Laboratuvar ölçekli merkezi ısıtmalı biyogaz reaktörü tasarımı, yapımı ve işletilmesi: mekanik karıştırma sürelerinin biyogaz üretim verimine etkisi

Bu tez çalışması üç aşamadan oluşmaktadır. 1. aşamada, 10 L hacimli prototip Sürekli Karıştırmalı Tank Reaktör (CSTR) tasarımı ve yapımı, 2. aşamada, 8 adet 10 L hacimli laboratuvar ölçekli merkezi ısıtmalı CSTR reaktör sistem tasarımı ve yapımı gerçekleştirilmiş ve 3. aşamada ise sığır gübresi fermentasyonunda farklı mekanik karıştırıcı çalışma sürelerinin biyogaz üretimine etkisi belirlenmiştir. CSTR reaktör sistemi sıcaklık kontrolü, merkezi otomatik su ısıtma sisteminin sıcaklık geri beslemeli kontrolü ile sağlanmıştır. Ayrıca, biyogaz sisteminde karıştırma için kullanılan elektrik motorlarının çalıştırılması, reaktörlerin dış ceket sisteminde dolaşan su sirkülasyonu ve sıcaklıkların ölçümü PLC aracılığı ile yapılmıştır. Mekanik karıştırıcı çalışma rejimleri 5/30, 10/30, 15/30, 20/30 (dakika çalış/dur) olarak belirlenmiştir. Denemelerin başlangıcında ana malzeme özellikleri (katı madde ve uçucu katı madde içeriği ve pH) belirlenmiştir. Efektif çalışılan hacim olarak 8 L, hidrolik bekleme süresi 20 gün ve günlük yükleme miktarı 400 mL olarak belirlenmiştir. Katı madde içeriği %8-9 olarak ayarlanmıştır. Denemeler süresince, biyogaz debisi, metan konsantrasyonu, günlük yüklenen materyal miktarı, katı madde ve uçucu katı madde içeriği, pH değerleri ölçülmüştür. Deneme sonuçları, mekanik karıştırıcı çalışma sürelerinin artması ile özgül metan üretimi hızının az miktarda arttığını, kümülatif metan üretimi açısından, 10/30, 15/30 ve 20/30 (dakika çalış/dur) çalışma rejimlerinin, 5/30 çalışma rejimine göre sırasıyla, %1.97, %1.75, %2.90 artış sağladığını, dolayısıyla mekanik karıştırıcı çalışma süresinin artması ile biyogaz-metan üretiminin arttığını göstermiştir.