Protatif anaerobik biyoreaktör tasarımı ve üretim denemeleri

Authors : Halil ŞENOL, Selçuk ATASOY

Pages : 1146-1157

Doi:10.17714/gumusfenbil.1115001

View : 15 | Download : 9

Publication Date : 2022-10-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Biyogaz organik atıkların anaerobik sindirimi ile üretilebilen yanıcı bir gaz karışımıdır. Biyogaz içerisinde % 50-65 metan gazı, % 35-50 karbondioksit (CO2) gazı ve 100-1000 ppm oranında hidrojen sülfür (H2S) gazı ihtiva etmektedir. Biyogaz üretim teknolojilerinde en büyük dezavantajlardan biri biyogazı biyometana çeviren saflaştırma teknolojilerinin maliyetidir. Bu çalışmada protatif, kesikli çalışan bir anaerobik biyoreaktör ve 20 litrelik bir gazometre tasarlanmıştır. Gazometre kullanmaktaki amaç biyoreaktörden çıkan ham biyogazın içinde bulunan H2S ve CO2 gazlarının dışarıdan herhangi bir müdahale gerektirmeden sadece biyogazın üretim gücünü kullanarak adsorpsiyonunu sağlamaktır. Bu kapsamda 5 litrelik etkili hacmi bulunan kesikli biyoreaktörün sadece üretilen biyogaz miktarı ve biyogaz içeriği iki tekrarlı test edilmiştir. Bu üretim kapsamında kesikli reaktörde gaz üretiminin başladığı andan itibaren her beş günde bir numune alınmış olup kimyasal oksijen ihtiyacının giderimi başlangıç durumuna göre kıyaslanmıştır. Her üretim denemesi 36 gün sürmüştür ve üretim denemeleri 2 tekrarlı yürütülmüştür. Daha sonra çalışmanın ikinci aşamasına geçilmiş olup biyogaz çıkışı doğrudan gazometre tankına bağlanmıştır. Bu aşamada gazometreden ve kesikli reaktörden her beş günde bir biyogaz ve organik atık numune örneği alınarak test edilmiştir. Gazometresiz denemeler sonucunda oluşan biyogazın H2S ve CO2 içerikleri sırasıyla 558 ± 55 ppm ve % 55.4 ± 2.9 iken gazometreli üretim sonucunda bu değerler sırasıyla 45 ppm ve % 24.5 olarak bulunmuştur. Sonuç olarak endüstriyel ölçekli bir gazometreli sistemin ekstra bir biyogaz saflaştırma ünitesi gerektirmeden biyogaz içerisindeki H2S’nin yaklaşık %88’ ini ve CO2’nin % 55’ ini adsorpladığı tespit edilmiştir. Sonraki çalışmalar için, gazometre hacminin değişimi ve gazometredeki suyun bekletme sürelerinin artırılması, CO2 ve H2S konsantrasyonlarının daha da azaltılabileceği için tavsiye edilmektedir.
Keywords : Biyogaz, Hidrojen sülfür, Karbondioksit, Kesikli biyoreaktör, Metan