BİOGAZ TESİS TEKNOLOJİSİ SEMİNERİ MODÜL-3 DEVAMI

MATERYALLERİN BİOGAZ TESİSİNE YÜKLENMESİ

İstikrarlı bir biyolojik fermentasyon işlemi için, biyogaz tesisine beslenen materyallerin(subtrates) sürekli akış içinde olması idealdir.

Ancak pratik uygulamalarda materyaller fermentörlere kesintisiz olarak değil, belirlenen aralıklarda kesik kesik yüklenir.

Gün içinde bu besleme devamlı yapılır. Materyalin sevki ve yüklenmesi kullanılan materyallerin yapısına göre farklı aygıtlarla ve yöntemlerle yapılır.

Örneğin akışkan haldeki çiftlik gübresi toplama tankından doğrudan pompalar vasıtasıyla yapılırken istiflenen(katı halde) materyaller konveyör sistemleri veya kepçeli loderle yapılır.

Materyalin yüklemeden önceki sıcaklığının fermentördeki sıcaklıklara yakın olması büyük avantaj sağlar, zira yüksek sıcaklık farkı proses biyolojisini önemli ölçüde etkiler ve gaz üretiminde azalmalar olur.

Gerekli olması halinde materyaller ön ısıtmaya tabi olurlar. Materyal silolarında bekletilen bazı materyaller özellikle katı halde olanlar kendi kendine de ısınma yaparlar.

Akışkan materyallerin pompalar vasıtasıyla sevkinde pompalar ve sevk boru hatlarının yerleşiminde kolay ulaşılabilirlik ve etraflarının bakım onarım çalışmaları için uygun olmasına dikkat edilmelidir.

Pompa ve boru hatlarında tıkanmalar olduğunda hızlı müdahale için önlemlerin yeterince alınması gerekir.

Besleme şekline göre pompaların seçimi yapılırken, kullanılan materyalin özellikleri (akışkanlık, kuru madde oranı vbg.) dikkate alınmalıdır.

Akışkan materyaller için genellikle dairesel , salyangoz ve eksantrik milli pompalar kullanılmaktadır.

                              

                             dairesel pistonlu sevk pompası

Döner pistonlu ve eksantrik helozon milli pompalar biyogaz tesislerinde çok sık kullanılan pompa çeşitleridir.

                                katı-sıvı paçallamalı sevk pompası

Armatürler ve boru hatları

Materyal sevkii için kullanılan boru hatları ve armatürler çeşitli kimyasal etkilere ve korozyona karşı dayanıklı olmalıdır!

Boru hatlarının tamamında yoğuşmuş su buharının tahliyesi için gerekli önlemlerin alınması şarttır. Çökeltilerin birikim ve tıkanmalara sebep olmaması için, boru hatları eğimli olarak döşenmelidir.!

Boru hatları için genelde, PVC, HDPE, çelik ve paslanmaz çelik kullanılır.

                          Tam otomatik katı-sıvı paçallamalı materyal sevk sisitemi

Seminerimizi konunun çok fazla detay içermesi sebebiyle mümkün olduğunca kısa ve somut bölümlere ayırdık, aradaki bir haftalık süreyi okuyucuya konuyu kendi özelliği içinde özümsemesi, ve geri bildirimler yapması için koyduk.

Türkiye de son 3-4 yıldan bu yana biyogaz tesislerine gösterilen ilgi arttı ve yeni yatırımlar da devam ediyor. Yatırımcılar ve tesis işletmecilerinin konu hakkındaki bilgisini artırmak, kritik önem taşıyan noktalara dikkat çekmek bu yayının en temel amacıdır.  

Gelecek hafta da yeniden buluşmak üzere hoşça kalın!

      

    

BİYOGAZ SİSTEM TEKNOLOJİSİ, MODÜL-3 DEVAMI

Ham madde olarak kullanılan malzemelerin fermentasyon öncesi hazırlanması

Fermentasyonda kullanılacak ham maddeler(materyaller-malzemeler) fermentöre alınmadan önce biyolojik bozunmayı olumsuz etkileyecek bazı zararlı maddelerden arındırılmalıdır.
Zararlı maddeler içinde en sık rastlananlar, kum, çakı, ve taşlardır. Bunlar ön toplama tankına alınmadan veya tank içinde ayrıştırılırlar.

Ham maddelerin parçalanması

Ham madde olarak kullanılan malzemeler fermentasyona girmeden önce geniş yüzeyler oluşturmak maksadı ile belirli ölçülerde parçalama aygıtlarında parçalanıp ufaltılırlar.

Bu işlem biyolojik bozunmanın hızını artırmak için yapılır. Ancak gaz verimi aynı oranda artış göstermez.

Malzemeler ön toplama tankına alınmadan önce, dış mekanda da parçalanabilir. Bu maksatla özel kırıcılar, öğütücüler, helozonik ufaltıcılar gibi aygıtlar kullanılır. 

Kullanılan malzemelerin zararlı madde

içermediği kabul edilse bile, bu parçalayıcı-

ların kullanılmasında fayda vardır.

Yandaki resimde görülen kırıcı ufalayıcı

özellikle büyükbaş hayvancılık işletmelerinde kurulan biyogaz tesisleri

için tahta parçaları, taş gibi küreme esnasında karışan zararlı maddelerin ayrıştırılması için elverişli bir kırıcıdır.

Homojenleştirme                            

    

   

Ham maddeler fermentasyona girmeden  önce pompalanabilir bir akışkanlık kazanmalıdır. bu işlem genel olarak ön toplama tankında gerçekleştirilir.

Homojenleştirme için sıvı haldeki fermentasyon artıkları, proses sıvısı veya zorunlu hallerde, normal su da kullanılabilir.

Proses artığı sıvının kullanılması normal su kullanımını önler veya azaltır, ve ham maddelerin fermentasyona girmeden önce mikro organizmalarla aşılanmasını sağlar. Bu işlem hijenizasyondan sonra yapılır. 

Normal su kullanımı hem yüksek maliyetlidir, ve hemde gaz verimini düşüren bir etki yapar. ( , sudan biyogaz üretilmez, Dr. Holm)

Modern büyük baş hayvancılık işletmelerinde temizlik için kullanılan suyun içinde genellikle kullanılan dezenfektanlar fermentasyon prosesine dahil olduklarında olumsuz etki yaparlar.

Fermentörlere alınan materyalin homojenliği fermentasyon işlemini doğrudan etkiler. 

Hijyenleştirme 

Bulaşıcı hastalıkları önlemek maksadıyla, patojen malzemeler fermentasyona girmeden önce hijyenik hale getirilmelidir.

Bu işlem için materyaller 1-1,5 saat süreyle 70 C grd ısıl işleme tabi tutulurlar.

Diğer bir yöntem ise, patojen bakterilerin basınçlı sterilizasyonla etkisiz hale getirilmesidir.

Bu işlemde materyaller 20 dakika boyunca 133 C, 3 bar basınç altında ön işleme tabi tutularak steril hale getirilirler.

Resimde bir dozajlama ünitesine yüklenen ham madde fermentörlere girmeden önce sol alt kısımda görülen parçalama aygıtında ufaltılıyor..

Yayınlarımızın giderek daha fazla ilgilenene ulaştığını görüyoruz, daha iyi, daha faydalı nasıl olabiliriz ? bunu sizden duymak istiyoruz.

Hoşça kalın......

                                                                     

                  

BİYOGAZ TESİS TEKNOLOJİSİ MODÜL3; Uygulama yöntemleri

Biyogaz tesis teknolojisi- uygulama yöntemleri

Biyogaz teknolojisi uygulama esaslarından ilki; ,, her biyogaz tesisi kendine özeldir...,, prensibidir.
Her ne kadar temel esaslar benzer olsa da, her biyogaz tesisi planlamacısı, işin başında hangi ham maddeyi, veya ham maddeleri tek başına veya diğer ham maddelerle birlikte kullanacağını bilerek planlama yapar.
Tesisin projelendirilmesi, ve uygulama yönteminin seçimi de buna çok bağlıdır. Bu ilk adım doğru olmalıdır!

Bir biyogaz tesisinin yapısını ve yöntemini oluşturan belli başlı kısımlar şunlardır;

1- Ham maddenin  sürekli tedariği, cinsi ve miktarı, depolanması, ön işleme tabi tutulması, fermentörlerde işlenmeye hazır edilmesi, ve besleme şekli.

2- Biyogaz üretimi, ve kalitesinin güvencesi.

3- Fermentasyon sonrası malzemenin değerlendirilmesi.(ek işlemlere tabi tutulması)

4- üretilen biyogazın arıtılıp koşullandırılarak blok enerji santralinde (Combined Heat and Power-System) gaz motorlarında yakılarak elektrik ve termik enerji ye dönüştürülmesi.

Tesiste hangi yöntem teknolojisinin kullanılacağı, ve buna uygun olarak seçilecek tesis ekipmanlarının belirlenmesi tamamen uzun süre kullanılacak ham maddenin/lerin türüne ve miktarına bağlı olarak değişir.

Bu nedenle planlama, işletme için teknik, maliyet ve kalite olarak en kritik aşamadır. 

Ham maddenin türüne ve fiziki yapısına bağlı olarak malzeme kabulü aşamasında; ayırma(sortileme), homojenleştirme, ve hijyenik hale getirme gibi bazı ön işlemler gerekebilir.

Fermentasyon sonununda üretilen biyogaz, bir ön arıtma ve şartlandırma(conditioning) işleminden sonra blok enerji santralında(BES) elektrik ve ısı enerjisine dönüştürülür. (aşağıdaki şemada No.7)

Şemada görülen proses aşamalarını(1....9) ilerideki yayınlarımızda tek tek ele alacağız.

Ham madde-nin/lerin tedarik edilmesi

Biyogaz tesisleri biyolojik -organik ham maddenin bir üretim artığı/atığı olarak ortaya çıktığı her yerde kurulabilir. Büyük-/küçük baş hayvancılık işletmelerinin yoğun olarak bulunduğu bölgeler, gıda endüstrisi, ve kentsel biyolojik atıkların değerlendirilmesi gibi alanlar kurulum için idealdir.

Hayvancılık işletmelerinin yoğun olduğu yörelerde hayvansal atıklar metan emisyonları gibi iklim değişimine doğrudan sebep olmakta ve yeniden değerlendirmede sorunlar yaşanmaktadır. Bu yöreler için biyogaz tesisleri yenilenebilir enerji üretiminin yanı sıra, ayni zamanda metan emisyonlarını önleyen birer atık geri dönüşüm tesisleri olarak da dönüşsel ekonomi de önemli bir rol  ekonomide üstlenirler.

Bir biyogaz tesisinin kurulmasının planlandığı yerde en kritik ve önemli adım, kurulum yerine atık naklinin lojistik olarak sorunsuz ve ekonomik bir maliyetle tedarik edilmesini garanti etmektir.

Ham maddenin depolanması

Ham maddeler (substrates) tesise sürekli ve değişmeyen miktarlarda tedarik edilmelidir. Bu önemli nedenle tedariğn şu veya bu nedenle aksaması halinde, tesis alanında tedariğin yeniden başlamasına kadar yetecek depoların baştan doğru olarak planlanması gerekir.

Ham maddenin katı veya sıvı halde sevkine bağlı olarak silo veya tank şeklinde depolar yapılır.

İşletme dışından gelecek materyaller için ü- özellikle hijyen olmayan- kabul bölümü ayrı bir yerde olmalıdır. Hijyen olmayan materyaller(örn. mezbaha atıkları gibi) 1-2 saat boyunca bir ön ısıl işleme tabi tutulurlar. (Bknz. yukardaki şemada No 4)

Modül-3 önümüzdeki hafta devam edecektir.

sorularınızı ve yorumlarınızı çekinmeden yapınız...

Hoşça kalın!

                             ,Aklım kesiyorsa ve yüreğim inanıyorsa, başarabilirim,, M.Ali