BİYOGAZ NEDİR?

Biyogaz ,organik bazlı atıkların oksijensiz ortamda (anaerobik) fermantasyonu sonucu ortaya çıkan renksiz, kokusuz, havadan daha hafif, parlak mavi bir alevle yanan ve bileşiminde %50-%80 metan ,%30-%40 karbondioksit, %3 hidrojen sülfür ile çok az miktarda azot ve hidrojen bulunan bir gaz karışımıdır. 

Biyogazın Isıl Değeri
1 m3 biyogazın sağladığı ısı miktarı 4700-5700 kcal/m3’dir.

1 m3 biyogaz;    

0,62 litre gazyağı,

1,46 kg odun kömürü,

3,47 kg odun,

0,43 kg bütan gazı,

12,3 kg tezek

4,70 kWh elektrik enerjisi eşdeğerindedir.

1 m3 biyogaza 0,66 litre motorin, 0,75 litre benzin ve 0,25 m3 propan eşdeğer yakıt miktarlarıdır.

Biyogaz Üretiminde Kullanılan Organik Atık/Artık Hammaddeler

Hayvansal Atıklar

Sığır, at, koyun, tavuk gibi hayvanların dışkıları, mezbahane atıkları ve hayvansal ürünlerin işlenmesi sırasında ortaya çıkan atıklar özellikle kırsal kesimler için önerilen biyogaz tesislerinde kullanılmaktadır.

Bitkisel Artıklar

İnce kıyılmış sap, saman, anız ve mısır artıkları, şeker pancarı yaprakları ve çimen artıkları gibi bitkilerin işlenmeyen kısımları ile bitkisel ürünlerin işlenmesi sırasında ortaya çıkan artıklardır.

Organik İçerikli Şehir ve Endüstriyel Atıklar

Kanalizasyon ve dip çamurları, kağıt, sanayi ve gıda sanayi atıkları, çözünmüş organik madde derişimi yüksek endüstriyel ve evsel atık sular biyogaz üretiminde kullanılmaktadır. Bu atıklar Özellikle belediyeler ve büyük sanayi tesisleri tarafından yüksek teknoloji kullanılarak tesis edilen biyogaz üretim merkezlerinde kullanılan atıklardır.  

BİYOGAZ ÜRETİMİ MİKROBİYOLOJİSİ

Hidroliz aşaması: İlk aşamada mikro organizmaların 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.
 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.
 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.

Biyogaz tesisleri planlanan amaca göre farklı teknolojiler kullanılarak inşa edilmektedirler. Biyogaz tesislerinin kapasite olarak sınıflandırılması aşağıdaki gibidir:

• Aile tipi : 6 -12 m3 kapasiteli
• Çiftlik tipi : 50 -100 -150- m3 kapasiteli
• Köy tipi : 100- 200 m3 kapasiteli
• Sanayi ölçekli tesisler : 1000 - 10.000 m3 kapasiteli

 Biyogaz Üretiminde Kullanılan Sistemler

a) Kesikli (Batch) Fermantasyon
Tesisin fermantörü (üretim tankı) hayvansal ve/veya bitkisel atıklar ile doldurulmakta ve alıkoyma - bekletme süresi kadar bekletilerek biyogazın oluşumu tamamlanmaktadır. Kullanılan organik maddeye ve sistem sıcaklığına bağlı olarak bekleme süresi değişmektedir. Bu süre sonunda tesisin fermantörü (reaktörü) tamamen boşaltılmakta ve yeniden doldurulmaktadır.
b) Beslemeli - Kesikli Fermantasyon
Burada fermantör başlangıçta belirli oranda organik madde ile doldurulmakta ve geri kalan hacim fermantasyon süresine bölünerek günlük miktarlarla tamamlanmaktadır. Belirli fermantasyon süresi sonunda fermantör tamamen boşaltılarak yeniden doldurulmaktadır.
c) Sürekli Fermantasyon
Bu fermantasyon biçiminde fermantörden gaz çıkışı başladığında günlük olarak besleme yapılır. Sisteme aktarılan karışım kadar gazı alınmış çökelti sistemden dışarıya alınır. Organik madde fermantöre her gün belirli miktarlarda verilmekte, alıkoyma süresi kadar bekletilmekte ve aynı oranlarda fermente olmuş materyal günlük olarak fermantörden alınmaktadır. Böylece günlük beslemelerle sürekli biyogaz üretimi sağlanmaktadır.

Biyogazın Kullanım Alanları

Biyogaz doğalgazın kullanım alanlarıyla parelel olarak kullanılabilen bir enerji kaynağıdır. Biyogaz kullanım alanları  aşağıdaki gibi sıralanabilir:

Doğrudan yakarak ısınma ve ısıtma

Motor yakıtı olarak kullanımı suretiyle ulaşım

Türbin yakıtı olarak kullanımı ile elektrik üretimi

Yakıt pillerinde kullanımı

Mevcut doğalgaza katılarak maliyetlerin düşürülmesi

Kimyasal maddelerin üretimi sırasında biyogaz kullanımı

Tüm bu kullanım alanlarının yanı sıra 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. Biyogaz üretimi için kullanılan ham maddeler tarımsal arazilerde üretildiği için, tarımsal işletmelerde gerek seraların ve iskân yapılarının ısıtılmasında gerekse traktörlerin yakıtı olarak kullanılmasında önemli bir fayda sağlayabilmektedir. Bu şekilde kullanılan biyogaz işletme maliyetlerini önemli ölçüde azaltmaktadır.