Arama

Biogaz (Biyogaz) Nedir? Nerelerde Kullanılır?

Güncelleme: 23 Temmuz 2012 Gösterim: 27.034 Cevap: 1
ThinkerBeLL - avatarı
ThinkerBeLL
VIP VIP Üye
30 Mart 2009       Mesaj #1
ThinkerBeLL - avatarı
VIP VIP Üye
Biyogaz Nedir ve Nerelerde Kullanılır?
MsXLabs.org & Vikipedi, özgür ansiklopedi
Sponsorlu Bağlantılar

Biyogazı oluşturan metan molekülü
Ad:  220px-Methane-3D-balls.png
Gösterim: 705
Boyut:  13.6 KB

Araçlarda kullanılan özel yakıtlar
  • Biyodizel
  • Biyogaz
  • Biyoyakıt
  • Bitkisel yağ yakıtı
  • Bütanol yakıtı
  • Etanol yakıtı
Biyogaz terimi temel olarak organik atıklardan kullanılabilir gaz üretilmesini ifade eder. Diğer bir ifade ile Oksijensiz ortamda mikrobiyolojik floranın etkisi altında organik maddenin karbondioksit ve metan gazına dönüştürülmesidir. Biyogaz elde edinimi temel olarak organik maddelerin ayrıştırılmasına dayandığı için temel madde olarak bitkisel atıklar ya da hayvansal gübreler kullanılabilmektedir. Kullanılan hayvansal gübrelerin biyogaza dönüşüm sırasında fermante olarak daha yarayışlı hale geçmesi sebebiyle dünyada temel materyal olarak kullanılmaktadır. Aynı zamanda tavuk gübrelerinden de oldukça verimli biyogaz üretimi sağlanabilmektedir. Tavuk gübresinin kullanımı tarım için önemlidir. çünkü bu gübre topraklarda verim amaçlı kullanılamaz. Topraklarda tuzlulağa sebep olurlar. Kullanılamayan bu gübre biyogaza dönüştürüldüğünde yarayışlı bir hal almış olur. Günümüzde biyogaz üretimi çok çeşitli çaplarda; tek bir evin ısıtma ve mutfak giderlerini karşılamaktan, jeneratörlerle elektrik üretimine kadar yapılmaktadır.


1. Biyogazın Oluşumu
Kompleks organik maddenin basit maddeye dönüşümü
Ad:  Organik_madde_donusumu.jpg
Gösterim: 938
Boyut:  20.9 KB

Biyogaz üç evrede oluşur:
  1. Hidroliz
  2. Asit oluşturma
  3. Metan oluşumu dur.
Birinci aşama atığın mikroorganizmaların salgıladıkları enzimler ile çözünür hale dönüştürülmesidir. Bu aşamada polisakkaritler monosakkaritlere, proteinler peptidlere ve aminoasitlere dönüşür. Bundan sonraki aşamada asit oluşturucu bakteriler devreye girerek bu maddeleri asetik asit gibi küçük yapılı maddelere dönüştürürler. Asit oluşumu üretim esnasında pH'nın düşmesine neden olabilir bu durum metan oluşumunu sağlayacak bakteriler üzerinde olumsuz etki yaratabilir. Son aşamada ise bu madeleri metan oluşturucu bakteriler biyogaza dönüştürürler. Görüldüğü gibi biyogaz oluşumu mikrobiyolojik etmener ile gerçekleşmekte ve doğal olarak bu mikrobiyolojik organizmaların etkileneceği her türlü koşul biyogaz üretimini de etkilemektedir.

A. Hidroliz Aşaması
İlk aşamada mikroorganizmaların salgıladıkları selular enzimler ile çözünür halde bulunmayan maddeler çamur içerisinde çözünür hale dönüşürler. Uzun zincirli kompleks karbonhidratları, proteinleri yağları ve lipidleri kısa zincirli yapılara dönüştürürler. Bu basit organiklere dönüşüm sonucunda birinci aşama olan hidroliz tamamlanmış olur.

B. Asit Oluşturma Aşaması
Çözünür hale dönüşmüş organik maddeleri asetik asit, uçucu yağ asitleri, hidrojen ve karbondioksit gibi küçük yapılı maddelere dönüşür. Bu aşama anaerobik bakteriler ile gerçekleştirilir. Bu bakteriler metan oluşturucu bakterilere uygun ortam oluştururlar.

C. Metan Oluşumu
Bakterilerin asetik asiti parçalayarak veya hidrojen ile karbondioksit sentezi sonucunda biyogaza dönüştürülmesi işlemdir. Metan üretimi diğer süreçlere göre daha yavaş bir süreçtir. Metan oluşumundaki etkili bakteriler çevre koşullarından oldukça fazla etkilenirler.


2. Biyogaz Üretiminde Kullanılan Materyaller
Biyogaz üretiminde organik atık
Ad:  Compost_en_bac_ouvert.jpg
Gösterim: 764
Boyut:  22.3 KB
Biyogaz üretimi için kullanılan materyaller, hayvansal gübreler, organik atıklar ve endüstriyel atıklar olarak üç başlık altında incelenebilir. Bu bağlamda kullanılan materyaller:
  1. Hayvansal atıklar
    1. Hayvancılık ile elde edilen atıklar
    2. Hayvan gübreleri
  2. Bitkisel atıklar
    1. Bahçe atıkları
    2. Yemek atıkları
  3. Endüstriyel atıklar
    1. Zirai atıklar
    2. Orman endüstrisinden elde edilen atıklar
    3. Deri ve tekstil endüstrisinden ele edilen atıklar
    4. Kağıt endüstrisinden elde edilen atıklar
    5. Gıda endüstrisi atıkları
    6. Sebze, tahıl, meyve ve yağ endüstrisinden elde edilen atıklar
    7. Şeker endüstrisi atıkları
    8. Evsel katı atıklar
    9. Atıksu arıtma tesisi atıkları
Biyogaz üretimi tarımsal atıklardan yararlanılarak yapılabileceği gibi endüstriyel atıklardan yararlanılarakta yapılabilmektedir. Kentsel atıkların ayrı ayrı toplanılması ve kanalizasyon atıklarının arıtma tesislerinde toplanılmasıyla önemli ölçüde biyogaz üretim imkânı vardır. Bu çerçevede Türkiye'de İzmir Büyükşehir Belediyesi'nin Büyük Kanal Projesi çerçevesinde yaptığı bazı çalışmalar bulunmaktadır.


3. Biyogaz Üretimini Etkileyen Faktörler

Biyogaz boruları
Ad:  220px-Biogas_pipes.JPG
Gösterim: 730
Boyut:  12.7 KB
Genel olarak biyogaz oluşumuna etki eden mikrobiyolojik bakterilerin etkileneceği her faktör biyogaz üretimini de etkiler. Bir bakterinin yaşamsal falliyetlerini devam ettirebilmesi için belirli sıcaklık ve pH değerlerine ihtiyacı vardır. Aynı zamanda toksisite de bakterilerin falliyetlerini direk olarak etkiler. C/N oranı (Karbon / Azot) bir bakterinin ayrıştırma hızına etkisi bulunduğu için önemlidir. C/N oranın dar olması bakterilerin o atığı daha hızlı ayrıştırması anlamına gelir. Son olarakta biyogaz üretiminin yapıldığı reaktörde organik yükleme hızı ve hidrolik bekleme süreside biyogaz üretimine direk olarak etkiler.

Sıcaklığın Biyogaz Üretimine Etkileri

Metanojenik bakteriler çok yüksek ve çok düşük sıcaklık değerlerinde aktif olmamaktadır. Bu yüzden biyogaz üretiminin gerçekleşeceği reaktör sıcaklığı biyogazın üretimine veya hızına direk olarak etki etmektedir. Bu bakteriler sıcaklık değişimlerine karşıda oldukça hassastırlar. Reaktörün içerisindeki sıcaklık bekleme süresini ve reaktör hacmini de belirler. Sıcaklığın düzeyine göre sınıflandırılması üç şekilde yapılabilir.
  1. Psikofilik sıcaklık aralığı = 12-20 Derece
  2. Mesofilik sıcaklık aralığı = 20-40 Derece
  3. Termofilik sıcaklık aralığı = 40-65 Derece
pH'nın Biyogaz Üretimine Etkileri
Metan oluşturucu bakteriler için en uygun pH değerleri nötr veya hafif alkali değerlerdir.Anaerobik şartlarda fermantasyon işlemi devam ederken 7-7.5 arasında değişir. pH değerinin 6.7 düzeylerine düşmesi durumunda bakteriler üzerinde toksit etki yapar. Asit oluşturucu bakterilerin ise sayısı artarak pHnın düşmesine ve metan oluşumunun durmasına sebep olabilirler. Bu gibi durumlarda reaktöre organik madde yüklenmesi kesilerek asit oranının düşmesi sağlanır. pH'nın kararlı bir hale gelebilmesi için kimyasal da kullanılabilmektedir. Bu kimyasallardan bir tanesi sönmüş kireç olarak bilinen kalsiyum hidrooksittir.

Toksisite'nin Biyogaz Üretimine Etkileri

Mineral iyonları, ağır metaller ile deterjan gibi maddeler bakterilerin gelişimi üzerinde olumsuz etkiler oluştururlar. Bu maddelerin biyoreaktörlere sızması ile üretimin yavaşlaması veya durması söz konusu olabilmektedir. Tavuk yetiştiriciliğinde yemlere antibiyotik katılması, gaz üretiminde tavuk gübrelerinin kullanıldığı sistemlerde toksisite etkisi yapmaktadır. Bu şekildeki yemlerle beslenen tavukların gübrelerinde de antibiyotikler bulunmakta ve bu antibiyotikler metan oluşturcu bakteriler üzerinde olumsuz etki yapmaktadır.

C/N Oranının Biyogaz Üretimine Etkileri

Anaerobik bakteriler karbonu enerji elde edebilmek için kullanmaktadırlar. Azot ise bakterilerin büyümesi ve çoğalması için gerekli olan diğer maddedir. C/N orano biyogaz elde edilecek olan atık için uygun değerlerde olmalıdır. Oran 23/1 düzeyinden fazla ve 10/1 oranından az olmamalıdır. Azot oranının fazla olması amonyak oluşumu sebebiyle biyogaz üretimini olumsuz etkilemektedir.

Organik Yükleme Hızının Biyogaz Üretimine Etkileri

Organik yükleme hızı, birim hacim (m3) bioreaktörlere günlük olarak beslenen organik madde miktarıdır. Organik yükleme hızının mümkün oldukça optimumda tutulması gereklidir Aksi halde pH seviyesi düşerek gaz oluşumunu tamamen durabilmektedir.
Mesofilik şartlarda çalışan reaktörler için optimum organik yükleme hızı
Ad:  SNP2.png
Gösterim: 729
Boyut:  5.9 KB

4. Biyoreaktörler

Ad:  800px-Biogasholder_and_flare.jpg
Gösterim: 951
Boyut:  32.1 KB
Biyogaz deposu

Biyogazın üretimi için tasarlanmış yapıların genel ismidir. Küçük hacimli ve büyük hacimli olarak ikiye ayrılabilir. Küçük hacimli reaktörler hacim olarak 3 ton a kadar olabilmektedir. Ancak yapılan araştırmalarda 10 tonun altında istenilen verimlilikte olmamaktadır. Biyoreaktörün tasarımında üretimin kesik kesik mi yoksa sürekli mi olacağı da belirleyici bir unsurdur. Dünyada biyoreaktörü ve biyogazı en çok kullanan ülke Çin'dir. Bu ülkenin kendine has küçük kapasiteli reaktörleride vardır. Son dönemlerde ucuz maliyeti nedeniyle torba tipi ya da balon tipi reaktör modelleride yaygınlaşmaktadır. Ancak bu model reaktörlerin verimli hizmet süreleri takriben 2 - 3 yıl kadardır. Biyogaz üretiminde ise kullanılan en yaygın üç reaktör aşağıdaki gibidir:
  1. Sabit kubbeli (Çin tipi) reaktörler,
  2. Hareketli kubbeli (Hint tipi) reaktörler
  3. Torba tipi (Tayvan tipi) reaktörler


5. Türkiye'de Biyogaz

1980 - 86 yılları arasında ülkemizde Toprak-Su araştırma enstütüleri tarafından yoğun olarak araştırılmıştır. Daha sonra ise bu konudaki araştırmalar üniversiteler bünyesinde bireysel olarak devam etmiştir. Biyogaz üretimi herkesin kendi başına yapabileceği bir şey değildir. Bu üretim için eğitimli ve gerekli donanımı olan kişiler tarafından desteklenmesi gerekmektedir. Türkiye'de bu konuda yeterli bilgiye sahip kişilerin bulunması hususunda sorunlar bulunmaktadır.


6. Dünya'da Biyogaz
Ad:  SNP3.png
Gösterim: 669
Boyut:  2.6 KB
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. Tesis sayısına göre ise ülkelerin sıralaması yanda tabloda verilmiştir.
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. Bu ülkeyi 70 tesis ile İtalya takip etmektedir. Almanya'da biyogaz tesislerinin yapımı 1993 yılından itibaren artmış ve yine aynı yıldan günümüze kadar 139 tesisten 2,200 tesise kadar artmıştır.


7. Biyogazın Kullanım Alanları


Ad:  799px-Biogas-Linienbus.jpg
Gösterim: 937
Boyut:  90.1 KB
Biyogaz ile çalışan otobüs / Bern, İsviçre

Biyogaz doğalgazın kullanım alanlarıyla parelel olarak kullanılabilen bir enerji kaynağıdır. Biyogaz kullanım alanları aşağıdaki gibi sıralanabilir:
  1. Doğrudan yakarak ısınma ve ısıtma
  2. Motor yakıtı olarak kullanımı suretiyle ulaşım
  3. Türbin yakıtı olarak kullanımı ile elektrik üretimi
  4. Yakıt pillerinde kullanımı
  5. Mevcut doğalgaza katılarak maliyetlerin düşürülmesi
  6. Kimyasal maddelerin üretimi sırasında biyogaz kullanımı
Tüm bu kullanım alanlarının yanısıra biyogaz çevreye karşı duyarlı bir enerji kaynağıdır. Bu yüzden gelişen koşullarda çevre kirliliğinin önlenmesinde yeşil yakıt olarak bilinen organik madde kökenli biyogaz kullanımı daha önemlidir. Biygaz üretimi için kullanılan ham maddeler tarımsal arazilerde üretildiği için, tarımsal işletmelerde gerek seraların ve iskan yapılarının ısıtılmasında gerekse traktörlerin yakıtı olarak kullanılmasında önemli bir fayda sağlayabilmektedir. Bu şekilde kullanılan biyogaz işletme maliyetlerini önemli ölçüde azaltmaktadır.


BEĞEN Paylaş Paylaş
Bu mesajı 1 üye beğendi.
Tanrı varsa eğer, ruhumu kutsasın... Ruhum varsa eğer!
evo - avatarı
evo
VIP kirlenmek güseldir : )
23 Temmuz 2012       Mesaj #2
evo - avatarı
VIP kirlenmek güseldir : )
Biyogaz
Biyogaz başta hayvan gübreleri ve bitki artıkları olmak üzere, her türlü organik materyalin havasız koşullarda fermantasyonu sonucu elde edilen, ileşiminde metan ve karbondioksit gazı bulunan bir gaz karışımıdır. Isıl değeri yüksek bir enerji kaynağıdır. Biyogaz dendiğinde sadece akla enerjinin gelmesi yanlış değerlendirmelere neden olmaktadır. Tarımsal üretimle uğraşanlar ve ülke ekonomisi açısından biyogazın asıl önemi, biyogaz üretimi sonucunda fermente olmuş değerli bir organik gübrenin elde edilmesidir. Biyogaz uygulamaları sonucunda temiz bir çevreye sahip olunmakta ve gübrelerle yayılan hastalıklar en aza indirilerek çevre sağlığına olumlu etkiler sağlanmaktadır. Bu nedenle biyogazı bir bütün olarak düşünmek, hiç tükenmeyecek bir kaynak olarak göz önüne almak, biyogaz konusunda yapılacak çalışmaları organize etmek ülke ekonomisi açısından önem taşımaktadır.
Sponsorlu Bağlantılar

Diğer bir ifade ile oksijensiz ortamda mikrobiyolojik floranın etkisi altında organik maddenin karbondioksit ve metan Biyogaz elde edinimi temel olarak organik maddelerin ayrıştırılmasına dayandığı için temel madde olarak bitkisel atıklar ya da hayvansal gübreler kullanılabilmektedir. Kullanılan hayvansal gübrelerin biyogaza dönüşüm sırasında fermante olarak daha yarayışlı hale geçmesi sebebiyle dünyada temel materyal olarak kullanılmaktadır. Aynı zamanda tavuk gübrelerinden de oldukça verimli biyogaz üretimi sağlanabilmektedir. Tavuk gübresinin kullanımı tarım için önemlidir. çünkü bu gübre topraklarda verim amaçlı kullanılamaz. Topraklarda tuzlulağa sebep olurlar. Kullanılamayan bu gübre biyogaza dönüştürüldüğünde yarayışlı bir hal almış olur. Günümüzde biyogaz üretimi çok çeşitli çaplarda; tek bir evin ısıtma ve mutfak giderlerini karşılamaktan, jenaretörlere elektrik üretimine kadar yapılmaktadır.


Benzer Konular

3 Aralık 2016 / Ziyaretçi Cevaplanmış
6 Kasım 2016 / Yardımm Cevaplanmış
2 Mart 2010 / Misafir Cevaplanmış
8 Ocak 2010 / Misafir Cevaplanmış