Biogas potential from cattle and poultry manure; Example of Adana province

Abstract

Uncontrolled disposal of animal wastes without taking any precautions turns livestock enterprises into a "non-point-continuous polluting source". However, with the appropriate waste treatment method, animal wastes will be a valuable plant nutrient element and can be used to meet local energy needs in certain regions with some infrastructure works. For this purpose, in this study, the manure that can be obtained from cattle and chickens and potential biogas production amounts and the energy values that can be obtained by using this produced biogas were calculated for Adana Province. In Adana province and its districts for 2018 and 2019 respectively, the total number of cattle is 265430 heads and 259684 heads and the total number of poultry (broilers and laying hen) 7236248 and 6556620. The total amount of usable animal manure for these numbers is also in 2018 and 2019, respectively; for cattle 1796280.4 tons year-1 and 1785054.8 tons year-1 and for poultry animals 476853.9 tons year-1 and 438219.5 tons year-1. The total amount of electrical energy to be obtained from these wastes is determined as 342.32 MWhe year-1 for cattle waste and 172.06 MWhe year-1 for poultry.

Keywords

• Barn manure
• Poultry manure
• Biogas
• Adana
• Biogas production

Büyükbaş hayvan ve tavuk gübreleri kaynaklı biyogaz potansiyeli; Adana ili örneği

Abstract

Hayvansal atıkların denetimsiz şekilde, hiçbir önlem alınmadan doğaya atılması hayvancılık işletmelerini “noktasal olmayan-sürekli kirletici kaynak” haline dönüştürür. Ancak uygun atık işleme yöntemi ile hayvansal atıklar hem değerli bir bitki besin elementi olacaktır hem de birtakım altyapı çalışmaları ile belirli bölgelerde yerel enerji ihtiyacının karşılanması için de kullanılabilir. Bu amaçla çalışmada, Adana İli için büyükbaş hayvanlardan ve tavuklardan elde edilebilecek gübre ile potansiyel biyogaz üretim miktarları ve üretilen biyogazın kullanımı ile elde edilebilecek enerji değerleri hesaplanmıştır. Adana ili ve ilçeleri 2018 ve 2019 yılları için sırasıyla toplam büyükbaş hayvan sayısı 265430 baş ve 259684 baş ve toplam kümes hayvanı sayısı (etlik piliç ve yumurta tavuğu) 7236248 adet ve 6556620 adettir. Bu sayılara ait toplam faydalanabilir gübre miktarı yine 2018 ve 2019 yılları için sırası ile; büyükbaş hayvanlar için 1796280.4 ton yıl-1 ve 1785054.8 ton yıl-1 kümes hayvanları için 476853.9 ton yıl-1 ve 438219.5 ton yıl-1 olarak hesaplanmıştır. Bu atıklardan elde edilebilecek toplam elektrik enerjisi miktarları ise büyükbaş hayvan atıkları için 342.32 MWhe yıl-1, kümes hayvanları için ise 172.06 MWhe yıl-1 olarak belirlenmiştir.

Keywords

• Ahır gübresi
• Kümes gübresi
• Biyogaz
• Adana
• Biyogaz üretimi

References

1. Akbulut A, Dikici A (2004) Elazığ ilinin biyogaz potansiyeli ve maliyet analizi. Doğu Anadolu Bölgesi Araştırmaları Dergisi 2(2): 36-41.
2. Altıkat S, Çelik A (2012) Iğdır ilinin hayvansal atık kaynaklı biyogaz potansiyeli. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 2(1): 61-66.
3. Avcıoğlu OA, Türker U, Atasoy DZ, Koçtürk D (2011) Tarımsal kökenli yenilenebilir enerjiler biyoyakıtlar. Nobel Akademik Yayıncılık.
4. Aybek A, Üçok S, Bilgili ME, İspir MA (2015) Kahramanmaraş İlinde bazı tarımsal atıkların biyogaz enerji potansiyelinin belirlenerek sayısal haritalarının oluşturulması. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 29(2): 25-37.
5. Baran MF, Lüle F, Gökdoğan O (2017) Adıyaman ilinin hayvansal atıklardan elde edilebilecek enerji potansiyeli. Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi 4(3): 245-249.
6. BEPA (2020) Enerji İşleri Genel Müdürlüğü veri tabanı https://bepa.enerji.gov.tr/. Erişim Ocak 2021.
7. Çağlayan GH, Koçer NN (2014) Muş ilinde hayvan potansiyelinin değerlendirilerek biyogaz üretiminin araştırılması. Muş Alparslan Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 2(1): 215-220.
8. Dağtekin M, Aybek A, Bilgili E (2019) Adana ve Mersin’de bulunan etlik piliç kümeslerinde oluşan gübrenin biyogaz ve elektrik üretim potansiyelinin belirlenmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34(2): 9-22.

9. Demir B, Sağlam C, Çetin N, Büyükkılıç Beyzi S (2018). Mersin ilinin hayvansal atıklardan biyogaz ve elektrik enerjisi üretim potansiyeli. 3rd International Mediterranean Science and Engineering Congress, s. 1589-1591.
10. Ekinci K, Kulcu R, Kaya D, Yaldiz O, Ertekin C, Ozturk H (2010) The prospective of potential biogas plants that can utilize animal manure in Turkey. Energy Exploration & Exploitation 28(3): 187-206.
11. EMO (2020) TMMOB Elektrik Mühendisleri Odası Türkiye Elektrik Enerjisi İstatistikleri https://www.emo.org.tr/. Erişim Ocak 2021.
12. Enerji Atlası (2019) https://www.enerjiatlasi.com/biyogaz/. Erişim Ocak 2021.
13. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı (2019) Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü, Türkiye Biyokütle Enerjisi Potansiyeli Atlası, http://bepa.yegm.gov.tr/. Erişim Nisan 2019.
14. Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı (2020) https://www.enerji.gov.tr/tr-TR/Sayfalar/Biyokutle. Erişim Ocak 2020.
15. Ergürer HS, Okumuş F (2010) Cost and potential analysis of biogas in Eskisehir, Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 15(2): 155.
16. Görmüş C (2018) Türkiye’deki hayvan gübrelerinin biyogaz enerji potansiyelinin belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Namık Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekirdağ.
17. Güç A (2010) Büyükbaş hayvan atığından biyogaz üretimi ve Uşak ili için çevresel etkilerinin değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, Ege Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Güneş Enerjisi Anabilim Dalı, Bornova-İzmir.
18. Ilgar R (2016) Hayvan varlığına göre Çanakkale biyogaz potansiyelinin tespitine yönelik bir çalışma. Doğu Coğrafya Dergisi 21(35): 89-106.
19. Kalaycı E, Türker G, Çağlarer E (2019) Kırklareli ilinin hayvansal atık potansiyelinin biyogaz üretimi çerçevesinde değerlendirilmesi ve güncel yapının yorumlanması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 8(4): 1489-1497.
20. Kurnuç Seyhan A, Badem A (2018) Erzincan ilindeki hayvansal atıkların biyogaz potansiyelinin araştırılması. APJES 6(1): 25-35.
21. Onurbaş Avcıoğlu A, Türker U (2012) Status and potential of biogas energy from animal wastes in Turkey. Renew Sustain Energy Reviews 16(3): 1557-1561.
22. Onurbaş Avcıoğlu A, Türker Ç (2013) Türkiye’nin tavuk atıklarından biyogaz potansiyeli. Namık Kemal Üniversitesi Tekirdağ Ziraat Fakültesi Dergisi 10(1): 21-28.
23. Salihoğlu NK, Teksoy A, Altan K (2019) Büyükbaş ve küçükbaş hayvan atıklarından biyogaz üretim potansiyelinin belirlenmesi: Balıkesir ili örneği. Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 8(1): 31-47.
24. Selimoğlu S (2008) Büyükbaş hayvan dışkısından biyogaz üretimi. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği, Ankara.
25. Şenol H, Elibol EA, Açıkel Ü, Şenol M (2017) 2016’da Türkiye’de kanatlı hayvanlardan üretilebilecek biyogaz ve elektrik enerji potansiyeli. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 6(1): 1-11.
26. TEIAS (2019) Türkiye Elektrik İletim A.Ş, Elektrik İstatistikleri, “Türkiye Aylık Elektrik Enerjisi İstatistik Raporu 1” www.enerji.gov.tr. Erişim Ocak 2021.
27. Tınmaz Köse E (2017) Trakya bölgesinde hayvan gübrelerinin biyogaz enerji potansiyelinin belirlenmesi ve sayısal haritaların oluşturulması. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 23(6): 762-772.
28. TUIK (2018) Türkiye İstatistik Kurumu 2018 yılı hayvancılık istatistikleri veri tabanı. http://www.tuik.gov.tr/PreTabloArama.do? metod=search&araType=vt. Erişim Kasım 2019.
29. TUIK (2019) Türkiye İstatistik Kurumu 2019 yılı hayvancılık istatistikleri veri tabanı. http://www.tuik.gov.tr/PreTabloArama.do? metod=search&araType=vt. Erişim Kasım 2019.
30. Türk H, Nacar Koçer N, Kaya Hanay Ö (2015) Elazığ İlinde faaliyet gösteren tavuk çiftliklerindeki atıklardan elde edilebilecek enerji potansiyelinin değerlendirilmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 27(1): 1-7.
31. Yağlı H, Koç Y (2019) Hayvan gübresinden biyogaz üretim potansiyelinin belirlenmesi: Adana ili örnek hesaplama. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 34(3): 35-48.
32. Yetiş DA, Gazigil L, Yetiş R, Çelikezen B (2019) Hayvansal atık kaynaklı biyogaz potansiyeli: Bitlis örneği. Academic Platform Journal of Engineering and Science 7(1): 68-72.
33. Yokuş İ, Onurbaş Avcıoğlu A (2012) Sivas ilindeki hayvansal atıklardan biyogaz potansiyelinin belirlenmesi. Tarımsal Mekanizasyon Ulusal Kongresi, Samsun, s. 488-498.