Organik madde içeren katı atıkların enerji üretimi amacıyla anaerobik kompostlaştırılması

Abstract

Dünyamızda hızlı endüstrileşme, nüfus artışı ve gelişen teknoloji ile değişen tüketim alışkanlıklarımızın neden olduğu katı atık miktarları her geçen gün artmaktadır. Katı atık bertarafında sadece depolama yapmaktan öte ürün elde edilebilen diğer bertaraf yöntemlerinin kullanılması gerekliliği de doğmuştur.Bu tezde, organik madde içeriği yüksek katı atıkların, anaerobik olarak tasarlanmış reaktörde kompostlanarak nihai bir toprak şartlandırıcısının üretiminin yanı sıra, biyogaz elde edilecek şekilde bertaraf edilmesi denenmiş ve sistemin performansları incelenmiştir. Oksijensiz ortamda yapılan kompost, enerji gereksiniminin az oluşu, üretilen metan gazının enerji üretimi amacıyla kullanımı hem de satılabilecek bir ürün olan kompost üretimi nedenleri bakımından avantajlıdır. Kullanılan reaktör yüksekliği 1 m, çapı 40 cm ve 125.6 L hacminde plexiglass malzemeden imal edilmiştir. Oluşan biyogaz hacmini ölçebilmek için biyogaz çıkış vanasına bir gaz metre yerleştirilerek günlük biyogaz çıkışı takip edilmesi sağlanmıştır. Reaktörün içine ortamın günlük pH ve sıcaklığını düzenli olarak takip edebilmek için pH metre probu yerleştirilmiştir. Çalışmada, mutfak ve pazar yeri atıkları gibi organik katı atıklar farklı karbon kaynakları ile reaktöre 2 defa beslenmiştir. Bu atık karışımlarından birincisi %30 organik katı atık, %60 arıtma çamuru ve %10 oranında gazete kağıdı ikincisi ise % 65 atık, % 25 arıtma çamuru ve %10 oranında mukavva karton içermektedir. İlk atık karışımında C/N oranı 37.5, KOİ konsantrasyon azalması %94.02 ve 636.3 cm3kümülatif biyogaz hacmi; ikinci atık karışımında ise C/N oranı 26, KOİ konsantrasyon azalması % 82.26 ve 392 cm3kümülatif biyogaz hacmi gözlenmiştir. Bu iki çiğ sebze atıkları karışımları arasında reaktöre %60 çiğ sebze ve %40 yağlı yemek atığından oluşan yağlı yemek atık karışımı beslenmiş, karışımımızın C/N oranını artırmak için odun talaşı kullanılmış ve yaklaşık iki ay süresince çalışılmış fakat istenilen sonuca ulaşılamayınca reaktör boşaltılmıştır.The amount of solid waste has been increasing by rapid population growth, improved technology, economic development and changing consumption habits. Therefore there is a need to apply altarnative disposal methods of which the product can be achieved rather than landfilling. The aim of this thesis was chosen to apply anaerobic composting process of solid wastes containing organic matter for energy production and to analyse its performance parameters. Composting made oxygen-free environment needs less energy and produces biogas for power generation and generates valuable product.Reactor used in the expereiments was made of plexiglass that has got height of 1 m, diameter 40 cm and 125.6 L in volume. In order to measure the volume of biogas, daily biogas output has monitored with placing a gasmeter on the biogas outlet valve. pH meter probe was placed into the reactor to control daily pH and temperature of media. In this study, the organic solid waste such as kitchen wastes and market wastes was filled to the reactor twice with different carbon sources. The first mixtures of waste includes 30% organic solid waste, 60% sewage sludge and 10% newsprint and the second one includes 65% organic solid waste, 25% sewage sludge and 10% cardboard. 94.02% reduction in COD concentration and 636.5 cm3cumulative volume of the biogas were observed in the first waste mixture which has 37.5 C/N ratio; 82.26% reduction in COD concentration and 392 cm3cumulative volume of the biogas were observed in the second waste mixture which has 26 C/N ratio. A different waste mixture which consists of 60% raw vegetables and 40% oily food waste was fed in between these two raw vegetables waste mixtures and wood shavings is used to increase this mixture?s C/N ratio and operated for about two months but when we see that the results were not desired, the reactor was unloaded.