Konya bölgesindeki büyükbaş hayvan işletmelerinde biyogaz tesisi kurulumunun incelenmesi
Investigation of the establishment of biogas plant in cattle farms in Konya region
Yazar: MUSTAFA DEMİRÖZ
Danışman: DOÇ. DR. ALİ KEÇEBAŞ
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Biyogaz = Biogas ; Büyükbaş hayvanlar = Livestocks ; Enerji = Energy ; Konya = Konya

Özet:
Bu çalışmada, ülkemizin hayvancılık alanında birinci sırasında bulunan Konya ili inceleme bölgesi seçilerek, büyükbaş hayvan atıklarına sahip besi veya süt üretimi yapan işletmelerde biyogaz tesisinin uygulanabilirliği incelenmiştir. 
Çalışma metodu olarak, mevcut hayvan sayısına göre ve kapasiteye göre kurulumunun incelenmesi olarak iki metot seçilmiştir. Mevcut hayvan sayısına göre yapılan çalışmada; piyasada kabul edilen belirli kriterlere göre, 300 büyükbaş hayvana sahip örnek bir işletmede kurulacak bir biyogaz tesisinin üreteceği atık, biyogaz, elektrik, ısı ve organik gübre miktarı hesaplanmıştır. İşletmenin, biyogaz tesisini teşviksiz ve %80 kredi ile yaptığı öngörülerek yatırım ve işletme maliyetleri belirlenmiş ve elektrik, ısı ve gübre satışı ile elde edeceği gelire göre yatırım maliyetini geri ödeme süreleri hesaplanmıştır. 11 farklı hayvan sayısına göre aynı kriterlere göre hesaplamalar yapılarak karlılık ve yatırım yapılabilirlik durumları incelenmiş ve tablo haline getirilmiştir. Maliyet hesaplarında para birimi olarak Euro (€) kullanılmıştır. 
Kapasiteye göre yapılan çalışmada; örnek olarak 250 kW kapasiteli bir tesisin yatırım, işletme ve kurulum analizi yapılmış ve 11 farklı kapasiteli tesisin aynı kriterlere göre analizleri tablo haline getirilmiştir. Resmi kaynaklardan elde edilen verilere göre Konya ve ilçelerinin büyükbaş hayvan sayıları, atık miktarları ve biyogaz potansiyelleri belirlenmiştir. Elde edilen veriler ile üretilebilecek elektrik ve ısı miktarları belirlenmiş ve üretilen elektrik enerjisinin Konya ve ilçelerinin ihtiyaçlarını karşılama oranları belirlenmiştir.  İlçelere göre farklı büyüklüklerde kurulabilecek tesis sayıları belirlenerek tablo haline getirilmiştir. Üretilen biyogazın doğalgaza dönüştürülmesi ile Konya ve ilçelerinin ihtiyaçlarını karşılama oranları ortaya konmuştur.
Yapılan bu tez çalışması sonucunda; yapılan biyogaz tesisi yatırımının, elinde 50 ve altı büyükbaş hayvana sahip işletmeler için verimsiz, 50-750 arası için az verimli,  750–1500 arası için orta verimli ve 1500 ve üstü için ise verimli yatırım olduğu belirlenmiştir. Kapasite (kW) olarak 150 kW ve üstü biyogaz tesisi yatırımlarının verimli olduğu belirlenmiştir. Kurulan tesis, ısı satışı yapamadığı takdirde 150 kW altı, organik gübre satışı yapamadığı takdirde 1 MW altı tesis kurulumunun yapılmaması gerektiği ortaya konulmuştur (verimsiz).
Konya bölgesinde sadece büyükbaş hayvanların atıklarının yarısı toplanarak elde edilecek elektrik enerjisi ile bölgenin elektrik ihtiyacının yüzde 4'ünün karşılanabileceği ve biyogaz potansiyeli en yüksek ilçelerin sırasıyla Ereğli, Çumra, Karatay, Karapınar ve Meram olduğu belirlenmiştir. 
İlçelerdeki büyükbaş hayvanların atıklarının yarısı toplanarak elde edilecek elektrik enerjisi ile ilçelerin nüfusuna göre ihtiyaç karşılama oranı en yüksek ilçesi %66 ile Ahırlı, en düşük %0,2 ile Selçuklu ilçesi olduğu ve en yüksek ihtiyaç karşılama oranına sahip diğer ilçelerinin sırasıyla Akören, Derbent ve Güneysınır olduğu belirlenmiştir. 
Biyogazın, doğalgaza dönüştürülmesiyle Konya genelinin doğalgaz ihtiyacının %12'sini karşılayacağı bunun yaklaşık 47.172 hanenin doğalgaz ihtiyacına denk geldiği belirlenmiştir.
Konya ve ilçelerinde sadece büyükbaş hayvan atıklarını kullanarak 24 adet 1 MW kapasiteli biyogaz tesisi kurulabileceği belirlenmiş ve ilçelere göre farklı kapasitelerde kurulabilecek tesis sayıları tablo oluşturularak ortaya konulmuştur.

Abstract:
In this study, Konya province inspection area was selected in the first place in the field of animal husbandry of our country and the applicability of biogas plant was examined in cattle and cattle feed or milk production plants.
As study method, two methods were chosen to examine the installation according to the number of animals available and according to the capacity. In the study conducted according to the current number of animals; criteria accepted in the market and the amount of waste, biogas, electricity, heat and organic fertilizer to be produced by a biogas plant to be established in a sample plant with 300 cattle animals is calculated. Assuming that the enterprise has done the biogas plant without incentives and with 80% credit, investment and operation costs are determined and the investment cost reimbursement periods are calculated according to the income to be obtained by sales of electricity, heat and fertilizer. Profitability and investment feasibility were examined and tabulated based on the same criteria for eleven different animal numbers. Euro (€) is used as the currency in all income and cost calculations.
In the work done according to the capacity; investment, operation and installation analysis of a 250 kW capacity plant and analysis of 11 different capacity facilities according to the same criteria has been made into a table. According to the data obtained from official sources, the number of cattle, waste quantities and biogas potentials of Konya and its districts were determined. The amounts of electricity and heat that can be produced by the obtained data the rates of provide for Konya and its districts have been determined. The number of facilities that can be installed in different capacities according to the districts has been determined and charted. With the conversion of the biogas produced to natural gas, the rates of provide for needs Konya and its districts were determined. 
As result of this thesis study; It has been determined that the biogas plant investment made is inefficient for enterprises with 50 or less cattle, less efficient for 50-750, moderate for 750-1500 and efficient for 1500 and above. It has been determined that investments in biogas plants with a capacity of 150 kW or more (kW) are efficient. If heat is not sold, 150 kW plants should not be established and if organic fertilizer is not sold, biogas plant under 1 MW capacity should not be established. 
In Konya, it has been determined that 4 percent of the electricity demand in the region can be compensate by collecting only half of the cattle waste. The districts with the highest biogas potential are Eregli, Çumra, Karatay, Karapınar and Meram respectively. 
If half of the waste of cattle is collected in the districts to obtain electrical energy, with 66% of the Ahırlı district highest and with 0.2% of the Selçuklu district lowest electricity needs can be compensate. The other districts with the highest potential were Akoren, Derbent and Guneysinir respectively.
When biogas is converted to natural gas, it compensate 12% of Konya's natural gas needs. This is equivalent to the natural gas requirement of approximately 47.172 households.
In Konya and its districts, 24 units 1 MW capacity biogas plants can be constructed using only cattle waste. The number of facilities that can be installed in different capacities according to the districts has been laid out by creating a table.