kullanılan biyogaz işletme maliyetlerini önemli ölçüde azaltmaktadır. Biyogaz Küresel Isınmanın Olumsuz Etkilerini Azaltır Mı? Küresel ısınmanın hammaddeleri arasında ağırlıklı olarak hayvan ve bitki atıkları teşkil etmektedir. Dünyada ki yaygın şekli ile hayvan atıkları (inek)büyük yekûn teşkil etmektedir. Bu nedenle hayvan atıkları biyogaz vasıtası ile proses edilip metan gazının atmosfere doğrudan metan gazı olarak verilmesi engellenmektedir. Metan gazının atmosferde kalma süresi karbondioksitin 20 mislidir. Bu itibarla metan gazının işlenerek ısınma elektrik üretiminde kullanılması ile atmosfere metan gazı salanımı daha düşük düzeylerde olabilmektedir. Bu da küresel ısınmaya bir nevi katkısı diye düşünülebilir. Onun dışında odun ve kömürün ve tezeğin yakacak olarak kullanılması biyogaz vasıtası ile önemli ölçüde kontrol altına alınabilmektedir. Hayvan ve bitki atıklarının doğrudan yakacak olarak kullanılması toprağın gübre ihtiyacını önemli ölçüde azaltmaktadır(hayvan gübresi).toprak için çok değerli olan hayvan gübresinin biyogaz prosesiyle işlenmesi durumunda gübrenin değeri artacak daha kaliteli bir gübre konumuna geçecektir. Bitkinin gübreyi alması kolaylaşacak ve tarımsal verime büyük katkı yapacaktır. Çiftçinin gübre ihtiyacı azalacak ve gereksiz yere gübre kullanmayacaktır. Tarımsal ve hayvansal organize tarımsal bölgeleri kurulması halinde bu tesislerin efektif olması mümkün olabilecektir. Biyogaz Tesisinin Ekonomik Analizi -Yıllık gaz üretiminin parasal değeri, -Bir yıl boyunca kullanılacak gübrenin değerinde meydana gelecek artışın para olarak karşılığı, Bu iki değerin toplamı biyogaz tesisinin yıllık faydasını ortaya çıkarır. Fayda/Masraf oranı ise tesisin karlılığını ifade eder. 12 m3'lük bir biyogaz tesisi için yıllık gaz üretim hesabı; Tesisi C arasında işletebileceğimiz! Düşünerek bu sıcaklıklardaki fermantasyon süresi ve gaz veriminin dikkate alınması gereklidir. Tesisin günde normal olarak ortalama 0.53 metreküp gaz vermesi gerekmektedir. Bu değerler l metreküp gübreden elde edilmesi gereken değerlerdir.

31 O halde 12 metreküplük bir tesisten yılda alınacak gaz miktarı 365x12x0.53 = 2331,4 m3'tür. Tesisin C arasında bir sıcaklıkta tutulabilmesi için elde edilen gazın 1/3'ünün tesisin kendini ısıtmada kullandığı kabul edilirse geriye m3 biyogaz kalır. İşte faydalanılan kısım budur. Bu miktar gazın parasal değerini bulmakla yılda gaz üretiminden sağlanacak fayda hesaplanmış olacaktır. Biyogaz tesisinde kullanılacak gübre miktarındaki değer artış hesabı, tesisimizi çalıştırabileceğimiz C sıcaklıklar arasında ortalama olarak bekleme süresi 32 gündür. Dolayısıyla tesise, 32 günde tamamen yenilenmiş olacak şekilde bir besleme yapmamız gerekmektedir. Şu halde her gün tesisimizde 12/32 = metreküp gübre-su karışımı besleme yapmalıyız. Bir yılda 0.365x365 = metreküp gübre-su karışımı vermemiz gerekmektedir. Bu karışım 1/2 oranında olacağına göre de metreküp gübre kullanılmış olacaktır. Bu, l metreküp gübre 850 kg olduğuna göre x0.850 = ton gübreye eşittir. Gübre biyogaz tesisinde kullanıldıktan sonra % 20 bir değer artışı gösterdiğini ve gübrenin l tonunun piyasa rayiçlerine göre fiyatı da dikkate alınarak, gübrede meydana gelecek değer artışının, parasal değeri bulunabilir. Buna göre her iki şıktaki faydaların toplamı bize tesisin yıllık faydasını verecektir. Sonuç Ve Öneriler: 1. Hızlı yol almak için biyogaz tesislerinin özel sektör tarafından kurulması hükümet tarafından teşvik edilmeli. (Küçük HES'ler için yapılan benzeri bir uygulama bu alanda da yapılmalıdır.) 2. Bir biyogaz tesisi Kyoto protokolü gereği oluşturulmuş karbon (emisyon takas) borsasında emisyon satışı için çok önemlidir. Bu bağlamda, karbon borsasına iştirakimize mümkün olacağı ortam oluşturulmalı ve tesis kurmak isteyen girişimcilere karbon borsası konusunda bilgilendirme yapılmalıdır. (Biyogazın karbon borsasında büyük önemi var. Çünkü bir ton metan gazının değeri 1 ton karbonun katı civarındadır sonunda karbondioksitin tonu 4 USD'ye işlem görürken aynı miktar metan için 70 USD civarında işlem görmektedir) 4-İstihdam; Pilot bölge olarak Van bölgesinin seçilmesi halinde 1500 köyün ve mezranın 700 e yakını biyogaza çok müsait bir konumdadır. Bir başka deyişle 700 adet potansiyelinin olduğu tahmin edilebilir. Biyogaz tesisinin işletilmesi bakım ve onarımı 4 civarında 3-4 civarında insan istihdamına yol açabilir. Buda kırsal kesimde arasında kırsal istihdam imkânı ortaya çıkabilecektir. 5- Yapılan araştırmalar göstermiş tir ki kürsel ısınma sonucu su kaynakların da % 55 varan azalmaların olacağa tahmin edilmektedir buda yenilen bilir enerji kaynakların da hidrolik enerjinin ciddi bir şekilde azalacağı anlamına gelmektedir biyogaz enerjisin kısmen de olsa hidroelektrik enerjisin yaratacağı arz eksikliğini doldura bilir, özelikle kırsal kesimlerin enerji ihtiyacı bu gün için önümüzde ciddi bir problem olarak önümüzde durmaktadır. Kaynaklar: 1) 2) enerjisi.com/tr/?sayfa=basindan&altsayfa=3 3) 4) ozeti.pdf 5)T.C. Çevre Ve Orman Bakanlığı, Atık Yönetimi Eylem Planı( ) 6) emplani.pdf 7) ogaz.htm 8) df/s_karakuz_subat_byd.pdf 9) ctid=587b E-B A56B668945FD 10)A.Orhan, M.Orhan; Zengin Coğrafyanın Yoksulları 11)H. Ozan Erzincanlı, Türkiyede Atıklardan Enerji Üretimi ve Biyogaz 12) Bioteknolojik ürünler inşaat ltd. şti Biyogaz tesislerinden çıkacak gübrenin standardı oluşturulmalı, acil olarak tarımsal araştırma enstitülerinde bu gübrenin kullanıldığı araştırmalar yapılarak sonuçları üreticilerin ve araştırmacıların bilgisine sunulmalı ve tesislerden çıkan gübrenin etkin şekilde tarım arazilerinde kullanımı sağlanmalıdır.

32

33

34 34

35 35

36 36

37 37

38 38

39 39

40 40

41 41

42 42

43

44 Geri dönüşüm kazanacak,,, Türkiye kazanacak...,,