Yüksek katı maddeli özgün biyoproses konfigurasyonu ile termofilik şartlarda organik atıklardan biyometan üretimi

Abstract

Çalışmanın ilk aşamasında kullanılan atıkların kurutulmuş halleri ile taze hallerinin biyogaz üretim potansiyelleri kıyaslanmıştır. Elde edilen sonucun ardından entegre atık bertarafı kapsamında farklı atıkların beraber ko-substrat olarak anaerobik çürütmede yer alabilmesi ve proses stabilitesinin sağlanabilmesi amacıyla optimum substrat bileşimi Box-Behnken dizayn programında belirlenmiştir. Optimum bileşimin belirlenmesi ile bu atık bileşimi için BMP reaktörlerinde optimum iz element konsantrayonun belirlenebilmesi adına farklı iz elementler için aynı şekilde Box-Behnken istatiksel analiz metodu kullanılarak optimizasyon çalışması gerçekleşmiş ve bu karışım için formülasyonlar belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında pilot ölçeklik özgün kuru anaerobik çürütme sisteminde termofilik şartlarda Box-Behnken optimizasyon reçeteleri ile belirlenen optimum substrat bileşimi ile öncelikle iz element ilavesiz iki deneme, sonrasında ise iz element ilaveli bir deneme gerçekleştirilerek sistem performansı gözlemlenmiştir.

Firstly, the optimization studies were carried out by using small scale BMP reactors for wastes. The biogas production potentials of fresh materials and dried materials were compared in the first stage of the study. After the obtained results, within the scope of integrated waste disposal, the optimum substrate composition was determined in the Box-Behnken design program to use different wastes can be included in anaerobic digestion as co-substrates and to ensure process stability. In the final stage of study in BMP reactor, optimum trace element concentration was determined for the biowaste composition by using the Box-Behnken statistical analysis method and the several combinations were created for the selected trace elements. In the second part of the study, the system performance was tested in pilot-scale dry fermentation system with only optimum substrate and with addition of trace element solution to determine the effect of trace element supplementation determined by Box-Behnken optimization recipes under thermophilic conditions.