Tekirdağ İlinde Ticari Olarak Kullanılabilir Biyogaz Üretim Kapasitesinin ve Metan Tutumuna Etkilerinin Saptanması

Bu araştırma, 2019 yılında Tekirdağ ilinde ticari anlamda biyogaz üretimi kapasitesine sahip 100 ve daha fazlabüyükbaş hayvan bulunan işletmelerde yürütülmüştür. Bunun nedeni hayvancılık işletmelerinin en az 100 hayvanasahip olmaları durumunda, biyogaz üretiminin ekonomik olarak gerçekleşebileceğinin belirtilmesidir. Bu özellikteki işletmelerin ilçelere göre dağılımları ve sayıları, Tekirdağ Gıda Tarım ve Hayvancılık il müdürlüğündensağlanmıştır. Biyogaz genel olarak ısı ve elektrik enerjisine dönüştürülerek kullanılmaktadır. Küçük işletmelerdedaha çok ısı amaçlı kullanılırken büyük işletmelerde ise CHP ünitelerinde elektrik ve ısı enerjisi sağlanmaktadır.Toplam metan üretim potansiyeli ve enerji değeri sırasıyla 22 466 Nm3gün-1 ve 81 756.4 MWhyıl-1 olarakhesaplanmıştır. En fazla metan üretim potansiyeli ve enerji değeri Muratlı ilçesinde, en az ise Çerkezköyilçesindedir. Aneorobik fermantasyon ile üretilen metandan 42 512.48 MWhyıl-1 yararlı ısı enerjisi, CHPünitesinde 28 614.17 MWhyıl-1 elektrik enerjisi ve 19 784.65 MWhyıl-1 ek ısı enerjisi elde edilebileceğisaptanmıştır. Gübrenin açıkta depolanması halinde 19 067.56 ton CO2eyıl-1 metan salınımı olacağı belirlenmiştir.Fermantasyon artıklarında bulunan azotun kimyasal gübre olarak kullanılması durumunda metan emisyonunun1 087.13 ton CO2eyıl-1 azaltılabileceği tespit edilmiştir. Metanın ısı amaçlı kullanılmasında toplam metan tutumu31 590.55 ton CO2eyıl-1 olacaktır. Metan emisyonu. ısı amaçlı kullanımda gübrenin açıkta depolandığı koşullaragöre 12 522.99 ton CO2eyıl-1 azalacaktır. Metanın CHP ünitesinde elektrik ve ısı enerjisi sağlamak içinkullanılması durumunda, toplam metan tutumu 38 467.6 ton CO2eyıl-1, metan salınımındaki azalma 19 400 ton CO2eyıl-1 olarak hesaplanmıştır. Tekirdağ’da bulunan ve ticari olarak üretim yapan hayvancılık işletmelerindegübrenin uzun süre depolanmadan, anaerobik sindirim yoluyla değerlendirilmesi, hem enerji gereksiniminin birkısmının karşılanması, hem de metan emisyonunun azaltılması açısından önemlidir ve devletin bu konudaişletmeleri teşvik etmesi gerekmektedir.

Determination of Commercially Available Biogas Production Capacity and Effects onMethane Capture in Tekirdağ Province

This research was carried out in farms which have 100 and more cows with commercial biogas production capacity, in 2019 in Tekirdağ. This is because it is stated that if the livestock enterprises have at least 100 animals, biogas production can be realized economically. The distribution and number of farms with this feature in districts were provided from Tekirdağ Food, Agriculture and Livestock Provincial Directorate. Biogas is generally used by converting it to heat and electrical energy. While it is used mostly for heating purposes in small farms, electricity and heat energy are provided in CHP units in large farms. Total methane production potential and energy value were calculated as 22 466 Nm3day-1 and 81 756.4 MWhyear-1, respectively. The highest methane production potential and energy value is in Muratlı district and the least is in Çerkezköy district. It was determined that 42 512.48 MWhyear-1 useful heat energy and in CHP unit 28 614.17 MWhyear-1 electricity energy and 19 784.65 MWhyear-1additional heat energy could be obtained from methane produced by anaerobic fermentation. It is determined that 19 067.56 tons CO2eyear-1 of methane will be released if the manure is stored outdoors. It was determined that methane emission could be reduced by 1 087.13 tons CO2eyear-1 if the nitrogen was used in fermentation residues instead of the chemical fertilizer. Total methane retention in the use of methane for heat purposes will be 31 590.55 tons CO2eyear-1. Methane emissions will be reduced by 12 522.99 tons CO2eyear-1when used for heat purposes, than the conditions in which the manure is stored outdoors. When methane is used in the CHP unit to provide electricity and heat energy, total methane retention is calculated as 38 467.6 tonsCO2eyear-1, and the decrease in methane emission is calculated as 19 400 tons CO2eyear-1. In animal husbandry enterprises that are located in Tekirdağ and are commercially producing, evaluation of manure without long-term storage by means of anaerobic digestion is important in terms of meeting of the energy requirement and reducing methane emission and the government should encourage enterprises in this regard.

PDF

___

Anonymous (2017). State of biogas in the world. Clean Energy Solution Center, USA.
Anonymous (2019a). Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı. https://www.enerji.gov.tr (erişim tarihi, 13.11.2019).
Anonymous (2019b). Tekirdağ Hakkında Bilgiler. https://tekirdag.csb.gov.tr/ilimiz-hakkinda-i-905 (erişim 18.11.2019).
Beil, M., Beyrich, W. (2013). Biogas upgrading to biomethane, The Biogas Handbook Science, Production and Applications, Ed: Wellinger A, Murphy J, Baxter D, Woodhead Publishing Series in Energy: Number 52, 367-377.
DECC (2013). Renewable Heat Incentive (RHI) - Increasing the use of low-carbon technologies. Available at: https://www.gov.uk/government/policies/increasing-the-use-of-low-carbon-technologies/supporting-pages/renewable-heat-incentive-rhi.
Dueblein, D., Steinhauser, A. (2011). Biogas from Waste and Renewable Resources, Second, Revised and Expanded Edition. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 550 p, Weinheim, Germany.
Dumont, M., Luning, L., Yıldız, I., Koop, K. (2013). Methane Emissions in Biogas Production, The Biogas Handbook Science, Production and Applications, Ed: Wellinger A, Murphy J, Baxter D, Woodhead Publishing Series in Energy: Number 52, 248-266.
Frost, P., Gilkinson, S. (2010). First Year Performance Summary for Anaerobic Digestion of Dairy Cow Slurry at AFBI Hillsborough. Available at: http://www.afbini.gov.uk/ index/services/servicesspecialist-advice/renewable-energy-2012/re-anaerobic-digestion .htm
Harkin, T. (1997). An Overview of Animal Waste Pollution in America: Environmental Risks of Livestock and Poultry Production. U.S. Senate Committee on Agriculture, Nutrition, and Forestry, Washington, DC, USA.
Krich, K., Augenstein, D., Batmale, J.P., Benemann, J., Rutledge, B., Salour, D. (2005). Biomethane from Dairy Waste: A Sourcebook for the Production and Use of Renewable Natural Gas in California. Available from: http://www.biogas.psu.edu/pdfs/Biomethanefrom Dairysourcebook.pdf (erişim tarihi: 12.11.2019).
Lukahurst, C., Bywater, A. (2015). Exploring the Viability of Small Scale Anaerobic Digesters in Livestock Farming. Technical Brochure, IEA Bioenergy (eBook electronic edition), England.
Recebli, Z., Selimli, S., Özkaymak, M., Gonc, O. (2015). Biogas Production from Animal Manure. Journal of Engineering Science and Technology, 10(6): 722-729
Tan, F. (2018). Determination of The Biogas Potential From Animal Waste; Tekirdağ City Example. Journal of Scientific and Engineering Research, 5(1):92-96.
Yaldız, O., Sezer, S. (2005). Farklı büyüklükteki biyogaz tesislerinde sabit yatırım ve enerji üretimi maliyet hesabı. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 1(3):213-220