Yenilikçi bir çiftlik tipi biyogaz tesisinin tasarımına, fizibilitesine ve kurulumuna dair bir çalışma

Abstract

Günümüzde nüfusun hızlı bir şekilde artması ve teknolojik ilerlemelerin sonucunda sanayileşme faaliyetlerinin gelişerek artması sebepleriyle enerjiye ve enerji kaynaklarına ihtiyaç giderek artmaktadır. Var olan enerji kaynakları talebi karşılayamamakta, bu sebeple yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelim alternatif olarak görülmektedir. Ek olarak hayvansal atıklardan kaynaklı çevresel problemler de düşünüldüğünde biyogaz, önemli bir alternatif enerji kaynağı olarak gösterilebilir. Hayvansal atıkların anaerobik fermantasyonu sonucu açığa çıkan biyogaz, yenilenebilir enerji kaynakları içinde önemli bir alternatiftir. Anaerobik fermantasyon işlemi ile üretilen biyogaz yaşam alanlarının ısınma ve elektrik ihtiyacını karşılarken bu prosesin bir diğer çıktısı olan fermente olmuş madde gübre olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, büyükbaş hayvan atıklarından ülkemiz şartlarında kullanılabilecek, ekonomik, modern, karıştırma ve ısıtma içeren, kolay bir şekilde işletilebilecek çiftlik tipi bir biyogaz reaktörü tasarlanmış ve maliyetleri belirlenmiştir. Tez çalışmasının "giriş" bölümünde Dünyada ve Türkiye'de enerji ihtiyacı ve kaynakları incelenmiştir. Yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelik inceleme detaylı bir şekilde yapılmıştır. Tez çalışmasının "bulgular" bölümünde, anaerobik fermantasyon prosesi sonucunda biyogaz üretimi ve aşamaları detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Türkiye'nin hayvansal atıklardan üretilebilecek biyogaz miktarı belirlenmiştir. Dünyada yapılan mobil biyogaz sistemleri incelenerek, bu çalışmada tasarımını yaptığımız sistemle karşılaştırılması yapılmıştır. Çalışmanın "tartışma, sonuç ve öneriler" bölümünde çiftlik tipi biyogaz sistemi için hesaplamalar ve tasarımlar gerçekleştirilmiştir. Maliyet analizleri ve çiftçinin edebileceği kâr oranı hesaplanarak gerçekleştirilerek olan biyogaz sisteminin kurulumunun fizibilite çalışması tamamlanmıştır.

Today, the demand for energy and energy resources is increasing due to the rapid increase in population and industrialization activities as a result of technological advances. Existing energy sources cannot meet the demand, so the tendency toward renewable energy sources is seen as an alternative. In addition, considering the environmental problems caused by animal waste, biogas can be considered as an important alternative energy source. Biogas, which is a usable gas produced as a result of anaerobic fermentation from animal waste known as organic waste, can be shown as an important alternative among renewable energy sources. The heating, electricity production and fertilizer needings of living spaces can be provided thanks to biogas production, and thus, the rate of preference is increasing day by day. In the "introduction part" of the thesis, energy needs and resources in the World and in Turkey have been examined. A detailed examination of renewable energy sources has been made. In the "results part" of the thesis, biogas production and its phases as a result of the anaerobic fermentation proses have been explained in detail. The amount of biogas that can be produced from animal waste in Turkey has been determined. The mobile biogas systems where made in the world have been examined and compared with the system established in this thesis study. In the "discussion and recommadations part" of the study, calculations and designs for the farm type biogas system have been carried out. The feasibility study of the developped innovative biogas system has been conducted.