1 - Türk-Alman Biyogaz Projesi

Biyogaz Kılavuzu – Üretimden kullanıma
Burada ilk etapta metan oranı önem taşımaktadır,
çünkü metan biyogazın yanıcı kısmını teşkil etmekte
ve böylece ısıl değerini doğrudan etkilemektedir.
Biyogazın bileşimine hedefe yönelik proses kontrolüyle
sadece sınırlı ölçüde tesir edilebilir. Biyogaz bileşimi
ilk etapta girdi malzemesinin bileşimine bağlıdır.
Bunun ötesinde metan oranı fermantasyon ısısı, reaktörün
yükleme oranı ve hidrolik bekleme süresi gibi
proses parametrelerinin yanı sıra, proseslerde yaşanan
duraklamalardan ve biyolojik desülfürizasyon işleminden
de etkilenir.
Hedeflenebilir metan verimi ise asıl olarak kullanılan
materyallerin bileşimi, yani yağ, protein ve karbonhidrat
oranları tarafından belirlenir (bkz.
Böl.2.3.4.1) Bu esnada yukarıda anılan madde gruplarının
spesifik metan verimleri, aynı sıralamaya bağlıdır.
Kütleye bağlı olarak, karbonhidrat yerine yağ kullanılması
durumunda daha yüksek bir metan verimi
elde edilir.
Gaz karışımının kalitesi bakımından eser gaz hidrojen
sülfür (H 2 S) konsantrasyonu önemli bir rol oynar.
Hidrojen sülfür çok düşük konsantrasyonlarda
bile bozunma süreci üzerinde engelleyici bir etki yaratabildiği
için, fazla yüksek olmamalıdır. Öte yandan
biyogazdaki yüksek H 2 S konsantrasyonları kullanım
esnasında kombine ısı ve enerji santrallerinde ve ısı
kazanlarında korozyon hasarlarına neden olur. Biyogazın
ortalama bileşimine dair genel bilgi tablo 2.6'da
verilmiştir.
Tablo 2.6: ([2-1])’e göre biyogazın ortalama bileşimi
Metan (CH 4 )
Bileşen
Karbondioksit (CO 2 )
Su (H 2 O)
Hidrojensülfür (H 2 S)
Azot (N 2 )
Oksijen (O 2 )
Hidrojen (H 2 )
Konsantrasyon
50-75 Hac.-%
25-45 Hac.-%
2–7 Hac.-% (20-40 °C)
20-20000 ppm
< 2 Hac.-%
< 2 Hac.-%
< 1 Hac.-%
2.4 Kaynakça
[2-1] Kaltschmitt, M.; Hartmann, H.: Energie aus Biomasse –
Grundlagen, Techniken und Verfahren; Springer Verlag
Berlin, Heidelberg, New York, 2001
[2-2] Braun, R.: Biogas – Methangärung organischer Abfallstoffe;
Springer Verlag Wien, New York, 1982
[2-3] Kloss, R.: Planung von Biogasanlagen; Oldenbourg
Verlag München, Wien, 1986
[2-4] Schattner, S.; Gronauer, A.: Methangärung verschiedener
Substrate – Kenntnisstand und offene Fragen, Gülzower
Fachgespräche, Band 15: Energetische Nutzung
von Biogas: Stand der Technik und Optimierungspotenzial,
S. 28–38, Weimar, 2000
[2-5] Wandrey, C.; Aivasidis, A.: Zur Reaktionskinetik der
anaeroben Fermentation; Chemie-Ingenieur-Technik
55, Nr. 7, S. 516–524, Weinheim, 1983
[2-6] Weiland, P.: Grundlagen der Methangärung – Biologie
und Substrate; VDI-Berichte, Nr. 1620 „Biogas als regenerative
Energie – Stand und Perspektiven“;
S. 19-32; VDI-Verlag 2001
[2-7] Bauer, C.; Korthals, M.; Gronauer, A.; Lebuhn, M.:
Methanogens in biogas production from renewable
resources – a novel molecular population analysis
approach. Water Sci. Tech. 2008, 58, No. 7, S. 1433–1439
[2-8] Lebuhn, M.; Bauer, C.; Gronauer, A.: Probleme der Biogasproduktion
aus nachwachsenden Rohstoffen im
Langzeitbetrieb und molekularbiologische Analytik.
VDLUFA-Schriftenreihe 64, 2008, S. 118–125
[2-9] Kroiss, H.: Anaerobe Abwasserreinigung. Wiener Mitteilungen
Bd. 62; Technische Universität Wien, 1985
[2-10] Demirel, B.; Neumann L.; Scherer, P.: Microbial community
dynamics of a continuous mesophilic anaerobic
biogas digester fed with sugar beet silage. Eng. Life Sci.
2008, 8, No. 4, S. 390–398
[2-11] Oechsner, H., Lemmer, A.: Was kann die Hydrolyse bei
der Biogasvergärung leisten?, VDI-Berichte 2057, 2009,
S. 37–46
[2-12] Lindorfer, H.; Braun, R.; Kirchmeyr, R.: The self-heating
of anaerobic digesters using energy crops; Water Science
and Technology 53 (8), 2006
[2-13] Wellinger, A.; Baserga, U.; Edelmann, W.; Egger, K.; Seiler,
B.: Biogas-Handbuch, Grundlagen – Planung – Betrieb
landwirtschaftlicher Anlagen, Verlag Wirz –
Aarau, 1991
[2-14] Weiland, P.: Stand und Perspektiven der Biogasnutzung
und -erzeugung in Deutschland, Gülzower Fachgespräche,
Band 15: Energetische Nutzung von Biogas:
Stand der Technik und Optimierungspotenzial, S. 8–27,
Weimar, 2000
[2-15] Abdoun, E.; Weiland, P.: Optimierung der Monovergärung
von nachwachsenden Rohstoffen durch die
Zugabe von Spurenelementen; Bornimer Agrartechnische
Berichte Nr. 68, Potsdam, 2009
[2-16] Bischoff, M.: Erkenntnisse beim Einsatz von Zusatzund
Hilfsstoffen sowie Spurenelementen in Biogasanlagen;
VDI Berichte Nr. 2057; „Biogas 2009 – Energieträger
der Zukunft“; VDI Verlag, Düsseldorf, 2009
30