Investigation of Biogas Potential of Animal Wastes in Erzincan Province

Abstract

The fossil-based energy resource's is non-renewable and causing negative effects on the environment. Because of the ever-increasing need for energy, the more efficients use of existing resources and is necessary move towards domestic and renewable energy sources.

 

The main livelihood of agriculture and animal husbandry is 37% of Erzincan province's surface area is composed of meadow and grassland. This has led to the cultivation of feed plant varieties in large areas and the development of animal production. In Erzincan province where cattle, sheep and poultry are grown, 434469 tons of animal waste is obtained annually. Biogas production is one of the best ways to use these wastes in a sustainable and efficient way.

 

In this study, the amount of biogas available per year from Erzincan province animal wastes was calculated as 15511011 m³, electric energy 38025864 kWhe and heat energy 35818027112 kcal using data from Erzincan Cattle Breeders Association and Food, Agriculture and Livestock Provincial Directorate. It is observed that Erzincan has a potential of 4.3 MW in terms of biogas-derived electricity generation power and has an important capacity for biogas and energy production values.

Keywords

• Biogas,Biogas Potential,Erzincan,Animal Waste,Renewable Energy

Erzincan İlindeki Hayvansal Atıkların Biyogaz Potansiyelinin Araştırılması

Abstract

Fosil kökenli enerji kaynaklarının tükenebilir olması, çevreye olan olumsuz etkileri ve enerji ihtiyacının gün geçtikçe artması mevcut kaynakların daha etkin kullanımı yerli ve yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelimi gerekli kılmıştır.

 

Temel geçim kaynağı tarım ve hayvancılık olan Erzincan ili yüzölçümünün %37’si çayır ve meralardan oluşmaktadır. Bu durum, yem bitkisi çeşitlerinin geniş alanlarda yetiştirilmesine ve beraberinde hayvansal üretiminde gelişmesine neden olmuştur. Büyükbaş, küçükbaş ve kanatlı hayvan yetiştiriciliği yapılan Erzincan ilinde yılda 434469 ton hayvansal atık elde edilmektedir. Bu atıkların sürdürülebilir ve etkin bir biçimde kullanımının en iyi yollarından biri de biyogaz üretimidir.

 

Bu çalışmada, Erzincan Damızlık Sığır Yetiştiricileri Birliği ile Gıda, Tarım ve Hayvancılık il Müdürlüğü verileri kullanılarak, Erzincan ili hayvansal atıklardan elde edilebilir yıllık biyogaz miktarı 15511011 m³, elektrik enerjisi 38025864 kWh_e ve ısı enerjisi 35818027112 kcal olarak hesaplanmıştır. Erzincan’ın biyogaz kaynaklı elektrik kurulu gücü bakımından 4.3 MW’lık bir potansiyel barındırdığı, biyogaz ve enerji üretimi değerleri açısından da kayda değer bir nitelik taşıdığı görülmektedir.  

 

Temel geçim kaynağı tarım ve hayvancılık olan Erzincan ili yüzölçümünün %37’si çayır ve meralardan oluşmaktadır. Bu durum, yem bitkisi çeşitlerinin geniş alanlarda yetiştirilmesine ve beraberinde hayvansal üretiminde gelişmesine neden olmuştur. Büyükbaş, küçükbaş ve kanatlı hayvan yetiştiriciliği yapılan Erzincan ilinde yılda 434469 ton hayvansal atık elde edilmektedir. Bu atıkların sürdürülebilir ve etkin bir biçimde kullanımının en iyi yollarından biri de biyogaz üretimidir.

 

Bu çalışmada, Erzincan Damızlık Sığır Yetiştiricileri Birliği ve Gıda, Tarım ve Hayvancılık il Müdürlüğü verileri kullanılarak, Erzincan ili hayvansal atıklardan elde edilebilir yıllık biyogaz miktarı 15511011 m³, elektrik enerjisi 38025864 kWh_e ve ısı enerjisi 35818027112 kcal olarak hesaplanmıştır. Erzincan’ın biyogaz kaynaklı elektrik kurulu gücü bakımından 4.3 MW’lık bir potansiyel barındırdığı, biyogaz ve enerji üretimi değerleri açısından da kayda değer bir nitelik taşıdığı görülmektedir.  

Keywords

• Biyogaz,Biyogaz Potansiyeli,Hayvansal Atık,Yenilenebilir Enerji

References

1. P. Abdeshahian, J. S. Lim, W. S. Ho, H., Hashim ve C. T. Lee, “Potential of biogas production from farm animal waste in Malaysia”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 60, 714–723, 2016.
2. A.G. Olabi, “100% sustainable energy”, Editorial Energy, 77, pp. 1–5, 2014.
3. H. Lund Connolly ve B.V. Mathiesen, “Smart Energy Europe: The technical and economic impact of one potential 100% renewable energy scenario for the European Union”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 60, pp. 1634–1653, 2016.
4. L.E.N. Ekpeni, K.Y. Benyounis, F.N. Ekpeni, J. Stokes ve A.G. Olabi, “Energy Diversity through Renewable Energy Source (RES) – A Case Study of Biomass”, Energy Procedia, 61, pp. 1740–1747, 2014.
5. N. Saracoglu, ”The importance of bioenergy and energy forestry for Turkey”, Zero Emission Power Generation Workshop, TUBİTAK, Turkey, 16th to 18th April 2007.
6. S. Bilgen, S. Keleş, A. Kaygusuz, A. Sarı ve K. Kaygusuz, “Global warming and renewable energy sources for sustainable development: a case study in Turkey”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 12, pp. 372-396, 2008.
7. K. Kaygusuz, S. Keleş”Journal of Engineering Research and Applied Science “Volume 1(1), June 2012, pp 34-43.
8. E. Toklu, “Biomass energy potential and utilization in Turkey”, Renewable Energy, Volume 107, pp. 235-244, July 2017.

9. TMMOB Makina Mühendisleri Odası, “Yenilenebilir Enerji Kaynakları”, Oda Raporu, Yayın No: MMO/2008/479, Ankara, 2008.
10. J. Dai, B. Chen, T. Hayat, A. Alsaedi, ve B. Ahmad, “Sustainability-based economic and ecological evaluation of a rural biogas-linked agro-ecosystem”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 41, 347–355, 2015.
11. M. Öztürk, “Hayvan Gübresinden Biogaz Üretimi”, Çevre ve Orman Bakanlığı, Ankara, 2005.
12. S. Rasi, A. Veijaneny ve J. Rintala, “Trace compounds of biogas from different biogas production plants”, Energy, 32, pp. 1375-1380, 2007.
13. R. Kadam ve N.L. Panwar, “Recent advancement in biogas enrichment and its applications”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 73, pp. 892-903, June 2017.
14. G.H. Çağlayan ve N. Nacar Koçer, “Muş İlinde Hayvan Potansiyelinin Değerlendirilerek Biyogaz Üretiminin Araştırılması”, Muş Alparslan Üniversitesi̇ Fen Bilimleri Dergisi, cilt 2, sayı 1, Haziran 2014.
15. M. Öztürk, veY. E. Yüksel, “Energy structure of Turkey for sustainable development”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 53, 1259–1272, 2016.
16. B. Özer, “Biogas Energy Opportunity of Ardahan City of Turkey”, Energy, In Press, Accepted Manuscrip, Available online 25 July 2017.
17. S. Achinas, V. Achinas ve G.J.W. Euverink, “A Technological Overview of Biogas Production from Biowaste”, Engineering, Volume 3, Issue 3, pp. 299-307, June 2017
18. D. Kaya ve H.H. Öztürk, Biyogaz Teknolojisi Üretim-Kullanım-Projeleme, İstanbul, Umuttepe Yayınları, 2012.
19. A. Onurbaş Avcıoğlu, “Tavukçuluk Atıklarından Biyogaz Eldesi Ve Kullanım Olanakları”, Tavuk Gübresinin İşlenerek Değerlendirilmesi Semineri, Hollanda Kraliyet Ankara Büyükelçiliği Tarım Müşavirliği ve BESD-BİR, Ankara, 27 Mayıs 2010,.
20. İ. Yokuş, “ Sivas İlindeki Hayvansal Atıkların Biyogaz Potansiyeli”, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2011.
21. F. Berkes ve M.B. Kışlalıoğlu, Çevre ve Ekoloji, İstanbul, 4.Basım, Remzi Kitabevi, 1993.
22. Suluova Biyogaz Tesisinin Teknik-Ekonomik Esaslarına İlişkin Rapor, T.C Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Türk-Alman Biyogaz Projesi, URL:http://www.biyogaz.web.tr/files/docs/fizibilite_calismasi_suluova_(h.berg).pdf (Erişim zamanı; 11 Ağustos, 2017).
23. N. Koçer Nacar, C. Öner ve İ. Sugözü, “Türkiye’de Hayvancılık Potansiyeli Ve Biyogaz Üretimi”, Fırat Üniversitesi Doğu Anadolu Araştırmaları Merkezi, 17-20, 2006.
24. D. Deublein, ve A. Steinhauser, “Biogas from Waste and Renewable Resources”, WILEY-VCH Verlag, Germany, 57-77, 2008.
25. M. Gustavsson, “Biogas Technology-Solution in Search of Its Problem A Study of Small-Scale Rural Technology Introduction and Integration”, Göteborg University, Göteborg, 2000.
26. Türkiye Cumhuriyet Merkez Bankası, “Gösterge Niteliğindeki Merkez Bankası Kurları”, URL:http://www.tcmb.gov.tr/wps/wcm/connect/TCMB+TR/TCMB+TR/Main+Menu/Istatistikler/Doviz+Kurlari/Gosterge+Niteligindeki+Merkez+Bankasi+Kurlarii (Erişim zamanı; 11 Ağustos, 2017).
27. S. ALTIKAT ve A. ÇELİK, “Iğdır İlinin Hayvansal Atık Kaynaklı Biyogaz Potansiyeli”, Iğdır Üni. Fen Bilimleri Enst. Dergisi, 2(1), 61-66, 2012.
28. N. Nacar Koçer ve G. Kurt, “Malatya’da Hayvancılık Potansiyeli ve Biyogaz Üretimi”, SAÜ. Fen Bilimleri Dergisi, 17. Cilt, 1. Sayı, s. 1-8, 2013.
29. F. Yürük ve P. Erdoğmuş, “Düzce İlinin Hayvansal Atıklardan Üretilebilecek Biyogaz Potansiyeli ve K-Means Kümeleme ile Optimum Tesis Konumunun Belirlenmesi”, İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi, Cilt 4, Sayı 1, 47-56, 2015.
30. A. Onurbas Avcioğlu ve U. Türker, “Status and potential of biogas energy from animal wastes in Turkey”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16, pp. 1557– 1561, 2012.