ET TAVUÐU VE BÜYÜKBAÞ HAYVAN GÜBRESÝNÝN ANAEROBÝK ARITILABÝLÝRLÝÐÝ

TMMOB Çevre Mühendisleri Odasý V. ULUSAL ÇEVRE MÜHENDÝSLÝÐÝ KONGRESÝ ET TAVUÐU VE BÜYÜKBAÞ HAYVAN GÜBRESÝNÝN ANAEROBÝK ARITILABÝLÝRLÝÐÝ Gamze Güngör (1), Göksel N. Demirer (2) (1) Araþtýrma Görevlisi, Orta Doðu Teknik Üniversitesi, Çevre Mühendisliði Bölümü, Ýnönü ggamze@metu.edu.tr (2) Sorumlu yazar. Doçent Dr., Orta Doðu Teknik Üniversitesi, Çevre Mühendisliði Bölümü, Ýnönü Bulvarý, 06531, Ankara, goksel@metu.edu.tr. Þu anki adresi: Washington Eyalet ümü, L.J. Smith Hall, PO Box 646120, Pullman, WA 99164-6120, ABD, demirer@wsu.edu ÖZET Et tavuðu ve büyükbaþ hayvan çiftliklerinden ortaya çýkan atýklar gerek mikta olmasý, gerekse içerdikleri yüksek organik madde, azot ve fosfor nedeniyle çevresel deðerler için önemli bir tehdit oluþturmaktadýr. Bu tür atýklarýn arýtýmýnda, hem kirlilik giderimi hem de enerji üretimi saðlayan anaerobik biyoteknoloji en i tavuðu ve büyükbaþ hayvan gübresinin anaerobik olarak arýtýlabilirliði araþtýrýlmýþtýr. Bu amaçla tavuk ve büyükbaþ hayvan gübresi ile bunlarýn 5 deðiþik orandaki karýþýmý (%100 büyükbaþ hayvan; ve %100 büyükbaþ hayvan gübreleri) kullanýlarak, 12.000 mg/l baþlangýç kimyasal oksijen ihtiyacý (KOÝ) deriþiminde, kesikli anaerobik reaktör deneyleri nda, toplam KOÝ giderim veriminin 43 gün sonunda %37.4 - atýða alýþmalarýnýn KOÝ giderim verimini arttýrdýðý, laboratuvar sýcaklýðýnda anaerobik arýtým veriminin hem alýþmýþ hem de alýþmamýþ kültür için 35 o Anahtar Kelimeler : ANAEROBIC TREATABILITY OF CATTLE AND BROILER MANURE ABSTRACT Wastes originating from broiler and cattle farms are important threats for environment because of both their high generation rates and high organics, nitrogen and phosphorus content. Anaerobic treatment offers the best solution in terms of both pollution reduction and energy production for the tratment of these wastes. In this study, anaerobic treatability of broiler and cattle manure were investigated. For this purpose, anaerobic batch reactor experiments were performed using cattle and broiler manure and their mixtures in 5 different ratios (100% broiler; 75% broiler, 25% cattle; 50% broiler, 50% cattle; 25% broiler, 75% cattle; 100% cattle) at 12.000 mg/l initial chemical oxygen demand (COD). At the end of the 43-day experimental period, the efficiency of total COD removal was found to be 37.4 43.3%. Since only 10% of total COD was soluble, about 30% particulate COD reduction was observed. Furthermore, the results of other 3 sets indicated that acclimation of microorganisms to the wastes increased the efficiency of COD reduction while they were lower at ambient temperature compared to 35 C both for acclimated and unacclimated cultures. Key words: Anaerobic, broiler, cattle, poultry, manure, codigestion

1. GÝRÝÞ Çiftlik hayvanlarýnýn geniþ ölçekli hayvan çifliklerinde beslenmesine dayanan üretim tarzý son yýllarda ülkemizde ve dünyada önemli ölçüde artýþ göstermiþtir. 2000 yýlýnda Türkiye de bertarafý ülkemizde hala çözülmemiþ bir sorundur. Bu atýklar, ne yazýk ki, çoðu kez bir arýtýma tabi tutulmadan alýcý ortamlara verilmekte ve yoðun çevre sorunlarýna neden olmaktadýr. Bu tür atýklarýn arýtýmýnda, hem kirl anaerobik biyoteknoloji en iyi çözümlerden biridir. Hayvan gübresinin anaerobik arýtýmý bugüne kadar pekçok araþtýrmacý tarafýndan çalýþýlan bir 1995; Bujoczek ve diðerleri, 2000; Alarýtýmý ve biyogaz elde edilmesi konusunda belirgin bir açýk görülmektedir. Türkiye de çiftliklerinde, kullanýlan altlýk malzemesinden dolayý, ciddi miktarda atýk oluþmaktadýr. Ayrýca bu çiftliklerde ýsýtma amacýyla önemli miktarda enerji tüketilmektedir. Bu nedenlerden dolayý anaerobik arýtým yan ürün olarak biyogaz üretilmesi nedeniyle özellikle et tavuðu çiftlikleri için deðerlendirilmesi gereken bir alternatiftir. Ülkemizde hayvan çiftliklerinin belirli bölgelerde yoðunlaþtýðý görülmektedir. Bu bölgeler atýklarý merkezi anaerobik arýtým tesislerinde birlikte arýtmak bu bölgelerdeki çevre sorunlarýnýn çözümüne önemli bir katkýda bulunabilir. Bu çalýþma et tavuðu ve büyükbaþ hayvan gübresinin, ayrý ayrý ve birlikte, anaerobik arýtým verimlerinin belirlenmesini hedeflemiþtir. Ayrýca besin takviyesinin, mikroorganizmalarýn atýða alýþmasýnýn ve sýcaklýðýn etkisi incelenmiþtir. Bu amaçla tavuk ve büyükbaþ hayvan gübresi ile bunlarýn 5 deðiþik orandaki karýþýmý (%100 tavuk; %75 tavuk, %25 büyükbaº hayvan; %50 tavuk, %50 büyükbaº hayvan; %25 tavuk, %75 büyükbaº hayvan; ve %100 büyükbaº hayvan gübreleri) kullanýlarak kesikli anaerobik reaktör deneyleri gerçekleþtirilmiþtir. Hayvancýlýkla uðraþan kesimlerde karmaþýk iþletim konfigurasyonlarý teknik ve iþletimsel sorunlara yol açacaðýndan bu çalýþma için en basit reaktör çeþidi olan karýþtýrmasýz kesikli reaktör seçilmiþtir. 2. MATERYAL VE METOTLAR 2.1. ATIKLARIN ÖZELLÝKLERÝ ilçesindeki çiftliklerden elde edilmiþ ve çalýþma boyunca buzdolabýnda +4 C de muhafaza Tablo 1. Deneylerde Parametre Et tavuðu gübresi Büyükbaº hayvan gübresi Toplam Katý Madde (TKM), % 73,6 ±0,1 16,9±0,1 87,65±0,05 83,2±0,3 Toplam KOÝ, mg/g kuru madde 1244 1237,5 Çözünmüþ KOÝ *, Toplam KOÝ nin % si 10±0,6 10±0,3 Toplam Keldal Azotu (TKA), mg A/g kuru madde 12,4±0,4 4,5±0,2 Amonyak Azotu (NH 3 -N), mg A/g kuru madde 8,85±0,35 2,35±0,05 Toplam Fosfor (TF), mg F/g kuru madde 16,9±1,6 3,4±0,5 * Toplam KOÝ si 5000, 10.000 ve 20.000 mg/l olan 3 numune için analiz yapýlmýþtýr 401

2.2. BAZAL ORTAM Deneylerde kullanýlan besiyer çözelti (bazal ortam (BO)) optimum anaerobik mikrobiyel büyüme için gerekli tüm mikro- ve makro-besinleri içermektedir. Besiyer çözeltisinin içerdiði elemetler ve deriºimleri ºöyledir (deriºimler, parantez içinde ve mg/l cinsinden verilmiºtir): NH 4 Cl (1200), MgSO 4 7H 2 O (400), KCl (400), Na 2 S 9H 2 O (300), CaCl 2 2H 2 O (50), (NH 4 ) 2 HPO 4 (80), FeCl 2 4H 2 O (40), CoCl 2 6H 2 O (10), KI (10), MnCl 2 4H 2 O (0,5), CuCl 2 2H 2 O (0,5), ZnCl 2 (0,5), AlCl 3 6H 2 O (0,5), NaMoO 4 2H 2 O (0,5), H 3 BO 3 (0,5), NiCl 2 6H 2 O (0,5), NaWO 4 2H 2 O (0,5), Cysteine (10), NaHCO 3 (6000) (Demirer ve diðerleri, 2000). 2.3. ANALÝTÝK METOTLAR KOÝ deriþimi ölçümleri Hach spektrofotometre (model: p/n 456000-02) kullanýlarak, diðer analizler ise standart metotlarla gerçekleºtirilmiºtir (APHA, 1997). Biyogaz içerisindeki metan gazýnýn oranýnýn belirlenmesinde KOH çözeltisi kullanýlmýþtýr. Þýrýnga ile reaktörlerin ürettiði gazýn belirli bir kýsmý alýnarak kapalý bir serum þiþesinde basýncý atmosferik basýnca eºitlenmiº olan ve 20 g/l deriºiminde KOH içeren çözeltiye verilmiºtir. 3-4 dakikalýk karýþtýrma iþlemiyle KOH ýn CO 2 ve H 2 S ile tepkimeye girmesi saðlanmýþtýr. %99,9 oranýnda metan içeren kalan gaz þýrýnga ile çözelti þiþesinden çekilmiþ ve hacmi kaydedilmiþtir. Kalan gaz hacminin baþlangýçta alýnan toplam gaz hacmine oraný biyogaz içindeki metanýn oranýný vermektedir. 2.4. DENEYSEL PROSEDÜRLER Büyükbaþ hayvan ve et tavuðu gübresinin anaerobik arýtýlabilirliðini belirlemek üzere biyokimyasal metan potansiyeli (BMP) deneyleri yapýlmýþtýr (Owen ve diðerleri, 1979). Deneyler 250 ml lik serum þiþelerinde 100 ml etkin hacimle gerçekleþtirilmiþtir. Çalýþmada kullanýlan 5 reaktör setinde de baþlangýç KOÝ deriþimi 12.000 mg/l ye, TK deriþimi de %1 e ayarlanmýþtýr. Ýkili olarak çalýþtýrýlan kesikli reaktörlere tavuk ve büyükbaþ hayvan gübresinin %100 tavuk (100T:0BH); %75 tavuk ve %25 büyükbaº hayvan (75T:25BH); %50 tavuk ve %50 büyükbaº hayvan (50T:50BH); %25 tavuk ve %75 büyükbaº hayvan (25T:75BH); ve %100 büyükbaþ hayvan gübrelerinden (0T:100BH) oluþan beþ deðiþik orandaki karýþýmý eklenmiþtir. Reaktörlere aþý olarak Ankara Atýksu Arýtma Tesisi anaerobik çamur çürütme tanklarýndan alýnan çamur eklenmiþtir. Aþýda kendiliðinden varolan substrat deriþiminin neden olduðu gaz üretimini belirleyip bu miktarý numune içeren reaktörlerdeki gaz üretiminden çýkartmak için kontrol reaktörleri de hazýrlanmýþtýr. Çalýþma boyunca reaktörlerdeki biyogaz üretimi günlük olarak izlenmiþ, biyogaz içindeki metan gazýnýn oraný da üç kez ikili olarak ölçülmüºtür. Bu çalýþmada besin takviyesinin etkisini belirlemek üzere besin takviyesi yapýlmýþ ve yapýlmamamýþ iki set, sýcaklýðýn etkisini belirlemek amacýyla laboratuvar sý muhafaza edilen bir set, mikroorganizmalarýn atýða alýþmasýnýn etkisini belirlemek amacýyla da alýþmýþ kültürle hazýrlanmýþ 35 C de inkübe edilen bir set ve alýþmýþ kültürle hazýrlanmýþ laboratuvar sýcaklýðýnda muhafaza edilen bir set hazýrlanmýþtýr. Sonuç olarak çalýþma süresince toplam 5 BMP seti çalýþtýrýlmýþtýr. Deney setlerinin özellikleri Tablo 2 de verilmiºtir. 402

Tablo 2. BMP setlerinin özellikleri Set No. KOÝ, mg/l TKM, % Sýcaklýk, C Kültür türü Besin takviyesi Set 1 12.000 1 35 Alýþmamýº Yok Set 2 12.000 1 35 Alýþmamýþ Var Set 3 12.000 1 Labratuvar sýcaklýðý Alýþmamýþ Var Set 4 12.000 1 35 Alýþmýþ Var Set 5 12.000 1 Labratuvar sýcaklýðý Alýþmýþ Var 3. DENEYSEL ÇALIªMALAR 3.1. SET 1 ve 2 büyükbaþ hayvan gübresinin anaerobik arýtýlabilirliðini ölçmek amacýyla iki reaktör seti kurulmuþtur.. Besin takviyesininin etkisini görmek amacýyla Set 2 deki reaktörlere BO (UAKM) cinsinden 4410mg/l, baþlangýçtaki KOÝ nin mikroorganizma konsantrasyonuna o Þekil 1 de verilmiþtir. Bu sonuçlar, mikroorganizmalarýn daha önceden atýða alýþtýrýlmamasý ve reaktörlerin karýþtýrmalý olmamasý nedeniyle, elde edilebilecek en düþük biyogaz Biyogaz üretimi ilk 10- - KOÝ nin mikroorganizmalar tarafýndan kolay ayrýþtýrýlabilen kýsmýnýn bu ilk günlerde kullanýlmasýnýn bir sonucudur. Deneysel sürecin baþýnda çoðunlukla çözünmüþ KOÝ kullanýlmýþ; bu süre içinde ayný zamanda parçacýk halinde bulunan maddeler de mikroorganizmalar tarafýndan çözünmüþ hale dönüþtürülmüþtür. Ancak kompleks yapýdaki çözünmüþ hale dönüþtürüldüðü hidroliz aþamasý anaerobik parçalanmanýn en yavaþ ve parçalanma hýzýný sýnýrlandýran basamaðý olduðundan zaman ilerledikçe biyogaz üretiminde ve arýtým hýzýnda düþme görülmeye baþlanmýþtýr. Deneysel süre boyunca üç kez metan oraný ölçümü yapýlmýþ ve elde edilen sonuçlarýn ortalamalarý Tablo 3 te verilmiþtir. 403

400 (a) 300 Toplam gaz üretimi, ml 200 100 0 300 250 (b) Kontrol 100T:0BH 75T:25BH 50T:50BH 50T:50BH 0T:100BH 200 150 100 50 0 0 10 20 30 40 Zaman, gün 12.000 mg/l, BO var, 35 o rý o Set No. 100T:0BH 75T:25BH 50T:50BH 25T:75BH 0T:100BH Set 1 67±6 65±4 57±5 64±4 64±3 Set 2 67±6 68±6 72±5 69±5 70±4 Set 3 59±5 60±5 63±6 62±5 64±6 Set 4 65±5 62±6 65±4 60±6 62±5 Set 5 50±5 55±6 53±4 54±5 55±4 35 C de 1 gram KOÝ den 395 ml metan gazý üretildiði gerçeðine dayanarak yapýlan hesaplamalardan sonra, 43 gün sonunda, reaktörlerdeki teorik metan veriminin (KOÝ 404

gideriminin) Set 1 için %37,4-43,3 ünün Set 2 için ise %32-38,1 inin gerçekleºtiði görülmüþtür (Tablo 4). Her iki gübre için de, çözünmüþ formda bulunan KOÝ nin, yani mikroorganizmalar tarafýndan direk substrat olarak kullanýlabilecek kýsmýn, toplam KOÝ nin %10 una eþit olduðu göz önüne alýnarak, bu iki sette çözünmemiþ formdaki KOÝ nin %22-33 oranýnda giderildiði bulunmuþtur. Bu sonuçlar her iki gübrenin arýtýmýnda da, parçacýk halinde bulunan maddelerin hidrolizinin önemli bir basamak olduðunu göstermektedir. Tablo 4. Deneysel süreler * sonunda reaktörlerdeki KOÝ giderim verimleri (%) Set No. 100T:0BH 75T:25BH 50T:50BH 25T:75BH 0T:100BH Set 1 43,3 38,3 38,9 37,4 39,2 Set 2 33,8 33 38,1 32 32 Set 3 27,1 26,3 21,8 16,9 16,5 Set 4 34,8 35,5 29,3 36,9 39,2 Set 5 7,8 10,4 20,3 12 13,2 * Set 1 ve 2 için 43 gün, Set 3 için 27 gün, Set 4 ve 5 için 31 gündür. Ayrýca Tablo 4 te Set 1 ve Set 2 karþýlaþtýrýldýðýnda besin takviyesinin arýtým verimi üzerinde olumsuz etki yaptýðý görülmektedir. Bu sonuçlar gübrelerin içindeki besin miktarýnýn anaerobik mikroorganizmalar için yeterli olduðunu ve gereðinden fazla besin takviyesinin mikroorganizmalar üzerinde olumsuz etki yaratabileceðini göstermektedir. Sonuç olarak 12.000 mg/l baþlangýç KOÝ deriþiminde anaerobik arýtým için fazladan besin takviyesi gerekli deðildir. 3.2. SET 3 Çalýþmanýn bu bölümünde sýcaklýðýn et tavuðu ve büyükbaþ hayvan gübresinin anaerobik arýtýmý üzerindeki etkisi incelenmiþtir. Anaerobik arýtýmýn düþük sýcaklýklardaki uygulanabilirliðini araþtýrmak amacýyla bir reaktör seti 27 gün boyunca laboratuvar sýcaklýðýnda çalýþtýrýlmýþtýr. Bu deneysel sürede laboratuvar sýcaklýðý her gün ve günün deðiþik saatlerinde ölçülmüþ ortalama sýcaklýk 23,5 o C olarak bulunmuþtur. Aþý olarak daha önceden atýða alýþtýrýlmamýþ kültür kullanýlmýþtýr. Reaktörlerdeki mikroorganizma deriþimi uçucu askýda katý madde (UAKM) cinsinden 5420 mg/l, baþlangýçtaki KOÝ nin mikroorganizma konsantrasyonuna oraný 2,2 mg KOÝ/mg UAKM dir. Reaktörlerdeki ortalama gaz üretim deðerleri Þekil 2 de verilmiþtir. 405

250 Toplam gaz üretimi, ml 200 150 100 50 Kontrol 100T:0BH 75T:25BH 50T:50BH 25T:75BH 0T:100BH 0 0 5 10 15 20 25 30 Zaman, gün Þekil 2. Set 3 (KOÝ = 12.000 mg/l, BO var, laboratuvar sýcaklýðý, alýþmamýþ kültür) için elde edilen deney sonuçlarý Þekil 2 de görüldüðü gibi bu sette mikroorganizmalarýn çevresel þartlara ve atýða alýþmalarý 3-5 gün sürmüþtür. Bu sürenin bu kadar kýsa olmasýnýn sebebi anaerobik kültürün deneyler öncesinde laboratuvar sýcaklýðýnda saklanýyor olmasýdýr. Alýþma süresinden sonra biyogaz üretimi ve arýtým hýzý artmýþtýr. Deneysel süre boyunca üç kez metan oraný ölçümü yapýlmýþ ve elde edilen sonuçlarýn ortalamalarý Tablo 3 te verilmiþtir. 27 gün sonunda, reaktörlerde elde edilen KOÝ giderimleri Tablo 4 te sunulmuºtur. Set 2 ve Set 3 için sýcaklýk haricindeki bütün koþullarýn ayný olduðu göz önüne alýnarak bu iki setin 27 gün sonundaki KOÝ giderim deðerleri karþýlaþtýrýlmýþtýr ve düþük sýcaklýkta arýtým veriminin düþtüðü görülmüþtür (Tablo 5). Tablo 5. 27 gün sonunda Set 2 ve Set 3 te elde edilen KOÝ giderim verimleri Set No. 100T:0BH 75T:25BH 50T:50BH 25T:75BH 0T:100BH Set 2 30,8 30 33 26,2 24,7 Set 3 27,1 26,3 21,8 16,9 16,5 Ancak, Hobson (1991) tarafýndan da belirtildiði gibi düþük sýcaklýk anaerobik parçalanmanýn bütününden çok hýzýný etkilemektedir. Baþka bir deyiþle, düþük sýcaklýk uzun bekletme süresiyle telafi edilebilir. Diðer taraftan, uzun bekletme süresi büyük reaktör hacmi, büyük reaktör hacmi de maliyet anlamýna geldiði için ýsýtmasýz çalýþtýrýlan reaktörler gerçek hayattaki uygulamalar için ekonomik açýdan uygun olmayabilir. 35 o C de iºletilen reaktörlerden çýkan biyogaz kojenerasyon ünitesi yardýmýyla elektriðe çevrilirse bu çevrim iþleminden çýkan fazla ýsý ek maliyet yaratmadan reaktörü ýsýtmak için kullanýlabilir. Sonuç olarak, gerçek hayattaki uygulamalar için ýsýtmalý reaktör kullanmak ýsýtmasýz reaktör kullanmaya nazaran daha ekonomik olabilir. Ancak bu konuda kesin bir yargýya varmak için detaylý bir ekonomik analiz yapýlmalýdýr. 406

3.3. SET 4 Çalýþmanýn bu bölümünde mikroorganizmalarýn atýða alýþmasýnýn anaerobik arýtým üzerindeki etkisi incelenmiþtir. Bu amaçla aþý olarak daha önceden atýða alýþtýrýlmýþ kültür kullanýlan bir reaktör seti 35 C de 31 gün boyunca çalýþtýrýlmýþtýr. Reaktörlerdeki ortalama gaz üretim deðerleri Þekil 3(a) da verilmiþtir. Þekilde biyogaz üretimi ve KOÝ gideriminin ilk 15-20 günde yüksek hýzda gerçekleþtiði daha sonra giderim hýzýnýn düþtüðü görülmektedir. Deneysel süre boyunca üç kez metan oraný ölçümü yapýlmýþ ve elde edilen sonuçlarýn ortalamalarý Tablo 3 te verilmiþtir. 31 gün sonunda, reaktörlerde elde edilen KOÝ giderimleri Tablo 4 te sunulmuºtur. Set 2 ve Set 4 için kültür türü haricindeki bütün koþullarýn ayný olduðu göz önüne alýnarak bu iki setin 31 gün sonundaki KOÝ giderim deðerleri karþýlaþtýrýlmýþtýr. Alýþmýþ kültür kullanýlan sette, 50T:50BH reaktörü haricinde, arýtým veriminin arttýðý görülmüþtür (Tablo 6). Tablo 6. 31 gün sonunda Set 2 ve Set 4 te elde edilen KOÝ giderim verimleri Set No. 100T:0BH 75T:25BH 50T:50BH 25T:75BH 0T:100BH Set 2 31,8 30,8 34,5 28 26,7 Set 4 34,8 35,5 29,3 36,9 39,2 Çalýþmanýn bu bölümünde elde edilen sonuçlar önceden atýða alýþtýrýlmýþ mikroorganizma kullanmanýn arýtým verimini arttýrmak açýsýndan gerekli olduðunu ortaya koymuþtur. 407

350 300 (a) 250 200 150 100 Toplam gaz üretimi, ml 50 2000 150 100 100T:0BH 100T:0BH kontrol 75T:25BH 75T:25BH kontrol 50T:50BH 50T:50BH kontrol 25T:75BH 25T:75BH kontrol 0T:100BH 0T:100BH kontrol (b) 50 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Zaman, gün Þekil 3. Set 4 (a) (KOÝ = 12.000 mg/l, BO var, 35 o C, alýþmýþ kültür ve Set 5 (b) (KOÝ = 12.000 mg/l, BO var, laboratuvar sýcaklýðý, alýþmýþ kültür) için elde edilen deney sonuçlarý 408

3.4. SET 5 Çalýþmanýn bu bölümünde atýða alýþmýþ kültür kullanýlarak kurulan bir set laboratuvar sýcaklýðýnda 31 gün boyunca çalýþtýrýlmýþtýr. Bu deneysel sürede laboratuvar sýcaklýðý her gün ve günün deðiþik saatlerinde ölçülmüþ ortalama sýcaklýk 23 o C olarak bulunmuºtur. Reaktörlerde elde edilen ortalama gaz üretim deðerleri Þekil 3(b) de verilmiþtir. Þekilde biyogaz üretim ve KOÝ giderim hýzýnýn ilk 10 günde çok düþük olduðu, kalan görülmektedir. Bu durum metanojenik mikroorganizmalarýn düþük iþletim sýcaklýðýna ancak 10 günün sonunda alýþtýklarýný göstermektedir. Deneysel süre boyunca üç kez metan oraný ölçümü yapýlmýþ ve elde edilen sonuçlarýn ortalamalarý Tablo 3 te verilmiþtir. 31 gün sonunda, reaktörlerde elde edilen KOÝ giderimleri Set 4 ve Set 5 için sýcaklýk haricindeki bütün koþullarýn ayný olduðu göz önüne alýnarak bu iki setin 27 gün sonundaki KOÝ giderim deðerleri karþýlaþtýrýlmýþ týr ve alýþmýþ kültür kullanýlarak hazýrlanmýþ setlerden laboratuvar sýcaklýðýnda inkübe edileninde arýtým veriminin bütün reaktörlerde çok ciddi miktarda düþtüðü görülmüþtür (Tablo 7). Bu durum anaerobik mikroorganizmalarýn düþük sýcaklýða karþý hassasiyetinini bir sonucudur. Diðer yandan her ikisi de laboratuvar sýcaklýðýnda çalýþtýrýlan Set 3 ve Set 5 karþýlaþtýrýldýðýnda, Set 5 teki arýtým veriminin alýþmýþ kültür kullanýlmasýna raðmen Set 3 e göre çok düþük olduðu gözlemlenmektedir. Böylesi bir durumun sebebi, alýþmýþ kültürün, bu deney seti öncesinde 35 C de muhafaza edilemesinden dolayý düþük sýcaklýða adapte olamamasýdýr. Tablo 7. 27 gün sonunda Set 3, Set 4 ve Set 5 te elde edilen KOÝ giderim verimleri Set No. 100T:0BH 75T:25BH 50T:50BH 25T:75BH 0T:100BH Set 3 27,1 26,3 21,8 16,9 16,5 Set 4 33,7 34,2 27,7 34,5 36,8 Set 5 6,3 8,4 17,1 9,5 10,7 Çalýþmanýn bu kýsmýndan elde edilen sonuçlar, aþý olarak alýþmýþ kültür kullanýlsa bile, düþük sýcaklýkta anerobik arýtýmýn verimli olmadýðýný göstermiþtir. 4. SONUÇLAR Bu çalýþmada gerçekleþtirilen deneylerde et tavuðu ve büyükbaþ hayvan gübresi, hem ayrý ayrý hem de birlikte, anaerobik arýtýma tabi tutulmuþtur. 12.000 mg/l baþlangýç KOÝ deriþiminde arýtým veriminin 43 gün sonunda %37,4 43,3 olduðu gözlemlenmiºtir. Toplam KOÝ nin sadece %10 u çözünmüþ formda olduðundan çözünmemiþ KOÝ nin hidroliz sonrasý ortalama %30 oranýnda arýtýldýðý görülmüþtür. Ayrýca, 12.000 mg/l baþlangýç KOÝ deriþiminde, anaerobik arýtým için fazladan besin takviyesine gerek olma varýlmýþtýr. Düþük sýcaklýkta arýtým veriminin ciddi miktarda düþtüðü dolayýsýyla ýsýtmalý reaktör kullanýlarak daha yüksek oranda arýtým saðlanabileceði bulunmuþtur. Alýþmýþ kültür kullanmanýn arýtým verimini önemli miktarda arttýrdýðý görülmüºtür. Son olarak, düºük sýcaklýkta arýtým veriminin alýþmýþ kültür kullanýlmasýna raðmen çok düþük olduðu gözlemlenmiºtir. Bu çalýþmanýn sonuçlarý deðerlendirilirken, deneylerde mevcut en basit reaktör türü olan karýþtýrmasýz kesikli reaktörün kullanýldýðý ve sonuçlarýn elde edilebilecek en düþük arýtým verimlerini gösterdiði unutulmamalýdýr. Bir diðer dikkat edilmesi gereken husus da toplam KOÝ nin sadece %10 unun çözünmüþ formda olduðudur. Daha geliþmiþ reaktör türleri kullanýlarak ve hidroliz aþamasýyla metanojenesis aþamasýný iki farklý reaktöre ayýrarak (iki aþamalý anaerobik arýtým) çok daha yüksek oranda arýtým elde etmenin mümkün olabileceði bir gerçektir. 409

REFERANSLAR Al-Masri M.R. (2001) Changes in biogas production due to different ratios of some animal and agricultural wastes, Bioresource Technology, 77: 97-100. APHA (1997) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 19 th Edition, Washington, D.C. Aubart C.H. ve Fauchille S. (1983) Anaerobic digestion of poultry wastes- Part1. Biogas production and pollution decrease in terms of retention time and total solids content, Process Biochemistry, March/April: 31-34. Bujoczek G., Oleszkiewicz J., Sparling R., Cenkowski S. (2000) High solid anaerobic, Journal Agricultural Engineering Research, 76: 51-60. Callaghan J., Wase D.A.J., Thayanithy K., Forster C.F. (2002) Continuous co-digestion of cattle slurry with fruit and vegetable wastes and chicken manure, Biomass and Bioenergy, 27: 71 77 Demirer G.N., Duran M., Ergüder T.H., Güven E., Uðurlu Ö., Tezel U. (2000) Anaerobic treatability and biogas production potential studies of different agro-industrial wastewaters in Turkey, Biodegradation, 11: 401-405. Devlet Ýstatistik Enstitüsü (DÝE) (2002) Türkiye Ýstatistik Yýllý Mackie R. I. ve Bryant M. P. (1995) Anaerobic digestion of cattle waste at mesophilic and thermophilic temperatures, Applied Microbiology and Biotechnology, 43/2: 346-350. Owen, W.F., Stuckey, D.C., Healey, J.B., Young, L.Y., McCarty, P.L. (1979) Bioassay for monitoring biochemical methane potential and anaerobic toxicity, Water Research, 13: 485-492. 410