Biyogaz Tesislerinde Üretilen Gübrenin Değerlendirilme Metotları ve Fizibiliteye Etkisi

Abstract

Globalleşen dünyanın en büyük ihtiyaçlarından biri de enerjidir. Bu sebeple Dünyada ve ülkemizde yenilenebilir enerji kaynağı olan biyogaz tesislerinden enerji üretimi gün geçtikçe artmaktadır. Hayvansal kaynaklı hammaddeden biyogaz üretimi sonrasında katı ve sıvı gübre olmak üzere çeşitli çıktılar elde edilmektedir. Bu tesislerde üretilen gübrenin tarımda değerlendirilmesi gerek yatırım fizibilitesine gerekse çevreye verebileceği olası negatif etkisinden dolayı önem arz etmektedir. Bu çalışmada mezofilik şartlarda çalışan 3 MW elektrik üretim kapasiteli bir yaş fermantasyon tesisinde biyogaz üretimi boyutlandırılmıştır. Biyogaz tesisinin hidrolik bekletme süresi olarak 34 gün seçilmiştir. Fermantasyon tankları ise sürekli karıştırmalı tank reaktörlerdir. Enerji eldesi için biyogaz motoru kullanılmıştır. Biyogaz tesisinde enerji eldesinin yanında ürün olarak katı ve sıvı gübre üretilmektedir. Biyogaz tesisinde üretilen katı gübrenin satılabilir forma dönüştürülebilmesi ve toprakta uygulandığında daha verimli olabilmesi için zenginleştirme işlemleri sıralanmıştır. Üretilen gübrenin 3 farklı şekilde değerlendirilebileceği göz önünde bulundurularak yapılabilirlik analizleri incelenmiştir. İlk opsiyonda üretilen gübre satılmadan direkt tarımda kullanıldığı, ikinci opsiyonda katı organik gübre olarak satıldığı, diğer opsiyonda ise içerisine gerekli ilaveler yapılarak organomineral gübre formuna dönüştürülüp satıldığı düşünülmüştür. Elde edilen sonuçlar kapsamında enerji üretiminin yanı sıra gübre satışının tesis fizibilitesine olan etkileri ortaya konulmuştur. Yapılan hesaplamalar ışığında; tesislerin birim kW başına maliyetleri sırasıyla; 2.090 $/kWe, 3.726 $/kWe, 6.225 kWe olmaktadır. Yalnızca elektrik üretiminden gelir elde bir biyogaz tesisinin 6,01 yıl olan basit geri ödeme süresi, elektrik satışına ek organomineral gübre satışı ile 1,69 yıla indirgendiği tespit edilmiştir. Gübrenin organik gübre olarak satılması durumunda ise basit geri ödeme süresi 4,24 yıl olmuştur. Ancak, geri ödemesi süresinin azalmasına karşılık ilave olarak sisteme eklenecek diamonyumfosfat maliyeti biyogaz tesis maliyetlerini yaklaşık olarak %92,5 oranında artırdığı gözlenmiştir.