Küçük Ölçekli Sürekli Beslemeli Bir Biyogaz Tesisinin Çalışma Şartlarının Belirlenmesi



Benzer belgeler
EVALUATION OF THE POTENTIAL OF LIVESTOCK BREEDING IN THE CITY OF MUŞ FOR THE RESEARCH OF BIOGAS PRODUCTION

GÖNEN BİYOGAZ TESİSİ

BİTKİSEL VE HAYVANSAL ATIKLARDAN BİYOGAZ VE ENERJİ ÜRETİM TESİSİ

ILGAZ DAĞI ORMAN KÖYLERİNDEKİ ODUN TÜKETİMİNE ALTERNATİF KAYNAKLAR VE ORMANLARIN KORUNMASINA ETKİLERİ

ITC INVEST TRADING & CONSULTING AG ENTEGRE KATI ATIK YÖNETİMİ Integrated Solid Waste Management

Biyogaz Yakıtlı Kojenerasyon Uygulamaları

SERALARIN TASARIMI (Seralarda Isıtma Sistemleri) Doç. Dr. Berna KENDİRLİ A. Ü. Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü

Iğdır İlinin Hayvansal Atık Kaynaklı Biyogaz Potansiyeli. Biogas Potential from Animal Waste of Iğdır Province

TRAKYA BÖLGESİNDE BİYOGAZ ENERJİSİNİN KULLANILABİLİRLİLİĞİ

SÜREKLİ AKIŞLI BİR BİYOGAZ TESİSİ VE GAZ MOTORUNDA ENERJİ ÜRETİMİNİN İRDELENMESİ O. YALDIZ D. WECKENMANN H. ÖCHSNER

Biyogaz Temel Eğitimi

TARIMSAL YAPILAR. Prof. Dr. Metin OLGUN. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü

Marmara Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü Göztepe Kampüsü, Kadıköy, İstanbul.

Isıtma tesisatında yıllık yakıt miktarı hesaplanarak, yakıt deposu tesisin en az 20 günlük yakıt gereksinimini karşılayacak büyüklükte olmalıdır.

1. HAYVANSAL KAYNAKLARDAN ELDE EDİLEBİLECEK ORTALAMA GÜBRE VE BİYOGAZ MİKTARLARI

formülü verilmektedir. Bu formüldeki sembollerin anlamları şöyledir: için aşağıdaki değerler verilmektedir.

Organik Atıkların Değerlendirilmesi- BİYOGAZ: Üretimi ve Kullanımı ECS KĐMYA ĐNŞ. SAN. VE TĐC. LTD. ŞTĐ.

BİYOGAZ ÜRETİMİ VE FAYDALARI

Kömür ve Doğalgaz. Öğr. Gör. Onur BATTAL

TARIM, HAYVANCILIK VE GIDA ATIKLARI İÇİN BİYOGAZ TESİSLERİ

1)Isı ve Sıcaklık farklıdır Sıcak Madde Soğuk Maddeyi İletir

Adana Büyükşehir Belediyesi Sorumluluk Alanını gösteren harita

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

Sığır, Bıldırcın ve Devekuşu Gübresi ile Mezbaha Atığı ve Ispanaktan Biyogaz Üretim Miktarlarının Belirlenmesi

BİYOLOJİK ATIK KOMPOSTLAMA

Doğal Gaz Dağıtım Sektöründe Çevre Performansı. Erdal Kaya 02/11/2017 Haliç Kongre Merkezi / İstanbul

Tokat Atıksu Arıtma Tesisinde Biyogaz ve Elektrik Üretim Kapasitesinin Belirlenmesi

MATADOR ÇOK KATLI EKMEK FIRINLARI

2. YARIYIL / SEMESTER 2

FOTOSENTEZ-BİYOGAZ ÜRETİMİ KULLANIMI DÖNGÜSÜ

YARASA VE ÇİFTLİK GÜBRESİNİN BAZI TOPRAK ÖZELLİKLERİ ve BUĞDAY BİTKİSİNİN VERİM PARAMETRELERİ ÜZERİNE ETKİSİ

ÇEVRE VE ŞEHİRCİLİK BAKANLIĞI Çevre Yönetimi Genel Müdürlüğü TÜRK-ALMAN BİYOGAZ PROJESİ

Abs tract: Key Words: Hartmut HENRİCH

KATI ATIKLARIN BERTARAFINDA BİYOTEKNOLOJİ UYGULAMALARI. Doç. Dr. Talat Çiftçi ve Prof. Dr. İzzet Öztürk Simbiyotek A.Ş. ve İTÜ

ATIK YÖNETİMİNDE BİYOMETANİZASYON TEKNOLOJİSİ

İstanbul Bilgi Üniversitesi Enerji Sistemleri Mühendisliği. Çevreye Duyarlı Sürdürülebilir ve Yenilenebilir Enerji Üretimi ve Kullanımı

JEOTERMAL BÖLGE ISITMA SİSTEMLERİNDE SICAKLIK KONTROLUNUN DÖNÜŞ SICAKLIĞINA ETKİSİ

Biyogaz üretiminde kullanılan sistemler Kesikli (Batch) Fermantasyon

Malatya da hayvancılık potansiyeli ve biyogaz üretimi

TERMİK SANTRALLERDEKİ ATIK ENERJİNİN KULLANILABİLİRLİĞİ: ÇAN ONSEKİZ MART TERMİK SANTRALİ. Celal KAMACI. Dr. Zeki KARACA.

TARIMSAL YAPILAR. Prof. Dr. Metin OLGUN. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarımsal Yapılar ve Sulama Bölümü

Ekim, Bakım ve Gübreleme Makinaları Dersi

ETAB ENERJİ ETAB ENERJİ MAKİNA İNŞAAT SANAYİ VE TİCARET ANONİM ŞİRKETİ. KONUTKENT MAH CAD. NO: 74A/47 ÇANKAYA /ANKARA TEL: FAX:

İlk çamur arıtım ünitesidir ve diğer ünitelerin hacminin azalmasını sağlar. Bazı uygulamalarda çürütme işleminden sonra da yoğunlaştırıcı

Biyogaz ve Biyogazın Avrupa da Kullanımı

Kojenerasyon Teknolojileri Yavuz Aydın, Yağmur Bozkurt İTÜ

Doç.Dr. Yahya ULUSOY Uludağ Üniversitesi

RANTEKO ÇAMUR KURUTMA VE YAKMA ÇÖZÜMLERİ. Çamur bertaraf çözümlerimizi 2 bölüme ayırmaktayız

DOĞAL GAZ VE BİYOGAZ ÖZELLİKLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

TAMGA ENDÜSTRİYEL KONTROL SİSTEMLERİ LTD.ŞTİ., ENERJİ YÖNETİMİNDE SINIRSIZ ÇÖZÜMLER SUNAR. HOŞGELDİNİZ

SANAYİ FIRINLARINDA ENERJİ PERFORMANSI, YENİ YAKICI TEKNOLOJİSİ İLE ENERJİ TASARRUFU

YENİLENEBİLİR ENERJİ İLE M A SERA ISI POMPALARI

ALTERNATF BR ENERJ KAYNAI ÜRETELM

TARIM, HAYVANCILIK VE GIDA ATIKLARI İÇİN BİYOGAZ TESİSLERİ

3. Biogas-Training. Örnek Vakalar. Michael Köttner, International Biogas and Bioenergy Centre of Competence (IBBK)

İçindekiler. Kombiler

TEMİZ ENERJİ TEKNOLOJİLERİ KURSU. Harran Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği Bölümü Osmanbey Kampüsü, Şanlıurfa

ÇALIŞMA YAPRAĞI KONU ANLATIMI

Marmara Bölgesi ndeki Zeytin Atığı ve Zeytin Karasuyundan Anaerobik Fermentasyon ile Biyogaz Üretimi

ÖZGEÇMİŞ. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Osmaniye/Türkiye Telefon : /3688 Faks :

1 / 5. (*) Birlik Yönetim Kurulu nun tarih ve 123 sayılı kararı ile kabul edilmiştir.

Yenilenebilir Enerji Kaynağı Biyogaz, Biyogazın Güncel Durumu

İçindekiler. Kombilerin Artısı Çok! Kombi Faydalı Bilgiler Premix Yoğuşmalı Kombiler Konvansiyonel Kombiler Kombi Teknik Bilgiler

DÜZCE İLİNİN HAYVANSAL ATIKLARDAN ÜRETİLEBİLECEK BİYOGAZ POTANSİYELİ VE K-MEANS KÜMELEME İLE OPTİMUM TESİS KONUMUNUN BELİRLENMESİ

PROJE RAPORU Ref No: 6717

BİYOGAZ ÜRETİM SİSTEMLERİ VE BİLEŞENLERİ. Prof. Dr. Ahmet KARADAĞ Bartın Üniversitesi

Reaktörler CTP (fiberglass) malzemeden, AISI 304 paslanmaz çelikten veya içi epoksi kaplı St-37 malzemeden üretilmelidir.

PERFECTION IN ENERGY & AUTOMATION ENDÜSTRİYEL KOJENERASYON UYGULAMALARI

Gazlı şofben Elektrikli şofben Termosifon

1) Biyokütleye Uygulanan Fiziksel Prosesler

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI VE ÇEVRE MEVZUATI

3. Biogas-Training. Bileşenler. Michael Köttner, International Biogas and Bioenergy Centre of Competence (IBBK)

YEMEK ATIKLARINDAN BİYOGAZ ÜRETİMİ

TÜİK TARIM SEKTÖRÜ. Dr. Ali CAN. T.C.BAŞBAKANLIK Türkiye İstatistik Kurumu

ISITILAN YÜZME HAVUZLARINDA ISITMA YÜKÜ HESABI ve ISITICI SEÇİMİ

TOPRAK KAYNAKLI ISI POMPALARI. Prof. Dr. İlhami Horuz Gazi Üniversitesi TEMİZ ENERJİ ARAŞTIRMA VE UYGULAMA MERKEZİ (TEMENAR)

SIĞIR GÜBRESİ VE PEYNİR ALTI SUYU KARIŞIMLARINDAN BİYOGAZ ÜRETİMİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA

BAŞKA YERDE SINIFLANDIRILMAMIŞ KİMYASAL ÜRÜNLER

Mekanik Ayırma, Biyokurutma ve Biyometanizasyon Tesisleri İle Fermente Ürün Yönetimi Tebliği ve Uygulamaları

YENİLENEBİLİR ENERJİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ (YEGM)

Investigation of Biogas Production from Solid Waste of Fruit Juice Concentrate Plant

ATIK ISIDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ

TÜRKİYE NİN RÜZGAR ENERJİSİ POLİTİKASI ZEYNEP GÜNAYDIN ENERJİ VE TABİİ KAYNAKLAR BAKANLIĞI ENERJİ İŞLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

KATI ATIKLARDAN ENERJİ ELDE EDİLMESİ

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl Lisans Tarımsal Mekanizasyon Atatürk Üniversitesi 1988 Y. Lisans Tarım Makinaları Bölümü Anabilim Dalı

SÜRDÜRÜLEBİLİR ENERJİ VE HİDROJEN ZEYNEP KEŞKEK ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

KARABÜK İLİNDE HAYVANSAL ATIKTAN BİYOGAZ POTANSİYELİNİN BELİRLENMESİ VE ÖRNEK BİYOGAZ TESİSİ KURULUMU

ATIKSU ARITMA TESİSLERİNDE KAZANILAN ENERJİNİN KULLANILMASINDA ESKİŞEHİR ÖRNEĞİ. Murat PİROĞLU ESKİ Genel Müdürlüğü Atıksu Arıtma Dairesi Başkanı

Cilt:12 Sayı: 4 s , 2009 Vol: 12 No: 4 pp , Musa Galip ÖZKAYA, Halil İbrahim VARİYENLİ, Adem YILMAZ ÖZET ABSTRACT

Elektrik Üretiminde Enerji Verimliliği için KOJENERASYON VE TRİJENERASYON

BURSA HAMİTLER SIZINTI SUYU ARITMA TESİSİNİN İNCELENMESİ

KOJENERASYON VE MİKROKOJENERASYON TESİSLERİNİN VERİMLİLİĞİNİN HESAPLANMASINA İLİŞKİN USUL VE ESASLAR HAKKINDA TEBLİĞ TASLAĞI (SIRA NO: 2014 /...

Biyokütle Nedir? fosil olmayan

Diğer yandan Aquatherm kataloglarında bu konuda aşağıdaki diyagramlar bulunmaktadır.

TÜBiTAK-BİDEB Kimya Lisans Öğrencileri ( Kimyagerlik, Kimya Öğretmenliği ve Kimya Mühendisliği ) Araştırma Projesi Çalıştayı Kimya-2, Çalıştay-2011

Güneş enerjisi kullanılarak sulama sistemleri için yeni bilgi tabanlı model

ENERJİ DEPOLAMA YÖNTEMLERİ BEYZA BAYRAKÇI ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

Aydın İlindeki Bazı Süt Sağım Tesislerinin Teknik Özellikleri. Technical Properties of Some Milking Parlours in Aydın Province

PROJE RAPORU Ref No: 6403

KOKU KONTROL YÖNTEMLERİ. 1. Tesis türüne göre. Gıda Sanayii. Hayvan Çiftlikleri. Mezbaha ve Hayvansal Yan Ürünler

Transkript:

Tarım Makinaları Bilimi Dergisi (Journal of Agricultural Machinery Science) 2009, 5 (2), 235-240 Küçük Ölçekli Sürekli Beslemeli Bir Biyogaz Tesisinin Çalışma Şartlarının Belirlenmesi Hakan AFACAN 1, Ali KASAP 2 1 Manisa İl Tarım Müdürlüğü (Ziraat Yüksek Mühendisi), 2 GaziosmanpaşaÜniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü (Prof. Dr.), Tokat Özet: Dünyada, enerji üretimine yönelik yapılan çalışmalar günümüzde daha çok alternatif enerji kaynaklarına yönelmiştir. Bunlar güneş, jeotermal, rüzgar ve biyogaz gibi enerji kaynaklarıdır. Ülkemiz, alternatif enerji kaynakları bakımından zengin bir potansiyele sahiptir. Biyogaz, her türlü organik atıkların, oksijensiz koşullarda fermantasyonu sonucu oluşan renksiz ve temiz, ısıl değeri yaklaşık 5100 kcal/m 3 olan bir gazdır. Biyogaz uygulamaları sonucunda, enerjinin yanında elde edilen fermente gübrenin (biyogübre),tarımsal üretimin artırılmasına önemli katkıda bulunacağı açıktır. Köylerimizin birçoğunda üretilen hayvan gübreleri yakılmaktadır. Bunun milli ekonomiye olan zararı küçümsenemeyecek kadar çoktur. Hayvan gübrelerinin tezek olarak yakılmasıyla hem yeterli enerji sağlanamamakta hem de topraklarımızın bu gübreden faydalanması engellenmektedir. Yapılan araştırma sonucunda; yukarıda faydaları sayılan biyogazın üretimi gerçekleştirilmiş, ev ısıtılmasında kullanmak, gerektiğinde elektrik elde etmek ve sera ısıtmak üzere bir biyogaz tesisi kurulmuştur. Biyogaz tesisi, Kastamonu Taşköprü Ortaköy Köyü nde bir örnek çiftçinin arazisinde kurulmuştur. Tesisin kapasitesi; 25 büyükbaş hayvan için ortalama 30 m³ hacminde fermantasyon tankından günde yaklaşık 15 m³ biyogaz elde edilmektedir. Tesis, Türkiye de ilk uygulan Alman tipine göre 6 mm lik çelik sac malzemeden yatay silindir şeklinde yapılmıştır. Isıtma, karıştırma ve depolama otomatik olarak çalıştırılmaktadır. Fermantasyon tankının ısıtılmasında biyogazdan ve gerektiğinde güneş enerjili su ısıtma sisteminden de yararlanılmaktadır. Üretilen biyogaz ile iki katlı çiftlik evi ısıtılmakta ve yemek pişirilmektedir. Bu tesis sayesinde yeni bir enerji kaynağına sahip olunduğu gibi bölgenin hayvansal ve bitkisel üretiminin birlikte kalkınması sağlanacaktır. Çünkü biyogaz üretmek için hayvan gübresine dolayısıyla hayvan varlığına ihtiyaç duyulacak, hem de üretilen biyogaz ve biyogübre ile seralarda ve açık alanlarda bitkisel üretimin artırılması için gerekli ortamın oluşturulmasına yardımcı olacaktır. Anahtar kelimeler: Biyogaz üretimi, yenilenebilir enerji, hayvansal atıklar Determination of Working Conditions of a Small-Scale and Continuous Flow Biogas Units Abstract: Today, many works are canalized on alternative energy productions in the world. These are solar energy, geothermal, wind and biogas energy sources. Our Country is rich in alternative energy resources. Biogas is produced from organic material under anaerobic conditions of fermentations with clear, colorless and has approximately 5100 kcal/m³ heat content. After the application of biogas production, beside of energy production, acquired fermented manure has an important effect on agricultural productions. In our many villages, the manure is burned. The damage of burning manure on the national economy is considerable high. The burning of dried dung (manure) has no enough energy ensured and no soil profit by manure. In this study, by establishing a biogas plant, biogas production was put into practice, to use of in heating house and greenhouses and whenever necessary electric was produced. The plant was established on the farm in Ortaköy village in the region of Taşköprü-Kastamonu. Plant capacity of 25 cattle is 15 m 3 biogas productions per day from 30 m 3 fermentation tank. Such a plant was the first time established in our country (Turkey) as in Germany type with 6mm steal sheet metal in shape of horizontal cylindirical tank. The heating, mixing, isolation and storage were automatically controlled. Fermentations tank might be heated use it the solar energy or biogas. With the produced biogas, duplex farmer house was heated and the daily meels were cooked. By establishing this plant, the development of the animal and plants production may be ensured. Because, to produce biogas, animal and its manure are required, hence, by production of biogas and bio-manure, plants production on the agricultural land and greenhouses will be increased. Key words: Biogas utilization, renewable energy, manure 235

Küçük Ölçekli Sürekli Beslemeli Bir Biyogaz Tesisinin Çalışma Şartlarının Belirlenmesi GİRİŞ Türkiye de, özellikle kırsal bölgelerde; yemek pişirme ve ısınma amacı ile odun, tezek, LPG ve kömür, yakıt olarak kullanılmaktadır. Özellikle son yıllarda Türkiye deki yakıt fiyatlarındaki artışlar, gelir düzeyi düşük kırsal bölgelerdeki halkı ekonomik olarak ciddi şekilde mağdur etmektedir. Kırsal bölgelerde ısınma amacı ile yeterli yakıtın olmaması zaten kısıtlı olan orman alanlarının tahribatına neden olmaktadır. Dünya da birincil enerji tüketim kaynağı %15 lik oranla biyokütledir. Bu miktar gelişmekte olan ülkelerde % 38 düzeyindedir. Özellikle biyoenerji gelişmekte olan ülkelerde kırsal bölgelerde enerji temin amacıyla kullanılmaktadır. Hindistan da kırsal bölgelerde yemek pişirme enerjisi toplam enerjinin % 80 ini oluşturmaktadır. Hayvan gübresinin gelişi güzel olarak depolanması ciddi şekilde koku problemine neden olmaktadır. Hayvan gübresinin depolanması esnasında anaerobik reaksiyon sonucu koku verici hidrojen sülfür gibi gazlar oluşur. Hayvan gübresinden ileri gelen koku problemini önlemede etkili metotlardan birisi anaerobik arıtmadır. Kastamonu / Taşköprü / Ortaköy Köyü nde kurmuş olduğumuz araştırma materyalimiz tesis sürekli beslemeli, yatay silindirik yapıda biyogaz deposu ve fermantasyon tankı bulunan bir tesistir. Tesisteki biyogaz deposu 5 mm lik sacdan 10 m 3, Fermantasyon tankı ise 6 mm lik sacdan 30 m 3 olarak tasarlanmıştır. Biyogaz üretimi sürekli besleme yöntemi ile çalıştırılacaktır. Ahırdan alınan günlük gübre taze gübre karıştırma havuzunda su ile 1/1 oranında karıştırılarak, katı madde oranı yaklaşık % 10-12 değerine indirilmiştir. Karıştırılan taze gübre, fermantasyon tankına bileşik kaplar esasına göre günlük doldurularak, doldurulan taze gübre miktarı kadar, biyogübre, fermantasyon tankından biyogübre havuzuna boşalmaktadır. Ülkemiz kırsal kesiminde hayvan gübresi, ısıtma ve yemek pişirme amacıyla tezek olarak yakılmaktadır. Hayvan gübresinin tarım topraklarında kullanılması, tezek yakılarak enerjiye dönüştürülmesinden daha ekonomiktir. Hayvan gübresi, yapay gübrelere göre daha üstün özelliklere sahiptir. Toprağa bitki besin maddelerinin sağlanmasının yanında, toprağın yapısını da iyileştirir. Kurulan biyogaz tesisinde, hayvan gübresinin yakılması önlenerek, tarım topraklarına kazandırılması, kırsal kesime bu enerjinin yerine, ikame edeceği bir enerjinin verilmesi ile mümkündür. Bu ikame enerji, yine hayvan gübresinden elde edilen biyogaz olacaktır. Ayrıca elde edilen bu biyogaz enerjisiyle işletmede yemek pişirmek, su ısıtmak, kalorifer yakıtı olarak kullanmak amaçlanmıştır. Elde edilen biyogübre ile de mevcut arazilerin gübrelenmesi yapılarak yapay gübre kullanımı da azaltılmış olacaktır. Hayvan ağırlığı bazında, üretilebilecek günlük ve yıllık yaş gübre miktarları; büyükbaş hayvan canlı ağırlığın % 5-6'sı kg-yaş gübre/gün, koyun-keçi canlı ağırlığının % 4-5'i kg-yaş gübre/gün, tavuk canlı ağırlığının % 3-4'ü kg-yaş gübre/gün, diğer bir yaklaşımla; 1 adet büyükbaş hayvan 3,6 ton/yıl yaş gübre, 1 adet küçükbaş hayvan 0,7 ton/yıl yaş gübre, 1 adet kümes hayvanı 0,022 ton/yıl yaş gübre üretir. Bu değerlerden yola çıkarak; 1 ton sığır gübresi 33 m 3 biyogaz, 1 ton kümes hayvanı gübresi 78 m 3 biyogaz, 1 ton koyun gübresi 58 m 3 biyogaz üretilebilir (Yaldız, 2004). Elde edilen biyogaz; yemek pişirmede, su ısıtmada ve kalorifer yakıtı olarak kullanılabildiği gibi içten yanmalı motorlarda ve elektrik enerjisi eldesinde de kullanılabilir. Biyogaz, hem doğrudan yanma, hem de elektrik enerjisine çevrilerek aydınlatmada kullanılabilmektedir. Biyogazın doğrudan aydınlatmada kullanımında sıvılaştırılmış petrol gazları ile çalışan lambalardan yararlanılmaktadır. Bu sistemde aydınlatma alevini arttırmak üzere amyant gömlek ve cam fanus kullanılmaktadır. Cam fanus ışığı sabitleştirdiği gibi çıkan ısıyı geri vererek alevin daha fazla olmasını sağlamaktadır. Özellikle orta ve büyük ölçekli tesislerde, elektrik jeneratörlerinde biyogaz kullanılmaktadır. Biyogazın elektrik enerjisine çevrim verimi % 22-40 arasındadır. Biyogazın bileşenleri; Metan (CH 4 ) %40-80, Karbondioksit (CO 2 ) %20-50, Hidrojen Sülfür (H 2 S) % 0,0005-0,0002, Amonyak (NH 3 ) % 0,0005-0,0001, Azot (N 2 ) % 0-3, Hidrojen (H 2 ) % 0-5 şeklindedir. Biyogazın ısıl değeri ise 5100 kcal/m³ tür (Anonymus, 2005). Bu çalışma sonucunda renksiz, temiz ve ısıl değeri 5100 kcal/m 3 olan biyogaz üretilecek, elde edilen biyogaz ile yemek pişirme, sıcak su temini ve kaloriferlerde yakıt olarak kullanılacaktır. Biyogaz uygulamaları sonucunda, enerjisinin yanında elde edilen biyogübre ise tarımsal üretimde önemli katkılar sağlayacaktır. Biyogübre kullanılarak; gübre içerisindeki N, P ve K miktarlarının artması ve bitki tarafından daha kolay alınabilir hale gelmesi nedeniyle gübrenin verim değeri yaklaşık % 20 artmıştır. Böylece dışarıdan suni gübre ithalatı azalacak, gübrenin oluşturduğu olumsuz sağlık koşulları iyileştirilecek, orman kesimi azalacak ve erozyon da önlenecektir. MATERYAL ve YÖNTEM Materyal Ön Karışım Havuzu ve Karıştırma Düzeni Ahırdan çıkan hayvan gübresinin 1/1 oranında su ile karıştırılıp fermantasyon tankına gönderildiği yerdir. Gübre ile karıştırılan su güneş kollektöründen gelen sıcak sudur. Ölçüleri 246cm x 213cm x 135cm (En x Boy x Yükseklik) dir ve betondan yapılmıştır. Ön karışım havuzunun genel görünümü Şekil 1. de verilmiştir. 236

Hakan AFACAN, Ali KASAP karıştırıcıya iletilmektedir. Karıştırıcı elektrik motoru ve aktarma organları Şekil 3 de, karıştırıcı parmakların konumu ise Şekil 4. da verilmiştir. Şekil 1. Ön karışım havuzu ve karıştırma düzeni Havuza gelen gübrenin 1/1 oranında su katıldıktan sonra karıştırılmasını sağlayan bir adet motordan ve buna bağlı parmaklı karıştırıcıdan ibarettir. Bunları kontrol etmeye yarayan bir adette kumanda panosu bulunmaktadır. Ayrıca bu pano fermantasyon tankındaki karıştırıcıyı kontrol etmektedir. Fermantasyon tankındaki karıştırıcı buradaki kumanda devresi sayesinde otomatik olarak çalışıp durmaktadır. Şekil 3. Elektrik motorlu zincir dişli mekanizması Fermantasyon Tankı ve Karıştırıcı Düzen Fermantasyon tankı 6mm sacdan imal edilmiş olup, 30 m 3 hacminde hayvan gübresinin fermente olduğu yatay silindirik bir depodur. İçerisindeki gübreden oksijensiz ortamda metan bakterileri sayesinde 35 O C de mezofilik şartlarda metan gazı üretilmektedir. Şekil 2 de fermantasyon tankının imalat aşamasındaki hali gözükmektedir. Şekil 4. Fermantasyon tankı içindeki parmaklı karıştırıcı Şekil 2. Fermantasyon tankı Fermantasyon tankındaki karıştırıcı günde sekizer saat arayla 10 ar dakika çalışma süresinde günde 3 defa otomatik olarak karıştırma işlemi yapmaktadır. Gücünü üzerine monte edilmiş olan elektrik motorundan almaktadır. Elektrik motorundan alınan hareket bir zincir dişli mekanizması sayesinde Biyogaz Depolama Tankı 5 mm lik sacdan 10 m 3 hacminde gazı depolayacak kapasitede yapılmıştır. Biyogaz depolama tankının genel görünümü Şekil 5. de verilmiştir. Biyogaz depolama tankı, fermantasyon tankının üzerine yerleştirilmiştir. Fermantasyon tankının içersinde üretilen biyogaz bir metal boru sistemiyle doğal basınçla biyogaz tankına iletilmektedir. Biyogaz tankında toplanan biyogaz, belirli bir basınca kadar depolanabilmektedir. Tankın güvenliği açısından biyogaz tankının üzerine basınç emniyet sübapları yerleştirilmiştir. Basınç belirli bir değere ulaşınca emniyet sübapları açılarak biyogaz dışarı tahliye edilmektedir. 237

Küçük Ölçekli Sürekli Beslemeli Bir Biyogaz Tesisinin Çalışma Şartlarının Belirlenmesi ph ve EC Ölçüm Cihazı ; Gübrenin fermantasyon tankına girmeden önce ve fermantasyon tankından çıktıktan sonraki asitlik derecesini ve elektriki iletkenliğini ölçen cihazlardır. Etüv ; Fermantasyona girmeden önceki ve fermente olduktan sonraki alınan gübre örneklerin petri kaplarında 65 o C de 48 saat süreyle neminin alındığı fırındır. Bu işlemden sonra alınan gübre örnekleri içindeki organik madde miktarı, N, P, K, C tespit edilecektir. Yöntem Şekil 5. Biyogaz depolama tankı Biyogübre Havuzu Beton malzemeden yapılmıştır. Fermente olan gübre burada 5-6 ay muhafaza edilir. Gübre sıvı gübre tanklarıyla alınarak tarlaya verilmektedir. Ölçüleri 10m x 12,5m x 2-2,5m (En x Boy x Yükseklik) dir ve beton malzemeden yapılmıştır. Güneş Kollektörleri Ön karıştırma havuzundaki gübrenin sıcak su ile karıştırılması ve fermantasyon tankının ısıtılması için etrafına döşenmiş olan ısıtıcı borulara sıcak su sağlamak amacıyla tesise yerleştirilmiştir. Güneş kollektörlerinden elde edilen sıcak su küçük bir pompa vasıtasıyla fermantasyon tankı etrafına döşenmiş olan borulara basılmaktadır. Sıcak su elde etmek amacıyla kullanılan güneş kolektörleri ile biyogaz tesisinin genel görünümü Şekil 6. de verilmiştir. Biyogaz Üretim yöntemi Yöntem olarak; sürekli beslemeli, yatay silindirik fermantasyon tankı tercih edilmiştir. Küçük aito tipi model olarak seçilmiştir. Biyogaz üretimi için gerekli olan; anaerob şartlar, 25-30ºC sıcaklık (mezofilik) ve %10-12 katı madde oranı şartları sağlanmıştır. Gaz Depolama Yöntemi Fermantasyon tankının üst kısmında oluşan biyogaz, bir boru ile fermantasyon tankının üzerinde bulunan biyogaz deposunda toplanmıştır. Gazın iletimi ve depolanması ile ilgili güvenlik tedbirleri alınmıştır. Gaz Ölçümü Günlük üretilen biyogaz miktarları her gün aynı saatte olacak şekilde gaz ölçerden geçirilerek ölçülmüştür. Fermantasyon tankına giren gübrenin Hidrolik Bekleme Süresi (HBS) sonunda fermente olması sonucu çıkan biyogaz doğalgaz ölçüm cihazı aracığıyla ölçülmüştür. ph Ölçümü ph ölçümü, ph metreyle günlük besleme öncesi ve gübrenin fermente olmasından sonra yapılmıştır. Alınan 18 adet örneğin 9 adeti günlük besleme öncesi 9 adeti de fermantasyon sonrası alınan örneklerden ph metre aracılığıyla ölçülmüştür. Katı Madde Miktarı Ölçümü Yapılan ölçümler sonucunda sığır gübresindeki katı (kuru) madde miktarı örneklerin etüv fırınında 100 ml lik örnekler önce 65 ºC de 48 saat bekletilerek daha sonrada 105 ºC de 24 saat bekletilerek örneklerdeki su tamamen uçurularak kuru madde miktarları bulunmuştur. Şekil 6. Tesisin genel görünümü ve güneş kollektörleri Gaz Ölçer, ph ve EC ölçüm Cihazı ve Etüv Fermantasyon tankında fermente olan gübrenin çıkardığı gaz miktarını ölçmeye yarayan cihazdır. Ölçümler m 3 cinsinden ölçülür. Bu amaçla bir doğalgaz sayacından yararlanılmıştır. N, P, K, C Miktarlarının Belirlenmesi Alınan gübre numunelerinin etüv fırınında 65 ºC de 48 saat bekletilerek nemi alındıktan sonra değişik metotlarla GOÜ Ziraat Fakültesi Toprak Bölümü laboratuarında içerisindeki N, P, K, C oranları belirlenmiştir. ARAŞTIRMA BULGULARI Deneme sonucuna göre; Kastamonu-Taşköprü koşullarında 25 adet sığır bulunan sürekli beslemeli 238

Hakan AFACAN, Ali KASAP biyogaz fermantasyon tankı sıcaklığının 25-30 o C de tutulması sonucu biyogaz tesisinde aralıksız biyogaz üretilebileceği görülmüştür. Deneme koşullarında gübre işletmenin kendi ahırından sağlanmaktadır. Bu yüzden günlük besleme materyali soğuk mevsimlerde taşıma ve bekleme süresince fazla soğumamaktadır. Yalnız havaların soğuk olması durumunda fermantasyon tankı yeterince ısıtılmadığı zamanlarda sıcaklık düşmekte buna bağlı olarak da biyogaz üretimi düşmektedir. Biyogaz Üretim Sonuçları Üretilen biyogaz miktarı; fermantasyon sıcaklığı direkt etkili olmaktadır. 30 m 3 hacimli fermantasyon tankına her gün 500 kg sulu gübre verilmektedir. Bu şartlarda fermantasyon sıcaklığı 9 o C olması durumunda günde 3,63 m 3 /gün biyogaz üretilirken, sıcaklık 20 o C ye çıkarıldığında üretilen biyogaz miktarı 14,82 m 3 /gün, 30 o C ye çıkarıldığında ise üretilen biyogaz miktarı 17,28 m 3 /gün değerine çıkmaktadır. Bilir ve ark. (1984), yaptıkları bir araştırmada 1m 3 hacmindeki fermantasyon tankından günde sıcaklık 9 o C olunca 0,12 m 3, sıcaklık 20 o C olunca 0,49 m 3 biyogaz elde edileceğini bulmuşlardır. Bu değerler, yukarıda bulunan değerlere çok yakın bulunmuştur. Günlük beslemelerde kullanılan materyalin tıkanma ve tabakalaşmalara neden olmaması için, sap, saman, altlık v.b. artıklardan temizlenmiş olmasında yarar vardır. Fermantasyon tankı içerisinde yer alan parmaklı karıştırıcı sayesinde tesisteki bu sorun ortadan kaldırılmıştır. Bu yolla bakterilerin organik madde ile daha iyi temas etmesi sağlanmış ve gaz çıkışına engel olan kaymak tabakası kırılmıştır. Üretilen biyogazın uzun süre kullanılmaması halinde fermantasyon tankındaki organik atıklar dışarı taşmaktadır. Bunu önlemek amacı ile biyogaz tankı üzerine üretilen gazı, belli bir basınçtan sonra dışarı atabilecek emniyet subabı kontrol düzeneği yerleştirilmiştir. Ancak biyogazda tüm diğer yanıcı maddeler gibi oksijenle reaksiyona girerek yanmaktadır. Bu yüzden söz konusu tesis tehlike yaratmayacak şekilde açık bir yerde tesis edilmiştir. Biyogübre Üretim Sonuçları Üretilen biyogübre, sıvı halde tarlalara enjekte edilebildiği gibi kurutulup granül halde de kullanılabilir. Biyogaz tesisi sonunda elde edilen biyogübre güneş ve yağmur altında olgunlaşan gübreye nazaran % 18-20 verimin artmasını sağlamaktadır. Elde edilen biyogübrenin verim artışına, fermantasyon sonucu, gübre içerisinde bulunan K 2 O, P 2 O 5, organik madde, kuru madde ve C/N oranının artması sebep olmaktadır. Yapılan denemede, fermantasyon sonucu; % K oranı % 2,47 den % 3,34 e, K 2 O miktarı 29.63 mg/kg dan 39.96 mg/kg a, N miktarı; 14,43 mg/kg dan 14,48 mg/kg a, P 2 O 5 miktarı 17,48 mg/kg dan 20,10 mg/kg a, C/N oranı 27,64 ten 31,26 değerine, organik madde miktarı % 77,66 dan % 77,88 değerine çıkmış, Kuru madde miktarı ise; % 97,75 ten % 97,40 a değerine, % N miktarı ise; 1,641 den 1,447 değerine inmiştir. Fermantasyon sonucu ph değeri; 7,80 den 7,07 ye inmiş, EC değeri ise 9426 dan 10818 değerine çıkmıştır. Üretilen biyogaz, gaz ocaklarında meme çapı 2,5-3 kat artırılarak evde yemek pişirmede, gazlı şofbenler kullanılarak, sıcak su eldesinde kullanılmaktadır. Ayrıca bazı ayarlamalar yapılarak meme çapları ve basınç ayarı düzenlenerek kaloriferli ev ısıtmasında kalorifer yakıtı olarak brülörlerde yakıt olarak kullanılmıştır. SONUÇ ve TARTIŞMA Sonuç olarak; ülkemizde enerji açığının kapatılmasında, milli sermayenin ülkede kalmasında, atmosfere sera gazı salınımının önlenmesinde, biyogaz bir alternatif olabilir. Gübre bir atık değil, bir enerji kaynağı olarak görülmelidir. Hayvansal ve bitkisel atıkların çürütülmesiyle üretilen biyogazı depolayarak doğalgaz yada LPG gazı yerine tüm ihtiyaçlarımız için yerli, temiz ve alternatif enerji kaynağı olarak kullanmamız mümkündür. Belirli bir süre sonra köy ve çiftliklerde biyogaz, şehirlerimiz için doğal geleceğimizin enerji kaynağı olacaktır. LİTERATÜR LİSTESİ Alibaş, K. 2004. Biyogaz Üretimi, Biyogaz Üretimi ve Sistemleri, Uludağ Üniversitesi, Bursa Anonymus, 2005. http://www.biyogaz.com Erişim: Kasım 2006. Bilir, M., Deniz, Y., E. Karabay, N. Bilgin, 1984. Ankara Koşullarında 12 m 3 Kapasiteli Topraksu Tip A Biyogaz Tesisinde Sığır Gübresinin Biyogaz Verimi, Merkez Topraksu Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Genel Yayın No:101, Rapor Seri No:41, Ankara Bircan, N., 2005. Cam Serada Isıtma Yükü Hesabı ve Isıtmanın Fuel-oil İle Doğal Gazla Yapılması Durumunda Karlılık Durumu, Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Tarım Makineleri Bölümü Lisans Semineri, Tokat Çalışoğlu, H. 2003. Biyogazın Üretilmesi ve İçten Yanmalı Motorlarda Kullanımı, Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Tarım Makineleri Bölümü Lisans Semineri, Tokat Deniz, Y., N. Bilgin, M. Bilir, E. Karabay, 1984. Sığır-Tavuk- Koyun Gübreleri ve Bunların Karışımlarından Elde Edilebilecek Biyogaz Verimleri, Merkez Topraksu Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü Genel Yayın No:102, Rapor Seri No:42, Ankara Doğrul, Y. 2000. Seraların Jeotermal Enerji İle Isıtılması, Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Tarım Makineleri Bölümü Lisans Semineri, Tokat Ergüneş, G. ve A. Kasap, 1989. Biyogazın Oluşumu, Özellikleri ve Kullanım İmkanları, Cumhuriyet Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 5(1), Tokat 239

Küçük Ölçekli Sürekli Beslemeli Bir Biyogaz Tesisinin Çalışma Şartlarının Belirlenmesi Ertan, B. 1991. Biyogaz Tesislerinin Analizi, Cumhuriyet Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü Yüksek Lisans Semineri, Tokat Garcia, JL., S. De La Plaza, Lm. Navas, Rm. Benavente, L. Luna, 1998. Evalution Of The Feasibility Of Alternative Energy Sources For Greenhouse Heating, Journal Of Agricultural And Engineering Researc; Madrid, Spain Güreli, Ş.E., 2000. Seraların Güneş Enerjisi İle Isıtılması, Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü Lisans Semineri, Tokat Hamdan, MA., AI. Alsayeh, BA., Jubran, 1992. Solar Hybrid Heating-Systems For Greenhouses, Aplied Energy, Oxford, England Jaffrin, A., N. Bentounes, AM. Joan, S. Makhlouf, 2003. Landfill Biogas For Heating Greenhouses And Providing Carbon Dioxide Supplement For Plant Growth, Biyosystems Engineering, France Junichi, F., A. Morita,Y. Matsuoka, S. Sawayama, 2004. Vision For Utilizitation Of Livestock Residue As Bioenergy Resourse İn Japan, National Institude For Environvetal Studies (NIES),Social And Environment System Division, Onogawa, Tsukuba,Ibaraki, Kinki University, Kowakae, Higashi-Osaka, Osaka, Saibu Gas Companyltd., Chiyo, Hakata-Ku Fukuoka,.National Institude Of Advanced Industrial Science And Teknology,Institudefor Energy Utilization, Onogawa, Tsukuba, Ibaraki, Japan Kasap, A., 2005. 25 Büyükbaş Hayvan Kapasiteli 30 m 3 Hacimli Biyogaz Projesi, Gazi Osman Paşa Üniversitesi, Tarım Makinaları Bölümü, Tokat Monteil, C., M. Amouroux, 1993. Thermal Analysis Of Low Temperature Ground Level Heating- Systems İn Greenhouses Radiant Mulch And Buried Pipes, Journal De Physique III, France Morphy, J.D. and K. McCarthy, 2005. The Optimal Production Of Biogas For Use As A Transport Fuel İn İreland, Department Of Civil, Sutructural And Environmental Engineering, Cork İnstitute Of Technology, Corks, İreland Öztürk, M., 2005. Hayvan Gübresinden Biyogaz Üretimi, Çevre ve Orman Bakanlığı Yayını, Ankara Seyran, Y., 1996. 12 m 3 Kapasiteli Aile Tipi Biyogaz Tesisinin Projelendirilmesi ve İşletilmesi, Gaziosmanpaşa Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü Lisans Semineri, Tokat Singh, KJ., SS. Sooch, 2004. Comparative Study Of Economics Of Different Models Of Family Size Biogas Plants For State Of Punjab-India. Energy Conversion And Management, Punjab, India Tafdrup, S. 1994. Centralized Biogas Plants Combine Agricultural And Environmental Benefits With Energy Production, Water Science And Tecnology, Copenhagen, Denmark Xinshan, Qİ., S. Zhang, Y. Wang, and R. Wang, 2005. Advantages Of The İntegrated Pig- Biogas Vegetable Greenhouse System İn North China, Institute Of Ecologyand Biodiversity, School Of Life Sciences, Shandong Universty, Shanda Nan Road, Jinan,Shandong Provincialenvironmental Inspection Station, Zhi-Jin-Shi Street,Jinan, Shandong, China Yaldız, O. 2004. Biyogaz Teknolojisinin Kullanım Amaçları, Akdeniz Üniversitesi Yayın No:78 Antalya 240