Biyogaz

Kalkınma ya da gelişme, dolaylı kültürel, ekonomik, siyasal ve bilimsel alanda yapısal değişimleri betimler. Bu yüzden ancak disiplinler arası bir yaklaşımla ele alınabilir. Kendiliğinden veya planlı-uyarılmış şekilde gerçekleşir. Kırsal kalkınma, sürdürülebilir kalkınma ve çevresel kalkınma gibi alt grupları kapsar. Kırsal kalkınma, küçük ölçekli çiftlik sahiplerini, kiracıları ve topraksız köylüleri ilgilendirir. Sürdürülebilir kalkınma stratejisi, günümüz insanlarının ihtiyaçlarıyla, gelecekte yaşayacak insanların ihtiyaçlarını uzlaştırmaya çalışmaktadır.

Solea energy firmasının kurduğu biyogaz tesisleri;

· 10 M3 KAYSERİ ( BİYOGAZ )

· 15 M3 KAYSERİ ( BİYOGAZ ) 5 ADET

· 22 M3 KAYSERİ ( BİYOGAZ ) 2 ADET

· 15 M3 KONYA ( BİYOGAZ )

· 22 M3 GEDİZ GÖLCÜK KÖYÜ ( BİYOGAZ )

· 280 M3 ELAZIĞ ( BİYOGAZ ) TAVUK ÇİFTLİĞİ VE SERA ISITMASI

Belediyelerin Biyogaz Üretim Faaliyetleri

· Kocaeli Büyükşehir Belediyesi

Ülkemizde biyogaz üretimi ile ilgili araştırma çalışmaları en yoğun biçimde 1980-86 yılları arasında Merkez TOPRAKSU Araştırma Enstitüsünde (Köy Hizmetleri Ankara Araştırma Enstitüsü) yürütülmüş ve biyogaz üretimi ile ilgili birçok temel bulgular elde edilmiştir. Aynı zamanda, yapılan araştırma, uygulama, eğitim ve yayım çalışmaları başarılı sonuçlar vermiş, kamuoyunun ilgisi çekilmiş ve önemli düzeyde bilgi birikimi sağlanmıştır.

Genel Durum

Dünyada biyogaz üretim ve kullanımı giderek gelişmektedir. Hayvan gübresinden elde edilen biyogazın tesis oranları dikkate alınırsa Dünyadaki tesislerin; %80'i Çin'de %10'u Hindistan’da, Nepal ve Tayland'ta bulunmaktadır. Avrupa'nın hayvan gübresi ile elde ettiği biyogaza ve tesis sayısına bakılacak olursa bu noktada Almanya 2,200 tesis ile en fazla üretim yapan ülke konumundadır.

1.Biyogazın ısıtmada kullanımı

Biyogazın yanma özelliği bileşiminde bulunan metan (CH4) gazından ileri gelmektedir. Biyogaz, hava ile yaklaşık 1/7 oranında karıştığı zaman tam yanma gerçekleşmektedir. Isıtma amacıyla gaz yakıtlarla çalışan fırın ve ocaklardan yararlanılabileceği gibi termosifon ve şofbenler de biyogazla çalıştırılarak kullanılabilir.

Ülkemizde hayvansal ve bitkisel atıklar, çoğunlukla ya doğrudan doğruya yakılmakta veya tarım topraklarına gübre olarak verilmektedir. Ancak atıkların yakılarak ısı üretiminde kullanılması daha yaygın olarak görülmektedir. Bu şekilde istenilen özellikte ısı üretilemediği gibi, ısı üretiminden sonra atıkların gübre olarak kullanılması da mümkün olmamaktadır.

Biyogaz organik maddelerin oksijensiz şartlarda biyolojik parçalanması (anaerobik fermantasyon) sonucu oluşan ağırlıklı olarak metan ve karbondioksit içeren gazdır. Çeşitli organik maddelerin metan ve karbondioksite dönüşümü karışık mikrobiyolojik flora tarafından gerçekleştirilmektedir. Bu oksijensiz bozunma sonucunda metan gazı üç aşamalı bir işlem sonucunda oluşur.

Genellikle süt üretimi için kullanılan büyükbaş hayvan çiftliklerinden çıkan hayvansal gübrelerin katı ve sıvı halde değerlendirilmesi ile biyogaz üretmek mümkündür. Bu atıklara ilave olarak yukarıda sıralanan türde atıklarda özellikle kullanılamayan zirai atıklar, tavuk gübreleri, tavuk çiftliği atıkları da biyogaz üretiminde kullanılabilir.

Biyogaz üretimi, toprak seviyesinin üzerinde yer alan giriş tankına, organik atık ve artıkların doldurulmasıyla başlamaktadır. Giriş tankına doldurulan hammaddeler, yeterli akışkanlıkla birlikte fermantöre iletilir. Fermantöre giden akışkan hammadde yer alan karbonhidratlar, proteinler ve yağlar burada çeşitli bakterilerin etkisiyle önce, karbondioksit, asetik asit ve büyük oranda çözülebilir uçucu organik maddelere dönüşür.

Biyogaz üretiminde kullanılan atıklar kaynaklarına göre hayvansal, bitkisel ve organik içerikli şehir ve endüstri atıkları olmak üzere üç çeşittir. Bu atıklar tek başlarına kullanılabileceği gibi, karıştırılıp da kullanılabilir.

Hayvansal atıklar: Sığır, at, koyun, tavuk gibi hayvanların gübreleri, insan dışkısı, mezbaha atıkları ve hayvansal ürünlerin işlenmesi sırasında ortaya çıkan atıklardır.

Biyogaz tesisi kurulurken verimi artırmak ve ihtiyaca karşılık verebilmek için uygun bazı hususlar vardır. Bunlar hammaddenin cinsi, özellikleri ve miktarı, üretim sırasında gerekli ısı ve karıştırma, kullanılacak malzemelerin cinsi ve miktarı, tesisin kurulacağı yerin seçimi, tesisin inşaatı ve gerekli olan yalıtımlar, biyogazın depolanması ve kullanım alanlarına dağıtımı, tesisten çıkan biyogübrenin depolanması, tarlaya taşınması ve dağıtımı önemli hususlardandır. Eğer bu hususlara dikkat edilmezse, biyogaz üretiminden beklenen verim alınamaz ve süreklilik sağlanamaz.

Biyogaz tesisleri projelendirilirken öncelikle kapasitenin tesbiti gerekmektedir. Bunun için tesiste, sadece hayvan gübresi kullanılacaksa; günlük ortaya çıkan gübre miktarı, hayvanların beslenme şekilleri ve gübrelerin katı madde miktarları bilinmelidir.

Günlük ortaya çıkan gübre miktarı: Hayvanların gübre verimleri cinslerine göre değişik miktarlarda olabilmektedir.

I. Fermantör - Sindireç (Organik maddenin doldurulduğu tank depo)

Bu kısım hava almayacak şekilde tasarlanan ve içerisinde bir karıştırıcı olan tanktır. Ayrıca tankın içerisine bir ısıtıcı yerleştirilmelidir. Biyogazın üretilmesi için fermantör içerisindeki organik madde bulamacının sıcaklığı 35°C 'den az olmamalıdır. Fermantör sıcaklığı düştükçe gaz üretimi de düşmektedir.

Biyogaz Üretim Tesislerinin Çeşitleri

Biyogaz üretim tesisleri, ihtiyaca yönelik tasarlandıklarından farklı teknolojilerle üretilmektedirler ve tasarlanmaktadırlar.

Kapasiteye Göre Biyogaz Tesisleri

Biyogaz tesislerini kapasite olarak;

•  Aile tipi : 6 -12 m³ kapasiteli
•  Çiftlik tipi : 50 -100 -150- m³ kapasiteli
•  Köy tipi : 100- 200 m³ kapasiteli
•  Sanayi ölçekli tesisler : 1000 - 10.000 m³ kapasiteli şeklinde sınıflandırabiliriz.

      Sanayileşmeyle birlikte artan enerji ihtiyacını karşılamak için kullanılan sınırlı enerji kaynakları hem yüksek maliyetli hem de çevreye zarar vermektedir. Bunun tam aksine yenilenebilir bir enerji kaynağı olan biyogaz, üretiminde gereken hassasiyet ve teknik bilgi olmasına rağmen, kullandığı hammaddelerin atık ve artıklardan oluşması ve son ürünlerin tarımda kullanılabilir gübre olması sebebiyle çok caziptir.

Biyogaz: Oksijensiz ortamda çeşitli atıkların çürütülmesi sonucu açığa çıkan, içerisinde metan, karbondioksit ile hidrojen sülfür, amonyak ve hidrojen gibi gazlar ihtiva eden yanıcı özellikteki gaz.

Büyükbaş hayvan atığı: İnek, manda gibi hayvanlardan kaynaklanan atıklar.

Evsel Katı Atık: Belediyelerin topladığı genellikle ev çöplerinin bulunduğu katı atık.

Gübre (atık): Hammadde olarak toplanan hayvan dıskı ve idrarı.

Hammadde: Üretece beslenen sıvı veya katı madde.

Hammadde özgül metan üretim oranı: Günlük yüklenen organik kuru madde miktarının birim agırlıgı için günde üretilen metan miktarıdır.

Hidrojen sülfür: Biyogaz içeriğinde 2,000-ppm’e kadar bulunabilen, yanıcı ve oldukça zehirli ve kötü kokulu bir gaz.

Metan: Doğal gaz bileşiklerinden biri olan yanıcı özellikteki oksijensiz çürütme sonucu oluşturulabilen kimyasal formülü CH4 olan gaz.

Oksijensiz Çürüme: Oksijensiz ortamda çeşitli atıkların bakteriler tarafından çürütülmesi, bozunumu.

Organik kuru madde içeriği: Materyalin kuru ve yas bileşenlerinde bulunan organik forma sahip olan kısmı

Yağ Asidi: Uzun, alifatik kuyruklu bir karboksilik asittir.

Yenilenebilir enerji kaynakları: Hidrolik, rüzgâr, güneş, jeotermal, biyokütle, biyogaz, dalga, akıntı enerjisi ve gel-git gibi fosil olmayan enerji kaynakları.

Günümüzde insanların ihtiyaçlarının karşılanmasında ve gelişmenin sağlıklı olarak sürdürülmesinde gerekli olan enerji özellikle sanayi, konut ve ulaştırma gibi sektörlerde kullanılmaktadır. Ancak daha çok tercih edilen sınırlı kaynaklardan elde edilen enerji; yaşantımızdaki vazgeçilmez yararlarının yanı sıra üretim, çevrim, taşınım ve tüketim esnasında büyük oranda çevre kirlenmesine de yol açmaktadır.

Çevreye zararı minimum seviyede olan ve geri dönüşümlü olan yenilenebilir enerjiler çevreye daha az zarar vermekte ve daha ekonomiktirler. Biyogazlar ise yenilenebilir enerji kaynakları arasında önemli bir yere sahiptir. Biyogazın enerji ürünü olarak kullanılması, hem ekonomik açıdan, hem de işlevsel olarak yararlıdır. Biyogaz üretiminde evsel atıklar, gıda artıkları, hayvansal atıklar gibi organik içerikli atıklar hammadde oldukları için bu maddelerin yarattıkları kirlilikte önlenmektedir. Ayrıca hayvansal artıkların kaynak olarak kullanıldığı üretim sonunda ortaya biyogazın yanında birde gübre ortaya çıkmaktadır. Bütün bu faydaların yanında ekonomik olmasıyla da gittikçe biyogazın önemi anlaşılmaktadır ve bununla birlikte biyogaza ilgide artarak sürmektedir.