FERMENTASYON PERFORMANSI
Bir biyogaz tesisinin en önemli ürünü günlük gaz üretim miktarıdır. Bu önemli veriye dayanılarak üretilebilecek elektrik ve ısı gücü belirlenir.
Fermentasyon performansını mevcut fermentör hacminde üretilebilecek günlük en yüksek sürekli gaz miktarı(m3/d) belirler.
P(CH4) = V(CH4)/Vr (Nm3/m3.d)
V(CH4) = günlük üretilen Metan (Nm3/d)
Vr = fermentör hacmi (m3)
Nm3 = Norm birim hacim
Üretilen gazın verimi biyogaz tesisine düzenli olarak beslenen ham maddenin cinsi ve içindeki organik kuru madde (oKM) oranına bağlı olarak artar veya eksilir. (Nm3/t oKM)
Diğer ifade ile, tesise beslenen ham maddenin içindeki 1 ton organik kuru madde başına kaç m3 gaz üretildiğidir.
Biyolojik bozunma verimi
Fermentörde oluşan biyolojik bozunma(fermentasyon) verimi, tesise beslenen ham maddenin içerdiği organik kuru madde oranı ile belirlenir.
Tesise giren ve tesisi terk eden organik kuru madde farkının tesise giren kuru madde miktarına bölümünün yüzdesi olarak ifade edilir.
Buradan da anlaşılacağı gibi, mikro organizmaların organik maddeyi ne ölçüde bozunmaya uğrattıkları esas alınmalıdır.
Fermentör içeriğinin karıştırılması
Biyogaz tesisinin ana ünitesi olan fermentörlerlerde meydana gelen biyolojik bozunmanın esası, fermentörlerdeki mikro organizmaların organik maddeyi olabilecek en yüksek seviyede biyo bozunuma uğratmasıdır...
Bu nedenle mikro organizmaların organik madde ile sıkı bir temasının sağlanması gerekmektedir. Karıştırma ile bunu sağlıyoruz.
Karıştırma olmadığında, fermeentörlerdeki akışkan biyokütle tabana çöker! farklı yoğunluklar oluşur. Mikro organizmalar da çökelti içinde yoğunlaşırlar üst noktalarda ki mikro organizmalar yeterli organik madde bulamazlar ve gaz verimi bu yüzden düşer...fermentör içireğinin üst katmanında yüzer katı maddeler birikerek bir örtü oluştururlar. Bu örtü gaz çıkışını engeller...!
Bu öneml iki neden den dolayı, fermentörlerin içeriğinin dışardan veya içerden karıştırıcılar kullanılarak belirli bir tempoda ve zaman aralıklarında karıştırılması gerekir.
Bazı mikro organizmalar bir arada yaşarlar. Özellikle asetik asit (asetojen) ve metan bakterileri birlikte yaşarlar. Karıştırma şekli ve hızının bu yaşam birliğini bozmadan yapılması gerekir..!
Pratikte karıştırıcıların hızı ve karıştırma süreleri kullanılan ham maddenin özelliklerine de bağlı olarak otomatik şekilde prosese uyumlu hale getirilir.
Oluşan biyogazın özellikleri
Biyogaz ağırlıklı olarak metan ve karbondioksitten oluşur. Düşük miktarlarda da iz gazlar içerir.
Enerji üretimi için esas olan gaz içindeki metan(CH4) oranıdır! Metan oranı proses kontrolü ile denetlense de, bu önemli bir etki sağlamaz!
Metan oranı doğrudan kullanılan ham maddeye bağlıdır. Fermentasyon esnasında fermentör sıcaklığı(Tf), hidrolik oyalanma(bekleme) süresi HRT, ve fermentörün hacimsel yükleme oranı(Br), metan oranını etkilemektedir. Ayrıca biyolojik desülfürizasyon(elementer kükürt ayrışımı) da metan oranına etki eder..!
Kullanılan ham madde içindeki yağ, protein, ve karbonhidrat oranları biyogaz içindeki metan oranını doğrudan etkilerler.
Oluşan biyogaz içindeki iz gaz Hidrojen sülfür (H2S) yoğunluğu biyolojik bozunmayı olumsuz etkiler. Bu yüzden H2S-eliminasyonu önemle ele alınmalıdır.
Biyogaz kojenerasyon ünitesinde yakılmadan önce H2S- miktarının <200 ppm in altına düşürülmesi gerekir. Aksi halde otto- gaz mororlarında çok ciddi hasarlar meydana gelir.
Biyogaz ortalama bileşimi:
Metan %50-75
Karbon dioksit %25-45
su buharı %2-7(20-45)
Hidrojen sülfür 20-20000 ppm
Azot <%2
Oksijen <%2
Hidrojen <%1
Resimler :
En üst : fermentör iç tip yükseklik ayarlı bir karıştırıcı
ortadaki : fermentör iç tip sabit karıştırıcı
Alt resim : Kojenerasyon yanına yerleştirilmiş bir desülfürizasyon sistemi
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder