Peynir Altı Suyu ve Gübre Karışımının Kofermantasyonu ile Biyogaz Üretimi

Abstract

Anaerobik kofermantasyon katı ve sıvı birçok organik atıgı arıtmada kullanılan iyi oturmus bir prosestir. Bu çalısmada, peynir altı suyu ve sıgır gübresi karısımının 26 litrelik bir anaerobik reaktörde, farklı alıkonma sürelerinde (HRT; 5, 10 ve 20 gün) ve degisik katı madde oranlarında anaerobik kofermantasyonu arastırılmıstır. Deneysel çalısmalarda iki farklı katı madde oranı (%8 ve %10) ve iki farklı sıcaklıkta (25 ve 34oC) çalısılmıstır. Her bir alıkonma süresinde günlük biyogaz üretim miktarı ve metan üretim oranı ölçülmüstür. Ayrıca karısımın kimyasal oksijen ihtiyacı (KO), toplam katı madde (TKM) ve uçucu katı madde (UKM) giderim verimleri belirlenmistir. Deney sonuçları, tüm deneylerde hidrolik alıkonma süresinin artısıyla günlük biyogaz üretiminin azaldıgını göstermektedir. Ancak metan üretim oranı hidrolik alıkonma süresiyle kayda deger bir degisiklik göstermemistir. En fazla gaz üretimi, katı madde, uçucu katı madde ve KO (kimyasal oksijen ihtiyacı) giderim verimleri 34oC sıcaklıkta %8 katı madde içeren karısımdan elde edilmistir. Maksimum günlük gaz üretimi 5 günlük hidrolik alıkonma süresi ve 34oC sıcaklıkta 31,2 l/gün, maksimum katı madde giderim verimi 10 günlük hidrolik alıkonma süresinde %49,5, uçucu katı madde giderim verimi %49,4 ve maksimum KO giderim verimi %54 olarak saptanmıstır. Tüm sürekli deneylerde biyogaz içindeki metan yüzdesi %60±1 olmustur. %10 katı madde içeren deneyde diger deneylerden farklı olarak biyogaz üretimine basal medium (temel besiyeri)'un etkisi arastırılmıs, peynir altı suyu ve gübre karısımına herhangi bir etkisinin olmadıgı saptanmıstır. Bu tip karısımların anaerobik arıtımı, atıksu arıtma tesislerinde tesis yükünü hafifletebilir ve peynir altı suyunun ilk arıtım kademesi olarak kullanılabilir. Anahtar Kelimeler: Peynir altı suyu, gübre, kofermantasyon, biyogaz, hidrolik alıkonma süresi

Anaerobic co-digestion is a well established process for treating many types of organic wastes, both solid and liquid. In this study, anaerobic co-digestion of a mixture of cheese whey and dairy manure was investigated using an anaerobic reactor of 26 litre volumes operated over a range of hydraulic retention time (HRT; 5, 10 and 20 days) at various total solid matter rates. In the experimental studies, two different solid matter rates (8% and 10%) and temperatures (25 and 34oC) were studied. In each hydraulic retention time, daily amount of biogas and rates of production of methane were measured. Besides, chemical oxygen demand (COD), total solid matter (TSM) and volatile solid matter (VSM) removal efficiencies of mixture were investigated using a lab-scale process. The results showed that amount of biogas decreased with increasing hydraulic retention time in all experiments. In contrast, rates of production of methane almost didn?t change with different hydraulic retention times. The best biogas production and removal efficiencies for total solid matters, volatile solid matters and chemical oxygen demand were obtained in the mixture contained 8% total solid matters at 34oC Maximum daily biogas production was obtained as 31,2 l/day at HRT of five days and maximum removal efficiencies for total solid matters, volatile solid matters and COD were found as 49,5%, 49,4% and 54%, respectively at HRT of ten days. Rates of production of methane was found around 60%±1 in all continuous experiments. For the mixture contained 10% total solid matters, the effect of basal medium was investigated over biogas production and was found no efect over mixture of cheese whey and dairy manure. Anaerobic digestion of such mixtures can decrease the loading of wastewater treatment plants and used as an initial waste treatment process for cheese whey. Key Words: Cheese whey, dairy manure, co-digestion, biogas, hydraulic retention time