Akdeniz Üniversitesi Merkez Kampüsünün enerji ihtiyacını karşılamaya yönelik Biyogaz Tesisinin tasarımı ve tekno - ekonomik analizleri
Design of the biogas plant to meet the energy need of Akdeniz University Central Campus and techno - economic analysis
Yazar: ÇİĞDEM IŞIKYÜREK
Danışman: PROF. DR. CAN ERTEKİN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Enerji = Energy ; Ziraat = Agriculture
Dizin: Atıklar = Wastes ; Biyogaz = Biogas ; Biyogaz sistemleri = Biogas systems ; Ekonomik analiz = Economic analysis ; Enerji = Energy ; Enerji analizi = Energy analysis ; Enerji sistemleri = Energy systems ; Enerji yönetim sistemleri = Energy management systems ; Enerji üretimi = Energy generation ; Maliyet hesabı = Cost account

Özet:
Bu çalışmada Akdeniz Üniversitesi, enerji karakteristiği yönünden incelenmiş ve enerji üretim potansiyeli değerlendirilmiştir. Üniversite merkez kampüsü 3.400 ha alanı ve yaklaşık 70.000 öğrenci sayısı ile küçük bir ilçenin özelliklerine sahiptir. Kampüs eğitim ve hastane kısmı ile büyük bir yerleşke olmasının yanı sıra enerji tüketimi yönünden de 24 saat boyunca aktif durumda bulunmaktadır. 
Çalışma kapsamında ilk olarak Akdeniz Üniversitesinin enerji tüketimi 3 yıl boyunca takip edilerek enerji dağılımı günlük, aylık ve mevsimsel olarak incelenmiştir. Üniversitenin enerji tüketim karakteristiğinin çıkarılması, enerji tüketimi ölçümlerinin yapılması, enerji dağıtım sistemlerinin incelenmesi, pik yüklerin belirlenmesi, yük-zaman profillerinin çıkarılması ve toplam enerji talebinin belirlenmesi çalışmanın birinci aşamasını oluşturmaktadır. Daha sonra üniversitenin ve bulunduğu yakın bölgenin atık potansiyeli belirlenmiştir. Bu kısımda üniversitenin hastane ve merkezi yemekhane atıkları, çim atıkları ve hayvansal atıklarının yıllık toplam miktarı ile üniversite yerleşkesinin bulunduğu çevredeki belediyenin kullanılabilir çim atık miktarları belirlenmiştir. Belirlenen bu atıkların dağılım oranlarına göre numuneler alınarak gerekli analizler yapılmış ve metan üretim potansiyeli, kimyasal ve fiziksel özellikleri laboratuvar analizleri ile saptanmıştır. Bu sayede atık karışımının biyometan üretim potansiyeli ve buna bağlı üretilebilecek enerji miktarı laboratuvar koşullarında ortaya konmuştur. 
Yapılan enerji analizleri doğrultusunda planlanmış biyogaz tesisinin kapasitesi hesaplanmıştır. Elektrik ve ısı enerjisi yönünden üretilebilecek maksimum enerji düzeyi tespit edilerek bu enerjinin üniversitenin enerji tüketimini karşılama imkanları değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre üniversitenin enerji tüketiminin büyük kısmını karşılayabilecek ölçekte bir biyogaz tesisinin boyutlandırılarak tasarlanması, tesisin teknik, ekonomik, çevresel yönden hesaplamalarının ve analizlerinin gerçekleştirilmesi ile üniversitenin kendi enerjisini üretmesi yönünde gerekli tüm alt yapı ve fizibilite çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmada uzun yıllardır artan elektrik tüketim maliyetine ve kampüs atık problemine çözüm önerisinde bulunulmuştur.

Abstract:
In this study, Akdeniz University has been examined in terms of energy characteristics and energy production potential has been evaluated. The university central campus has the characteristics of a small district with an area of 3.400 hectares and a number of approximately 70.000 students. Campus and training hospital with a large part of the campus as well as in terms of energy consumption that is still in the active state for 24 hours. In the scope of the study, energy consumption of Akdeniz University was monitored for 3 years and energy distribution was examined daily, monthly and seasonally.
The first step of the study is to determine the energy consumption characteristics of the university, to make measurements of energy consumption, to examine energy distribution systems, to determine peak loads, to determine load-time profiles and to determine the total energy demand. Then, the waste potential of the university and the nearby region was determined. In this section, the annual total amount of the hospital, central cafeteria wastes, animal wastes and animal wastes of the university and the available lawn sludges of the surrounding municipality are determined where the university campus is located. Necessary analyzes of these wastes were made by taking samples according to the distribution rates of these wastes and methane production potential, chemical and physical properties were determined by laboratory analysis. By this way, bio-methane production potential of the waste's mixture and in addition to this amount of producible energy have been demonstrated under laboratory conditions. 
According to the energy analyzes, the capacity of the planned biogas facility was calculated. The maximum energy level that can be produced in terms of electricity and heat energy was determined and the possibilities of this energy to meet the energy consumption of the university were evaluated. In accordance with the obtained results, all necessary infrastructure and feasibility studies have been carried out in order to design a biogas plant that can meet the majority of the energy consumption of the university by sizing it, performing technical, economic, environmental calculations and analysis of the plant and generating the energy of the university. In this study, solutions for the increasing electricity consumption cost and campus waste problems have been proposed for many years.