1 Biyogaz Atığı (Digestat) Nedir?
Biyogaz Atığı (Digestat), gıda atıkları ve hayvan gübreleri gibi biyolojik olarak parçalanabilir malzemelerin kontrollü biyolojik ayrışması (oksijensiz) olan anaerobik fermentasyonun ürünlerinden biridir. Bozunamayan materyal ve ölü mikroorganizmalardan oluşur. Digestat, kompostla bazı benzer özelliklere sahip olmasına rağmen kompost değildir.
2 Biyogaz Atığının (Digestat) Özellikleri
Bir çok araştırma, digestatın -ham madde bileşimine, fermentasyon sırasındaki işlem koşullarına ve fermentasyon sonrası işlemlere bağlı olmakla birlikte-, geniş bir besin yelpazesine ve organik madde içeriğine sahip olduğunu kanıtlamıştır (Al Seadi ve diğerleri., 2013; Maynaud ve diğerleri, 2017; Pognani ve diğerleri, 2012; Risberg ve diğerleri, 2017; Zirkler ve diğerleri, 2014). Bu sebeple, anaerobik digestatlar değerli gübre ve humus kaynağı olarak kabul edilir ve ekilebilir araziye toprak düzenleyici (organik gübre) olarak dağıtılabilirler (Alburquerque ve diğerleri, 2012; Insam ve diğerleri, 2015; Nkoa, 2014). Digestatları toprak düzenleyicisi olarak kullanmadan önce bazı özelliklerinin incelenmesinde fayda vardır.
2.1 Biyogaz Atığının (Digestat) Kokusu
Hayvan gübreleri ve birçok organik atık, izo-bütanoik asit, bütanoik asit, izo-valerik asit ve valerik asit gibi istenmeyen kokular üretebilecek uçucu organik bileşikleri içerir. Hansen ve diğerleri, fermantasyonun bu bileşiklerin çoğunun konsantrasyonlarını önemli ölçüde azalttığını, böylece depolama ve kullanma sırasında zararlı ve kalıcı kokulara neden olma potansiyellerinin önemli ölçüde azaldığını göstermiştir (Şekil 2-1) (Lukehurst ve diğerleri, 2010’da belirtildiği üzere). Dolayısıyla, kokunun digestatın kullanımı için engel teşkil etmediği söylenebilir.
Şekil 2‑1 Uçucu yağ asitlerinin işlenmemiş bulamaç ve anaerobik fermente bulamaç (digestat) içindeki konsantrasyonu
2.2 Biyogaz Atığında (Digestat) Patojenler, Nematodlar ve Yabancı Ot Tohumları
Biyogaz tesislerinde hammadde olarak kullanılan gübre ve diğer organik atıklar, çeşitli zararlı mikroorganizma veya istenmeyen yabancı otların tohumlarını içerebilmektedir. Bir çok tesiste, anaerobik fermentasyon mezofilik bakteriler tarafından gerçekleşmektedir. Fermentasyon sırasında sıcaklığı yaklaşık 40oC’ye çıkaran mezofilik bakteriler, Lukehurst ve diğerlerinin belirttiğine göre, zararlı mikroorganizmaların bir çoğunu öldürmeye yeterli olsa da, tamamıyla hijyenizasyon sağlayamamaktadır (2010). Ancak, anaerobik fermentasyon sonrasında digestatın hijyenize edilmesi ile kaliteli ve sağlıklı bir ürün elde edilebilmektedir (Knoop ve diğ., 2017). Dolayısıyla, kurutma fırınlarında kurutulan digestat hijyenize olacağı için kullanıma uygun durumda olacaktır.
3 Biyogaz Atığının (Digestatın) Kurutulması veya Kompostlanması
Seperatör sonrası ayrılan katı digestatın kullanıma uygun hale gelebilmesi için önerilen iki yol vardır: Birincisi digestatın doğrudan kurutulması, diğeri ise kompostlanmasıdır. Knoop ve diğerleri, digestatı havayla kurutma, fırında kurutma ve kompostlama yöntemleri ile işleyerek çıkan ürünleri karşılaştırmışlardır. Çalışmalarına göre kurutularak elde edilen ürünün fosfor ve potasyum içeriğinin kompostlama sonrası oluşan üründen biraz daha az olup, bitkilerin kullanabildiği azot içeriğinin ise daha fazla olduğu gözlemlenmiştir (Tablo 3-1, Tablo 3-2). Ayrıca ağır metal içeriği kurutularak elde edilen üründe, kompostlanarak elde edilen ürüne göre daha az olduğu ortaya çıkmıştır (Tablo 3-1). PH seviyeleri ise kurutma ve kompostlamada sırasıyla 6 ve 7 civarlarındadır (2017) ve bir çok bitki için optimum pH seviyesi 5.5 – 7 arasındadır (Perry, 2003).
Tablo 3-1 Kurutulmuş ve kompostlanmış digestatın özellikleri.
Tablo 3-2 Bitkilerin kullanabildiği N,P ve K değerleri. (Air-dried –havayla kurutma- 20-30oC, Oven-dried –fırında kurutma- 70oC’de kurutulmuştur. Pa= Bitkilerin kullanabildiği.)
Yapılan bu çalışmaya göre digestatın her iki yöntem ile de kullanmaya uygun hale gelebildiği ve aralarında büyük farklar olmadığı söylenebilir.
4 Sonuç
Digesterda anaerobik fermentasyonu (biyolojik parçalanmayı) gerçekleştirmiş olan biyokütlenin (digestatın) doğrudan kurutularak gübre olarak kullanılabileceği, aralarında büyük farklar bulunmaması sebebi ile ayrıca aerobik fermentasyona (kompostlamaya) ihtiyaç duyulmayacağı sonucuna varılmıştır.
Genema Maxi Kurutucu ile digestatı en verimli şekilde ve emsali olmayan avantajlar ile kurutarak, kullanıma hazır gübreye çevirebilirsiniz. Genema Maxi Kurutucu hakkında daha fazla bilgi için tıklayınız.
5 Referanslar
Al Seadi, T., Drosg, B., Fuchs, W., Rutz, D., Janssen, R., 2013. 12 – Biogas digestate quality and utilization A2 – Wellinger, Arthur. In: Wellinger, A., Baxter, D., Murphy, J. (Eds.), The Biogas Handbook. Science, Production and Applications. Woodhead Publishing Limited, Oxford, pp. 267–301.
Alburquerque, J.A., de La Fuente, C., Ferrer-Costa, A., Carrasco, L., Cegarra, J., Abad, M., Bernal, M.P., 2012. Assessment of the fertiliser potential of digestates from farm and agroindustrial residues. Biomass Bioenerg. 40, 181–189. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2012.02.018.
Insam, H., Gómez-Brandón, M., Ascher, J., 2015. Manure-based biogas fermentation residues – friend or foe of soil fertility? Soil Biol. Biochem. 84, 1–14. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2015.02.006.
Knoop, C., et al. Effect of drying, composting and subsequent impurity removal by sieving on the properties of digestates from municipal organic waste. Waste Management (2017), https://doi.org/10.1016/j. wasman.2017.11.022
Lukehurst, C.T., Frost, P., Al Seadi, T., 2010. Utilisation of digestate from biogas plants as biofertiliser. IEA Bioenergy. Retrieved from https://energiatalgud.ee/img_auth.php/4/46/IEA_Bioenergy._Utilisation _of_digestate_from_biogas_plants_as_biofertiliser._2010.pdf
Maynaud, G., Druilhe, C., Daumoin, M., Jimenez, J., Patureau, D., Torrijos, M., Pourcher, A.-M., Wéry, N., 2017. Characterisation of the biodegradability of post-treated digestates via the chemical accessibility and complexity of organic matter. Biores. Technol. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.01.057.
Nkoa, R., 2014. Agricultural benefits and environmental risks of soil fertilization with anaerobic digestates: a review. Agron. Sustain. Dev. 34, 473–492. https://doi.org/10.1007/s13593-013-0196-z.
Perry, L., 2003. pH for the Garden. Retrieved from University of Vermont http://pss.uvm.edu/ppp/ pubs/oh34.htm
Pognani, M., Barrena, R., Font, X., Sánchez, A., 2012. A complete mass balance of a complex combined anaerobic/aerobic municipal source-separated waste treatment plant. Waste Manage. 32, 799–805. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2011.12.018.
Risberg, K., Cederlund, H., Pell, M., Arthurson, V., Schnürer, A., 2017. Comparative characterization of digestate versus pig slurry and cow manure – chemical composition and effects on soil microbial activity. Waste Manage. 61, 529–538.https://doi.org/10.1016/j.wasman.2016.12.016.
Zirkler, D., Peters, A., Kaupenjohann, M., 2014. Elemental composition of biogas residues: variability and alteration during anaerobic digestion. Biomass Bioenerg. 67, 89–98. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2014.04.021.
