Biyogaz: Hayvan Gübresinden Gaz Üretimi Nasıl Yapılır?

Özellikle biyolojik olarak arıtıldıktan sonra besi hayvanı katı atıkları biyogaz üretimi için ideal bir kaynak olarak kabul edilmektedir (%65 metan, %35 CO2). Ortaya çıkan biyogaz, elektrik ve ısı üretimi için önemli bir enerji girdisi olarak faydalar sunar. Makalenin devamında biyogaz: hayvan gübresinden gaz üretimi nasıl yapılır? sorusunun cevabı verilmektedir.

Ülkemizde sadece 13 milyon büyükbaş hayvan sayısına bakıldığında çok önemli bir potansiyel yenilenebilir enerji kaynağı olarak kullanılması beklenmektedir. Ancak özellikle ülkemizde hayvansal atıklar tarih boyunca gübre ya da kurutulduktan sonra yakacak kaynağı olarak kullanılmıştır. Son yıllarda büyük ölçekli çiftliklerin artan kapasiteleri ve ürettikleri atıklar çevresel sorunları gündeme getirmiştir.

Hayvan atıkları arıtılmadan doğaya salınırsa metan kaynaklı küresel ısınma, yüzey sularının kirlenmesi ve mikrop sorunları gibi ciddi çevre sağlığı sorunları ortaya çıkabilir. Özellikle, yüzey suyunun alıcı ortama doğru drenajı, tarımdan gelen su dönüşü ve nihai hayvan gübresi deposu olarak kullanılan arazi, su kirliliğinin başlıca kaynaklarıdır. Fosil yakıtları bir ölçüde geride bırakabilen ve evsel enerji kaynağı olabilen organik atıklar, biyokütle kullanımı açısından oldukça önemlidir.

Hayvansal atıkların yol açabileceği olası enerji krizleri ve çevre sorunları düşünüldüğünde her iki sorunun da çözümü biyogaz tesislerinin yapılmasıyla ortadan kaldırılabilir. Bu atıklardan enerji elde edebilen ve ayrıca gübrelerin yan ürünler şeklinde besin değerlerine sahip olabilen büyük ölçekli bir biyokütle enerji dönüştürme sistemi olarak hayvan atıkları için çevre açısından kabul edilebilir arıtma yöntemleri düşünülebilir.

Hayvan Gübresinden Gaz Üretimi Nasıl Yapılır?

Hayvan gübresinden biyogaz nasıl yapılır sorusuna cevap olarak, özellikle Avrupa Birliği ülkelerinde geliştirilen hayvansal atıklardan biyogaz üretimine yönelik anaerobik arıtma yöntem ve teknikleri yerel enerji üretimi kaynaklarına önemli katkı sağlamakta ve dünya çapında örnek tesisler olarak öne çıkmaktadır. Bugün Almanya, Fransa, İsviçre, İtalya, Avusturya’da ve sadece Almanya’da bulunan 3500’den fazla biyogaz tesisi, hayvancılık ve tarımsal atıkların arıtılması için anaerobik arıtma ile biyogaz üretmektedir. Örneğin Danimarka, hayvan gübresini diğer organik atıklarla karıştırarak biyogaz üretmek için kullanan en başarılı ülkelerden biridir.

Diğer ülkelerden farklı olarak, Danimarka merkezi biyogaz tesisleri inşa etmiştir. Çiftliklerden toplanan atıkları merkezi biyogaz tesislerinde gaz üretmek için kullandıktan sonra, sistem biyogazı merkezi doğal gaz şebekesine besleyecek ve elde edilen gübreyi çiftçiler için yeniden dağıtacak. Bu ülkede 1500 ila 2500 büyükbaş hayvan gübresini işleyen örnek bir biyogaz tesisi ile alanında lider konumdadır.

Bu tesisler 10.000 ila 15.000 m³/gün arasında biyogaz üretebilmektedir. Aynı şekilde tarımsal ve hayvansal atıklardan elde edilen biyogaz tesislerinin Çin, Hindistan ve daha birçok ülkede yaygın olarak kullanıldığı bilinmekte ve bu konularda araştırma geliştirme faaliyetleri hızla ilerlemektedir.

Biyogaz Tesislerinin Faydaları

Hayvansal atıklardan anaerobik arıtma ile biyogaz elde etmenin avantajları şu şekilde sıralanabilir:

1. Biyogaz ile elektrik ve ısı üretimi ekonomik verimlilik sağlar.
2. İşleme atıkları gübre olarak kullanılabilir. Biyogaz üretiminden sonra elde edilen gübrelerin kullanımı daha kolaydır.
3. Küresel ısınmaya neden olan en önemli faktör olan sera gazı emisyonlarını azaltır.
4. Metan en kötü sera gazlarından biridir. Hayvansal atıklardan atmosfere salınan metan, aynı hacimdeki CO2’den yirmi kat daha fazla sera gazı etkisine sahiptir. Ancak biyogaz tesislerinde elde edilen metan yakılarak CO2’ye dönüştürülür.
5. Çok ucuz ve çevre dostu bir atık döngüsü sağlar. Hayvansal atıkların yanı sıra diğer benzer evsel ve tarımsal atıklar da biyogaz üretiminde kullanılabilir.
6. Daha ferah ve hijyenik bir yaşam alanı oluşturur.
7. Bu durum özellikle ülkemizde hayvancılığın gelişimini teşvik edecek bir unsur olacaktır. Böylece suni gübreye olan bağımlılığı azaltarak sürdürülebilir kalkınmaya katkıda bulunur. Ülkemizin enerjide dışa bağımlılığını da azaltır.

Elektrik ile Kazanç

Biyogaz tesisi, bir gaz motoru ve jeneratör içeren bir kojenerasyon ünitesi tarafından elektrik üretmektedir. Benzinli motorlar biyogazla çalışır ve jeneratörleri çalıştırır. Bu elektriğin küçük bir kısmı ise karıştırıcı, pompa, fan gibi ekipmanlarda kullanılmak üzere tesisin kendi ihtiyaçları için kullanılmaktadır. Kalan elektrik satılabilir ve genel şebekeye verilebilir. Elektrik pahalı olduğu için elektrik tedarikçisine geri satmak ekonomiktir.

Isı ile Kazanç

Benzinli motorlar da ısı üretir. Bu ısının bir kısmı anaerobik arıtma reaktörleri için gereklidir. Geri kalanı seralar için kullanılabilir.

Biyogaz: Hayvan Gübresinden Gaz Üretimi Süreci

Biyogaz, genellikle süt üretiminde kullanılan hayvan çiftliklerinden katı ve sıvı haldeki hayvan atıklarının geri kazanılmasıyla üretilebilir. Bu atıkların yanı sıra tarımsal atıklar, tavuk gübresi ve tavuk çiftliği atıkları da biyogaz üretiminde kullanılabilmektedir. Ahırda günlük olarak toplanan hayvan gübresi pompa ile tesis içi yerleşik denge tankına alınır.

Denge tankına yerleştirilen pompa ile hayvansal atıklar belirli bir konsantrasyona göre biyogaz mahzeni adı verilen ayrıştırma tankına pompalanır. Biyogaz mahzeni 2500 m³ hacme sahiptir. Biyogaz kaç günde oluşur dersek yaklaşık 24 gün boyunca bir biyogaz mahzeninde depolanan ve işlenen hayvan atıkları, %65 metan içeren biyogaz üretecek, ardından arıtılan atık mahzenden emilerek akarsu boyunca tampon tankına gönderilecek, yukarı akacak ve ayırıcıya pompalanacaktır. Hayvan gübresinden gaz nasıl üretilir sorusuna cevap olabilir.

Süt inekleri genellikle kış aylarında ahırlarda kalırlar. Bu, tüm hayvan atıklarının biyogaz tesisine gittiği anlamına gelir. Havalar sıcakken ve dışarısı sıcakken gübrenin %25’i dışarıdadır. Bu durumda eksik olan atık miktarı gıda atıkları veya tarımsal atıklarla doldurulabilir. Biyogaz tesisinden çıkan atıkların katı kısımları seperatörden ayrıştırıldıktan sonra sıvı halde sıvı gübre olarak tarlalara gönderilmektedir.