Büyükbaş hayvan gübresi ve tavuk gübresinden biyogaz üretiminin ADM1 kullanılarak modellenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Temiz Tükenmez Enerjiler A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SÜLEYMAN TUNÇEL
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): AYŞENUR UĞURLU
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Biyogaz santrali kurma aşmasında en önemli aşamalardan biri bu santrallerin gerçekçi bir şekilde modellenmesidir. Modelleme çalışması sayesinde kurulacak santral için uygun işletme koşulları belirlenebilmektedir. Buradan yola çıkarak, bu çalışmada arıtma tesislerinin modellemesinde kullanılan ve düşük hata oranlarına sahip sonuçlar veren Anaerobik Arıtma Modeli No. 1 (ADM1) modeli uygulanmış; tavuk ve iki farklı organik içeriğe sahip büyükbaş atığının biyogaz üretim modellemesi yapılmıştır. ADM1 modeli bir dizi dinamik ve denge sürecinden ve 200' ün üzerinde giriş parametresinden meydana gelmektedir. Modelde anaerobik reaktördeki arıtma sürecinde etkili olan mikroorganizmaların aktiviteleri deneysel sonuçlarla elde edilmiş matematiksel ifadeler ile tanımlanmıştır. Bununla birlikte, değişik sıcaklık ve organik yükleme hızlarında, farklı atık türlerini kullanarak analiz yapabilmek için model üzerinde çeşitli değişiklerin yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada da gereken düzenlemeler literatür çalışmalarında bulunan sonuçlar kullanılarak yapılmıştır. Modelleme çalışması tavuk atığı ve yüksek organik içerikli sahip sığır atığı için 35 °C, 30 °C ve 25 °C sıcaklık altında, sırasıyla 1, 1.5 ve 2 kg.UKM/m3.g organik yükleme hızları (OYH) için gerçekleştirilmiştir. Düşük organik içerikli büyükbaş atığı için modelleme ise 35 °C sıcaklık altında OYH 2 kg.UKM/m3.g iken gerçekleştirilmiştir. Çalışmada biyogaz üretim miktarı, biyogaz metan içeriği, 1 gram UKM başına biyogaz ve metan üretimi ve reaktör içindeki pH değeri incelenmiştir. Farklı organik içeriklere sahip atıklar için farklı modelleme koşulları altında model çıktıları karşılaştırılmış, en avantajlı durumlar ifade edilmiştir. Modelleme çalışması sonucunda reaktör işletme sıcaklığının arttırıldığı zaman biyogaz üretiminin ve 1 gram UKM başına biyogaz ve metan üretiminin, pH düzeyinin arttığı, biyogazın metan içeriğinin çok önemli ölçüde değişmediği görülmüştür. Organik yükleme hızı arttırıldığı durumda ise 1 gram UKM başına biyogaz ve metan üretiminin ve pH düzeyinin düştüğü gözlemlenmiştir. Her koşul altında; tavuk atığından, analizi yapılan diğer iki farklı sığır atığına göre daha yüksek biyogaz miktarı ve 1 gram UKM başına biyogaz ve metan üretimi, pH düzeyi elde edilmiştir. Tahmin edildiği gibi yüksek organik içerikli sığır atığından her durumda düşük organik içerikli sığır atığına göre daha yüksek biyogaz miktarı ve 1 gram UKM başına biyogaz ve metan üretimi elde edilmiştir. ADM1 ile yapılan analiz sonucunda modelin literatürdeki deneysel çalışmalara uygun sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir.