Biyogaz nedir nasıl elde edilir - Biyogazın Önemi ve Kaynakları

» Biyogaz nedir nasıl elde edilir - Biyogazın Önemi ve Kaynakları

Sponsorlu Bağlantılar

Tüm dijital fotoğraf makinesi fırsatları için tıklayın !

Çiftlik gübresi, yani hayvan gübresi başta olmak üzere, çeşitli organik artıkların (bitkisel artıklar, deniz ve kara yosunları, özel olarak yetiştirilen bazı bitkiler gibi), oksijensiz bir ortamda fermantasyona uğratılması sonucu elde edilen yanıcı gaz karışımına, biogaz denir.(Metan gazı=CH4).Organik kökenli kaynaklara dayanan bu enerji üretim yönteminde temel enerji kaynağı, organik kökenli artık ve atıklardır. Az önce de ifade edildiği üzere bunlar, değişik amaçlarla değerlendirilmiş olabilirler. Örneğin ot ve saman artıkları , kent çöpleri, tarla ürün artıkları, hayvan besin artıkları, çiftlik hayvancılığının küçük ve büyük baş hayvan dışkıları ve benzerleri olabilecekleri gibi, bizzat bu amaçla yetiştirilen bazı bitkiler (yeşil gübre) ve deniz yosunları (alg, diyatomit), ya da kara yosunları (likenler) olabilirler. Bunlardan belli bir miktarı, tekniğine uygun olarak inşa edilmiş havasız bir depoda toplanarak depolanırsa, belli aşamalarda kimyasal tepkimelerin oluşması ve yanıcı gaz karışımının açığa çıkması mümkün olmaktadır.   

Biyomas Enerjisinin Geçmişteki Önemi ve Bugünkü Yararlanma Alanları: Biyomas enerjisi kaynaklarının en önemlisi, tahmin edileceği üzere Hayvan gübresi kaynağıdır. Bu kaynağın yakıt olarak kullanılmaya başlanması, her halde insanın yerleşik düzene geçmesiyle birlikte başlar. Ancak hiç şüphe yok ki, bu konuda belli bir tarih ve bölge göstermek pek mümkün değildir. Ancak, hayvan gübresinden tezek yapımı ve bunun yakıt olarak kullanılması, elbette yüz yıllar öncesinden başlamıştır. Birçok ülkede köylü nüfus, bugün de, ısıtma-ısınma ve pişirmede, bu kaynaktan geniş ölçüde yararlanır. Asya, Afrika ve Güney Amerika ülkelerinde, ormandan yoksun otsu bitki formasyonu bölgeleri, yani step toplumları, günümüzde de en güvenilir ısınma ve pişirme işleri yakıtını, hayvan gübresinden yapılan tezekten sağlamaktadır. Hayvan gübresinden biogaz yani metan gazı elde edilmesi halinde, bu gaz ısıtma, aydınlatma, pişirme işlerinde ve elektrik enerjisi üretiminde kullanılabilmektedir. soruvecevap.blogcu.com Öte yandan bu amaçla kullanılan gübre, fazla bir kayba uğramadan, yine tarıma verilebilmektedir. Biogaz, parlak ve mavi bir alevle yanan, kalorifik değeri nispeten yüksek bir gaz karışımıdır. Birim hacimdeki biogazda, yaklaşık %70 oranında metan gaz (CH4) vardır. Zaten, yanıcılık niteliğini kazandıran da, bu gazdır. Metan gazı, daha önce belirtilen organik kökenli artıklardan, yani biyomas kaynaklarından ve özellikle hayvan gübresi’nden kolayca elde edilebilir. Öte yandan, biogaz elde edilmesinde, tesis ve üretim teknolojisi karmaşık olan bir sistem gerekmez. Üretim için gerekli olan hammadde, kırsal kesimde hayvancılık yapan her aile tarafından, zaten bol miktarda sağlanmaktadır. Hayvan gübresinden, metan gazı veya biogaz elde edebilmek için iki türlü yöntem vardır. Bunlar kesik besleme yöntemi ve sürekli besleme yöntemi.

Kesik besleme yönteminde reaktörün doldurulma işlemi ortalama 2 ayda bir yapılır ve gaz alındıktan sonra boşaltma işlemi yapılarak tekrar doldurulur.  Fermantasyon tankı denilen ve ihtiyaca göre 50 ila 300 m3 hacmi olan betonarme bir depo, taze çiftlik gübresiyle doldurulur. Hava almayacak şekilde, sıkıca kapatılır. Havasız ortamda belli bir süre (20-35 gün ) bekletilen gübre, bu süre içinde fermantasyona uğrar. İçinde, karışımın çokluğu metan gazı olan biogaz oluşur. Gübre deposuna, yani  fermantasyon hazinesine daldırılan bir boru, gazometre denilen gaz depolanma kabı’na bağlanır ve oluşan gaz, bu kapta birikir. Gazometre kabında biriken gaz, ikinci bir boru ile, tüketileceği yere (örneğin mutfaktaki ocağa) kadar götürülerek tüketime arz edilir. Yaklaşık 15-20 gün önce doldurulmuş ve biogaz vermeye başlamış olan tesisten, aşağı yukarı 2 ay kadar verimli bir şekilde gaz alınır ve bu süreden sonra, giderek gaz verimi düşer. Bu nedenle fermantasyon haznesi’ni (tankını), ortalama her iki ayda bir boşaltarak, yeniden taze çiftlik gübresiyle doldurmak gerekir. Tankın her dolduruluşunda fermantasyon oluşumu tamamlanıp biogaz üretiminin başlaması için 10-20 gün kadar beklenir. Bu nedenle üretim, belli aralıklarla kesintiye uğrar. İşte bundan dolayı, sözü edilen biogaz üretim yöntemine kesik besleme ve kesik üretim yöntemi adı verilmiştir.

Sürekli besleme yönteminde ise, atıklar günlük olarak reaktöre gönderilir ve gaz çıkışı günlük olarak gerçekleşir. Özellikle küçük oranda hayvancılık yapan çiftçiler için ideal bir yöntemdir.

REAKTÖR NASIL YAPILIR

Biogaz Reaktörü yapmak sanıldığı kadar zor bir iş değildir. Dünyanın bir çok ülkesinde hayvancılıkla uğraşan çiftçiler, iklim şartlarına bağlı olarak çok basit düzenekli reaktörler yapmaktadırlar. Reaktör yapmak, çiftçinin kişisel becerisine bağlı bir iştir. Ülkemizde de bu konuda her çiftçinin kendi reaktörünü yapabileceği fikrini taşıyoruz.

Çünkü basit bir sistemi kurmak, sistemin önemli ayrıntılarına dikkat edildiği zaman çok kolaylaşır. Burada yapılması gereken, neyin nerede kullanılacağıdır.

Öncelikle çiftçinin bir günde çıkan hayvan atığını bilmesi gerekir. Çünkü yapılacak reaktörün büyüklüğü günlük gübre ile ilgilidir. Biz örnek olarak günde 100 kg. hayvan dışkısı üreten bir çiftçiyi ele alalım. 100 kg gübreyi inceltmek için 100 litrede su gereklidir. Toplam 200 litre eder.

200 litrelik bu karışımın reaktörde bekleme süresi (hidrolik bekleme süresi) ortalama 30 gün üzerinden aldığımızda, reaktörün gübre büyüklüğü;

200 litre x 30 gün = 6000 litre hacime ihtiyacı vardır. Bu reaktöre 1/3 oranında da biogaz birikmesi için boşluk eklediğimizde (2000 litre) reaktörün toplam hacmini 8000 litre olarak buluruz. Bu da 8 metreküp eder. Bu reaktörü dikdörtgen şeklinde yacak olursak, 2 metre genişliğinde 2 metre uzunluğunda 2 metre derinliğinde bir havuz ile bunu yapabiliriz.

Reaktörün büyüklüğünü belirledikten sonra yerini tespit etmemiz gerekir. Reaktörün yeri, gübrenin kolayca reaktöre akıtılacağı ve kolayca reaktörden çıkacağı bir yer olmalıdır. Gübre doldurmak ve boşaltma işleminin kolay olması için, gübre karıştırma bölümü reaktörden yüksekte olmalı, giriş borusu reaktörün tabanına yakın yerden verilmeli, çıkış borusu da reaktörün tabanına yakın yerden verilmeli ancak çıkış borusu dolma seviyesine kadar yükseltilmelidir. Atıkların doğrudan dışarı çıkmaması için havuzun ortasına kenardan kenara yarıya kadar bir engel (duvar vb.) yapılmalıdır. İsteğe bağlı olarak reaktörün için bir karıştırma kolu, uzun zaman sonra temizlik yapmak için de reaktörün için girip çıkmak için bir baca konabilir.

Bu aşamada reaktörümüzün büyüklüğüne göre bir çukur kazmamız gerekir. Örnekte verdiğimiz havuz 8 metreküp olduğuna göre, havuzumuz 2 emtre derinlik 2 metre genişlik, 2 metre de uzunlukta olmalıdır. Reaktörümüzün toprağın 60-80 cm altında olması gerektiğinden hareketle en az 2.60 m derinlikte çukur kazılması gerekir.

Daha sonra kazılan çukura uygun duvar veya perde beton ile havuz yapılır. Havuz yapılırken altına ziftli kağıt sermek, taban suyunun reaktörü soğutması engellenmiş olur. Isı izolasyonı için de uygun malzemeler ile reaktörün her tarafı izole edilir.

Giriş ve çıkış borularını da yerleştirdikten sonra artık gübre doldurabilirsiniz. İşin geri kalan teferruat kısmı (göstergeler, filtreler vb.) gaz oluşumu sağlanıncaya kadar yapılabilir.

Biz burada reaktörü havuz biçiminde düşündük. Bunun daha değişik biçimde yapmakta mümkündür. Aşağıdaki bölümlerde bunun değişik örnekleri görülmektedir.

Reaktörde ısı kontrolü sağlamak için havuzun her tarafı ısı izolasyon malzemesi ile izole edilmeli, taban suyunun ısısından etkilenmemsi içinde havuz torbalama sistemiyle korumaya alınmalıdır. Soğuk mevsimde reakötrün soğumaması için toprağın en az 60-80 cm altına yapılması daha uygundur.

Bütün bu işlemlerden sonra işin teferruat kısmı kalır. Plastik boru ile reaktörden bir çıkış almak, gerekli emniyet tedbirlerini almak, ısı ve basınç göstergelerini monte etmek ve gazı kullanacağımız veya depolayacağımız yere plastik boru ile gazı taşımak.

Hepsi bu kadar. Yaklaşık 25 - 30 gün sonra biogaz yanmaya hazır.

Çiftçilerin kafasını en çok meşgul eden sorun, atıkların reaktöre doldurulup boşaltılması işlemi. Ancak bu sorun değildir. Sıvılaşmış olan atıklar, reaktörden daha yüksekte olan bir yerden 100-150'lik boru ile reaktöre bağlanırsa kendiliğinden reaktöre akar. Boşaltma işleminde de bir şey yapmayacağız. Giriş bölümünden koyduğumuz atık kadar karışım, reaktörün çıkış borusundan kendiliğinden çıkacaktır. Bunu aşağıdaki şemadan anlamaya çalışalım.

Yukarıdaki şemaya baktığımızda, "GİRİŞ" borusu ahırdaki veya uygun bir yerdeki karıştırma bölümünden gelecektir. Karıştırma bölümü sac veya betondan yapılmış, uygun gübre ve suyu karıştırabileceğimiz büyüklükte olmalıdır. Karıştırma bölümünde ayrıca bir vana veya savacak bulunmalıdır.

Giriş borusu reaktöre alttan giriş yapacaktır. Alttan girmesinin nedeni giriş vanasının veya savacağın acık olması durumunda buradan gaz çıkışını engellemektir.

Havuz şeklinde yaptığımız reaktörün ortasında dikey bir bölme yer alacaktır. Bu tuğla, taş veya beton duvar olabilir. Bu bölmenin tek görevi, reaktöre yeni giren atıkların içeride dolaşmasını sağlamak ve hemen çıkışa ulaşmasını engellemektir.

Reaktörün diğer tarafında bir çıkış (tahliye borusu bulunmalıdır. Bu borununda üst seviyesi gübre dolum seviyesine kadar uzatılmalı ve uygun alanlara ağzı verilmelidir. Çıkan gübrenin organik gübre olduğu düşünülerek doğrudan tarım alanlarında kullanılacak şekilde depolanması daha faydalı olur.

Reaktörün ortasından plastik bir boru ile gaz çıkışı alınmalıdır. Bu boru üzerine enmiyet sistemleri, filtreler ve göstergeler monte edilebilir. Çıkan gaz doğrudan yanmaya hazır "METAN" gazıdır.

 

Balon Tipli Reaktör

 

Kubbe Tipli Tuğla Reaktör

 

Kubbe Tipli Reaktör Şeması

Torba Tipli Reaktör

kaynak:http://www.biogaznedir.com


Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...