Atık Çamurlardan Biyogaz ve Gübre Nasıl Elde Edilir
Eldeki çamurdan biyogaz elde etme ve çamuru tarımsal gübre olarak kullanılabilir hale getirmede. Bunları görebilmek için de bu çevrimlerin yapıldığı ham çamur yoğunlaştırıcıları, çamur özümleyicileri, biyogaz güç istasyonu ve özümlenmiş çamur yoğunlaştırıcılarının olduğu yere doğru gidiyoruz. İlk geldiğimiz yer, ham çamur yoğunlaştırıcıları. Bunlar, 25 metre çapında ve ortalama su yüksekliği 3,8 metre olan 7 tane konik biçimli dairesel havuzlardan oluşuyor. Başta da belirttiğimiz gibi ön çökeltme havuzlarından bir miktar çamurla (% 2-3 kuru madde içeren), son çökeltme havuzlarından gelen bir miktar çamur (% 1 kuru madde içeren) bu havuzlara geliyor. Çamurlar burada, %5 kuru madde içerecek biçimde yoğunlaştırılıyor. Yoğunlaştırma işlemi, çamur kırıcılar sayesinde oluyor. Burada açığa çıkan yüksek BOİ5 yoğunluğuna sahip fazla suysa, borular aracılığıyla arıtım için tekrar tesis girişine pompalanıyor. Bu havuzlarda ayrıca fazla miktarda köpük de oluşuyor. Bu köpükler, havuza dışarıdan takılmış köpük sıyırıcılar aracılığıyla alınarak köpük depolarına gönderiliyor. Buradan da köpük pompalarıyla (yedi tane) ön arıtma istasyonunun toplama tankına pompalanıyor. Ham çamur yoğunlaştırıcılarında çamur, yaklaşık iki gün kadar bekletildikten sonra çamur özümleme tanklarına gönderiliyor.
Sekiz tane olan çamur özümleme tankları, 25 metre çapında ve 35 metre yüksekliğindeki silindirik büyük tanklardan oluşuyor. Bunların görevi, hastalık yapıcı mikroorganizmalar içeren çamuru, sağlıklı, kullanılabilir hale getirmek, solucan yumurtalarından arındırmak ve kokusunu gidermek. Bu işlemler sırasında çamurun hacmi de azaltılıyor. Yani içindeki su mümkün olduğu kadar alınıyor. Bunun için bunlara anaerobik (oksijensiz) özümleme işlemi uygulanıyor. Bu işlemde çamur 35 °C'de, havasız koşullarda, üç hafta kadar bekletilerek çürütülüyor. Bu sırada çamurun içindeki uçucu organik maddelerin CH4 (metan) ve C02'nin (karbondiokit) açığa çıkması sağlanıyor. Çıkan katı madde, kararlı halde olup kolayca kurutulabilir özellikte. Çamurun özümleme oluşumunu bozmadan dikkatlice karıştırılması, üretilen biyogazın belirli aralıklarla, gaz kompresörleri aracılığıyla tekrar özümleme tanklarının içine basılmasıyla gerçekleştiriliyor. Çamurun ısıtılmasıysa eşanjörlerden geçirilerek sağlanıyor. Özümleyicilerin üst kısmında biriken biyogaz, seramik ve çakıl filtrelerden geçirilerek her biri, biyogaz güç istasyonu denen, 4000 metreküp kapasiteli iki adet alçak basınçlı gaz tankına (22 metre çap ve 17 metre yükseklik) gönderiliyor. Buradaki gaz tankları biyogaz üretimiyle tüketimi arasında oluşabilecek anlık farklılıkları dengelemek amacıyla geçici depolama imkanı sağlıyorlar. Anaerobik özümleme işleminden elde edilen gaz, su kazanlarında yakılarak binaların ısıtılmasında, özümleyicilerdeki gaz karıştırma işlerinde ve elektrik enerjisi elde edilmesinde kullanılıyor. Artan gazsa çakmak denen ocaklarda yakılarak atmosfere salınıyor. Biyogaz güç istasyonunda elde edilen elektrik enerjisi tüm sistemin ihtiyacının % 85-95'lik kısmını karşılayabiliyor.
Bundan sonraki durak, tarımsal gübre eldesinin yapıldığı özümlenmiş çamur yoğunlaştırıcıları ve mekanik susuzlaştırma üniteleri.
Özümlenmiş çamur yoğunlaştırıcıları, 25 metre çapında ve 4 metre derinliğinde beş adet dairesel havuzdan oluşuyor. Anaerobik özümleyicilerden çıkan çamur, mekanik susuzlaştırmaya gönderilmeden önce yoğunlaştırma tanklarında yaklaşık 2 gün bekletilerek, % 5-6 oranında kuru madde içerecek biçimde yoğunlaştırılıyor. Havuzun yüzeyindeki fazla su, kenarlardan taşırılarak arıtım için tekrar tesisin girişine pompalanıyor. Buradaki çalışma sistemi de aynı ham yoğunlaştırma tanklarındaki gibi. Dipte biriken çamur, mekanik sıyırıcılarla havuzun ortasındaki çamur deposuna, buradan da mekanik susuzlaştırma istasyonuna pompalar aracılığıyla gönderiliyor.
Mekanik susuzlaştırma istasyonuna gelen yoğunlaşmış çamurun suyu, burada bantlı filtre baskılarından geçirilerek suyu alınıyor. Yani, kuru madde oranı % 5-6'dan, % 25-30'a kadar çıkarılıyor. Bu işlem için çamura polimer (katyonik polielektrolit) ekleniyor. Suyu alınmış çamur keki (biyokatı) hareketli bantlarla kamyonlara yüklenerek depolama alanına ya da çevre köylere götürülüyor. Burada toprak kalitesini iyileştirmede ya da doğrudan gübre amaçlı olarak kullanılıyor.
Eldeki çamurdan biyogaz elde etme ve çamuru tarımsal gübre olarak kullanılabilir hale getirmede. Bunları görebilmek için de bu çevrimlerin yapıldığı ham çamur yoğunlaştırıcıları, çamur özümleyicileri, biyogaz güç istasyonu ve özümlenmiş çamur yoğunlaştırıcılarının olduğu yere doğru gidiyoruz. İlk geldiğimiz yer, ham çamur yoğunlaştırıcıları. Bunlar, 25 metre çapında ve ortalama su yüksekliği 3,8 metre olan 7 tane konik biçimli dairesel havuzlardan oluşuyor. Başta da belirttiğimiz gibi ön çökeltme havuzlarından bir miktar çamurla (% 2-3 kuru madde içeren), son çökeltme havuzlarından gelen bir miktar çamur (% 1 kuru madde içeren) bu havuzlara geliyor. Çamurlar burada, %5 kuru madde içerecek biçimde yoğunlaştırılıyor. Yoğunlaştırma işlemi, çamur kırıcılar sayesinde oluyor. Burada açığa çıkan yüksek BOİ5 yoğunluğuna sahip fazla suysa, borular aracılığıyla arıtım için tekrar tesis girişine pompalanıyor. Bu havuzlarda ayrıca fazla miktarda köpük de oluşuyor. Bu köpükler, havuza dışarıdan takılmış köpük sıyırıcılar aracılığıyla alınarak köpük depolarına gönderiliyor. Buradan da köpük pompalarıyla (yedi tane) ön arıtma istasyonunun toplama tankına pompalanıyor. Ham çamur yoğunlaştırıcılarında çamur, yaklaşık iki gün kadar bekletildikten sonra çamur özümleme tanklarına gönderiliyor.
Sekiz tane olan çamur özümleme tankları, 25 metre çapında ve 35 metre yüksekliğindeki silindirik büyük tanklardan oluşuyor. Bunların görevi, hastalık yapıcı mikroorganizmalar içeren çamuru, sağlıklı, kullanılabilir hale getirmek, solucan yumurtalarından arındırmak ve kokusunu gidermek. Bu işlemler sırasında çamurun hacmi de azaltılıyor. Yani içindeki su mümkün olduğu kadar alınıyor. Bunun için bunlara anaerobik (oksijensiz) özümleme işlemi uygulanıyor. Bu işlemde çamur 35 °C'de, havasız koşullarda, üç hafta kadar bekletilerek çürütülüyor. Bu sırada çamurun içindeki uçucu organik maddelerin CH4 (metan) ve C02'nin (karbondiokit) açığa çıkması sağlanıyor. Çıkan katı madde, kararlı halde olup kolayca kurutulabilir özellikte. Çamurun özümleme oluşumunu bozmadan dikkatlice karıştırılması, üretilen biyogazın belirli aralıklarla, gaz kompresörleri aracılığıyla tekrar özümleme tanklarının içine basılmasıyla gerçekleştiriliyor. Çamurun ısıtılmasıysa eşanjörlerden geçirilerek sağlanıyor. Özümleyicilerin üst kısmında biriken biyogaz, seramik ve çakıl filtrelerden geçirilerek her biri, biyogaz güç istasyonu denen, 4000 metreküp kapasiteli iki adet alçak basınçlı gaz tankına (22 metre çap ve 17 metre yükseklik) gönderiliyor. Buradaki gaz tankları biyogaz üretimiyle tüketimi arasında oluşabilecek anlık farklılıkları dengelemek amacıyla geçici depolama imkanı sağlıyorlar. Anaerobik özümleme işleminden elde edilen gaz, su kazanlarında yakılarak binaların ısıtılmasında, özümleyicilerdeki gaz karıştırma işlerinde ve elektrik enerjisi elde edilmesinde kullanılıyor. Artan gazsa çakmak denen ocaklarda yakılarak atmosfere salınıyor. Biyogaz güç istasyonunda elde edilen elektrik enerjisi tüm sistemin ihtiyacının % 85-95'lik kısmını karşılayabiliyor.
Bundan sonraki durak, tarımsal gübre eldesinin yapıldığı özümlenmiş çamur yoğunlaştırıcıları ve mekanik susuzlaştırma üniteleri.
Özümlenmiş çamur yoğunlaştırıcıları, 25 metre çapında ve 4 metre derinliğinde beş adet dairesel havuzdan oluşuyor. Anaerobik özümleyicilerden çıkan çamur, mekanik susuzlaştırmaya gönderilmeden önce yoğunlaştırma tanklarında yaklaşık 2 gün bekletilerek, % 5-6 oranında kuru madde içerecek biçimde yoğunlaştırılıyor. Havuzun yüzeyindeki fazla su, kenarlardan taşırılarak arıtım için tekrar tesisin girişine pompalanıyor. Buradaki çalışma sistemi de aynı ham yoğunlaştırma tanklarındaki gibi. Dipte biriken çamur, mekanik sıyırıcılarla havuzun ortasındaki çamur deposuna, buradan da mekanik susuzlaştırma istasyonuna pompalar aracılığıyla gönderiliyor.
Mekanik susuzlaştırma istasyonuna gelen yoğunlaşmış çamurun suyu, burada bantlı filtre baskılarından geçirilerek suyu alınıyor. Yani, kuru madde oranı % 5-6'dan, % 25-30'a kadar çıkarılıyor. Bu işlem için çamura polimer (katyonik polielektrolit) ekleniyor. Suyu alınmış çamur keki (biyokatı) hareketli bantlarla kamyonlara yüklenerek depolama alanına ya da çevre köylere götürülüyor. Burada toprak kalitesini iyileştirmede ya da doğrudan gübre amaçlı olarak kullanılıyor.
