albiyobir
BİYOGAZ TESİSİNİN TASARIMI

Tesislerin Tasarımında Dikkate Alınması Gereken Parametreler

Biyogaz tesisleri planlanan amaca göre farklı teknolojiler kullanılarak inşaa edilmektedirler. Biyogaz tesisleri kapasite olarak;

• Aile tipi (6 -12 m 3 kapasiteli)

• Çiftlik tipi (50 -100 -150- m 3 kapasiteli)

• Köy tipi (100- 200 m 3 kapasiteli)

• Sanayi ölçekli tesis (1000 - 10 000 m 3 kapasiteli),
şeklinde sınıflandırılmaktadır.

Aile tipi biyogaz tesisleri özellikle Çin'de çok yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Ülkemizde de geçmiş dönemlerde bu tip reaktörlerin yapıldığı görülmekte, fakat bu reaktörlerin ülkemizde işletilebilmesi için gerekli olan hava ve ısı izalasyonu sağlanamamıştır. Bu yüzden bu tip reaktörler ekonomik olarak çalıştırılamamıştır. Bu tesislerin ekonomik olarak çalıştırılabilmesi için iklim şartları iyi ve fazla ısıya gereksinim duymayan bölgelerde yapılması gerekmektedir.

Aile tipi biyogaz tesisleri dışındaki diğer tesislerin çoğunda biyogazın oluştuğu fermantör ısıtılması optimum biyogaz üretimi için gerekli olmaktadır. Biyogaz üretiminde ortam sıcaklığının 35ºC civarında olması istenir. Biyogaz tesislerinde ısı kontrolünün sağlanması amacıyla güneş enerjisinden yararlanılabileceği gibi en pratik ve yaygın kullanılan sistem, tesisin içine yerleştirilen sıcak sulu serpantinlerden yararlanılmaktadır.

Modern Bir Biyogaz Tesisindeki Ana Organlar

Modern bir biyogaz tesisinde üç ana organ yer almaktadır. Bunlar:

Fermantör

Bu kısım hava almayacak şekilde tasarlanan ve içerisinde bir karıştırıcı olan tanktır. Ayrıca tankın içerisine bir ısıtıcı yerleştirilmelidir. Biyogazın üretilmesi için fermantör içerisindeki organik madde bulamacının sıcaklığı 35°C'den az olmamalıdır. Fermantör sıcaklığı düştükçe gaz üretimi de düşmektedir. Ayrıca yine içeriye hava almayacak şekilde fermantörün bir organik madde giriş ağzı birde çıkış ağzı yerleştirilmelidir.

Gaz deposu

Büyük kapasiteli tesislerde oluşan biyogazı, bir yerde toplamak ve gaz basıncının sabit kalmasını sağlamak için kullanılan depodur. Fermantör üzerinden alınan gaz bir boru ile bu depoya (gazometre) taşınır. Buradan da kullanıma gönderilir. Kullanım fazlası depoda kalır.

Gübre (organik madde) Deposu

Biyogazın üretilebilmesi için fermantöre alınacak organik maddenin kuru maddesinin %8'i geçmemesi gerekir. Bunun anlamı, sığır gübresi kullanılacaksa gübrenin bire bir oranında su ile karıştırılması demektir. Bu madde fermantasyon süresi sonunda fermantörden aynı şekilde çıkacaktır. Akışkan durumuna gelmiş olan bu bulamaç halindeki gübrenin depolanması için betondan yapılmış havuz şeklinde bir gübre deposuna ihtiyaç vardır.

Bu anlatılan 3 ana organın yanı sıra biyogaz üretim sisteminde; hammadde depolama tankı, gaz boruları-valfleri ve bağlantı ekipmanları, ısıtma sistemleri, pompalar, karıştırıcılar, ısı transfer elemanları, ayırma - filtrasyon elemanları ve elektrik dönüşümü için jeneratör kullanılmaktadır.

Karıştırıcılar biyogaz üretiminde çok önemli bir rolü üstlenirler. Kısaca;

• Metanojenlerin ürettiği metabolitlerin dağıtılması

• Taze hammaddenin bakteri populasyonuna homojen olarak karışması

• Çökelmelere ve heterojeniteye engel olunması

• Homojen sıcaklık dağılımının sağlanması

• Bir bakteri populasyonunun fermantör içinde iyice dağılması

• Fermantör içinde heterojen ölü bölgelerin oluşmaması

Bu doğrultuda uygun bir karıştırma elemanının seçimi önem kazanmaktadır. Modern biyogaz tesislerinde, daldırmalı motorlara bağlı mekanik tip karıştırıcılar, hidrolik karıştırma sağlayan pompalama sistemleri veya gaz enjeksiyonuyla oluşan pnömatik karıştırma sistemleri kullanılır.

 

Mezofolik ve termofilik sıcaklıkların çevresel olarak sağlanamadığı, özellikle sıcaklığın korunması gereken biyogaz tesislerinde ısı transfer elemanları büyük önem taşırlar. Plakalı ısı değiştiriciler, shell-tube ısı değiştiriciler yanında kapalı devre ısı pompaları, güneş enerjili ısıtıcılar kullanılmaktadır.

Elde edilen biyogazın kalorifik değerinin artırılması ve korozif özelliğinin giderilmesinde, çevre-insan sağlığı üzerindeki potansiyel zararlarının azaltılması oldukça önemlidir. Ayrıca biyogaz bileşimindeki sülfür oranının %0,05 den daha aşağılara çekilmesi istenir. Bu amaçla fiziksel absorbsyonu sağalayacak katı ve sıvılar, membran ayırıcıları ve farklı kimyasallar kullanılır. Biyogaz içindeki olası su moleküllerinin tutulmasında ise silika jel, alümina veya moleküler elekler kullanılır. Korozif sülfür ve karbondioksit tutulması için demiroksit kullanımı yaygındır.

Yahya ULUSOY, Halil ÜNAL, Kamil ALİBAŞ Uludağ Üniversitesi

 

 
   
Site Haritası Site Kullanım Koşulları by EmoDesign