Biyogaz yakıtlı motor ile tahrik edilen süt soğutma sisteminin geliştirilmesi

Bir süt üretim çiftliğinin, temel prosesleri olarak kabul edilen süt sağım ve süt soğutma işlemleri toplam işletme maliyetinin %49'luk kısmını oluşturmasıyla, çiftliğin en önemli enerji tüketim maliyetine neden olmaktadır. Günümüzde enerji tüketim maliyetlerini azaltmanın en etkili yollarından biri yenilenebilir enerji kaynaklarından yararlanmaktır. Dolayısıyla bu alanda gerçekleştirilecek çalışmalar, elektrik enerjisi tüketiminde önemli tasarruflar sağlayabileceği gibi çiftliğin tüm elektrik ihtiyacını da karşılayabilir. Türkiye'de birçok çiftlik, hayvan atıklarını kullanmadan doğaya bırakmaktadır. Bu durum yeraltı kaynak sularının kirlenmesine, koku ve sinek oluşumuna, vb. çevresel ve sağlık problemlerine sebep olmaktadır. Tüm bu sorunların önüne geçmek için hayvansal atıkların değerlendirilmesi büyük önem arz etmektedir. Hayvan atıklarının en iyi değerlendirme yöntemlerinden biri ise çürüterek biyogaz elde edilmesidir. Bu tez çalışması kapsamında bir süt üretim çiftliğinde hayvan atıklarından elde edilen biyogaz enerjisi ile çalışan bir süt soğutma sistemi geliştirilmiştir. Oluşan metan gazının içerisinde bulunan karbondioksit, hidrojen sülfür vd. gazların filtreleme işlemleri gerçekleştirilmiş ve 10 m3 'lük membranda depolanmıştır. Depolanan biyogazın içten yanmalı gaz motorunda kullanılmasıyla oluşan tahrik kuvveti, 300 litrelik süt soğutma tankının kompresörüne aktarılarak soğutma işleminin gerçekleştirilmesi sağlanmıştır. Sistemin sayısal hesaplamaları Java programlama dili kullanılarak geliştirilen bir matematiksel modelleme çalışması yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalarda ise ilk sağımda 35 oC'deki 150 litre sütün +4 oC 'ye 1 saat 50 dakikada soğuturken, son sağımda 300 litre sütün sıcaklığının ortalama 2 saat 5 dakika içinde 19 ⁰C'den 4 ⁰C'ye düştüğü gözlemlenmiştir. Ayrıca soğutulan sütten alınan numunelerin mikrobiyal analizleri yapılmış ve oluşan koloni sayısının ortalama 2,1 x 104 koloni/ml (log_10⁡4,32) olduğu tespit edilmiştir. Yapılan çalışma sonucunda biyogaz ile süt soğutma işleminin, TS EN 13732 numaralı Türk Standardına uygun olduğu ve çiftliğin enerji tüketimini önemli ölçüde azalttığı açıkça görülmüştür.