BİYOGAZ TESİSLERİNDE İZLEME

FOS/TAC ANALİZİ

Biyogaz tesislerinin verimli bir şekilde işletilebilmesi beslenecek biyokütlenin uygun şartlarda hazır olan fermantasyon prosesinde, tolere edilebilecek oranda beslenmesine bağlıdır. Uzun süreli istatistiki olarak toplanan fermentasyon oranı bilgisi bu bağlamda büyük önem arz eder.

Biyogaz tesislerinin fermentasyonun ve mikrobiyoloji sağlığının izlenmesi için kullanılacak tüm teknikler arasında hiçbiri FOS/TAC testinden daha fazla kabul görmemiştir.

Buna biyolojik sindirimin izlenmesi için en basit yöntem ve her tesiste bulunan basit laboratuvar şartlarında gerçekleştirilebilecek olması yatmaktadır. FOS/TAC oranın bilinmesi Besleme/Parçalanma/Çürüme ve Biyogaz üretim performansı hakkında gerekli bilgiyi verir, (belirli kabuller çerçevesinde) analiz sonrası verileri yorulmak ise diğer izleme yöntemlerine oranla daha kolaydır.

FOS/ TAC Nedir?

FOS (Flüchtige Organische Säuren) kısaltması , litre başına eşdeğer miligram asetik asit cinsinden ifade edilen uçucu yağ asitleri anlamına gelir.

TAC (Totales Anorganisches Carbonat)  kısaltması , litre başına mg eşdeğeri kalsiyum karbonat olarak ifade edilen Toplam Alkalinite anlamına gelir (Alkali tampon  kapasitesi). Orijinali Almanca olan kelimelerin baş harflerinden kısaltılarak oluşturulmuştur. FOS/TAC manuel bir titrasyon yöntemi olarak Almanya Federal Tarım araştırmaları kurumu tarafından tanımlanmıştır.

FOS/TAC analizi digester mikrobiyolojisi hakkına verdiği bilgiler erken teşhis niteliğindedir ve mikrobiyoloji iflas etmeden çok önce size sadece gerekli sinyalleri verir. Buda operatöre müdahale için bir şans tanır.

Tek aşamalı anaerobik sindirim durumunda (yani, tek bir sindiricide), bir durumu karakterize etmek için en az yirmi parametrenin izlenmesi ve bu nedenle işlemin kararlılık ve verimlilik sınırını bilmek gerekir.  Bu nedenle temelde FOS/TAC analizi sadece durum hakkında bir fikir verir. Olumsuz koşullarda kök nedenin analizi için diğer parametreleri de değerlendirmek esastır.

Çoklu aşamalara sahip sistemlerde (Birincil ve ikincil digestera sahip sistemler), farklı bir durum söz konusudur, her digester ve/veya digester grubu için farklı FOS/TAC oranları farklı kararlılık noktalarını temsil eder ve ayrı ayrı yorumlanmalıdır.

Unutulmamalıdır ki literatür çalışmalarında mono substrakt veya tesisinizle uyumlu olmayan (Çoğu Alman literatüründe mısır silajı beslenen sistemler baz alınarak değerlendirmeler yapılır) limit veriler ışığında yapacağınız yorumlamalar tesisinizin mikrobiyolojisini tehlikeye atacaktır.

Tavsiyemiz uzun süreli izlemeler ve analizler ile tesisinize özgü limit ve alarm değerlerini belirlemenizdir.

Türkiye’de Almanya literatürü ağırlık kullanıldığından bizde FOS/TAC analizi söylemini benimseyeceğiz.

FOS / TAC Analiz Metodu

Nordmann methodu

Kullanılacak Malzemeler:

  1. Saf su
  2. 1N H2SO4
  3. Filitre kağıdı
  4. Büret
  5. Beher
  6. Masa tipi pH metre

Metodoloji

  1. Digesterden, digester içi substraktını temsil edebilecek nitelikte, mümkünse birkaç farklı noktadan numune alın
  2. Aldığınız numuneyi filitre edin, bu amaçla çay yada kahve filitresi de kullanabilirsiniz fakat tüm analizlerinizde kesinlikle aynı nitelikte filitre elamanını kullanın.
  3. 20ml numune süzüntüsünü bir behere alın ve manyetik karıştırıcıyı yerleştirin.
  4. Masa tipi pH metre probunu analiz numunesine yerleştirin.
  5. 1N H2SO4 ile pH 5 e kadar titre edin ve H2SO4sarfiyatını kaydedin ( v1)
  6. Titrasyona pH4,4 e kadar tekrar devam edin ve H2SO4 sarfiyatını(Toplam) kaydedin (v2)
  7. Her bir digester için işlemleri tekrarlayın.

Hesaplama

  1. TAC =  v1 x  250
  2. FOS = ((v2 – v1 ) x 1,66 -0,15) x 500
FOS/TAC analizörü

Yorumlama

FOS/TAC Anlamı Alınacak Aksiyon
HAZIMSIZLIK BÖLGESİ >0,6 Biyokütle miktarı aşırı fazla Beslemeyi durdurun, FOS/TAC 0,5 e yaklaştığında kademeli olarak beslemeye başlayın ve optimum seviyeye kadar azalan bir ivme ile düşmesine izin verin.
0,5 – 0,6 Biyokütle miktarı fazla Biyokütle  Besleme Frekansını değiştirmeden, Miktarını azaltın
0,4 – 0,5 Biyokütle miktarı maksimumda Biyokütle  Besleme Frekansını ve Miktarını değiştirmeyin, Daha sık aralıklarla analiz yapın.
UYGUN 0,3 – 0,4 Biyokütle miktarı optimum seviyede Biyokütle  Besleme Frekansını ve Miktarını değiştirmeyin
AÇLIK BÖLGESİ 0,2 – 0,3 Biyokütle miktarı çok düşük Biyokütle  Besleme Frekansını değiştirmeden, Miktarını arttırın
<0,2 Biyokütle miktarı ciddi oranda çok düşük Biyokütle  Besleme Frekansını ve Miktarını arttırın

Sonuç

FOS/TAC analizi, toplam uçucu yağ asitlerini eşdeğer asetik asitmiş olarak belirlemenize yardımcı olur, uçucu yağ asidi türlerini ayırt etmez.

Mikrobiyolojik sistemin sağlığının iyi bir göstergesidir. Besleme hızının tespitinde güzel bir yol gösterici olarak rol oynar. Unutulmamalıdır ki daha önceki yazılarımızda bahsettiğimiz üzere biyogaz üretimindeki parametreler takip edilmeli ve kayıt altına alınmalıdır.

Mikrobiyolojik sağlık kaybedildiğinde, FOS/TAC analizi operatöre çözüm için asla tek başına yardım edemez.