1 - Türk-Alman Biyogaz Projesi

Biyogaz Kılavuzu – Üretimden kullanıma
Şekil 3.2: Depolamalı-akışlı yöntem
Proses aşaması olarak pH değeri veya ısı gibi kendine
özgü proses koşulları olan biyolojik çevre – hidroliz
veya metanlaştırma aşaması – anlaşılmaktadır. Aynı
tankta işlem söz konusu olduğunda, tek aşamalı bir
prosesten söz edilmektedir. Ayrı tanklarda hidroliz ve
metanlaştırma uygulandığında, işletme iki aşamalıdır.
Basamak, biyolojik aşamadan bağımsız olarak proses
tankını tanımlar.
Buna bağlı olarak örneğin tarımda sıklıkla rastlanan
ve hazırlık tankı, fermentör ve fermantasyon sonrası
depodan oluşan tesis konsepti bir aşamalı ama üç basamaklıdır.
Açık hazırlık tankı ise bir aşama teşkil etmemektedir.
Buna karşın kapalı ön depo ayrı bir aşama
(hidroliz aşaması) olarak değerlendirilmektedir. Fermentör
ile fermantasyon sonrası tankı birlikte metan
aşaması olarak değerlendirilir.
Tarımsal biyogaz tesislerinde genellikle bir veya iki
aşamalı yöntemler kullanılır, ancak ağırlık tek aşamalı
tesislerdedir [3-1].
3.1.2.2 Kesik besleme (Batch –Beklemeli sistem)
Kesik beslemede fermentör tümüyle taze materyalle
doldurulur ve ağzı hava almayacak şekilde kapatılır.
Materyal belirlenen bekleme süresinin sonuna kadar
tankta kalır, bu esnada materyal eklenmesine veya
alınmasına gerek yoktur. Bekleme süresinin bitimiyle
birlikte fermentör boşaltılır ve taze materyalle yeniden
doldurulur, bu esnada bozunmuş materyalin küçük
bir kısmı yeni ilave edilen materyalin aşılanması
için tankta bırakılabilir. Kesik besleme kabının hızlı
bir şekilde doldurulması ve boşaltılması için, ilave
taze materyal ve depolama tanklarına ihtiyaç duyulmaktadır.
Beklemeli sistemde gaz üretim miktarı zamana
bağlı olarak değişmektedir. Örneğin gaz üretimi
dolumdan sonra yavaşça artar, materyale göre
birkaç gün zarfında azami seviyeye ulaşır, sonra da
sürekli olarak düşer. Bundan ötürü tek bir fermentörde
sabit bir gaz üretimi ve kalitesi söz konusu
değildir, aksine birden fazla fermentörün değişik zamanlarda
doldurulmasıyla (dönüşümlü tank yöntemi)
dengelenmelidir. Bu sayede asgari bekleme süresine
tam olarak uyulabilir [3-2]. Tek fermentörlü
kesik besleme yönteminin uygulama bakımından anlamı
yoktur, dönüşümlü tank yöntemi ilkesi konteynır
tipi tesislerde (katı madde fermantasyonu) kullanılır.
3.1.3 Proses aşamalarının ve basamaklarının
sayısı
3.2 Uygulama tekniği
Bir tarımsal biyogaz tesisi işletme tarzından bağımsız
olarak dört farklı uygulama adımına ayrılabilir:
1. Materyal yönetimi (tedarik, depolama, hazırlama,
nakliyat ve fermentöre alınma)
2. Biyogaz elde edilmesi
3. Fermantasyon artıklarının depolanması, tanktan
çıkartılması
4. Biyogazın depolanması, hazırlanması ve değerlendirilmesi.
Her bir adım şekil 3.3’te ayrıntılı olarak
gösterilmiştir.
Bu dört uygulama adımı birbirinden bağımsız değildir.
Özellikle Adım 2 ile Adım 4 arasında yakın bir
ilişki mevcuttur, çünkü Adım 4 normalde Adım 2’de
ihtiyaç duyulan proses ısısını sağlamaktadır.
Adım 4’e ait biyogazın hazırlanması ve değerlendirilmesi
bölüm 6’da, fermantasyon artıklarının hazırlanması
ve işlenmesi ise bölüm 10’da ayrı ayrı tasvir edilmektedir.
Burada birbiri ardına Adım 1. 2 ve 3’te teknoloji
ve teknik kullanımı ele alınacaktır.
Tesis için yöntem tekniğine uygun hangi donanımın
seçileceği, esas olarak mevcut materyallere bağlıdır.
Materyallerin miktarı bütün düzeneklerin ve tankların
hacimlerini belirlemektedir. Materyallerin kalitesi (KM
miktarı, yapı, köken vs.) uygulama tekniğinin yorumunu
belirleyecektir. Materyallerin bileşimine göre zararlı
maddeleri ayırmak ya da pompalanacak duruma
gelmeleri için materyallere su karıştırmak gerekebilir.
Hijyenleştirilmeleri gereken maddeler kullanıldığı takdirde,
bir hijyenleştirme basamağının planlanması zorunludur.
Materyal bir ön işlemeden sonra bozunacağı
fermentöre aktarılır.
Yaş fermantasyonda genellikle sürekli yüklemeli
yönteme göre çalışan bir ve iki basamaklı tesisler kullanılır.
İki basamaklı yöntemlerde asıl fermentöre bir fermantasyon
sonrası deposu eklenmektedir. Materyal,
fermentörden zor bozunan materyallerin de bozunmasını
sağlamak için fermantasyon sonrası tankına aktarılır.
Fermantasyon artıkları kapalı fermantasyon artığı
tanklarında ya da açık fermantasyon artığı tanklarında
depolanır ve genel olarak sıvı gübre şeklinde tarım
alanlarına uygulanır.Fermantasyon esnasında ortaya
34