Enerji Sistemleri > Biyogaz Santralleri

BİYOGAZ SANTRALLERİ

 

 

Biyogaz farklı anaerobik proseslerden ortaya çıkan ve ana bileşenleri CH4 ve CO2 olan bir gaz karışımıdır. Bu iki gazın toplam biyogaz içindeki miktarı %98 iken H2S, H2O, N2, O2, H2, NH3 metan harici diğer organik karbonlar biyogazın %2‘lik kısmını teşkil ederler [5]. Kaynağına bağlı olarak biyogaz farklı ticari isimlerle de anılır; deponi gazı, kanalizasyon gazı ve gübre gazı gibi. Gazın bileşimi atığın türü, sindirim süresi ve diğer proses işletme şartlarına bağlıdır. Tablo 2.1‘de canlı türüne bağlı olarak günlük üretilecek gübre miktarı, gübredeki su içeriği, biyolojik işlem sonucu oluşan biyogaz miktarı ve reaktöre besleme yapılırken musluk suyu ile yapılmış seyreltme oranları verilmiştir. Biyogaz üretimi için aşağıdaki dört bileşenin olması gerekir.

  • Organik Madde
  • Bakteri
  • Anaerobik Ortam
  • Isı 

 

 

Organik madde metan üreten bakteri için gerekli besin maddesidir. Biyogaz üretimi için gerekli organik maddenin en önemli kaynağı hayvan çiftlikleri ve tarımsal alanlardır.Bunlara ilaveten çöp gibi artıklar ve arıtma tesisi çamuru gibi atıklar da biyogaz üretimi için gerekli organik maddenin kaynaklarıdır.

BİYOGAZ ÜRETİMİ VE AŞAMALARI

Biyogaz, organik atıkların oksijensiz bir ortamda ayrışması sonucu ortaya çıkan yanıcı özelliği bulunan bir gaz karışımıdır.Bileşiminde %60-70 metan (CH4), %30-40 karbondioksit (CO2), %0-2 hidrojen sülfür (H2S) ile çok az miktarda azot (N2) ve hidrojen (H2) bulunmaktadır. Organik atık adı verilen hayvansal ve bitkisel atıklar, genellikle ya doğrudan doğruya yakılır veya tarım alanlarına gübre olarak verilmektedir. Genellikle soğuk bölgelerde bu atıkların yakılarak ısı üretiminde kullanılması daha yaygındır. Atıkların yakılmasıyla istenilen miktarda ısı üretilemediği gibi, ısı üretiminden sonra arta kalan küllerin gübre olarak kullanılması da mümkün olmamaktadır. Halbuki bu organik atıklardan biyogaz elde edildiği zaman geriye kalan atıklar da kaliteli gübre olarak tekrar toprağa kazandırılmasına imkan vermektedir. Bitkisel ve hayvansal  atıkların  içinde  bulunan  yağ,  protein,  karbonhidrat ve  selüloz  gibi  maddeler  anaerobik  şartlarda parçalanmaktadırlar.Parçalanmış  olan  bu  maddeler  metan bakterileri tarafından alınarak kullanılır. Metan bakterileri asit bakterileri için toksit etki yapan kendi metabolizma atıklarını zararsız hale getirir.

Bu işi gerçekleştirebilmeleri için de hücre dışı  metabolik  faaliyet  göstererek,  hücre  dışına  birçok enzimlerin salgılanmasına sebep olurlar. Bu enzimler de anılan maddelerin  parçalanmasını  sağlamaktadırlar.Bu  enzimlerin  katkıları  ile  yağasitleri,  gliserol,  aminoasitler,peptidler, mono sakkaridler, disakkaridler asit oluşturucu özel bakteriler  tarafından  asetik  aside  kadar  parçalanırlar.Bu bakteriler,  yaşamaları  için  gerekli  olan  enerjiyi  üretirken oksijene  ve  karbona  ihtiyaç  duyarlar.Ortamda  kalan  sonoksijeni  de  kullanarak  metan  bakterileri  için  mutlak  gerekli olan  oksijensiz  ortamı  kendi  kendilerine  hazırlamış  olurlar. Çözünmüş oksijen ortamda kalmayınca da, moleküler bağımlı oksijeni  kullanmaya  başlarlar.Bu  arada  da  hidroliz  sırasında oluşmuş  molekülleri,  daha  basit  moleküllere  dönüştürürler.Metanlaştırma  fazında,  metan  bakterileri  asit  ve  benzeri ürünleri  CO 2   ve  CH 4 'e  kadar  parçalarlar.Fermantasyon sırasında  asit  oluşturucu  bakterilerle  metan  oluşturucu bakteriler karşılıklı yardımlaşma halinde yaşamaktadırlar. Asit oluşturan  bakterilerin  salgıladıkları  enzimler,  protein  ve aminoasitlerinin  amonyum  tuzları  haline  dönüşmesini  sağlar, metan oluşturan bakteriler azot ihtiyaçlarını bu tuzlardan temin etmektedirler.  Metanojenik  bakteriler  kimyasal  reaksiyonu büyük ölçüde etkilemektedirler. Eğer fermantasyonun içindeki bakteriler  az  ise  gaz  üretimi  de  az  olur.  Fermantasyonun içindeki  kimyasal  oluşum  iki  önemli  aşamadan  meydana gelmektedir. Birincisi bakteriler kompleks organik materyalleri parçalar  (çürütürler),  ikincisi  parçalanan  organik  materyalle metanogenik  mikroorganizma  adı  verilen  çeşitli  bakterileri üretirler. Eğer bu bakteriler kullanılan atığın içindeki hücresel materyallere  büyümeden  veya  olgunlaşmadan  reaksiyona girerse  metan  üretimi  olmaz  ve  reaksiyon  durur.  Tabiatta anaerobik  şartlarda  organik  atıkları  metan  gazına  dönüştüren mikroorganizmalar  bataklıklarda,  göllerin  diplerinde, bağırsaklarda,  özelliklede  geviş  getiren  hayvanların bağırsaklarında,  değişik  oranlarda  bulunmaktadırlar.Bunun için  biyogaz  üretimi  sırasında  fermenterin  içine  barajların diplerinde  getirilen  çamurlu  bileşikler  ile  dönüşüm hızlandırılmaktadır. 




Cumhuriyet Mh.Çağdaş Cd. No: 2-4 Kat:3 Daire 7 Çekmeköy/İstanbul T:0216 417 30 53 F:0216 549 30 53 M: info@aktermmekanik.com.tr | Tüm Hakları Akterm Mekanik Proje Taahhüt İnşaat ' a Aittir... | Designed by Marka C.A face twit en tr