2. Biogas-Training Biyogaz Teknolojisinin Bulunduğu Düzey: Güncel Trend ve Gelişmelere Genel Bakış (Almanya) Jaqueline Daniel-Gromke, Nadja Rensberg Deutsches BiomasseForschungsZentrum (DBFZ) Ankara, 11.07.2011 1
Gübre şerbeti tesisi Isıtma kazanı BHKW* * Sıklıkla işleticinin kendi yapımı Tarihçe Ön arıtma tekniği, mayşeleme Fermantasyona dahil etme tekniği ticari biyogaz BHKW (blok ısı santrali) Kutu yöntemi + ORC Şebekeye besleme + ilk ticari deneme BZ + Otto-Motoru 500 kw %34 % 40 elek. Verim oranı 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2
Özgenil yönetimi Malzeme giriş hangarı Katı maddeler Dökme rampası Yatay depo / Araç silosu Silo sistemleri Katı gübre depoları Açık gübre şerbeti deposu Trend: Kapalı çalışma şekli Kapalı gübre şerbeti deposu Sıvılar Açık ön çukurlar Kapalı ön çukurlar Kapalı ön konteyner Tanks (Fette, Glycerin Diğer* etc.) Cevaplar (n=16) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 3
Özgenil yönetimi Yağmur suyu Sızıntı suyu Kanalizasyon Foto: DBFZ Örnek: Katı özgenillerin depolaması (araç silosu) Üstü kapalı Temiz sınır kenarı Yağmur suyunun ve sızıntı sularının ayrı toplanması Fermente edici 4
Özgenil yönetimi Input Eder/Schulz 2006 Örnek: Katı maddenin işleme girişi Foto: Vogelsang Devamlı girdi akışına kapsüllenmiş katı madde girişi Sulu giriş dökme bacaları artık teknolojinin düzeyine uygun değildir Foto: Börger 5
Özgenil yönetimi Foto: DBFZ Örnek: Sıvı özgenillerin işleme girişi Kapalı sistemlere giriş Açık çukurlar artık teknolojinin düzeyine uygun değildir Foto: DBFZ 6
Özgenil yönetimi Foto: BTA Foto: Biosaar Teknolojinin düzeyi: Dökülebilir biyoçöplerin hazırlık işlemi Örnek: selulozik hamurlayıcı/katı madde çözücü: Dökülebilir özgenillere işlem suyunun nüfuz etmesini sağlarlar 7
Özgenil yönetimi Çöp giriş deposu ve nakil salyangozları Fotos: DBFZ Trend: yeni özgenillerden yararlanılması Örnek: ambalaj açma makinesi: Madde ayırmak için kalbur Darbe/kesme teknolojili ufalama Ambalajlı gıda maddelerinin işlem suyu olmadan işleme hazırlanması 8
Karıştırma kazanı CSTR Karıştırma kazanı PFTR Biyogaz üretimi Kutulu fermente edici Çevrimli Schlaufenreaktor reaktör Halka Ring-in-Ring-Fermenter içinde halka fermente edici Yer betonu Beton segmentler 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Paslanmaz çelik Emaye çelik Siyah çelik Cevaplar (n=16) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Folyo çatı Folyolar Beton tavan Paslanmaz çelik/emaye Siyah çelik GFK "klasik" fermente edici Cevaplar (n=16) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 9
Biyogaz üretimi Trend: Islak çürüme işleminde başka fermente edici yapı türleri Halka içinde halka- Oval- Dikdörtgen Hedef: Az yer tutan yapı Hedef: Damla akış Foto: Lehner Bau Foto: SW Umwelttechnik Ortada ayırma duvarlı Kanal akışı Foto: DBFZ 10
Biyogaz üretimi Islak çürütme yöntemi: gelecekte her noktasında gaz geçirmez olacak Gaz deposu Ön depo Fermente edici Çür. artık. deposu İçinden akış yöntemi [gelecekte] Çürüme artıkları deposu kapalı olacak Ön depo Gaz deposu Fermente edici + GRL Konteyner dolu Konteyner boş Depolama yöntemi Tüm unsurların çürümesinin tamamlanması? [henüz gerçekleştirme örneği pek yok] Gaz deposu Gaz deposu Depolama, içinden akış yöntemi [Teknolojinin bugünkü düzeyi] Ön depo Fermente edici Çür. artık. deposu 11
Biyogaz üretimi Gelecekte: gaz geçirmez şekilde kapatılmış çürüme artığı depoları flüssige Gärreste offenes Açık havuz Becken (lagün) (Lagune) offener Açık yuvarlak Rundbehälter kap offene Açık kanallar Kanäle Yuvarlak Rundbehälter kap kapalı, abgedeckt, geç geçirmez nicht gasdicht değil Yuvarlak kaplar kapalı, Rundbehälter abgedeckt, gasdicht Gaz geçirmez Antworten (n=16) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Piyasaya sunulan çürüme artığı depolarında kapalı tip ağır basmakta. Gaz geçirmez kapalı sistemler 5-7 yıl içerisinde daha yüksek gaz çıktısı sayesinde kendini finanse etmekte Ek avantaj: daha iyi besin içeriği 12
Biyogaz üretimi Trend: Özgenile uyarlanmış fermente teknolojisi (katı maddeler dökülebilir biçimde kalır) Gaz I. Kısım II. Kısım Motor egzoz gazı CO 2 Atık gaz Foto: DBFZ [Loock-TNS] Foto: Bekon CH 4 Düzey: Katı madde çürütme perkolasyon yöntemiyle yapılmakta Problem: Havalandırırken metan açığa çıkması Çözüm yaklaşımı: - I. Kısım havası kapalı gaz sistemine tahliye edilir - II. Kısım biyofiltreler üzerinden- atmosfere verilir t 13
Biyogaz üretimi Yöntem: Perkolat depolu fermente grubu Perkolat tankı F 1 (değişimde) F 2 (damlama) F 3 (çalışmakta) F 4 (çalışmakta) Trend: Kullanılan perkolasyon sıvısının miktarı şimdiye kadar çeşitli yöntemlerde sürekli yükseltildi. 14
Biyogaz üretimi Yeni yaklaşımlar: Fazlalık su yardımıyla katı madde çürütme işlemi Skizze: Gicon Skizze: Linke İki kademeli katısıvı çürütme tesisi 250 kw İçeri yığma yöntemi 450 kw güçlü tesis Foto: Gicon Hedef: odada metan oluşumu yok, performans artışı Foto: Linke 15
Biyogaz kullanımı Trend: Atık ısıdan yararlanmaya yönelik teknolojiler Çürüme artıklarını kurutma (itmeli döndürme, tamburlu, bantlı kurutucu) Yakın ısı şebekelerine besleme (biyoenerji köyleri) Isı-güç kuplajı kullanımı yerine giden biyogaz boru hattı Uzak ısı Mobil ısı sistemleri Malzeme kurutma ORC Termohidrolik jeneratör Absorpsiyon soğutucusu Cevaplar (n=16) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 16
Tesis kontrolü Opsiyon: Motor kontrolü/ gaz deposu yönetimi Ölçüm sensörleri sistemi: Kontrol prensibi: Motor sistemi Alarm Kontrol performansı Motor 3 Ana motor 2 Alarm Foto: DBFZ Açı sensörlü gerdirme ipi Ana motor 1 Hedef: Kontrol çalışmasında gaz çıkmasının önlenmesi Doğrudan değişikliğe tepki vermekte Şema: Fiedler (Yukarı Bavyera hükümeti) Ancak daha fazla teknoloji harcaması gerektiriyor (motorlar) Gaz dolum seviyesi 17
Tesis kontrolü Opsiyon: Yem rejimleri yoluyla kontrol Özgenil Biyogaz işlemi Prozessanalyse -FOS/TAC -Fettsäurespektrum -Methangehalt İşlem öngörüsü Girdi ayarı Hedef: işlem güvenliği, optimize gaz hasılası Ek teknoloji gerektirmez Ancak 2-3 gün gecikmeyle tepki verir 18
Sonuç: Almanya'da tesislerin gelişimi Trendler: - Kapalı yapı tipi - Yeni özgenillerin kullanıma girmesi - Yeni fermentasyon konteyneri yapı tipleri - İşlemin yönetimi için yeni yaklaşımlar Sonuç: halen niteliksel büyümenin yönü şunlara doğru: - Emisyon azaltma - Uygulama genişletmeleri - Tesis verimliliği ve çalışma güvenliği - Daha iyi atık ısı kullanımı (güç-ısı kuplajlı sistemler) - Kontrol enerjisi olarak biyogaz 19
İlginiz için teşekkür ederiz! Türk-Alman Biyogaz Projesi Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH And Sokak No: 8/11 06680 Cankaya/Ankara, TURKEY T +90 312 466 7056 T +49 6196 79830 007 E biogas-tr@giz.de I www.giz.de I www.biyogaz.web.tr Yazar: Jaqueline Daniel-Gromke, Nadja Rensberg Deutsches BiomasseForschungsZentrum (DBFZ) 20