BİYOGAZ İŞLEME PRENSİBİ

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    1/43

    3. Biogas-Training

    Biyogaz leme PrensipleriBiyogaz leme PrensipleriBiyogaz leme PrensipleriBiyogaz leme Prensipleri

    Birgit Pfeifer, International Biogas and Bioenergy Centre of Competence (IBBK)

    NestaNestaNestaNesta Boutique Hotel AnkaraBoutique Hotel AnkaraBoutique Hotel AnkaraBoutique Hotel Ankara,,,, 12.12.12.12.----13.09.201113.09.201113.09.201113.09.2011

    1

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    2/43

    Dntrme ilemiDntrme ilemiDntrme ilemiDntrme ilemi

    verim faktrlerine dayanmaktadrverim faktrlerine dayanmaktadrverim faktrlerine dayanmaktadrverim faktrlerine dayanmaktadr!!!!

    ---- rtc verim faktrrtc verim faktrrtc verim faktrrtc verim faktr retkenlik[m CH4/(mRV d)]

    - Girdiler iin verim faktr

    Randman [m CH4/t oTS]

    - Elektrik verim faktr [%]

    - Termal verim faktr [%]

    2.2.2.2. fizikselfizikselfizikselfiziksel1.1.1.1. biyokimyasabiyokimyasabiyokimyasabiyokimyasallll

    KojenerasyonKojenerasyonKojenerasyonKojenerasyon SistemiSistemiSistemiSistemi

    biyogazOrganikmadde

    rtcrtcrtcrtc

    Elektrik

    ISI

    2

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    3/43

    Biyogaz ileme prensipleriBiyogaz ileme prensipleriBiyogaz ileme prensipleriBiyogaz ileme prensipleri

    1111 Biyogaz ilemeBiyogaz ilemeBiyogaz ilemeBiyogaz ileme

    2222 evresel koullarevresel koullarevresel koullarevresel koullar

    3333 Mhendislik ilemeMhendislik ilemeMhendislik ilemeMhendislik ileme

    parametresiparametresiparametresiparametresi

    3

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    4/43

    C

    O

    CH OH2

    C

    C C

    C

    O

    OH

    OH

    H

    H

    H

    C

    O

    CH OH2

    C

    C C

    C

    O

    OH

    OH

    H

    H

    H

    C

    O

    CH OH2

    C

    C C

    C

    O

    OH

    OH

    H

    H

    H

    C

    O

    CH OH2

    C

    C C

    C

    O

    OH

    OH

    H

    H

    H

    C

    O

    CH OH2

    C

    C C

    C

    O

    OH

    OH

    H

    H

    H

    C

    O

    CH OH2

    C

    C C

    C

    O

    OH

    OH

    H

    H

    H C

    O

    CHOH2

    C

    C C

    C

    O

    OH

    OH

    H

    H

    H

    O

    C

    O

    CH OH2

    C

    C C

    C

    O

    OH

    OH

    H

    H

    H

    C

    H

    HH

    H

    MetanMetanMetanMetan

    KarbondioksitKarbondioksitKarbondioksitKarbondioksit

    Ara rnlerAra rnlerAra rnlerAra rnler::::

    eker, yal asitler,eker, yal asitler,eker, yal asitler,eker, yal asitler,amino asitleramino asitleramino asitleramino asitler

    Yal asit retimi:Yal asit retimi:Yal asit retimi:Yal asit retimi:

    btirikbtirikbtirikbtirik asitasitasitasit

    propionikpropionikpropionikpropionik asitasitasitasit asetik asitasetik asitasetik asitasetik asit

    BiyoktleBiyoktleBiyoktleBiyoktle::::

    karbohidratkarbohidratkarbohidratkarbohidrat, yalar,, yalar,, yalar,, yalar,

    proteinlerproteinlerproteinlerproteinler

    BBBB

    EEEE

    BiyogazBiyogazBiyogazBiyogaz oluumuoluumuoluumuoluumu

    bibibibiyyyyogaogaogaogazzzz

    4

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    5/43

    AsitlenmeAsitlenmeAsitlenmeAsitlenme Biyogaz oluumuBiyogaz oluumuBiyogaz oluumuBiyogaz oluumu

    HHHHiiiidrodrodrodrojjjjenenenen HHHH2222

    MetanMetanMetanMetan CHCHCHCH4444

    KarbondioksitKarbondioksitKarbondioksitKarbondioksitCOCOCOCO2222

    1.1.1.1. Aama AamaAamaAama

    HidrolizHidrolizHidrolizHidroliz

    2.2.2.2. Aama AamaAamaAama

    AsidojenezAsidojenezAsidojenezAsidojenez

    3.3.3.3. Aama AamaAamaAama

    Asetat oluumuAsetat oluumuAsetat oluumuAsetat oluumu

    4.4.4.4. Aama AamaAamaAama

    Metan oluumuMetan oluumuMetan oluumuMetan oluumu

    acetic acid H2

    HidrolitikHidrolitikHidrolitikHidrolitikbabababakterikterikterikteri

    AsidojenikAsidojenikAsidojenikAsidojenikbabababakterikterikterikteri

    AsetojenikAsetojenikAsetojenikAsetojenikbabababakterikterikterikteri

    MetanojenikMetanojenikMetanojenikMetanojenikbaktbaktbaktbakterierierieri

    BiyoktleBiyoktleBiyoktleBiyoktle

    Polisakkarid

    Proteinler, Yalar

    Asetik asit

    H2

    eker,

    Amino asitler,

    yal asitler

    H2/CO2

    Biyogaz

    CH4/CO2Yal asitler

    (propionil asit)

    alkoller

    Fermantasyon gaz oluumunun 4 aamasFermantasyon gaz oluumunun 4 aamasFermantasyon gaz oluumunun 4 aamasFermantasyon gaz oluumunun 4 aamas

    5

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    6/43

    AnaerobAnaerobAnaerobAnaerob MikroorganizmalarMikroorganizmalarMikroorganizmalarMikroorganizmalar

    Bakteri reten asitBakteri reten asitBakteri reten asitBakteri reten asit

    MetanojenikMetanojenikMetanojenikMetanojenik bakteribakteribakteribakteri

    Bakterimsiler < 24 s.Klostridien 24 - 36 s.

    Asetojenik bakteri 80 - 90 s.

    Metanasarkina barkeri 5 - 15 gn

    Metanakokus ca. 10 gn

    AerobAerobAerobAerob mikroorganizmalarmikroorganizmalarmikroorganizmalarmikroorganizmalar Koli basili 20 dak.

    Aktif amurdaki bakteriler 2 s.

    !!!!

    6

    Farkl bakterilerin oluum zamanFarkl bakterilerin oluum zamanFarkl bakterilerin oluum zamanFarkl bakterilerin oluum zaman

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    7/43

    1. Propionik Asit Ayrm

    Asetik asitAsetik asitAsetik asitAsetik asit HidrojenHidrojenHidrojenHidrojenPropionikPropionikPropionikPropionik asitasitasitasit

    3. Aama3. Aama3. Aama3. Aama

    4. Aama4. Aama4. Aama4. Aama

    CH3CH2COOH + 2 H2O CH3COOH + CO2 + 3 H2CH3CH2COOH + 2 H2O CH3COOH + CO2 + 3 H2

    2. Asetik asit ayrm ve metan oluumu

    (% 70 metan)

    (% 30 metan)CO2 + 4 H2 CH4 + 2 H2O

    CH3COOH CH4 + CO2

    CO2 + 4 H2 CH4 + 2 H2O

    CH3COOH CH4 + CO2

    ????

    7

    En nemli reaksiyonlarEn nemli reaksiyonlarEn nemli reaksiyonlarEn nemli reaksiyonlar

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    8/43

    e zamanl olarak ortaya kmaktadre zamanl olarak ortaya kmaktadre zamanl olarak ortaya kmaktadre zamanl olarak ortaya kmaktadrTarmsal biyogaz tesislerinde ayrtrma ilemlerinin aamalar daha az roloynamaktadr

    Bir aamal ileme

    biogas digestate

    8

    Farkl ayrtrma ilemleriFarkl ayrtrma ilemleriFarkl ayrtrma ilemleriFarkl ayrtrma ilemleri

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    9/43

    e zamanl olarak ortaya kmaktadre zamanl olarak ortaya kmaktadre zamanl olarak ortaya kmaktadre zamanl olarak ortaya kmaktadrTarmsal biyogaz tesislerinde ayrtrma aamalar daha az rol oynamaktadr

    birbirine gl ekilde baldrbirbirine gl ekilde baldrbirbirine gl ekilde baldrbirbirine gl ekilde baldrAra rnler mteakip ilemler iin gereklidir

    karlkl kstlamaya sebep olabilirlerkarlkl kstlamaya sebep olabilirlerkarlkl kstlamaya sebep olabilirlerkarlkl kstlamaya sebep olabilirler Ara rnler biriktirilemeyebilir rn kstlamas

    Gelimi aamalarda yava geliimGelimi aamalarda yava geliimGelimi aamalarda yava geliimGelimi aamalarda yava geliim

    gsterirlergsterirlergsterirlergsterirlerHidroliz en hzlsdr, metan oluumu en yavadr

    Bir aamal ilemeBir aamal ilemeBir aamal ilemeBir aamal ileme

    biogas digestate

    9

    Farkl ayrtrma ilemleriFarkl ayrtrma ilemleriFarkl ayrtrma ilemleriFarkl ayrtrma ilemleri

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    10/43

    W0104124CDRHam ve kalan substratlarn fermantasyonuna ynelik evresel

    gereksinimler

    FAL TB

    Essential: Ni, Co, Mo, SeNo specific requirementsTrace elements

    600 : 15 : 5 : 3500 : 15 : 5 : 3Nutrient demand

    C:N:P:S

    < -250 mV+400 300 mVRedox - potential

    < 30 % DM< 40 % DMSolid content

    20 - 3010 - 45C:N-Relation

    6,7 7,55,2 6,3pH value

    Mesophilic: 32 42 C

    Thermophilic: 50 58 C

    25 35 CTemperature

    Metan oluumuHidroliz/asitlemellen deiken

    Scaklk

    pH deeri

    Mezofilik:Termofilik:

    C:N-likisi

    Kat ierik

    nyk - potansiyelBesin maddesiihtiyac

    zleme elemanlar zel gereksinim yok Gerekli: Ni, Co, Mo, Se

    10

    Anaerobik ayrtrma evresel koullarAnaerobik ayrtrma evresel koullarAnaerobik ayrtrma evresel koullarAnaerobik ayrtrma evresel koullar

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    11/43

    Kaynak:NovatechGmbHSupportprogr

    am

    Parametre Hidroliz Metanojeniz

    Scaklk 25 35 C Metanojenik: 32-42 CTermofilik: 50-58 C

    pH 5,2 6,3 6,7 7,5

    Milieubedingungen - Inbetriebnahme

    Temperatur

    30

    32

    34

    36

    38

    40

    42

    19.05.20

    07

    21.05.20

    07

    23.05.20

    07

    25.05.20

    07

    27.05.20

    07

    29.05.20

    07

    Zeitraum

    TemperaturinCpH-W

    er

    t

    Milieubedingungen - Inbetriebnahme

    pH-Wert

    4

    4,5

    5

    5,5

    6

    6,5

    19.05.

    2007

    21.05.

    2007

    23.05.

    2007

    25.05.

    2007

    27.05.

    2007

    29.05.

    2007

    Zeitraum

    pH-Wert

    Koullar BalangpH-deeri

    Koullar Balangscakl

    40404040 CCCC

    34343434 CCCC

    pH 6,5pH 6,5pH 6,5pH 6,5

    pH 5pH 5pH 5pH 5

    11

    Anaerobik ayrtrma koullarAnaerobik ayrtrma koullarAnaerobik ayrtrma koullarAnaerobik ayrtrma koullar

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    12/43

    ScaklkScaklkScaklkScaklk

    pHpHpHpH----deerideerideerideeri Tuz ieriiTuz ieriiTuz ieriiTuz ierii

    zleme elemanlarzleme elemanlarzleme elemanlarzleme elemanlar

    12

    Biyogaz ileme iin en nemli gereksinimlerBiyogaz ileme iin en nemli gereksinimlerBiyogaz ileme iin en nemli gereksinimlerBiyogaz ileme iin en nemli gereksinimler

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    13/43

    PsikrofilPsikrofilPsikrofilPsikrofil (< 25(< 25(< 25(< 25 C)C)C)C)Dk byme oran uzun tutma sresi

    biyogaz retimi iin verimsiz artk kullanmda deil

    MezofilMezofilMezofilMezofil ((((32323232 ---- 45454545 C)C)C)C)

    Sabit biyosenz kabul edilebilir tutma sresine sahip gaz verimini karlama zellikle ya fermantasyon ilemlerinde yaygn,

    TermofilTermofilTermofilTermofil (50(50(50(50 ---- 60606060 C)C)C)C)Ksa tutma sresinden sonra yksek gaz verimi

    Hassas biyosenz Ani ayrtrlabilir substratlara dikkat etme,

    (hidroliz ok hzl ekilde oluur)

    13

    Scaklk aralklarScaklk aralklarScaklk aralklarScaklk aralklar

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    14/43

    bp Prozessbetreuung, Pfeifer based onKaynak: Biogas-Praxis, Eder-Schulz, 3. Auflage 2006

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    140

    160

    20 30 40 50 60

    Termofil

    Uygulamada skscaklk aral

    % bal aktivite

    Scaklk C

    Bakteri aktivitesi zerinde scakln etkisi

    Mezofil

    14

    Scaklk aralScaklk aralScaklk aralScaklk aral

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    15/43

    Range of temperature

    - mesophilic -

    38

    39

    40

    41

    42

    43

    44

    45

    46

    47

    48

    20.05.2008 03.06.2008 17.06.2008 01.07.2008 15.07.2008 29.07.2008 12.08.2008

    Date

    temperatureo

    fdigesterC

    BGA 1

    BGA 2

    BGA3

    BGA4BGA5

    BGA6

    BGA7

    Scaklk aralScaklk aralScaklk aralScaklk aral----mezofilmezofilmezofilmezofil----

    r

    tcscakl

    r

    tcscakl

    r

    tcscakl

    r

    tcscakl

    TarihTarihTarihTarih

    15

    Scaklk aralScaklk aralScaklk aralScaklk aral ---- mezofilmezofilmezofilmezofil

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    16/43

    Alman biyogaz tesislerindekiscaklk deiimi!

    doru scaklk mantkl birsoru mu?

    Kaynak: bioreact, Dr. Udo Hlker, 2010

    16

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    17/43

    Doru scaklk mantkl bir soru mu?Hayr!

    Mezofil biyogaz tesisleri, daha iyi substrat kullanmna sahiptir (ortalama)

    Bal

    Bal

    Bal

    Balsubstrat

    substrat

    substrat

    substratkullanm

    kullanm

    kullanm

    kullanm

    Kaynak: bioreact, Dr. Udo Hlker, 2010

    17

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    18/43

    Numunealma

    YaklakYaklakYaklakYaklak %%%% 40 CO40 CO40 CO40 CO2222

    %%%% 0000,,,,03030303 hacimhacimhacimhacim COCOCOCO2222

    iiiidddd

    Numune almndanhemen sonrartcnn dnaCO

    2kmaya balar.

    pH-deeri artar rtcdeki pH-deeri, rtcnndnda llendendaha dktr!

    18

    pHpHpHpH----DeeriDeeriDeeriDeeri veveveve CO2CO2CO2CO2----znrlznrlznrlznrl

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    19/43

    Metabolitler, pH deerini drr, ancak: Gbre tesisleri, normal olarak iyi tamponlama sistemlerineiyi tamponlama sistemlerineiyi tamponlama sistemlerineiyi tamponlama sistemlerine sahiptir:

    Karbonat tampon, Amonyum tampon, ...

    pH-deeri tek parametre olarak, ilemenin deerlendirilmesi iinuygun deildir

    (Dikkat: H+ H2)

    Hidrojen iyonHidrojen iyonHidrojen iyonHidrojen iyon (H+)(H+)(H+)(H+)---- konsantrasyonukonsantrasyonukonsantrasyonukonsantrasyonu

    Bu bir tampon sorunudur!Bu bir tampon sorunudur!Bu bir tampon sorunudur!Bu bir tampon sorunudur!

    19

    pHpHpHpH----DeeriDeeriDeeriDeeri

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    20/43

    Asetik AsitAsetik AsitAsetik AsitAsetik Asit

    HHHH++++----yonlaryonlaryonlaryonlartarafndantarafndantarafndantarafndanasitletirmeasitletirmeasitletirmeasitletirmewaterwaterwaterwater

    Suda zlen iyonlarSuda zlen iyonlarSuda zlen iyonlarSuda zlen iyonlar

    TamponsuzTamponsuzTamponsuzTamponsuz::::

    20

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    21/43

    KalsiyumKalsiyumKalsiyumKalsiyum

    karbonatkarbonatkarbonatkarbonat

    KalsiyumKalsiyumKalsiyumKalsiyumkarbonatkarbonatkarbonatkarbonat

    PropioniPropioniPropioniPropionikkkk aaaassssiiiitttt

    Asetik asitAsetik asitAsetik asitAsetik asit pHpHpHpH----deeri sabit kalrdeeri sabit kalrdeeri sabit kalrdeeri sabit kalr

    SerbestSerbestSerbestSerbest H+- iyonlarnn ar dozu balanacaktrar dozu balanacaktrar dozu balanacaktrar dozu balanacaktrTamponluTamponluTamponluTamponlu::::

    21

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    22/43

    Kaynak: Novatech GmbH Support program

    Sureanalyse

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    KW51/05

    KW01

    /06

    KW06

    /06

    KW07

    /06

    Surein

    [g/lFMI]

    n-Valeriansure

    n-Buttersure

    Propionsure

    Essigsure

    pH 7,7pH 7,7pH 7,7pH 7,7 pH 7,6pH 7,6pH 7,6pH 7,6 pH 7,6pH 7,6pH 7,6pH 7,6 pH 7,8pH 7,8pH 7,8pH 7,8

    AsiditeAsiditeAsiditeAsidite analizlerianalizlerianalizlerianalizleri

    Asd

    te

    Asd

    te

    Asd

    te

    Asd

    te[g/lF

    M]

    [g/lF

    M]

    [g/lF

    M]

    [g/lF

    M]

    AsitlemeAsitlemeAsitlemeAsitleme

    22

    Tampon sistemlerindekiTampon sistemlerindekiTampon sistemlerindekiTampon sistemlerindeki pHpHpHpH istikraristikraristikraristikrar

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    23/43

    Basit lmeBasit lmeBasit lmeBasit lmeDaima anlalmaz deiiklik vakalarna dahil tutulmaldr

    Yksek tuz ierii bakteriyi tketmektedirYksek tuz ierii bakteriyi tketmektedirYksek tuz ierii bakteriyi tketmektedirYksek tuz ierii bakteriyi tketmektedirOsmotik basn

    BirimBirimBirimBirim:::: mSmSmSmS/cm/cm/cm/cm60 mS/cmden byk deerler

    25C scaklk zerindeki dzeltmeEer deer kritik iseEer deer kritik iseEer deer kritik iseEer deer kritik ise su ekleyinsu ekleyinsu ekleyinsu ekleyin

    Enerji gruplarnn fermantasyonuEnerji gruplarnn fermantasyonuEnerji gruplarnn fermantasyonuEnerji gruplarnn fermantasyonusresince genel olarak problem yoktursresince genel olarak problem yoktursresince genel olarak problem yoktursresince genel olarak problem yoktur,,,,

    ANCAKANCAKANCAKANCAK

    Yemek atklarnn (rnek olarakYemek atklarnn (rnek olarakYemek atklarnn (rnek olarakYemek atklarnn (rnek olarak

    kantinler, ya ayrc, tuzlu madde)kantinler, ya ayrc, tuzlu madde)kantinler, ya ayrc, tuzlu madde)kantinler, ya ayrc, tuzlu madde)fermantasyonu sresince analizfermantasyonu sresince analizfermantasyonu sresince analizfermantasyonu sresince analiz

    yapmalsnzyapmalsnzyapmalsnzyapmalsnz

    23

    Tuz ierii veya elektrik iletkenliiTuz ierii veya elektrik iletkenliiTuz ierii veya elektrik iletkenliiTuz ierii veya elektrik iletkenlii

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    24/43

    Biyogaz ileme prensipleriBiyogaz ileme prensipleriBiyogaz ileme prensipleriBiyogaz ileme prensipleri

    1111 Biyogaz ilemeBiyogaz ilemeBiyogaz ilemeBiyogaz ileme

    2222 evresel koullarevresel koullarevresel koullarevresel koullar3333 Mhendislik ilemeMhendislik ilemeMhendislik ilemeMhendislik ileme

    parametresiparametresiparametresiparametresi

    24

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    25/43

    Hidrolik tutma sresi; T (HTR)

    zel gaz retimi; Abiyogaz, ACH4

    Kuru madde; DM (oDM)

    Organik yk; BR

    Ayrtrma Oran; rel., abs.

    Girdikt

    25

    3.3.3.3. Temel ileme mhendislik parametreleriTemel ileme mhendislik parametreleriTemel ileme mhendislik parametreleriTemel ileme mhendislik parametreleri

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    26/43

    Nemli

    Nemli

    Nemli

    Nemli////YaYaYaYa

    ktle

    ktle

    ktle

    ktle(FM)

    (FM)

    (FM)

    (FM)

    Mineral katlarMineral katlarMineral katlarMineral katlar ==== toztoztoztoz ((((mineralmineralmineralminerallerlerlerler))))

    Su ieriiSu ieriiSu ieriiSu ierii

    Katlar

    Katlar

    Katlar

    Katlar

    Kat maddeKat maddeKat maddeKat madde

    ==== Kat maddeKat maddeKat maddeKat madde [DM][DM][DM][DM]

    ==== organik Kuru Maddeorganik Kuru Maddeorganik Kuru Maddeorganik Kuru Maddeveya Uucu katlarveya Uucu katlarveya Uucu katlarveya Uucu katlar [[[[oDMoDMoDMoDM]]]]

    (FM = ya madde)

    26

    Kat madde ieriiKat madde ieriiKat madde ieriiKat madde ierii

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    27/43

    Nemli

    Nemli

    Nemli

    Nemli////Ya

    Ya

    Ya

    Yaktle

    ktle

    ktle

    ktle(FM)

    (FM)

    (FM)

    (FM)

    Organik katlarOrganik katlarOrganik katlarOrganik katlar ==== Uucu katlarUucu katlarUucu katlarUucu katlar[% FM veya % DM den]

    Mineral katlarMineral katlarMineral katlarMineral katlar ==== toztoztoztoz ((((mineralmineralmineralminerallerlerlerler))))

    Su ieriiSu ieriiSu ieriiSu ierii

    Katlar

    Katlar

    Katlar

    Katlar

    Kat ierikKat ierikKat ierikKat ierik

    ==== Kuru maddeKuru maddeKuru maddeKuru madde [DM[DM[DM[DM]]]]

    ==== organik Kuru Maddeorganik Kuru Maddeorganik Kuru Maddeorganik Kuru Maddeveya Uucu katlarveya Uucu katlarveya Uucu katlarveya Uucu katlar [[[[oDMoDMoDMoDM]]]]

    (FM = ya madde)

    27

    Kat madde ieriiKat madde ieriiKat madde ieriiKat madde ierii

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    28/43

    rtc hacmi = alma hacmi (gaz depolamaboluu olmayan brt hacim)

    alma hacmi [m3]T, HTR = ------------------------------------- = x [d]

    gnlk substrat girdisi

    28

    (H(H(H(Hiiiidrdrdrdroooolilililikkkk)))) Tutma sresiTutma sresiTutma sresiTutma sresi T, HRTT, HRTT, HRTT, HRT

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    29/43

    rtc hacmi = alma hacmi (gaz depolama boluu olmayan brthacim)

    Sv gbre tesisleri sz konusu olduunda merkezi parametre Enerji rnleri ile iletilen tesisler sz konusu olduunda daha azgerekli

    alma hacmi [m3]T, HTR = ------------------------------------- = x [d]

    gnlk substrat girdisi

    besleme [ton]

    Girdi = ------------------------------------- = x [m3]materyal younluu

    29

    (H(H(H(Hiiiidrdrdrdroooolilililikkkk)))) Tutma sresiTutma sresiTutma sresiTutma sresi T, HRTT, HRTT, HRTT, HRT

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    30/43

    m3 alma hacmi ve gn bana katlar (DM, oDMoDMoDMoDM) yk

    Daha yksek yk iin ynelim

    gn bana katlar

    B (R) = ------------------------------------- = xalma hacmi [m3]

    30

    Organik ykleme oranOrganik ykleme oranOrganik ykleme oranOrganik ykleme oran BBBBRRRR

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    31/43

    alma hacmi = 800 m

    Gnlk organik besleme DM = 1926 kg

    leme hassasiyeti, daha geni organik ykleme oran ile artmaktadrleme hassasiyeti, daha geni organik ykleme oran ile artmaktadrleme hassasiyeti, daha geni organik ykleme oran ile artmaktadrleme hassasiyeti, daha geni organik ykleme oran ile artmaktadr

    Substrat Substrat [t/a] oDM [%FM] oDM [t/a] oDM [kg/d]

    Sr gbresi 2200 9,0% 198 542

    Yemek art 700 17,0% 119 326

    Tavuk kuru gbresi 500 34,0% 170 466

    Ya at 800 27,0% 216 592

    Toplam 4200 703 1926

    31

    Hesaplama iin rnek: Organik yk oranHesaplama iin rnek: Organik yk oranHesaplama iin rnek: Organik yk oranHesaplama iin rnek: Organik yk oran BBBBRRRR

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    32/43

    Organik yk [kg oDM/(m*gn)]

    Hidrolik tutma sresi [gn]

    Gaz

    retkenlii

    [mGaz

    /(mF

    er.

    *gn)]

    Gazverimi[

    mGaz

    /kgoDM]

    1

    21

    2Kritik hidrolik tutma sresi veorganik ykleme oran

    32

    Kritik organik ykleme oran ve tutma sresiKritik organik ykleme oran ve tutma sresiKritik organik ykleme oran ve tutma sresiKritik organik ykleme oran ve tutma sresi

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    33/43

    Kaynak: bioreact, Dr. Udo Hlker, 2010

    Substrattan bal kullanm oran (1.000 biyogaz tesisinin)Burada: hidrolik tutma sresi (HTS) fonksiyonu olarak(kk kareler: tek tesisler; byk kareler: ortalama saylar)

    Substratnbalkullanm

    oran[%]

    Hidrolik tutma zaman [gn]

    33

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    34/43

    R

    elativeutilizationrateof

    substrate[%]

    Substrattan bal kullanm oran (1.000 biyogaz tesisinin)

    Burada: organik ykleme oran fonksiyonu olarak (BR)

    (kk kareler: tek tesis; byk kareler: ortalama saylar)

    Organik ykleme oran (kg oDM / m3 * gn]

    Kaynak: bioreact, Dr. Udo Hlker, 2010

    34

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    35/43

    0,0

    0,5

    1,0

    1,5

    2,0

    2,5

    3,0

    3,5

    4,0

    28.04

    .06

    05.05

    .06

    12.05

    .06

    19.05

    .06

    26.05

    .06

    02.06

    .06

    09.06

    .06

    16.06

    .06

    23.06

    .06

    30.06

    .06

    07.07

    .06

    14.07

    .06

    21.07

    .06

    28.07

    .06

    04.08

    .06

    11.08

    .06

    18.08

    .06

    25.08

    .06

    01.09

    .06

    08.09

    .06

    15.09

    .06

    22.09

    .06

    Betreuungszeitraum

    Raumbelastung[kgoTR/md]

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    Verweilzeit[d]

    RB F1

    VZ F1

    Kaynak: Novatech GmbH Support program

    Organikyklemeoran

    Hidroliktutmasresi

    Destek sresi plan

    35

    Organik ykleme oran ve Hidrolik tutma sresiOrganik ykleme oran ve Hidrolik tutma sresiOrganik ykleme oran ve Hidrolik tutma sresiOrganik ykleme oran ve Hidrolik tutma sresi

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    36/43

    Girdi kt

    ayrtrlm oDMoDM girdi

    - Girdiye (bal) veya alma hacmine (kesin) bal materyalieriklerinin azaltlmas

    - Ayrtrma orann bozucu batan ve yzen katmanlar

    36

    Bal ve kesin ayrtrma derecesiBal ve kesin ayrtrma derecesiBal ve kesin ayrtrma derecesiBal ve kesin ayrtrma derecesi

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    37/43

    Sedimantasyon katmanlar ve yzey partikller, rme

    aamasn etkiler Ar derecede kullanlan substrata baldr

    alma hacmi

    37

    AyrtrmaAyrtrmaAyrtrmaAyrtrma ---- FormFormFormFormlllllerlerlerler

    3333 T l i l h di lik t l iT l i l h di lik t l iT l i l h di lik t l iT l i l h di lik t l i

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    38/43

    Hidrolik tutma sresi

    zel gaz retimi

    Kuru madde

    Organik yk

    Ayrtrma oran

    Girdi

    kt

    38

    3.3.3.3. Temel ileme mhendislik parametreleriTemel ileme mhendislik parametreleriTemel ileme mhendislik parametreleriTemel ileme mhendislik parametreleri

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    39/43

    Beslenen ODM, DM, FMdenhareketle

    Daha iyisi...

    Standart koullarStandart koullarStandart koullarStandart koullar::::0 C = 273 K1013 mbar% 0 nem

    Kg ya madde bana biyogazKg ya madde bana biyogazKg ya madde bana biyogazKg ya madde bana biyogaz ((((girdigirdigirdigirdi):):):):

    zel biyogaz veya metan verimizel biyogaz veya metan verimizel biyogaz veya metan verimizel biyogaz veya metan verimi::::

    (FM = ya madde)

    m3 (biyogaz, standart)A (biyogaz) = ----------------------------

    kg oDM (girdi)

    m3 (CH4, standart)A (metan) = ----------------------------

    kg oDM (girdi)

    m3 (biyogaz, standart)A (biyogaz) = ----------------------------

    ton FM (girdi)

    39

    G i i i b li l t lG i i i b li l t lG i i i b li l t lG i i i b li l t l

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    40/43

    HesaplamaHesaplamaHesaplamaHesaplama COD, TOC zerinden

    Hayvan yemi analizleri zerindenProblem:

    Ayrtrma oran tahmini

    Analizler gereklidir

    Fermantasyon testiFermantasyon testiFermantasyon testiFermantasyon testi Genel yntem

    Problem:

    Uzun ve hataya hassas

    40

    Gaz verimini belirleyen yntemlerGaz verimini belirleyen yntemlerGaz verimini belirleyen yntemlerGaz verimini belirleyen yntemler

    Fermantasyon testiFermantasyon testiFermantasyon testiFermantasyon testi

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    41/43

    Daimi deney

    Farkl boyutlarda

    grup testleri

    41

    Fermantasyon testiFermantasyon testiFermantasyon testiFermantasyon testi

    Substratlarn biyogaz kapasitesiSubstratlarn biyogaz kapasitesiSubstratlarn biyogaz kapasitesiSubstratlarn biyogaz kapasitesi

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    42/43

    unlar tarafndan belirlenmektedir:

    Substratn ierii

    Organik ierik, organik kuru madde ierii, oDM

    Ya, protein ve karbonhidrat oran rtcdeki tutma sresi

    Hazrlk oluumu

    leme scakl

    Kaynak: C. Tidjen, FALKaynak: Roediger

    Metan retimi Msr silaj

    M

    etanretimi

    leme sresi [gn]

    Organik bileenler Gazverimi

    [m3/kg]

    Metanierii[%]

    Ham protein 0,7 71

    Ham ya 1,25 66

    Ham fiber 0,79 50Serbest N ekstraktmateryaller

    0,79 50

    42

    Substratlarn biyogaz kapasitesiSubstratlarn biyogaz kapasitesiSubstratlarn biyogaz kapasitesiSubstratlarn biyogaz kapasitesi

  • 7/30/2019 BYOGAZ LEME PRENSB

    43/43

    lginiz iin teekkr ederiz!

    Trk-Alman Biyogaz ProjesiDeutsche Gesellschaft frInternationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbHAnd Sokak No: 8/1106680 Cankaya/Ankara, TURKEY

    T +90 312 466 7056T +49 6196 79830 007E [email protected] www.giz.deI www.biyogaz.web.tr

    Yazar:Birgit Pfeifer, International Biogas and Bioenergy Centreof Competence (IBBK)

    43