Biyogaz Nedir ?

Biyogaz hayvansal, bitkisel, evsel ve endüstriye atıkların oksijensiz ortamda fermante edilmesi ile elde edilen yanıcı bir gazdır. Biyogazın içeriği çoğunlukla metan ve karbondioksit gazlarından oluşmaktadır. Aynı zamanda biyogaz üretimi sırasında ortaya çıkan organik açıdan zengin gübre tarımsal arazlerde de kullanılabilir.

biyogaztesisleri

klasik tasarım biyogaz tesisi şeması

  1. Katı atık besleme
  2. Anaerobik çürütme reaktörü
  3. Ekipman ve kontrol odası
  4. Ko-jenerasyon ünitesi
  5. Gübre ve biyogaz deposu

biyogaz bileşimi

Genellikle üretilen biyogazın bileşiminde %52 oranında metan gazı (CH4) , %45 oranında ise karbondioksit (CO2) ve %2’lik kısım ise hidrojen sülfür (H2S), oksijen (O2), azot (N2), hidrojen (H2) ve karbon monoksit (CO)’ten oluşur. Biyogaz bileşimindeki metanın yanıcı etkisi yüzünden enerji açısından değerli bir gazdır. Yine içerisindeki hidrojen sülfürün su ile karışımı sonucunda oluşan asidin korozif etkisinden dolayı üretim tesislerinde dikkat edilmesi gereken bir gazdır. Ayrıca, hidrojen sülfürün insan sağlığı için zehirleyici etkisi de vardır. Metan gazı normalde renksiz ve kokusuz bir gaz olmasına rağmen biyogaz içeriğindeki hidrojen sülfürden dolayı çürük yumurta gibi kokar. Biyogaz içeriğindeki hidrojen sülfürün oranı artıkça bu koku keskinleşmektedir.

Biyogaz oluşumu

Biyogaz üç evrede oluşur bunlar,

  1. Hidroliz
  2. Asit oluşturma
  3. Meran oluşumu dur.

Birinci aşama atığın mikroorganizmaların salgıladıkları enzimler ile çözünür hale dönüştürülmesidir.[1] 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.

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.

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.