Bir biyogaz tesisinin enerji ve ekserji analizi yöntemiyle verimliliğinin hesaplanması

Bu çalışmada Bingöl ilinde bulunan bir biyogaz tesisinin gerçek zamanlı verileri kullanılarak enerji ve ekserji analizi yöntemleri ile termodinamiğin birinci ve ikinci yasa verimleri incelenmiştir. Biyogaz tesisi 650 m3/gün sıvı süt sığırı gübresi işleyerek mezofili şartlarda biyogaz üretmektedir, elde edilen biyogazdan da elektrik, sıcak su ve buhar enerjileri üretilmektedir. Tesis süt sığırı gübresinin yanı sıra başka hayvansal kaynaklı ve bitkisel kaynaklı atıkları da işlemektedir ancak bu atıklar değişken dönemlerde değişken miktarlarda geldiği için, yükleme planında kütlece en fazla miktara sahip ana hammaddesi olan ve her gün düzenli yüklenen süt sığırı gübresi üzerinden hesaplamalar yapılmıştır. Biyogaz tesisi dört bölümde incelenmiş bu bölümlerin her birinde bulunan tüm ekipmanların birinci ve ikinci yasa verimleri ayrı ayrı hesaplanmıştır. Tesiste 1067 kW elektrik üretim gücüne sahip dört adet biyogaz motoru ve 7000 m3 hacime sahip üç adet ana çürütücü bir adet son çürütücü reaktörü bulunmaktadır. Biyogaz tesisinin anaerobik çürütme sistemlerinde enerji dengesinde verimlerinin %90-98 arası değiştiği, biyogaz motorlu kojenerasyon sisteminin enerji dengesinde birinci yasa veriminin %70,2 olduğu ve ikinci yasa veriminin de %48,8 olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Biyogaz motorunun ürettiği güç, sıcak su enerjisi ve egzoz gazı kazanım güçleri katalog değerleri ile kıyaslanmış, gerçekleşen değerlerin katalog verileri ile %96,1 oranında benzerlik gösterdiği sonucu elde edilmiştir.