Termal, kimyasal ve termokimyasal önişlemlerin tavuk gübresinden biyogaz üretim verimine etkilerinin araştırılması

Abstract

oz Yenilenebilir enerji kaynaklarından biyokütle enerjisi, tüm dünyada yaygınlaşmakta ve anaerobik işlemlerle, organik maddece zengin atıksular ve katı atıklar metan üretiminde kullanılmaktadır. Ancak biyogaz ve metan üretiminde, atıklardaki katı maddelerin biyolojik parçalanabilirliği etkili olmakta, son yıllarda çalışmalar hammaddenin çeşitli önişlemlerle biyolojik parçalanabilirîiğinin artırılması yönünde olmaktadır. Çalışmada, taze tavuk gübresindeki katı maddenin suda çözünürlüğüne ve tavuk gübresinin biyogaz ve metan üretim verimlerine, termal, kimyasal ve termokimyasal önişlemlerin etkileri araştırılmıştır. Önişlemler, orijinal tavuk gübresinin kütlece % 10 katı madde içeren sulu karışımlarına, katı maddenin % 10, % 15 ve % 20'si kadar H2SO4 ve NaOH eklenerek ve kimyasal madde eklemeden, oda sıcaklığı ile suyun normal kaynama sıcaklığında, bir ve iki saatlik sürelerde uygulanmıştır. Suda çözünmüş maddeler, çözünmeyen katı üzerinden gravimetrik olarak saptanmıştır. Önişlemlerden elde edilen tüm sulu fazlara 30 °C'de, pH=6-7'de ve 30 günlük süreyle anaerobik işlem uygulanmıştır. Sulu fazların anaerobik işlemi süresinde, üçer gün arayla gaz ölçümleri yapılmış, maksimum suda çözünürlüklerin elde edildiği sulu fazların anaerobik işleminde ise gaz ölçümleri ile birlikte KOİ, BOİ ve MLSS analizleri Standart Metotlara göre yapılmıştır. Çalışma sonunda tavuk gübresindeki katı maddenin suda çözünürlüğünde ve tavuk gübresinin biyogaz ve metan üretim veriminde etkin olduğu, önişlemlerde ise bazik önişlemlerin asidik önişlemlerden daha etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: tavuk gübresi, biyogaz, önişlem, suda çözünürlük, anaerobik işlem

ABSTRACT Developing new and renewable energy technologies are becoming common worldwide and biomass energy appear to be attractive and effective solution. It is well known that, many kind of waste can be used for biogas production via anaerobic digestion. Biogas and methane yield are depending on the biodegradability of raw material. Recent studies are aimed to increase the biodegradability of biomass by many pretreatment processes. In this study, the effects of thermal, chemical and thermochemical pretreatment of chicken manure on water solubility of solid fraction of chicken manure and biogas and methane yield of chicken manure have been investigated. The aqueous slurries of the chicken manure (10 % by mass) have been treated with NaOH and H2SO4 (10 %, 15 % and 20 % by mass of the solid) and without chemicals, at room temperature and at boiling temperature of water for one and two hours, separately. The percentages of water solubility of solid chicken manures were determined gravimetrically by weighing the dry solid left. The aqueous phases were used for anaerobic digestion at 30 °C, at pH=6-7 and for 30 days and while the anaerobic process gas measurement was done every three-day intervals for all samples. Also, the aqueous slurries which the maximum water solubilities determined were analyzed to determine COD, BOD and MLSS according to Standard Methods. From the results it was found that the basic thermochemical pretreatment of chicken manure slurry is effective for increasing biodegradability and methane yield of chicken manure. Key words: poultry manure, biogas, pretreatment, water solubility, anaerobic digestion