Biyogaz tesisleri
Biyogaz tesisi – Kontrollü mikrobiyolojik fermantasyon ile otomasyon sisteminin entegre edildiği inşaat ve teknolojik ekipmanların oluşturduğu bir komplekstir.
Bir biyogaz tesisinde İnşaat yapıları, tesis ekipmanları ve tasarım , hammadde ve projenin özelliklerine bağlı olarak farklıdır. Iki kademeli ve tek kademeli biyogaz kompleksleri vardır. Tek aşamalı teknoloji hammaddelerin çoğu için kullanılır ve bu teknoloji, bir baz olarak kabul edilebilir. İki kademeli teknolojide ilave hidroliz reaktörü mevcuttur. Baz biyogaz tesisi, aşağıdaki bileşen ve yapılar gibidir:
1. Öngübre Tank
2. Isıtma sistemi
3. Mekanik karıştırıcılar
4. Biyokütle besleme sistemi
5. Fermenter
6. Gaz depolama tankı
7. Gaz depolama tankının korunması için kauçuk PVC kubbe
8. Yoğuşma drenaj sistemi, kükürt giderici ve gaz besleme sistemi
9. Ayırıcı
10. Sıvı gübre Lagoon veya depolama tankı
11.Otomasyon , proses ekran ve kontrol sistemi
12. Isı besleme istasyonu
13. Co-jeneratör
Çalışma prensibi.
Atıklar ön gübre tankına girer ve dengeleme yapılarak karıştırılır (1) .Daha sonra özel ana besleme pompa (4) ile fermentor tankına proses gereği her saat başı eşit miktarlarda sevk edilir (5). Proses kontrolör PLC vasıtasıyla (11) sistem ısıtma ve karıştırması otomatik olarak gerçekleşir (3). Fermentör (5) gaz geçirmez, sızdırmaz beton tankdır. Sabit bir sıcaklığı muhafaza etmek için, beton fermantasyon tankı taban ve yan duvarları ısıtma boruları ile donatılmıştır (2). Soğuk iklimlerde Isı kaybını önlemek için, beton fermente tankı dışına ısı yalıtımı yapılır. Alt-tabaka, belli aralıklarla (otomasyon ihbarı ile)sürekli düşük hızlı mekanik karıştırıcılar (3) kullanılarak karıştırılır.
Alt-tabakanın fiziksel ve mekanik özelliklere bağlı olarak, karıştırma sistemleri farklı tipleri kullanılır: mekanik, hidrolik veya pnömatik sistemler.
Fermente edilmiş olan ortam yine otomatik olarak boşaltma işlemi yapar. Bütün biyogaz tesisi kontrol otomasyon sistemi (11) gelen sinyaller üzerinde gerçekleştirilir. Biyogaz bir gaz depolama tankına (6) toplanır. Gaz depolama tankı (6) fermentasyon sonucu oluşan gazı asla kaçırmayacak şekilde montajlıdır. Dış kubbe (7) güneş ışınlarına dayanıklı yüksek ultraviyole direnci vardır. Yüksek elastikiyeti ile inşaat betonuna güvenli sabitlenebilir.
Biyogaz üretiminde gaz depolama tankını aşırı basınçtan (6) korumak otomatik olarak güvenlik cihazları korunma yapılır. Ayrıca su yoğuşması tahliye için donatılmış boru hattı (8) kullanılarak boşaltılır.
gaz depolama tankı (6) sonrası bir biyogaz arıtma sistemi ve kojenerasyon tesisi vardır. Üretilen Biyogaz sürekli H2S den arındırılıp basınçlandırılarak Kojenratöre iletilir.
Bu arada ayırıcı için yükleme devam eder (9. Mekanik ayırma sistemi otomatik olarak proses gereği bir günde yaklaşık 4-6 kez çalışır, ve fermente olmuş gübreyi katı ve sıvı forma dönüştürür.
Teknolojik aşamalar Program zamanlama kontrolüne göre proses zaman aralıklarında gerçekleştirilir ve eşitlenir.
Kontrol cihazlarından alınan bilgiler doğrultusunda kontrollü bir şekilde üretim yapılır.Kritik veya alarm değerleri otomatik kontrol sistemleri içinde düzenlenmiştir.
Tüm sistemin senkron çalışması alınan sinyallerle merkezi bir panoda program mantık denetleyicisi PLC ile denetlenmektedir. Kontrolör kompleksinin tüm üretim zincirini inceler ve ekranda bilgi görüntüler. Ekran kumanda cihazları ve veri sensörler ile donatılmış tüm binaları ve birimleri gösterir. Biyogaz tesisi tüm işletim parametreleri merkezi kontrol odası monitöründe görüntülenir. Kontrol odası, yerel ya da uzaktan kumanda, otomatik ve tam tersi manuel modundan biyogaz tesisi bütün kesimlerinin çalışmalarını değiştirmenize olanak sağlayan bir merkezi kontrol paneli ile donatılmıştır.
Biyogaz Tesislerinin kurulumu için ilk atılacak önemli adım kesinlikle Uygun hammadde teminidir.Uygun substrat seçimi yapılacak olan lokasyonda temin edilecek olan substratların süreklilikleri çok önemlidir.Sürekli temin edilebilecek substratlar tesbit edildikten sonra,enerji değeri yüksek olanlaa tercih edilerek özel bir program ile enerji verimliliği hesapları yapılır.Yapılan hesapları etkiliyebilecek parametrelerin değerlerinin çok iyi bilinmesi gerekmektedir.
Örnek olarak seçilen hammaddelerın Km (Kuru madde), oKM (organik kuru madde ), C(karbon), N(azot),Toplam Azot, Yağ, karbonhidrat, protein gibi parametrelerin bilinmesi kurulucak olan tesisin verimliliği için oldukça fazla önem taşımaktadır.
Yapılan ön fizibilite değerlendirilmesi hatasız ve doğru verilerle ortaya konulması gerekmektedir.Daha sonra giriş hammaddelerini analizleri yapılarak fizibilite gerçekleştirilmelidir.
Ön fizibilite değerlendirilmesi,uygun substrat seçimi tüm tarımsal ve hayvansal atıkların gerekli olan enerji değerlerinin bilinmesi ve gerçeğe uygun hesaplama yöntemi ile yapılabilir.
Programlamalar neticesinde biyogaz sistemi şekillenmeye başlamaktadır. Aşağı yukarı tüm değerler tespit edilebilir.Giriş hammaddelerin toplamından elde edilebilecek Biyogaz miktarı,Elde edilen kullanılabilir enerji değerinden Co-generatör güç tespiti,elektrik miktarı,ısı miktarı ve organik gübre miktarı tespit edilir.Bundan sonra yapılacak olan tek şey sistemin ana detaylarına geçebilmektir.
