1 - Türk-Alman Biyogaz Projesi
1 - Türk-Alman Biyogaz Projesi
1 - Türk-Alman Biyogaz Projesi
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Biyogaz</strong> Kılavuzu – Üretimden kullanıma<br />
sadece bir fermentörde gerçekleşiyorsa, buna uygun<br />
olarak pH alanına uyulması gerekir.<br />
Bir prosesin tek veya çok aşamlı olmasından bağımsız<br />
olarak, sistemin içindeki pH değeri anaerob<br />
bozunma esnasında oluşan alkali ve asitli metabolizma<br />
ürünleri tarafından otomatik olarak ayarlanır.<br />
Bu dengenin ne kadar hassas olduğunu ise aşağıdaki<br />
zincirleme reaksiyon ortaya koymaktadır.<br />
Örneğin prosese çok kısa bir sürede çok fazla organik<br />
malzeme eklendiğinde ya da metan oluşumu<br />
başka bir nedenden ötürü engellendiği takdirde, fermantasyonun<br />
asitli metabolizma ürünleri zenginleşir.<br />
Normal şartlarda pH değeri nötral alandaki karbonat<br />
ve amonyak tarafından ayarlanır. Sistemin tamponlama<br />
kapasitesi dolduğunda, yani çok fazla organik<br />
asit oluştuğunda, sistemin pH değeri düşer.<br />
Bundan dolayı hidrojen sülfürün ve propiyon asidinin<br />
engelleyici etkisi artar, dolayısıyla fermentörün<br />
çok kısa bir sürede “çökmesi” söz konusu olabilir. Öte<br />
yandan organik azot bağlantılarının bozunmasıyla,<br />
suyla birlikte amonyuma dönüşen amonyak serbest<br />
bırakıldığında da pH değeri yükselebilir. Bundan dolayı<br />
amonyağın engelleyici etkisi artar. Proses kontrolü<br />
bakımından pH değerinin ataleti nedeniyle tesis<br />
yönetiminde kullanılamayacağı, ancak yüksek önemi<br />
nedeniyle daima ölçülmesi gerektiği dikkate alınmalıdır.<br />
2.2.4 Besin desteği<br />
Anaerob bozunmada mikroorganizmalar türlerine<br />
özgü olarak makro ve mikro besinlere ve vitaminlere<br />
ihtiyaç duyarlar. Bu bileşenlerin konsantrasyonu ve<br />
bulunabilirlikleri, çeşitli popülasyonların büyüme<br />
hızlarını ve aktivitelerini etkiler. Türlere özgü asgari<br />
ve azami konsantrasyonlar mevcuttur, ancak farklı<br />
kültürlerin çeşitliliği ve kısmen çok belirgin uyum<br />
sağlama yetenekleri nedeniyle bunların tespiti çok<br />
zordur. Kullanılan materyallerden mümkün olduğu<br />
kadar fazla metan üretebilmek için, mikroorganizmaların<br />
optimal besin desteğinin sağlanması gerekir.<br />
Kullanılan materyallerden nihayetinde ne kadar metan<br />
üretileceği, bu maddelerde bulunan protein, yağ<br />
ve karbonhidrat oranları tarafından belirlenir. Bu faktörler,<br />
besin maddelerine olan spesifik ihtiyacı da etkiler<br />
[2-18].<br />
İstikrarlı bir proses işleyişi için makro ve mikro besinler<br />
arasında dengeli bir ilişkiye gerek vardır. Karbondan<br />
sonra en fazla ihtiyaç duyulan besin maddesi<br />
azottur. Bu, metabolizmayı gerçekleştiren enzimlerin<br />
oluşturulmasında kullanılır. Bu yüzden de kullanılan<br />
materyallerin C/N oranı önemlidir. Bu oran fazla yüksekse<br />
(fazla C ve az N), yetersiz metabolizma nedeniyle<br />
mevcut karbon tümüyle dönüştürülemez, bundan<br />
ötürü de mümkün olan azami metan<br />
verimliliğine ulaşılamaz. Aksi durumda da azot fazlalığı<br />
aşırı amonyak (NH 3 ) oluşumuna neden olur, bu<br />
da çok düşük konsantrasyonlarda bile bakterilerin büyümesini<br />
engeller ve hatta bütün mikroorganizma popülasyonunun<br />
tümüyle çökmesine neden olabilir<br />
[2.2]. Bu nedenle iyi işleyen bir proses için C/N oranı<br />
10 ila 30 aralığında bulunmalıdır. Karbonun ve azotun<br />
yanında fosfor ve sülfür de mikro besin maddeleridir.<br />
Sülfür aminoasitlerin bileşenidir, fosfor bağlantıları<br />
ATP (Adenosintrifosfat) ve NADP (Nikotin- amid-<br />
Adenin-Dinükleotidfosfat) enerji taşıyıcıları için gereklidir.<br />
Mikroorganizmaları yeterince besinle destekleyebilmek<br />
için, reaktördeki CNPS oranının 600:15:5:3<br />
olması gerekir [2-14].<br />
Makro besin maddelerinin yanı sıra yeterli miktarda<br />
münferit mikro element varlığı da mikroorganizmalar<br />
açısından hayati önem taşımaktadır. Tarımsal<br />
biyogaz tesislerinin çoğunda mikro besin<br />
maddeleri ihtiyacı genel olarak özellikle hayvan dışkılarının<br />
kullanılmasıyla karşılanmaktadır. Ancak özellikle<br />
enerji bitkilerinin monofermantasyonunda genellikle<br />
mikro element eksikliği ortaya çıkar. Metanojen<br />
arkeler kobalt (Co), nikel (Ni), molibden (Mo) ve Selen<br />
(Se) bazen de kısmen Wolfram (W) elementlerine ihtiyaç<br />
duyarlar. Ni, Co ve Mo, Co faktörlerde madde<br />
alışverişindeki esansiyel reaksiyonların oluşmasına<br />
hizmet ederler [2-15], [2-16]. Bunun ötesinde magnezyum<br />
(Mg), demir (Fe) ve mangan (Mn) da elektron<br />
transferi ve belirli enzimlerin fonksiyonları için gereken<br />
önemli besin maddeleridir.<br />
Bu yüzden reaktörde mikro elementlerin konsantrasyonu<br />
çok önemli bir değerdir. Bu konuyla ilgili<br />
Tablo 2.1: Çeşitli kaynaklarda uygun mikro element<br />
konsantrasyonları<br />
Eser<br />
element<br />
üstünde<br />
[2-18]<br />
Konsantrasyon alanı [mg/l] Mikro element<br />
üstünde<br />
[2-19]<br />
üstünde<br />
[2-16] a<br />
a. <strong>Biyogaz</strong> tesislerinde mutlak asgari konsantrasyon<br />
b. Tavsiye edilen optimal konsantrasyon<br />
üstünde<br />
[2-17] b<br />
Co 0,003-0,06 0,003-10 0,06 0,12<br />
Ni 0,005-0,5 0,005-15 0,006 0,015<br />
Se 0,08 0,08-0,2 0,008 0,018<br />
Mo 0,005-0,05 0,005-0,2 0,05 0,15<br />
Mn Veri yok 0,005-50 0,005-50 Veri yok<br />
Fe 1-10 0,1-10 1-10 Veri yok<br />
24
Change language