2. Biogas-Training. Teknoloji Tanıtımı. Michael Köttner, International Biogas and Bioenergy Centre of Competence (IBBK) Ankara,

Transkript

1 2. Biogas-Training Teknoloji Tanıtımı Michael Köttner, International Biogas and Bioenergy Centre of Competence (IBBK) Ankara,

2 Açıklamalar Feststoffeintrag Substrat Besleyici Karıştırma Mixing Tankı/Kuyusu Vorgrube Tank/Pit Biyolojik Rührkesselreaktor çürütücü Gaz Endlager deposu Kondensatabscheider Kojenerasyon Sistemi Tesisi: Kombine Isı ve Güç Tesisi Elektrik ve ısının kullanımına yönelik olarak hizmet vermektedir. Patlama Alanları: Tehlikeli patlama ortamının geliştirildiği alanlar. Bu alanlar, yerel ve işletimsel koşullara sebep olmaktadır. Bölgeler: Patlama alanları, tehlikeli patlama ortamlarının oluşumu sebebiyle bölgelere ayrılmaktadır. Koruma mesafeleri: Tankın ve buna ait ekipmanın korunması için gaz tankları etrafındaki alanlardır. Gaz arıtımı: Biyogazın temizlenmesi ve drenajına yönelik kurulumdur. Gaz kubbesi / Boşluğu: Biyogazın toplandığı ve çıkartıldığı fermantasyon tankının en üst kısmıdır. Heizöltanks 2 2

3 Biyogaz Oluşumu Biyogaz genel olarak metan (% hacim), karbondioksit (% hacim), hidrojen sülfit (% 0,01 0,4 hacim) oluşmaktadır ve amonyum, hidrojen, nitrojen ve karbon monoksit bulundurmaktadır. Beklemiş katıların bulunması da olasıdır. Örnek: Metan % 60 hacim, karbondioksit %38 hacim, diğer gazlar %2 hacim Biyogaz Metan CO2 Doğ.gaz Propan Hidrojen Isıtma değeri yoğunluk Havaya yönelik yoğunluk oranı Ateşleme sıcaklığı Havadaki alevlerin maks. hızı Patlama hacmi Teorik hava ihtiyacı Source: Novatech 3 3

4 Çürütücü tipleri ve kurulum teknolojisi Yaş fermantasyon o Tamamen karıştırılmış fermente atık o Tapa akışlı çürütücü Kuru fermantasyon o Tapa akışlı çürütücü o Garaj tipi seri çürütücü 4 4

5 Avantajlar: - Kontrol edilebilir (katı besleme...) - Dirence sahip belirli basınç (20 mbar) - Karıştırma sisteminin basit şekilde onarımı - Düşük ısı kaybı Beton kaplamalı beton çürütücü - Rüzgardan korunması Dezavantajlar: - Entegre gaz tutucu olmaması - Çürütücünün iç kısmının onarımının zor olması - Betonun, tam olarak gaz sıkıştırıcı özelliğe sahip olmaması - Kaçakların belirlenmesinin zor olması 5 5

6 Beton kaplamalı beton çürütücü 6 6

7 NQ Tesisi Teknolojisi Kaynak: NQ Anlagentechnik 7 7

8 Tek membran kaplamalı beton çürütücü Avantajlar: - Düşük maliyet alternatifi - Çürütücü revizyonunun basit olması - Entegre gaz tutucu Esnek, EPDM-film gaz tutucu (balon tip) Dezavantajlar: - Rüzgara ve hava koşullarına hassas yapı - % 100 gaz tutucu özelliğe sahip değil - Gaz seviyesinin belirlenmesinin zor olması 8 8

9 9 9

10 10 10

11 11 11

12 Tek membran kaplamalı beton çürütücü 12 12

13 Çift membran kaplamalı beton çürütücü Avantajları: - Basit çürütücü tamiri - Entegre gaz tutucu - Hava şartlarına dayanıklı - Gaz seviyesinin belirlenmesinde kolaylık Esnek, EPDM-film PVC Doku Betonarme dolgu Hava desteği için fan Dezavantajları: - Bir kaplamalı çürütücüden daha pahalı olması - % 100 gaz tutucu olmaması - Sürekli enerji tüketimi olması 13 13

14 Çift membran kaplamalı beton çürütücü 14 14

15 Çelik çürütücü Çelik/paslanmaz çelik kombinasyonu 150 kw Gasmotor Biogasanlage Kompakt 150 Fahrsilos Gasspeicher 200 m³ Gesellschaft für umweltschonende Technologie Reaktör: halka içinde halka beton konteynır Vorgrube 75 m³ Fermenter: m³ Arbeitsvolmen Nachgärlager: m³ 15 15

16 Lipp biyogaz sistemi Tahıl, Darı mısırı Değirmen /Sıkma Tutma Süresi Yaklaşık 15 gün Biyokütle depolama Laktik asit fermantasyonu ph değeri 4 500m 3 hacim = yaklaşık 350t Tahıl %50 DS İşleme suyu Dişli pompa ile otomatik beslemeli, günde birçok kez 16 16

17 Kombi çürütücü (beton ve paslanmaz çelik) Beton taban, V4A halka (paslanmaz çelik) Bütün borular paslanmaz çeliktir Çift kaplama kombinasyonu mümkündür Gasraum Tragluftdach Gasmembrane Mittelstütze mit Tragbändern Feststoffeintrag Rührwerk Isolierung Beton Edelstahblech Heizung Gärsubstrat Dichtmasse Edelstahlwinkel Beton Beton tank kısmi olarak zemin içindedir

18 Palet karıştırıcılı yatay çürütücü Avantajlar: - Yüksek katı içeriğini çürütme - Yüksek yükleme oranının mümkün olması - Az akış kesintisi - Otomatik toprak drenajı - Tam karıştırma - Yüksek çürütücü verimi - Kuru çürütmeye uygun Dezavantajları: - Yüksek maliyet - Çürütme sonrası evre gerekli - Sınırlı boyut 18 18

19 Palet karıştırıcılı yatay çürütücü Çelik veya Beton 19 19

20 Sistem VSP - Pfefferkorn Kaynak:

21 Sistem BIMA Biyogaz kaynaklı karıştırma düzeni Evre A Üst oda Alt mikserler Kaynak: &

22 garaj tipi çürütücü 22 22

23 %20 üzerinde kuru maddeli biyokütle için kuru fermantasyon sistemi Ana Fonksiyon Biyogaz Şalüme Torch Sızıntı dağıtıcı Isıtma Sızıntı Leachate tankı tank Biyokütle Gaz sıkıştırma kapısı Kojeneratör Duvar ve zemin ısıtmasına sahip beton çürütücü Sızıntı drenaj sistemi 23 23

24 Kuru ve yaş fermantasyonun karşılaştırılması Teknik Kriter Substrat Katı fermantasyon Fermente edilebilir substrat ( maks. % 50 VS) Sızıntının, akışın ön karıştırma Sıvı fermantasyon Pompalanabilir susbstrat (maks. % 13 VS) Homojenleştirme Etkileşimler Tesis Arıza İşleme enerjisi Enerji yoğunluğu Emisyonlar Tek. Uygulama Hijyen Uygulanmaz Modüler, 1-aşamalı grup işleme Yalnızca tek modül etkilenir Düşük (Sızıntının devridaimi) Yüksek Yönetime bağlı Gübre ve/veya kompost teknolojisi Az problemli (grup işleme) Batan, yüzen katmanların ve köpüğün oluşumu Kompleks, çok aşamalı sürekli işleme Tüm çürütücü etkilenir Yüksek (homojenleştirme) Düşük Yönetime bağlı Sıvı gübre teknolojisi Daha fazla problemli 24 24

25 Yeni basit çürütücü gelişimi 25 25

26 Basit GÖLET Teknolojisi 26 26

27 Basit işleme tasarımı 27 27

28 Direk besleme için yandan açılır 28 28

29 Merkezi atık yüksek performans pompası Tüm pompalamayı yapar Tüm karıştırmayı yapar Tüm eritmeyi yapar Tüm ısıtmayı yapar 29 29

30 GÖLET işlemenin avantajları Daha fazla besleme gerekmez Çürütücü içinde dahili cihazlar gerekmez Karıştırma işleminin arızalanması durumunda hızlı reaksiyon gerektirmez yüksek yedekleme Düşük teknoloji girdisi Düşük elektrik ihtiyacı Çürütücü içindeki farklı biyolojik aşamalara sahip bölümler denge ve verimlilik getirir Farklı tesis boyutları ve konteynır sistemleri için uygundur 30 30

31 Yukardan akım-aşağıdan akım-yeniden akım sabit film reaktörü (UDR) Çıkış borusu biyogaz ve aktif biyokütle Gaz tutucu ve Kojenerasyon Sistemine giden biyogaz borusu Kombine substrat ve gaz borusu Biyokütlenin geri kazanımı Sedasyon ve ayırma boşluğu Aşağıdan akım sabit yatak reaktörü Yukardan akış sabit yatak reaktörü Yeniden akış borusu Besleme borusu Kalıntı tahliye borusu Fermente atık kalıntısı için toplama boşluğu Mikser Aşılama boşluğu 31 31

32 Küçük ünite 32 32

33 Fixed film repower system depolama Ön çürütücü Sabit film storage Pre digester Fixed film reactor reaktörü Substrate depolama storage Katı madde besleyici solid feeder Sabit film reaktörüne sahip 100 kw üzeri (%~25) 33 33

34 İşleme ve besleme teknolojileri Sıvı akışında aktarmalı besleme Karıştırma tankında besleme Sıvı gübre Katı substratlar Katı substratlar Karıştırma tankı Çürütücü Karıştırma tankı Katı substratın direk beslemesi Membran kaplamalı çürütücü Beton kaplamalı çürütücü Katı substratlar Katı substratlar Çürütücü Çürütücü 34 34

35 Katı besleme sistemleri Besleme vidası Besleme pistonu Besleme şaftı Katı susbtrat için direk besleme sistemi 35 35

36 Pompalı sıvı besleme sistemi Döner piston pompası 36 36

37 Pompalı sıvı besleme sistemi Santrifüj pompa Pompaya dozajlama yapan eksantrik vidası 37 37

38 Katı besleme tekniklerinin gözden geçirilmesi Biyogaz tesislerinde bulunan katı madde için mekanik besleme sistemleri Çürütücüye yönelik direk besleme Dikey besleme karıştırma araçları Besleme karıştırma araçları Konveyör bandı ve besleme teçhizatı Yatay besleme karıştırma araçları Besleme teçhizatı Dozaj noktaları Besleme teçhizatları Sıyırıcılı-Zincirli konveyör Konveyör bantları Kayar konveyör Hidrolik enjeksiyon 38 38

39 Katı sıvı besleme teknikleri Evre 1 [972 m3] Evre 2 [622 m3] Depolama tankı [1700 m3] Katı substratlar Gübre [200 m3] Kojenerasyon 330 KW Birleşik Substratlar [100 m3] Elektrik şebekesi 39 39

40 Biyogaz tesisleri için katı besleme sistemleri Çürütücü içinde direk besleme Geçmiş!! 40 40

41 Biyogaz tesisleri için katı besleme sistemleri Konveyör bandı ve besleme teçhizatına sahip besleme karıştırma aracı 41 41

42 Biyogaz tesisleri için katı besleme sistemleri Kısmi olarak gömülü çürütücü içine besleme teçhizatı 42 42

43 Biyogaz tesisleri için katı besleme sistemleri Besleme teçhizatına sahip besleme karıştırma aracı Besleme teçhizatına sahip dozaj mikseri 43 43

44 Biyogaz tesisleri için katı besleme sistemleri 44 44

45 Biyogaz tesisleri için katı besleme sistemleri Besleme teçhizatına sahip sıyırma zeminli konveyör Zincir konveyörlü hidrolik katı vagon 45 45

46 Kayar konveyöre sahip silaj beslemesi Double screw Çift vidalı conveyor konveyör Enine araçlı manevra çubuğu Hidrolik silindir Kayar konveyör zemini, geniş silolara yönelik deşarj sistemidir. Bu yapı, hidrolik silindirler tarafından ileriye veya geriye doğru hareket ettirilebilen 2 veya 3 mobil bölümden oluşmaktadır. İleriye hareket boyunca, malzeme çift vidalı konveyörün içine doğru hareket ettirilir ve bu şekilde silodan alınarak ilgili yere nakledilir. Substratlar, bir dişli sistem üzerinden çürütücüye eklenmektedir. Kayar konveyör zemini 95 m³ Hidrolik silindir 46 46

47 Biyogaz tesisleri için katı besleme sistemleri Alt seviye enjeksiyon pistonu 47 47

48 Besleme boyunca göz önünde bulundurulacak hususlar Maksimum günlük girdi miktarı - Tutma süresi, Hacimsel yük Sürekli girdi devri - Mümkün olduğu kadar sık şekilde küçük parçalar" - gevşek substrat besleme yerine, sıkıştırma olmaması Substratta değişikliklerden kaçınmak Aşırı basıncı engellemek adına doğru akışı sağlamak - Aşırı basıncı kontrol etmek 48 48

49 İlginiz için teşekkür ederiz! Türk-Alman Biyogaz Projesi Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH And Sokak No: 8/ Cankaya/Ankara, TURKEY T T E biogas-tr@giz.de I I Yazar: Michael Köttner, International Biogas and Bioenergy Centre of Competence (IBBK) 49 49