Anaerobik sistemlerde biyogaz içeriğinin enerji üretim sistemlerine etkisi
The effect of biogas content in anaerobic systems on energy production systems
Yazar: KÜBRA SORGULU
Danışman: PROF. DR. AHMET DEMİR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada organik atıklardan metan, hidrojen ve bunların belirli oranlarda karışımı olan hitan üretimi ve bu gazların enerji üretim potansiyeli incelenmiştir. Doğal gazın da ana bileşeni olan metan evsel uygulamalardan endüstriyel uygulamalara geniş kullanım alanına sahip bir fosil yakıttır. Halen yaygın bir şekilde ana enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır. Ancak tıpkı diğer fosil yakıtlar gibi doğal gaz rezervleri hızla tükenmekte ve fosil yakıt kullanımı sonucu çevre kirliliği artmaktadır. Hidrojen ise yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak sudan ve atıklardan elde edilebilen temiz bir enerji taşıyıcısıdır. Bu gazın ulaşım araçlarından taşınabilir cihazlara ve endüstriyel uygulamalara kadar yaygın bir kullanım alanı mevcuttur. Son yıllarda kullanılmaya başlayan, metan içerisine belirli oranlarda hidrojen ilavesiyle elde edilen hitan, bir yandan doğal gaz bağımlılığını azaltma
açısından, diğer yandan da çevreye verilen zararı azaltma açısından umut vadeden bir gaz karışımıdır. Bu tez çalışması kapsamında yemek atıklarından anaerobik çürütme yöntemi ile elde edilebilecek metan ve hidrojen miktarları hesaplanmış, metana %30'a kadar değişen oranlarda hidrojen eklenerek elde edilen hitanın özellikleri araştırılmıştır. Hidrojen oranı, çevre sıcaklığı, atık miktarı gibi farklı parametrelere göre fiziksel özelliklerdeki değişim izlenmiştir. Ayrıca anaerobik sistemlerde üretilen biyogaz içeriğinin enerji üretim
sistemlerine etkisini analiz etmek ve kıyaslama yapmak için kimyasal ve biyolojik yöntemlere alternatif olarak sıkça kullanılan atıkların direk yakılmasının da analizi yapılmıştır. Bu kapsamda, kurutulmuş organik atıkların yanması sonucu elde edilen ısı miktarı ve ortaya çıkan emisyonlar hesaplanmıştır.

Abstract:
In this study, the amount of potential production of methane, hydrogen from organic wastes and hythane which is a blend of hydrogen and methane with a particular rate are discussed. Methane, which is the main component of natural
gas, is a fossil fuel with a wide range of uses, from domestic applications to industrial systems. It is still widely used as the main energy source. However, just like other fossil fuels, natural gas reserves are rapidly depleted and environmental pollution increases as a result of fossil fuel use. The hythane obtained by injecting particular amounts of hydrogen into methane is a promising gas, in terms of natural gas dependence, and environmental issues. In this particular study, the amount of methane and hydrogen that can be obtained from the food wastes by anaerobic digestion method has been calculated. Changes in physical properties are studied according to different parameters such as hydrogen ratio, ambient temperature, and the amount of organic waste. In addition, incineration of organic wastes, which are frequently used as an alternative to chemical and biological methods, is also analyzed. The amount of heat and emissions resulting from the combustion of dried organic wastes are
calculated.