Mısır artıkları ve sığır gübresinden biyogaz eldesinde ön arıtımın etkisi

Bu çalışmanın amacı, fiziksel ve kimyasal ön arıtımın tarım atıkları (mısır artıkları ve sığır gübre) üzerindeki etkilerini belirlemektir. Sığır gübresi ve mısır samanının toplam katı madde oranları sırasıyla %86.1 ve %41.2 olmuştur. Uçucu katı madde oranları ise sığır gübresinde %82 ve mısır samanında %51.6 olarak ölçülmüştür. Biyokimyasal metan potansiyeli ve indirgen şeker ölçümlerinde atıklar %5 TKM oranında kullanılmıştır. İndirgen şeker Miller (Miller, 1959) metodu kullanılarak ölçülmüştür. Biokütle örnekleri çamurla 50:50 oranında karıştırılmıştır. Karışımın pH değeri 7.0-7.5 değerlerine ayarlanmış ve örnekler 37oC (mezofilik) inkübatörde tutulmuştur. Biyogaz ölçümleri günlük yapılırken karbon dioksit ölçümleri haftada bir yapılmıştır. Kullanılan atıklara alkali ve asidik olmak üzere iki faklı ön arıtım metodu uygulanmıştır. Mısır samanı için en verimli ön arıtım metodu alkali ön arıtım olmuştur. Alkali ön arıtım sonrası günlük ve kümülatif biyogaz üretiminde %163'lük bir artış olmuştur. Asidik ön arıtım uygulanan mısır samanından biyogaz üretimi prosesi 24-27 (diğer ön arıtım işlemlerine göre daha az) gün sürmüştür. Mısır samanına ufalama, mikrodalga ve sıcak su gibi üç farklı fiziksel ön arıtım yöntemi uygulanmıştır. Bu yöntemler içerisinde mikrodalga yöntemi diğer yöntemlere göre 3 kat daha fazla biyogaz üretim verimi sağlanmıştır. Kullanılan sığır gübresine H2SO4, NaOH, mikrodalga ve sıcak su ön arıtım yöntemleri uygulanmıştır. Asidik ön arıtım yöntemi mısır atıklarından farklı olarak sığır gübresi çalışmalarında daha verimli olmuştur. 135℃ sıcak ön arıtım yöntemi uygulanan sığır gübresinde kümülatif biyogaz üretiminde %103 artış olmuştur. Mikrodalga ön arıtım yöntemi de sığır gübresi çalışmalarında verimli olmuştur. Metan üretiminde % 97 artış yaşanmış ve biyogaz üretimi 32 günde tamamlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Biyogaz, ön arıtma, lignoselüloz, metan, mısır saman, sığır gübresi.