Hayvan gübresi ve ko-ferment olarak biyodizel üretim atık karışımının laboratuvar ölçekli anaerobik reaktörde biyogaza dönüştürülebilme koşullarının araştırılması

Bu tez çalışmasında, biyodizel endüstrisinin başlıca yan ürünü olan ham gliserinin, hayvan gübresi ile birlikte eş sindirimini etkileyen faktörler ve anaerobik ortamda biyogaz ve metan üretimine etkileri incelenmiştir. Konvansiyonel biyogaz üretiminde sığır gübresinin yaygın kullanılması nedeniyle besi yeri olarak seçilmiş ve atık bitkisel yağ kökenli gliserin eşbesiyeri olarak kullanılmıştır. Tez kapsamında iki ana bölümde çalışma yürütülmüştür. Birinci bölümde kesikli beslemeli (batch) anaerobik reaktörlerde gliserin/gübre oranı, inkübasyon süresi ve sıcaklık faktörleri gibi değişkenlerin farklı aralıklarda değiştirilmesi ile biyogaz ve metan verimindeki etkileri optimize edilmiştir. Elde edilen verilerin yüzey yanıt metodolojisi (RSM) ile varyans analizi (ANOVA) istatistikleri, değişkenlerin sonuçlar üzerine etkilerinin anlamlılığı ve hedef değerler için optimum koşullar belirlenmiştir. Buna göre, gliserinin eşbesiyeri olarak kullanıldığı anaerobik fermeantasyon sürecinde biyogaz üretimi üzerinde en önemli ve anlamlı değişkenin gliserin/gübre oranı olduğu belirlenmiştir. Kullanılacak gliserin miktarının ve oluşacak biyogaz miktarının yüksek olması, sıcaklık ve inkübasyon süresinin düşük olması hedefleri belirlendiğinde optimum biyogaz ve metan oluşumu için gliserin/gübre oranı, sıcaklık ve inkübasyon süresi değerleri sırasıyla %4.5 (v/v), 34oC ve 18 gün olarak hesaplanmıştır. İkinci bölümde ise, optimum işletme şartlarının sürekli beslemeli tam karışımlı reaktörde farklı organik yük hızı değerlerinde biyogaz ve metan gazı verimine etkisi araştırılmıştır. Sürekli beslemeli tam karışımlı reaktörde %2 gliserin ilavesi (OLR 1.5 gUKM/L.gün ), kontrol grubuna (OLR 2.2 gUKM/L.gün) göre, metan veriminde %11, biyogazda %104 ve metan üretiminde de %128 kat artış sağlamıştır. Gliserin oranının hacimce %6'yı geçmesi sistemin kararlılığı üzerinde negatif etkiye sebep olmaktadır. Gliserin ilavesi %10 olduğunda sistem stabilitesi ve performansı oldukça düşmektedir. Günlük gliserin konsantrasyonu 2.6 g/L.gün (OLR 2.9 gUKM/L.gün) ve üzerindeki değerlerde metanojenik bakteriler inhibe olmuş ve sistem çökmüştür. Anahtar Kelimeler: Anaerobik fermantasyon, Atık bitkisel yağ, Biyogaz, EĢsindirim, Gliserin, Optimizasyon