Geri Dön

Thermodynamic and thermoeconomic analysis and optimization of biogas usage in electricity and hydrogen productions from wastewater treatment systems

Atık su arıtma sistemlerinde üretilen biyogazın elektrik ve hidrojen üretiminde kullanımının termodinamik ve termoekonomik analiz ve optimizasyonu

  1. Tez No: 318433
  2. Yazar: SİNAN DEMİR
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AYŞEGÜL ABUŞOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Çevre Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Atık su arıtma sistemi, Kojenerasyon, Termodinamik, Termoekonomik, Optimizasyon, Hidrojen üretimi, Wastewater treatment, Cogeneration, Thermodynamic, Thermoeconomic, Optimization, Hydrogen production
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 247

Özet

Bu çalışmada, atık su arıtma sistemlerinde üretilen biyogazın elektrik ve hidrojen üretiminde kullanımının termodinamik ve termoekonomik analiz ve optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Termodinamik ve termoekonomik analizler için geliştirilen prosedür ve formüller Gaziantep'te bulunan gerçek bir kentsel atık su arıtma tesisine ve biyogaz motor tahrikli gerçek bir kojenerasyon sistemine [GASKI] uygulanmıştır. Mevcut atık su arıtma tesisi günde 222.000 m3 atık suyu arıtmaktadır ve tesisteki çamur şartlandırma işlemi sonucu günde ortalama 10.000?18.000 m3 biyogaz üretilmektedir. Kojenerasyon sisteminde bulunan biyogaz motoru yıllık 8760 GWh elektrik üretmektedir ve bunun için toplam yıllık biyogaz tüketimi 3.400.000 m3' tür. GASKI atık su arıtma sistemi ve biyogaz motor tahrikli kojenerasyon sisteminin toplam ekserji verimi ise %46.2 olarak bulunmuştur. Yapılan termoekonomik analiz neticesinde, arıtılmış atık suyun ve üretilen elektriğin birim ekserji maliyetleri sırasıyla 3.804 ¢/m3 ve 25 $/GJ olarak hesaplanmıştır. Bu tezde, kentsel atık su arıtma sistemleri için yedi ayrı hidrojen üretim modeli geliştirilmiştir ve bu modellerin termodinamik ve ekonomik analizleri tez çalışmasında verilen gerçek işletme ve maliyet değerleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, we perform thermodynamic and thermoeconomic analysis and optimization of biogas usage in electricity and hydrogen productions from wastewater treatment systems. The procedure and formulations of the analyses are provided and applied to an actual municipal wastewater treatment plant and a biogas engine powered cogeneration system located in Gaziantep, Turkey [GASKI] using actual operational and cost data. The plant treats nearly 222,000 m3/day of domestic wastewater and as a result of the sludge stabilization in the plant, daily biogas generation is 10,000-18,000 m3. The annual electricity production of the cogeneration is 8760 GWh and the total annual biogas consumption is 3,400,000 m3. The overall exergetic efficiency of GASKI WWTP including BEPC system is found to be 46.2%. The specific unit exergetic costs for the treated wastewater and electricity produced are obtained to be 3.804 ¢/m3 and 25 $/GJ, respectively. Seven hydrogen production models for the present municipal wastewater treatment plant are developed and thermodynamic and economic analyses of these models are performed using the actual data obtained from GASKI WWTP and BEPC.

Benzer Tezler

  1. Afyonkarahisar'da bir biyogaz enerji tesisinin termodinamik modellemesi ve termoekonomik optimizasyonu

    Thermodynamic modelling and thermoeconomic optimization of a biogas energy plant in Afyonkarahisar

    MUHAMMED ARSLAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Mühendislik BilimleriAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEYHUN YILMAZ

  2. Exergetic and thermoeconomic performance analysis and optimization of diesel engine powered cogeneration systems

    Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin ekserjetik ve termoekonomik performans analizi ve optimizasyonu

    AYŞEGÜL ABUŞOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Makine MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET KANOĞLU

  3. Jeotermal ve güneş enerjisinin elektrik ve hidrojen üretimi, ısıtma ve soğutma için kullanılmasının yapay sinir ağları ile modellenmesi, termoekonomik analizi ve optimizasyonu

    Artificial neural networks modeling and thermoeconomic analysis and optimization of geothermal and solar energy use in electricity and hydrogen generation, heating and cooling

    OZAN ŞEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. CEYHUN YILMAZ

  4. Organik rankıne çevriminin termodinamik analizi ve termoekonomik optimizasyonu

    Thermodynamic analysis and thermoeconomic optimization of organic rankine cycle

    ESRA ÖZDEMİR KÜÇÜK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    EnerjiBursa Uludağ Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUHSİN KILIÇ

  5. Absorbsiyonlu soğutma sistemlerinin termoekonomik optimizasyonu

    Thermoeconomic optimization of the absorbtion refrigeration systems

    ASLI BABADAĞLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Makine MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. REŞAT SELBAŞ