Fermantasyon ile biyogaz üretimi nasıl gerçekleşir? Fermantasyonla biyogaz eldesi, üretim aşamaları, açıklamaları, ekonomik midir, hakkında bilgi.
Fermantasyon İle Biyogaz Üretimi
Biyogaz, artık organik maddelerin, anaerobik (havasız) fermantasyonu sonucu açığa çıkan, renksiz, kokusuz, havadan hafif, havaya karşı yoğunluk oranı 0,83 ve oktan sayısı 110 olan, parlak mavi bir alevle yanan ve bileşiminin % 54 – 80 i metan (CH4) ve % 20 – 46 ıda karbondioksit (C02) olan bir gaz karışımıdır. Bu tanımıyla biyogaz doğal gazın üretime alınmış hâlidir.
Doğal gaz da uzun yıllar kayaçlar altında organik maddeden havasız ortamda üretilmiş olan bir biyogazdır. Biyogaz üretiminin sağlandığı organik maddenin anaerobik fermantasyonu, üç aşamalıdır. Bu üç aşama sırasında üç değişik bakteri grubu art arda organik maddeyi parçalayarak biyogazı açığa çıkartmaktadır. Bu bakteri grupları sırasıyla şunlardır; organik maddeyi su ile parçalayan bakteriler, yağ asitlerini oluşturan bakteriler ve metan bakterileridir. Biyogazın yanma özelliği içindeki metan miktarından kaynaklanmaktadır.
Biyogazın üretilmesinde öncelikle insan besini olarak kullanılmayan artık organik maddeler kullanılmalıdır. Bu organik maddelerden sığır gübresi, içerisinde metan bakterilerini barındırması nedeniyle de ayrıca önem taşımaktadır. Bunun dışında her türlü organik maddeden biyogaz üretilebilmektedir.
Anaerobik fermantasyon, fermantörün organik maddeyle beslenme biçimine göre çeşitlenmektedir. Bu açıdan anaerobik fermantasyonu 2 grupta incelemek mümkündür.
1. Sürekli Fermantasyon
Bu fermantasyon biçiminde organik madde fermantöre hergün belirli miktarlarda verilmekte ve aynı oranda fermente olmuş materyal günlük olarak fermantörden alınmaktadır. Bu fermantasyon şeklinde gaz üretimi sürekli olmaktadır.
2. Kesikli Fermantasyon
Burada, fermantör başlangıçta organik madde ile tamamen doldurulmakta, fermantasyon süresi sonunda fermantör boşaltılarak yeniden doldurulmaktadır.
Organik maddenin fermantör içerisinde kaldığı en uygun biyogazın üretildiği süreye fermantasyon süresi adı verilmektedir. Bu süre fermantasyon sıcaklığına bağlı olarak değişmektedir.
Biyogaz Üretimi Ekonomik midir?
Biyogaz araştırmalarında; fermantasyon tipine, organik maddenin cinsine, fermantasyon sıcaklığına ve organik madde konsantrasyonuna ve cinsine bağlı olarak günlük biyogaz üretimi 1 m3 fermantör hacmi başına; 0,3 m3 ile 1,2 m3 arasında değişmektedir. 36 °C fermantasyon sıcaklığında % 9 kuru madde içeren sığır gübresinden, 1 m3 fermantör hacmi başına, ortalama 0,54 m biyogazın üretilebileceği kabul edilebilir.
Bu değer göz önüne alındığında 25 m3 lük bir biyogaz tesisinden; Günde: 13,5 m3, Ayda: 405 m3, Yılda: 4860 m3 biyogaz üretilebilecektir. Normal bir dairenin doğal gaz tüketimi aylık 40 m olduğu düşünülerek karşılaştırma yapılabilir.
Bu üretimde en önemli unsur fermantörün kesinlikle hava almaması, 36 °C a kadar fermantörün ısıtılması, fermantörün karıştırılmasıdır. Antibiyotiklerin ve deterjanların gaz elde edilecek organik maddeye karışmaması gerekmektedir. Bu iki unsur gaz üreten bakterileri öldürmektedir.
Sonuç olarak biyogaz üretimi ile hem doğal gaza muadil olan bir gaz üretilmekte hem de hayvan gübresi fermantör içinde olgunlaştırılarak biyogaz fermantöründen çıkarılarak tarım topraklarına gübre olarak atılmaktadır. Gübrenin tezek olarak yakılmasının önüne geçilmiş olmaktadır.
