Depo gazı kullanan motorda depozit oluşumuna sebep olan  bileşiklerin kaynaklarının ve ön  arıtım yöntemlerinin araştırılması
Investigation of compounds sources and pretreatment methods that cause deposit formation in the engine using landfill gas
Yazar: DUYGU GÖKALTUN
Danışman: DOÇ. DR. ORHAN SEVİMOĞLU
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Enerji = Energy ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Evsel katı atık düzenli depolama sahalarında muhafaza edilen atığın ayrışması ile depo gazı oluşmaktadır. Depo gazı, gaz motorlarında kullanılarak yenilenebilir bir enerji kaynağı haline gelmektedir. Ancak gaz içeriği birçok farklı bileşenden oluşmaktadır. Bu sebeple depo gazı kullanıldığında, gaz motoru parçalarında depozit oluşumu gerçekleşmektedir. Oluşan depozit, yanma odasında ısı yaltımına sebep olarak, motorun çalışma verimini düşürmektedir. Bu nedenle motor bakımları sık gerçekleşmektedir. Bir süre sonra depozitin tutunduğu silindir kapağı veya piston başı gibi motor parçalarına bakım uygulanmayıp, değiştirilmektedir. Söz konusu durum, bakım esnasında motorun durdurulması ve motor parçalarının sürekli olarak değiştirilmesi sebebiyle işletme maliyetlerini arttırmaktadır. Depozite sebep olan bileşiklerin, depo gazında bulunan uçucu organik bileşikler olduğu bilinmektedir. Uçucu organik bileşiklerin yanması ile oluşan metaloksit bileşikleri katı depozit yapısını oluşturmaktadır. Bu çalışmada Kayseri Molu Katı Atık Düzenli Depolama Tesisi'nden depozit numunesi alınarak, depozitin katı yapısı X-Işınları Floresans Spektometresi (XRF), İndüktif Eşleşmiş Plazma Optik Emisyon Spektroskopisi (ICP-OES) ve Enerji Dağılımlı Spektroskopi ile Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM-EDS) olmak üzere üçlü elementel analiz yöntemi uygulanarak incelenmiştir. Analiz sonuçları doğrultusunda depoziti oluşturan esas elementler belirlenerek, elementlerin depo gazında bağlı olduğu organometalik bileşikler araştırılmıştır. Böylece depo gazında, depozit oluşumuna sebep olan bileşikler ve oluşumu açıklanmıştır. Depozit oluşumunu engellemek için depo gazı ön arıtım yöntemleri araştırılmıştır. Araştırma sonucunda depo gazında bulnan kirleticileri gidermek ve depozit oluşumunu engellemek için ön arıtım yöntemleri önerilmiştir. Önerilen yöntemler Kayseri Molu Katı Atık Düzenli Depolama Tesisi baz alınarak, piyasada bulunan teknolojiler üzerinden seçilmiştir.

Abstract:
Landfill gas is formed by the decomposition of waste stored in municipal solid waste landfills. Landfill gas becoming a renewable energy source by using it in gas engines. However, the gas content consists of many different components. For this reason, when landfill gas is used, deposit formation takes place in gas engine parts. The resulting deposit causes thermal insulation in the combustion chamber, reducing the operating efficiency of the engine. For this reason, engine maintenance takes place frequently. After a while, maintenance is not applied to engine parts such as the cylinder and piston heads, to which the deposit is attached, and the parts are replaced. This situation increases the operating costs due to the fact that the engine is stopped during maintenance and engine parts are constantly replaced. It is known that the compounds causing the deposit are volatile organic compounds found in the landfill gas. Metalloxide compounds formed by the combustion of volatile organic compounds form a solid deposit structure. In this study, a deposit sample was taken from Kayseri Molu Solid Waste Landfill Facility and, the deposit structure of the X-ray fluorescence spectrometer (XRF), inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES) and energy dispersive scanning electron microscopy with spectroscopy (SEM-EDS) elemental analysis was investigated by applying the method to triple.In accordance with the results of the analysis, the major elements constituting the deposit were determined and the organometallic compounds to which the elements are bound in the landfill gas were investigated. Thus, the compounds that cause the formation of deposits in the landfill gas and the formation mechanism have been explained. Landfill gas pretreatment methods have been investigated to prevent deposit formation. As a result of the research, pretreatment methods have been proposed to remove the pollutants contained in the landfill gas and to prevent the formation of deposits. The proposed methods were selected based on the Kayseri Molu Solid Waste Landfill Facility and based on the technologies available on the market.