Gıda Sektörü Enerji yoğun bir sektördür. Gıda fabrikalarının kendi atıkları makinamızda kullanılarak Singaz (sentez gazı) elde edilebilir. Bu singaz yanıcı bir gazdır ve doğalgaz, kömür yerine kullanılabilir.
Singazın gıda sektöründeki başlıca potansiyel kullanım alanları:
Enerji Üretimi (Isı ve Elektrik - Kojenerasyon/CHP): Bu, singazın en yaygın ve pratik kullanım alanıdır.
Kazanlarda Yakıt Olarak Buhar Üretimi: Singaz, modifiye edilmiş veya özel tasarlanmış kazanlarda yakılarak buhar elde etmek için kullanılabilir. Gıda endüstrisinde buhar; pişirme, pastörizasyon, sterilizasyon (otoklavlar), haşlama (blanching), evaporasyon (ürün konsantre etme) ve birçok ekipmanın ısıtılması için temel ısı kaynağıdır.
Doğrudan Isıtma: Makinamızda temizlenmiş singaz, fırınlarda (ekmek, bisküvi vb.), kurutucularda (meyve, sebze, makarna, süt tozu vb. için sıcak hava üretimi) veya sprey kurutucularda (spray dryer) doğrudan yakıt olarak kullanılabilir. Ancak, ürünle doğrudan temas riski varsa veya yanma ürünlerinin kaliteyi etkileme potansiyeli varsa, genellikle ısı eşanjörleri aracılığıyla dolaylı ısıtma tercih edilir.
Elektrik Üretimi: Makinamızda temizlenmiş singaz, gaz motorlarında veya gaz türbinlerinde yakılarak elektrik üretebilir. Bu, fabrikanın soğutma sistemleri, motorlar, aydınlatma gibi yüksek elektrik ihtiyacını karşılamaya yardımcı olur.
Kojenerasyon (Birleşik Isı ve Güç - CHP): Gıda tesisleri için en verimli uygulamalardan biridir. Singaz ile elektrik üretilirken (gaz motoru/türbini), motor/türbin egzozundan çıkan yüksek sıcaklıktaki atık ısı bir kazan vasıtasıyla geri kazanılarak buhar veya sıcak su üretilir. Bu sayede hem elektrik hem de proses ısısı ihtiyacı aynı yakıttan çok yüksek bir verimlilikle (%80-90 civarı) karşılanabilir.
Soğutma (Absorpsiyonlu Soğutma Sistemleri ile): Kojenerasyon sistemlerinden elde edilen atık ısı (buhar veya sıcak su), doğrudan soğutma amacıyla da kullanılabilir. Absorpsiyonlu chiller adı verilen sistemler, elektrik yerine ısı enerjisi kullanarak soğutma (chilled water) üretir. Bu, özellikle gıda sektörünün yüksek soğutma ihtiyacı düşünüldüğünde (ürün soğutma, soğuk hava depoları vb.), elektrik tüketimini azaltmak için cazip bir seçenektir.
Hidrojen Kaynağı Olarak (Niche Uygulama):
Yağların Hidrojenasyonu: Gıda endüstrisinde hidrojen, bitkisel yağların katılaştırılması (margarin üretimi gibi) işleminde kullanılır. Eğer tesiste büyük ölçekli singaz üretimi varsa ve hidrojen ayrıştırma (PSA veya membran gibi) teknolojisi ekonomik olarak uygulanabilirse, singaz içindeki hidrojen bu amaçla ayrıştırılıp kullanılabilir. Ancak bu genellikle harici hidrojen tedarik etmekten daha karmaşık bir uygulamadır ama hidrojen üretim birim maliyeti daha düşüktür.
Gıda Fabrikası Atıkları
Gıda atıklarının enerji potansiyeli; türüne, kaynağına, içerdiği nem, yağ, protein ve karbonhidrat oranlarına göre büyük değişkenlik gösterir. Aşağıda belirtilen enerji değerleri genellikle kuru bazda verilmiş tahmini üst ısıl değerlerdir (HHV) ve özellikle çok yüksek nem içeren gıda atıklarının "alındığı gibi" (as-received) net kullanılabilir enerjisi (Alt Isıl Değer - LHV) çok daha düşüktür.
Meyve ve Sebze İşleme Atıkları: Fabrikalarda meyve ve sebzelerin işlenmesi (soyma, çekirdek çıkarma, dilimleme, sıkma vb.) sonucu ortaya çıkan kabuklar, çekirdekler, posalar ve fire ürünler önemli bir atık grubudur. Bu atıklar genellikle %70 ila %90 gibi çok yüksek nem içeriğine sahiptir ancak karbonhidrat ve lif bakımından zengindirler. Kuru bazda üst ısıl değerleri kilogram başına yaklaşık 15 ila 18 Megajoule (MJ/kg) arasında değişebilir. Yüksek nem içeriği nedeniyle piroliz için genellikle ön kurutma gerektirir.
Et, Tavuk ve Balık İşleme Atıkları: Mezbahalardan ve işleme tesislerinden çıkan yağ kırpıntıları, kemikler, iç organlar (sakatatlar), kan ve deri artıkları bu gruba girer. Bu atıkların bileşimi çok heterojendir; yağ içeriği yüksek kısımlar (35+ MJ/kg gibi) çok yüksek enerji değerine sahipken, kemikler yüksek kül içeriği nedeniyle enerji değerini düşürür. Nem içeriği de değişkendir. Karışık hayvansal atıkların kuru bazda üst ısıl değeri geniş bir aralıkta, örneğin 18 ila 25 MJ/kg (yağ oranına bağlı olarak daha da yüksek olabilir) arasında olabilir. Yüksek yağ ve protein içeriği, bu atıkları renderinğ (hayvansal yağ ve protein unu üretimi) veya piroliz için uygun hale getirir.
Süt Endüstrisi Atıkları: Peynir altı suyu (whey), bozulmuş süt ürünleri ve atık su arıtma çamurları bu kategoridedir. Özellikle peynir altı suyu, %90'ın üzerinde çok yüksek su içeriğine sahiptir ancak içerdiği laktoz ve protein nedeniyle organik yükü yüksektir. Kuru bazdaki organik maddenin enerji değeri (yaklaşık 14-16 MJ/kg) olsa da, yüksek su içeriği doğrudan enerji geri kazanımını pratik olmaktan çıkarır. Yüksek nem içeriği nedeniyle piroliz için genellikle ön kurutma gerektirir.
Fırıncılık ve Tahıl İşleme Atıkları: Bayatlamış ekmekler, hamur artıkları, bisküvi kırıkları ile tahıl işleme tesislerinden çıkan kepek, kavuz gibi yan ürünler bu gruptadır. Bu atıklar genellikle diğer gıda atıklarına göre daha düşük nem içeriğine (%10-40) ve yüksek karbonhidrat içeriğine sahiptir. Kuru bazda üst ısıl değerleri kilogram başına 16 ila 18 MJ/kg civarındadır. Daha düşük nem içerikleri nedeniyle piroliz için uygundur.
Kullanılmış Yemeklik Yağlar ve Hayvansal Yağlar (FOG - Fats, Oils, Grease): Restoranlardan, yemekhanelerden ve gıda üretim tesislerinden toplanan kullanılmış kızartma yağları ve diğer hayvansal/bitkisel yağlar, enerji değeri en yüksek atık gruplarından biridir. Neredeyse hiç nem içermezler ve üst ısıl değerleri kilogram başına 37 ila 40 MJ/kg gibi çok yüksek seviyelere ulaşabilir. Bu yağlar genellikle biyodizel üretiminde hammadde olarak veya singaz üretilip doğrudan yakıt olarak (kazanlarda vb.) kullanılabilirler.
Gıda Sektörü Atık Su Arıtma Çamurları: Gıda işleme tesislerinin atık su arıtma ünitelerinden çıkan çamurlar, işlenen gıdanın türüne bağlı olarak yüksek organik içeriğe sahip olabilir. Ancak nem içerikleri de (%75-95+) çok yüksektir. Kuru bazda enerji değerleri 10-18 MJ/kg arasında değişse de, yüksek nem içeriği nedeniyle piroliz için genellikle ön kurutma gerektirir.
Gıda Sektörü Enerji yoğun bir sektördür. Gıda fabrikalarının kendi atıkları makinamızda kullanılarak Singaz (sentez gazı) elde edilebilir. Bu singaz yanıcı bir gazdır ve doğalgaz, kömür yerine kullanılabilir.
Singazın gıda sektöründeki başlıca potansiyel kullanım alanları:
Enerji Üretimi (Isı ve Elektrik - Kojenerasyon/CHP): Bu, singazın en yaygın ve pratik kullanım alanıdır.
Kazanlarda Yakıt Olarak Buhar Üretimi: Singaz, modifiye edilmiş veya özel tasarlanmış kazanlarda yakılarak buhar elde etmek için kullanılabilir. Gıda endüstrisinde buhar; pişirme, pastörizasyon, sterilizasyon (otoklavlar), haşlama (blanching), evaporasyon (ürün konsantre etme) ve birçok ekipmanın ısıtılması için temel ısı kaynağıdır.
Doğrudan Isıtma: Makinamızda temizlenmiş singaz, fırınlarda (ekmek, bisküvi vb.), kurutucularda (meyve, sebze, makarna, süt tozu vb. için sıcak hava üretimi) veya sprey kurutucularda (spray dryer) doğrudan yakıt olarak kullanılabilir. Ancak, ürünle doğrudan temas riski varsa veya yanma ürünlerinin kaliteyi etkileme potansiyeli varsa, genellikle ısı eşanjörleri aracılığıyla dolaylı ısıtma tercih edilir.
Elektrik Üretimi: Makinamızda temizlenmiş singaz, gaz motorlarında veya gaz türbinlerinde yakılarak elektrik üretebilir. Bu, fabrikanın soğutma sistemleri, motorlar, aydınlatma gibi yüksek elektrik ihtiyacını karşılamaya yardımcı olur.
Kojenerasyon (Birleşik Isı ve Güç - CHP): Gıda tesisleri için en verimli uygulamalardan biridir. Singaz ile elektrik üretilirken (gaz motoru/türbini), motor/türbin egzozundan çıkan yüksek sıcaklıktaki atık ısı bir kazan vasıtasıyla geri kazanılarak buhar veya sıcak su üretilir. Bu sayede hem elektrik hem de proses ısısı ihtiyacı aynı yakıttan çok yüksek bir verimlilikle (%80-90 civarı) karşılanabilir.
Soğutma (Absorpsiyonlu Soğutma Sistemleri ile): Kojenerasyon sistemlerinden elde edilen atık ısı (buhar veya sıcak su), doğrudan soğutma amacıyla da kullanılabilir. Absorpsiyonlu chiller adı verilen sistemler, elektrik yerine ısı enerjisi kullanarak soğutma (chilled water) üretir. Bu, özellikle gıda sektörünün yüksek soğutma ihtiyacı düşünüldüğünde (ürün soğutma, soğuk hava depoları vb.), elektrik tüketimini azaltmak için cazip bir seçenektir.
Hidrojen Kaynağı Olarak (Niche Uygulama):
Yağların Hidrojenasyonu: Gıda endüstrisinde hidrojen, bitkisel yağların katılaştırılması (margarin üretimi gibi) işleminde kullanılır. Eğer tesiste büyük ölçekli singaz üretimi varsa ve hidrojen ayrıştırma (PSA veya membran gibi) teknolojisi ekonomik olarak uygulanabilirse, singaz içindeki hidrojen bu amaçla ayrıştırılıp kullanılabilir. Ancak bu genellikle harici hidrojen tedarik etmekten daha karmaşık bir uygulamadır ama hidrojen üretim birim maliyeti daha düşüktür.
Gıda Fabrikası Atıkları
Gıda atıklarının enerji potansiyeli; türüne, kaynağına, içerdiği nem, yağ, protein ve karbonhidrat oranlarına göre büyük değişkenlik gösterir. Aşağıda belirtilen enerji değerleri genellikle kuru bazda verilmiş tahmini üst ısıl değerlerdir (HHV) ve özellikle çok yüksek nem içeren gıda atıklarının "alındığı gibi" (as-received) net kullanılabilir enerjisi (Alt Isıl Değer - LHV) çok daha düşüktür.
Meyve ve Sebze İşleme Atıkları: Fabrikalarda meyve ve sebzelerin işlenmesi (soyma, çekirdek çıkarma, dilimleme, sıkma vb.) sonucu ortaya çıkan kabuklar, çekirdekler, posalar ve fire ürünler önemli bir atık grubudur. Bu atıklar genellikle %70 ila %90 gibi çok yüksek nem içeriğine sahiptir ancak karbonhidrat ve lif bakımından zengindirler. Kuru bazda üst ısıl değerleri kilogram başına yaklaşık 15 ila 18 Megajoule (MJ/kg) arasında değişebilir. Yüksek nem içeriği nedeniyle piroliz için genellikle ön kurutma gerektirir.
Et, Tavuk ve Balık İşleme Atıkları: Mezbahalardan ve işleme tesislerinden çıkan yağ kırpıntıları, kemikler, iç organlar (sakatatlar), kan ve deri artıkları bu gruba girer. Bu atıkların bileşimi çok heterojendir; yağ içeriği yüksek kısımlar (35+ MJ/kg gibi) çok yüksek enerji değerine sahipken, kemikler yüksek kül içeriği nedeniyle enerji değerini düşürür. Nem içeriği de değişkendir. Karışık hayvansal atıkların kuru bazda üst ısıl değeri geniş bir aralıkta, örneğin 18 ila 25 MJ/kg (yağ oranına bağlı olarak daha da yüksek olabilir) arasında olabilir. Yüksek yağ ve protein içeriği, bu atıkları renderinğ (hayvansal yağ ve protein unu üretimi) veya piroliz için uygun hale getirir.
Süt Endüstrisi Atıkları: Peynir altı suyu (whey), bozulmuş süt ürünleri ve atık su arıtma çamurları bu kategoridedir. Özellikle peynir altı suyu, %90'ın üzerinde çok yüksek su içeriğine sahiptir ancak içerdiği laktoz ve protein nedeniyle organik yükü yüksektir. Kuru bazdaki organik maddenin enerji değeri (yaklaşık 14-16 MJ/kg) olsa da, yüksek su içeriği doğrudan enerji geri kazanımını pratik olmaktan çıkarır. Yüksek nem içeriği nedeniyle piroliz için genellikle ön kurutma gerektirir.
Fırıncılık ve Tahıl İşleme Atıkları: Bayatlamış ekmekler, hamur artıkları, bisküvi kırıkları ile tahıl işleme tesislerinden çıkan kepek, kavuz gibi yan ürünler bu gruptadır. Bu atıklar genellikle diğer gıda atıklarına göre daha düşük nem içeriğine (%10-40) ve yüksek karbonhidrat içeriğine sahiptir. Kuru bazda üst ısıl değerleri kilogram başına 16 ila 18 MJ/kg civarındadır. Daha düşük nem içerikleri nedeniyle piroliz için uygundur.
Kullanılmış Yemeklik Yağlar ve Hayvansal Yağlar (FOG - Fats, Oils, Grease): Restoranlardan, yemekhanelerden ve gıda üretim tesislerinden toplanan kullanılmış kızartma yağları ve diğer hayvansal/bitkisel yağlar, enerji değeri en yüksek atık gruplarından biridir. Neredeyse hiç nem içermezler ve üst ısıl değerleri kilogram başına 37 ila 40 MJ/kg gibi çok yüksek seviyelere ulaşabilir. Bu yağlar genellikle biyodizel üretiminde hammadde olarak veya singaz üretilip doğrudan yakıt olarak (kazanlarda vb.) kullanılabilirler.
Gıda Sektörü Atık Su Arıtma Çamurları: Gıda işleme tesislerinin atık su arıtma ünitelerinden çıkan çamurlar, işlenen gıdanın türüne bağlı olarak yüksek organik içeriğe sahip olabilir. Ancak nem içerikleri de (%75-95+) çok yüksektir. Kuru bazda enerji değerleri 10-18 MJ/kg arasında değişse de, yüksek nem içeriği nedeniyle piroliz için genellikle ön kurutma gerektirir.
