Meyve ve sebze atıkları ile inek gübresinin anaerobik kofermantasyonu ile elde edilen biyogazın enerji potansiyelinin belirlenmesi

Abstract

İnsanlık tarih boyunca günlük hayatını devam ettirebilmek için hem enerjiye hem de gıda maddelerine ihtiyaç duymuştur. Tarım ve hayvancılık sektörleri ürünleri insanların temel besin ihtiyaçlarını karşılamaktadır. Bu tüketim sonucunda oluşan atıklar ise anaerobik kofermantasyon yoluyla biyogaza çevrilerek enerji eldesinde kullanılabilmektedir. Bu çalışma meyve ve sebze atıkları ile inek gübresinin anaerobik kofermantasyonu yoluyla elde edilen biyogazın enerji üretimine uygun olup olmadığını araştırmaktadır. Kullanılan atıklar meyve ve sebze atıkları ile inek gübresi olarak belirlenmiştir. Çalışma, 30 günlük hidrolik bekletme süresi boyunca, 37 °C sıcaklıkta, 3 L hacme sahip 2 reaktör kullanılarak gerçekleştirilmiştir. R1 ve R2 olarak adlandırılan bu reaktörlerin organik yükleme oranları sırasıyla; 0,5 ve 0,6 g VS/L.gün olarak belirlenmiştir. Karışım oranları sırasıyla; R1:%40 meyve + %30 sebze + %30 inek gübresi; R2: %35 meyve + %40 sebze + %25 inek gübresi şeklindedir. Reaktörlerden toplanan veriler, bu atık kompozisyonundan üretilecek biyogazdan elde edilecek elektrik enerjisi miktarının 2,38 kWh olduğunu göstermiştir. Bu sonuçlar, meyve ve sebze atıklarıyla inek gübresinin anaerobik kofermantasyonunun, üretebilecekleri enerji potansiyeli, atık miktarlarının fazla olması ve sürdürülebilir enerji üretim yöntemi olması sebebiyle, alternatif enerji kaynağı olarak değerlendirilmesinin mümkün olduğunu göstermektedir.

Throughout the history, humanity has needed both energy and foodstuffs to sustain its daily life. The products of agriculture and livestock sectors meet the basic nutritional needs of people. The wastes generated as a result of this consumption can be converted into biogas through anaerobic cofermentation and used in energy production. This study investigates whether the biogas obtained by anaerobic cofermentation of fruit and vegetable wastes and cow manure is suitable for energy production. The wastes used were fruit and vegetable wastes and cow manure. The study was carried out using 2 reactors with a volume of 3 L at a temperature of 37 °C for a hydraulic retention period of 30 days. The organic loading rates of these reactors, designated as R1 and R2, were 0.5 and 0.6 g VS/L.day, respectively. Mixture ratios in R1 and R2 reactors were prepared as 40% fruit + 30% vegetables + 30% cow manure and 35% fruit +40% vegetables + 25% cow manure, respectively. The data collected from the reactors showed that the amount of electrical energy to be obtained from the biogas produced from this waste composition was 2.38 kWh. These results show that anaerobic cofermentation of fruit and vegetable wastes and cow manure can be considered as an alternative energy source due to the energy potential they can produce, the high amount of waste and the sustainable energy production method.