Bazı tarımsal atıkların kompostlaştırılmasında optimum çevresel şartların belirlenmesi
Determination of optimum environmental conditions for composting some agricultural wastes
- Tez No: 131749
- Danışmanlar: PROF. DR. OSMAN YALDIZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: Kompostlaştırma, aerob fermantasyon, havalandırma oranı, kompost kinetiği, Kompostlama, Tarımsal atıklar, Çevre koşulları, Composting, aerob fermentation, aeration rate, Agricultural wastes, Environmental conditions
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tarım Makineleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET BAZI TARIMSAL ATIKLARIN KOMPOSTLAŞTTRILMASINDA OPTİMUM ÇEVRESEL ŞARTLARIN BELİRLENMESİ Recep KÜLCÜ Yüksek Lisans Tezi, Tarım Makinaları Anabilim Dalı Danışman Prof. Dr. Osman YALDIZ Haziran 2002, 105 Sayfa Dünyada ve ülkemizde nüfusun artışıyla paralel olarak atık miktarları da artmaktadır. Atıkların oluşturduğu kirlilik içerisinde organik atıkların önemli bir yeri vardır. Organik atıkların büyük bir kısmını tarımsal üretim sonrasında oluşan atıklar oluşturmaktadır. Organik atıkların bertarafında depolamanın yanısıra yakma, biyogaz, piroliz ve kompostlaştırma yöntemleri kullanılmaktadır. Bu yöntemlerden biyogaz ve kompostlaştırma yöntemleriyle hem çevreye verilen zarar en aza indirgenmekte hem de atıklardan ekonomik değeri olan ürünler elde edilebilmektedir. Kompostlaştırma organik materyalin biyokimyasal yollardan ayrıştırılması, zararlı etmenlerin etkisiz- hale getirilmesi ve humus benzeri bir ürün elde edilmesi işlemidir ve kontrollü şartlar altında aerob mikroorganizmaların organik materyali hızlı bir şekilde ayrıştırması olarak tanımlanmaktadır. Bu işlem sırasında karbondioksit, su ve ısı enerjisi açığa çıkar. Aerob ayrıştırma işlemini gerçekleştiren metabolizmaların yaşamı için oksijen temel ihtiyaçtır. Kompostlaştırma işlemi süresince oksijen desteği sağlamanın farklı yöntemleri vardır. Bunlar; karıştırma, doğal konveksiyon ve mekanik havalandırma işlemleridir. Reaktör kullanılan sistemlerde hava üflemeli veya emmeli düzeneklerle gerekli oksijen sağlanır. Bu sistemlerde en önemli problem optimum havalandırma miktarının belirlenmesidir. Reaktörler içerisine fazla hava verildiğinde havalandırma yoluyla ısı transferi artmakta ve materyal soğumaktadır. Reaktörleriçerisine gereğinden az hava verildiğinde ise içerideki oksijen oranı azalacağından anaerob şartlar oluşmaya başlamaktadır. Aerob şartların korunabilmesi için reaktörler içerisindeki havanın oksijen oranı % 5'in altına düşmemelidir. Birçok araştırmacı tarafından farklı atık gruplarının kompostlaştırılması için gerekli havalandırma miktarları hesaplanmış olmasına rağmen, havalandırma oranının deneysel olarak ta hesaplanması gerekmektedir. Bu çalışmada bazı tarımsal atıkların kompostlaştırılması için gerekli optimum havalandırma miktarı belirlenmiştir. Tarımsal atık olarak çim, domates, patlıcan ve biber atıkları kullanılmıştır. Deneme 4 adet zorlamalı havalandırmalı ve bir adet doğal havalandırmalı reaktör içerisinde gerçekleştirilmiştir. Denemede dört ayrı havalandırma oranı uygulanmıştır (Çizelge 1). Çizelge 1. Denemede kullanılan havalandırma oranları Deneme süresince reaktörlerin üç ayrı noktasından sıcaklık, CO? ölçümleri alınmıştır. Materyallerin pH, nem oranı, organik madde oranları günlük ölçülmüştür. İşlemin gösterge değerleri ve organik maddenin toplam ayrışma oranı işlem başarısının değerlendirilmesinde kullanılmıştır (Çizelge 2). Denemede alınan veriler 3 numaralı reaktörde organik madde azalmasının (toplam ayrışma oranı) diğer havalandırma uygulamalarından daha yüksek olduğunu göstermiştir. Yapılan duncan testine göre 3 ve 4 numaralı reaktörlerdeki toplam ayrışma oranları arasında istatistiksel açıdan önemli bir farklılık görülmemiştir. Kullanılan tarımsal atıklar için en uygun havalandırma miktarı 0,4 dm3 hava.dk'1. kgokm'dir.Çizelge 2. İşlem sonrasında materyallerin toplam ayrışma oranları Yapılan modelleme çalışmalarında 7 ayrı model kullanılmıştır. Modellerden 4 tanesi çalışma kapsamında geliştirilmiştir. Modellerden elde edilen tahmini veriler ve deneysel veriler farklı istatistiksel deneme yöntemleri (RMSE,x2,EF ve R2) ile değerlendirilerek en uygun model belirlenmiştir. Yapılan istatistiksel değerlendirmeler denemede alınan veriler için çalışma kapsamında geliştirilen 5 numaralı modelin diğerlerinden daha uygun olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT DETERMINATION OF OPTIMUM ENVIRONMENTAL CONDITIONS FOR COMPOSTING SOME AGRICULTURAL WASTES M.Sc-, Department of Farm Machinery Adviser: Prof. Dr. Osman YALDIZ June 2002, 105 pages The amount of waste is increasing day by day parallel to the increasing population both in the world and our country. Organic wastes have an important role in environmental pollution resulting from the solid wastes. Besides landfill; incineration, pyrolysis, biogas processes and composting are used to dispose organic wastes. Both biogas processing and also composting minimise the environmental damage and provide economically valuable products from the wastes. Composting is the biochemical degradation of organic materials to a sanitary, nuisance-free, humus-like material. Modern scientific composting process has been described as a rapid but partial decomposition of moist, solid, organic matter by the use of aerobic microorganisms under the controlled conditions. Aerobic composting is the decomposition of organic substrates in the presence of oxygen. The main products of biological metabolism are carbon dioxide, water, and heat. Oxygen is essential for the microbial activity in composting, since it is an aerobic process. The principal aeration methods provides O2 during composting: physical turning of the mass, natural convection, and forced aeration. Reactor systems provide O2 by blowers. The major problem is the aeration rate in the reactor. If the aeration rate is high, it increases energy transfer in the reactor, so temperature decreases. If aeration rate is not enough, oxygen rate decreases. The lack of oxygen results in anaerobic conditions. A minimum oxygen concentration of 5% within the pore spaces of the composting pile is necesseary for aerob conditions. IVAlthough a vast amount of research has been carried out to determine aeration rate required by decomposition solid waste, experimental value has emerged. In this study, optimum aeration for composting some agricultural wastes was investigated. Grass, tomato, pepper and eggplant wastes were used as experimental material. Four vertical forced aeration type reactor and one vertical natural convection type reactor were built in the experiments to apply four different aeration rate (Table 1). Table 1. Aeration rate for different reactors CO2 rate and temperature changes were recorded in 3 different places in the reactors. pH, moisture content and organic material rate were recorded per day. While process monitoring parameters (CO2, temperature, pH,) was used for interpret as process, organic material degreaded was used for interpret as process success. Table 2. Organic matterial degreadedAccording to the results, third reactor gave higher organic matter degreaded and process temperature value. Thus, optimum aeration rate for composting of agricultural wastes is 0,4 dm air.min“.kgom”. The seven different kinetic models were used for modelling decomposition rate. According to the results, four of these models were developed for this study. These models were analyzed with different statistical methods which were RMSE (Root Mean Square Error), %2 (Khi-square), EF (Modelling efficiency), and R2 (cofficient of determination). According to statistical results of these models, the best model was fifth which was the fifth one.
Benzer Tezler
- Investigation of the non-isothermal combustion kinetics of some agricultural residues
Bazı tarımsal atıkların izotermal olmayan durumda yanma kinetiklerinin incelenmesi
FİKRİYE SEDA YÜCEL
- Islah edilmiş topraklarda tarımsal atıkların azot mineralizasyonu ve bazı toprak özellikleri üzerine etkileri
The Effect of agricultural wastes on N-mineralization and some soil properties to soil reclamation
GÜLİN BERNA ECZACIBAŞI
- Bazı yıllık bitkilerin rayon selülozu üretiminde değerlendirilme imkanları
Utilization fossibilities of some annual plants in rayon pulp production
MUSTAFA CENGİZ
- Effects of Istanbul Metropolitan Municipality compost product on plant growth, mineral nutrients and heavy metals in plant and soil
İstanbul Büyükşehir Belediyesi kompost ürününün bitki büyümesine, bitkideki ve topraktaki mineral besinlere ve ağır metallere etkisi
AYDA ONAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
BiyolojiSabancı ÜniversitesiBiyoloji Bilimleri ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT ÖZTÜRK
PROF. DR. İSMAİL ÇAKMAK
- Determination of some trace elements in Gediz River sediments
Gediz Nehri sedimentlerinde bazı eser elementlerin tayini
CANAN KARAPİRE
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Eğitim ve ÖğretimDokuz Eylül ÜniversitesiKimya Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSAMETTİN AKÇAY
