The investigation of methane production from an agricultural waste, corncob, and its enhancement via co-digestion and pretreatment

Son yıllarda nüfus artışı ve fosil yakıt kaynaklarının azalması ile yenilenebilir enerji ihtiyacı artmaktadır. Biyokütle enerjisi açısından mısır atığı, dünyadaki tahıl atıkları içinde en yüksek payı (%33) oluşturmaktadır. Böylelikle mısır atığı ve ayrıca gıda dışı atık olan mısır sömeği, ülkemizde yenilenebilir enerji kaynağı olarak da büyük bir potansiyele sahiptir. Bu tez çalışmasında, ilk olarak mısır sömeğinin (Ham MS) biyokimyasal metan potansiyeli (BMP) araştırılmış ve Ham MS'nın BMP değeri Feed (tavuk dışkısı ve haşhaş (%17)), Digestate ve Post-Digestate ile birlikte çürütme uygulanarak ve ön işlem yöntemi olan alkali hidrotermal (AHÖ_240) yöntemi, kullanılarak değerlendirilmiştir. Mısır sömeğinin BMP'si 103 mL CH4/g UKM idi, ve en yüksek sinerjistik etki Ham MS + Digestate reaktörlerinde gözlendi ve 172 mL CH4 / g UKM 'ye ulaştı. AHÖ_240 yöntemi uygulandıktan sonra, AHÖ_240 MS'nin çKOİ'si, Ham MS'ye kıyasla 17 kat artmasına rağmen, hem AHÖ_240 MS hem de bu MS ile yapılan birlikte çürütme reaktörlerinin metan verimi önemli ölçüde iyileşmedi. Daha sonra ön işlem optimizasyonu için 150 ℃, 180 ℃ ve 210 ℃ gibi sıcaklık değerleri kullanılarak Ham MS üzerinde hidrotermal, alkali ve alkali hidrotermal ön işlem yöntemleri uygulanmıştır. Hidrotermal ön işlem görmüş mısır sömeği (HÖ MS), Ham MS'ye göre %55-61 daha yüksek metan verimine ulaşmıştır ve çalışılan farklı sıcaklıklarda saptanan metan verimi arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark yoktu. Böylece HÖ_150 yöntemi optimum ön işlem yöntemi olarak seçildi. Son olarak, maksimum metan üretimine yol açan hidrolik bekleme süresi (HBS) ve organik yükleme hızı (OYH) gibi optimum çalışma koşullarını araştırmak için yarı-sürekli birlikte çürütme reaktörlerinde sübstrat olarak Ham MS veya HÖ_150 MS ile Digestate kullanıldı. HÖ_150 MS ve Digestate rektörünün en yüksek metan verimi 10 günlük HBS ve 4.5 g UKM/L.g OYH'de 392 mL CH4/g UKMeklenen olarak saptandı. Ham MS'nin daha fazla çözünürlük için 15 günlük HBS'den daha fazlasına ihtiyacı vardır. Ancak HÖ_150 yöntemi uygulandığında 10 günlük HBS karlı görünmektedir. Bu, biyogaz tesisi için daha küçük hacim ve daha düşük sermaye maliyeti anlamına gelir. HÖ_150 MS'nin Digestate ile kullanımının umut verici ve büyük ölçekli biyogaz tesisinde metan üretimi için uygulanabilirdi olduğu görülmektedir.