Kırsal kesime yönelik bir biyogaz sisteminin tasarımı, kurulumu, testi ve performansına etki eden parametrelerin araştırılması
Design, manufacture, trial run and investigation of parameters impacting its performance of a biogas system for rural use
Yazar: AHMET ERYAŞAR
Danışman: PROF.DR. GÜNNUR KOÇAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Enerji = Energy ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Biyogaz = Biogas

Özet:
Biyogaz sistemleri, dünyada, hem gelişmiş hem de gelişmekte olan ülkeler tarafından yoğun şekilde kullanılan, ekonomik ve teknik yönden yetkinliklerini kanıtlamış sistemlerdir. Ülkemiz, biyogaz üretiminde girdi olarak kullanılan organik atıklar yönünden, büyük bir potansiyele sahiptir. Buna rağmen, ülkemizde biyogaz sistemleri yaygınlaşamamıştır. Özellikle 80'li yıllarda, kırsal kesime yönelik olarak başlatılan yoğun yaygınlaştırma çalışmaları, ülkemizin sosyo-ekonomik ve teknolojik yapısına uymayan, verimi düşük ve emek yoğun sistem seçimleri nedeniyle başarısız olmuştur. Bu başarısızlıkta rol oynayan diğer bir faktör ise biyogaz sistemlerinin son kullanıcılara ve teknik elemanlara yeterince anlatılamamasıdır.Bu çalışmada, kırsal kesime yönelik, yüksek verimli, yatırım, işletim ve bakım maliyetleri düşük, kolay kurulum ve kullanım özelliklerine sahip, orta teknolojili biyogaz sistemlerinin oluşturulması amaçlanmıştır. Çalışmalarda, ülkemiz genelinde büyük bir potansiyeleviviisahip sığır atığı kullanılmıştır. Oluşturulan pilot ölçekli sistemlerde gerçekleştirilen denemeler sonucunda, mezofilik bölgede 1,2 m3-biyogaz/m3-reaktör.gün, termofilik bölgede 2 m3-biyogaz/m3-reaktör.gün olmak üzere, yüksek biyogaz üretim verimi değerlerine ulaşılmıştır. Çalışmalar kapsamında, su yer değiştirme prensibiyle çalışan, hareketli parçaları olmayan yeni bir gazometre dizayn edilmiştir. Bu gazometreyle yürütülen çalışmalarda, % 25?30 CO2, % 98?100 H2S giderimi gerçekleştirilmiştir. Gazometreyle ilgili çalışmalar, ?TR 2006 02900 Y? no'lu faydalı model belgesi alımıyla sonuçlanmıştır. Elde edilen biyogaz, piyasada bulunan cihazlarda küçük modifikasyonlar yapılarak, pişirme, sıcak su hazırlama, ısınma ve elektrik üretimi amacıyla kullanılmıştır. Oluşturulan sistemle aynı teknik özelliklere sahip, 50 m3 kapasiteli bir biyogaz tesisi, 70 büyükbaş hayvana sahip bir çiftlikte kurulmuş ve elde edilen bulgular uygulamaya aktarılmıştır. Bu tesisten yaklaşık 60 Nm3/gün biyogaz elde edilmektedir. Tasarlanarak oluşturulan tüm tesisler, yerli sanayi tarafından imal edilebilecek şekilde gerçekleştirilmiştir.Anahtar Sözcükler: Biyokütle, Biyogaz, Biyogaz Sistemleri, Organik Atık, Gaz Giderimi, Gazometre

Abstract:
Biogas systems have been widely used in both developed and developing countries and proved their perfection in terms of economical and technical aspects. Although our country has a big potential in organic waste products used in biogas production, biogas systems have not been widely used in our country. Especially, in the 80s, the works of being widespread in rural areas were unsuccessful because of choices which are not suitable for our country in socio-economical and technical meanings. Also, the biogas systems couldn't presented to the technical unites and the consumers, this is the other factor which plays role in this failure.In this thesis, it is aimed at creating the biogas systems with medium technology and with high performance and low deposit, maintaining and operating costs which are especially suitable for the rural area. In the experimental studies, it is used cattle waste which has a big potential in our country. It is reached to high biogas production capacity values of 1.2 m3-biogas/m3-reactor.day in mesophilic area and 2m3 - biogas/m3 - reactor. day in thermophilic area as results ofxxiexperiences which were created in pilot-scale systems. In addition, a new gasometer was designed which works with water-replacement principles and no moving parts. In the experimental studies which operated with this gasometer it was reached to reduction of % 25?30 CO2, % 98?100 H2S. The works on the gasometer were resulted with certificate of beneficial model with number of ?TR 2006 02900 Y?. The produced biogas was used in cooking, water and water heating and production of electricity with small modifications on the present equipments. A biogas facility with a capacity of 50 m3 which has same technical specialities with the system created, was founded in a farm with 70 cattle and the evidences added to the work. It is got about 60 Nm3/day biogas. All foundations which were created were designed to found easily by national industry.Keywords: Biomass, Biogas, Biogas Systems, Organic Waste, Gas Reduction, Gasometer