EVSEL KAYNAKLI ARITMA ÇAMURLARININ BİYOGAZ ÜRETİMİNDE KULLANIMININ DEĞERLENDİRİLMESİ

1. EVSEL KAYNAKLI ARITMA ÇAMURLARININ BİYOGAZ ÜRETİMİNDE KULLANIMININ DEĞERLENDİRİLMESİ Doç. Dr. DURMUŞ KAYA Durmus.Kaya@mam.gov.tr TÜBİTAK MAM ENERJİ ENSTİTÜSÜ GEBZE / KOCAELİ Mayıs 2010 GEBZE

2. Sunum Planı • TÜBİTAK MAM ENERJİ ENSTİTÜSÜ • ENSTİTÜ BİYOGAZ ALTYAPISI • YÜRÜYEN PİLOT BİYOGAZ SANTRALI PROJESİ • EVSEL KAYNAKLI ARITMA ÇAMURLARININ BİYOGAZ ÜRETİMİNDE KULLANIMININ DEĞERLENDİRİLMESİ • DENEYSEL ÇALIŞMALAR • SONUÇ

3. TÜBİTAK –MAM -Enerji Enstitüsü

4. PERSONEL PROFİLİ

5. Stratejik İş Birimleri İleri Enerji Teknolojileri • Yakıt pili teknolojileri • Gaz teknolojileri • Yakma ve gazlaştırma teknolojileri • Yakıt teknolojileri Güç Elektroniği ve Kontrol Teknolojileri • Güç elektroniği teknolojileri • Araç teknolojileri • Batarya teknolojileri

6. BİYOGAZ ÇALIŞMA GRUBU Projeler: Taral Projesi: (2007-2010) Bitkisel Ve Hayvansal Atıklardan Biyogaz Üretimi Ve Entegre Enerji Üretim Sisteminde Kullanımı (BİYOGAZ) Analizler: Biyogaz hammaddeleri için KM ve OKM Biyogaz içerik analizi (Metan, Karbondioksit, Hidrojen Sülfür) Ağır metal analizleri Biyogaz potansiyel analizleri (ufak tip reaktörlerde) Uçucu yağ asidi tayini Azot tayini BİYOGAZ Laboratuvar çalışmaları: 300 litrelik batch model biyogaz reaktörü 5 adet 15 litrelik ufak tip sürekli besleme yapılabilen biyogaz reaktörleri

7. BİTKİSEL VE HAYVANSAL ATIKLARDAN BİYOGAZ ÜRETİMİ VE ENTEGRE ENERJİ ÜRETİM SİSTEMİNDE KULLANIMI (BİYOGAZ) PROJESİ • Proje Yapılanması

8. BİTKİSEL VE HAYVANSAL ATIKLARDAN BİYOGAZ ÜRETİMİ VE ENTEGRE ENERJİ ÜRETİM SİSTEMİNDE KULLANIMI (BİYOGAZ) PROJESİ

9. BİTKİSEL VE HAYVANSAL ATIKLARDAN BİYOGAZ ÜRETİMİ VE ENTEGRE ENERJİ ÜRETİM SİSTEMİNDE KULLANIMI (BİYOGAZ) PROJESİ Pilot Tesisin Kurulacağı Alana ait Kazı Çalışmaları (Temmuz 2008)

10. BİTKİSEL VE HAYVANSAL ATIKLARDAN BİYOGAZ ÜRETİMİ VE ENTEGRE ENERJİ ÜRETİM SİSTEMİNDE KULLANIMI (BİYOGAZ) PROJESİ Pilot Tesisin Kurulacağı Alanın Kazı Sonrası Durumu (Ağustos 2008)

11. BİTKİSEL VE HAYVANSAL ATIKLARDAN BİYOGAZ ÜRETİMİ VE ENTEGRE ENERJİ ÜRETİM SİSTEMİNDE KULLANIMI (BİYOGAZ) PROJESİ Pilot Tesisin İnşaat Çalışmaları

12. BİTKİSEL VE HAYVANSAL ATIKLARDAN BİYOGAZ ÜRETİMİ VE ENTEGRE ENERJİ ÜRETİM SİSTEMİNDE KULLANIMI (BİYOGAZ) PROJESİ Pilot Tesisin İnşaat Çalışmaları

13. BİTKİSEL VE HAYVANSAL ATIKLARDAN BİYOGAZ ÜRETİMİ VE ENTEGRE ENERJİ ÜRETİM SİSTEMİNDE KULLANIMI (BİYOGAZ) PROJESİ Pilot Tesisin İnşaat Çalışmaları

14. TUBİTAK Destekli BİYOGAZ Projesi • Tüm sistemin inşaat işleri –Haziran 2009

15. TUBİTAK Destekli BİYOGAZ Projesi • Karıştırıcıların montajı-Aralık 2009

16. TUBİTAK Destekli BİYOGAZ Projesi • Dozajlama ünitesi montajı–Ocak 2010

17. TUBİTAK Destekli BİYOGAZ Projesi • Gaz boruları montajı–Mart 2010

18. 1-Fermantörler ( 2 adet x 2400 m3)

19. BİYOGAZ PROJESİ

20. EVSEL KAYNAKLI ARITMA ÇAMURLARININ BİYOGAZ ÜRETİMİNDE KULLANIMININ DEĞERLENDİRİLMESİ • Kırsal nüfusun giderek azalması ve kentleşme ile birlikte ortaya çıkan evsel atıksu problemi mevcuttur. • Atıksu problemi özellikle son yüzyıl içerisinde geliştirilen arıtma tesisleri ile giderilmeye çalışılmıştır. • Bu tesislerle atıksuların içerisinde bulunan kirleticiler kimyasal, aerobik veya anaerobik metodlar yardımıyla giderilmektedir • Ancak, atıksu içerisindeki kirleticiler atıksudan arındırılmasına rağmen yok edilememekte ve son ürün olan atıksu çamuru içerisinde hapsedilmektedir. • Bu durum atıksu problemini atıksu çamuru problemine dönüştürmektedir.

21. EVSEL KAYNAKLI ARITMA ÇAMURLARININ BİYOGAZ ÜRETİMİNDE KULLANIMININ DEĞERLENDİRİLMESİ • Ülkemizde genelde belediyeler tarafından kurulan ve çalıştırılan, nüfusun yaklaşık % 13’üne tekabül eden 69 adet evsel atıksu arıtma tesisiyle yıllık olarak 500 bin tona yakın arıtma çamuru ortaya çıkmaktadır. • Tüm belediyelerin evsel atıksu tesisi kurmasıyla ortaya çıkabilecek potansiyel arıtma çamuru miktarı ise yaklaşık olarak 4 milyon ton/yıl’dır.

22. EVSEL KAYNAKLI ARITMA ÇAMURLARININ BİYOGAZ ÜRETİMİNDE KULLANIMININ DEĞERLENDİRİLMESİ • Atıksuların arıtımında üç yöntem kullanılmaktadır. • Fiziksel arıtma yöntemleri • Kimyasal arıtma yöntemleri • Biyolojik arıtma yöntemleri • Evsel atıksuların arıtımında genelde kimyasal arıtmaya ihtiyaç duyulmamaktadır. • Kullanılan fiziksel arıtma yöntemleri; ızgaralar, kum tutucular, filtrasyon havuzları ve çökeltme tanklarıdır. • Biyolojik arıtma yöntemleri ise iki ana başlıkta incelenebilmektedir. • Oksijenli arıtma yöntemleri • Oksijensiz arıtma yöntemleri

23. EVSEL KAYNAKLI ARITMA ÇAMURLARININ BİYOGAZ ÜRETİMİNDE KULLANIMININ DEĞERLENDİRİLMESİ Oksijenli ve oksijensiz arıtmanın karşılaştırılması

24. DENEY • Bu çalışmada 15 lt kapasiteli anaerobik (oksijensiz) reaktörler kullanılmıştır • Deney oksijensiz ortamda kesikli besleme yöntemi ile gerçekleştirilmiştir • Bir arıtma tesisinin son çökeltme çamurundan alınan numune denenerek arıtma çamurunun biyogaz potansiyeli ölçülmeye çalışılmıştır

25. DENEY DÜZENEĞİ • 1. Boşaltma vanası • 2. Reaktör • 3. Termokapıl • 4. Karıştırıcı motoru • 5. Gaz çıkış vanası • 6. Karıştırıcı • 7. Gaz debi ölçer • 8. Kontrol panosu • 9. Gaz toplama balonu

26. Artıma Çamurunun fiziksel özellikleri Deney çalışma şartları; Denemeler sabit 38 oC sıcaklıkta mezofilik bölge şartlarında yürütülmüştür

27. ELDE EDİLEN VERİLER

28. ELDE EDİLEN VERİLER

29. SONUÇ • Arıtma çamurlarının biyogazda değerlendirilebilmesi için öncelikle kaynağının türü belirlenmelidir. • Evsel kaynaklı arıtma çamurlarına sanayi atıklarının karışıp karışmadığı çıkacak çamurun karakteristiği için önemlidir. • Evsel kaynaklı arıtma sistemlerinde uygulanan arıtma sistemi oluşacak çamurun bileşimi için diğer önemli bir unsurdur. • Sistemin ön çökeltmesinin bulunup bulunmamasına göre oksijensiz arıtmada elde edilecek biyogaz potansiyeli değişebilmektedir.

30. SONUÇ • Deneysel çalışmalar sonucunda arıtma çamurundan elde edilen ortalama biyogaz verimi 5,10 lt/kg.çamur olarak bulunmuştur. • Biyogaz veriminin düşük olmasının sebebi arıtma çamuru içindeki uçucu kuru madde miktarının düşük olmasıdır. Bu sebeple arıtma çamurunun biyogaz verimi incelenmek istendiğinde uçucu kuru madde başına üretilen biyogaza bakılması daha doğru sonuç verecektir. • Bu çalışmada uçucu kuru madde başına elde edilen biyogaz verimi 206,40 lt/kg.UKM olarak gerçekleşmiştir.

31. TEŞEKKÜRLER…