Geri Dön

Helisel tübüler biyogaz reaktörünün tasarımı, yapımı ve işletilmesi: Sığır gübresi uygulama örneği

Design, construction, and operation of helical tubular biogas reactor: Dairy manure application example

  1. Tez No: 590478
  2. Yazar: EMRAH GÖDE
  3. Danışmanlar: PROF. DR. KAMİL EKİNCİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Enerji, Ziraat, Biotechnology, Energy, Agriculture
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 68

Özet

Bu çalışmada, süt sığırı gübresinden biyogaz üretimi için düşük maliyetli helisel tübüler biyogaz reaktörünün (HTBR) yapımı gerçekleştirilmiştir. HTBR reaktörünün performans göstergeleri belirlenmiştir. HTBR reaktöründen elde edilen veriler aynı koşullarda işletilen sürekli karıştırmalı tank reaktör (CSTR) ile karşılaştırılması yapılmıştır. Denemeler ortam sıcaklığında gerçekleştirilmiş olup ısıtma işlemi yapılmamıştır. Bu denemede her iki tip reaktöre iki farklı kuru madde içeriği (%6 ve %8) ve dört farklı organik yükleme oranlarında (OLR) (2.5, 3.5, 3.3 ve 4.6 kg OM/m3 gün) yükleme yapılmıştır. Denemeler kararlı rejimde 20 gün sürmüştür. Ortalama günlük biyogaz üretimi açısından yapılan değerlendirme sonuçları, CSTR denemelerinden elde edilen değerlerin HTBR reaktöründen elde edilen değerlerden OLR'nin 2.5, 3.3, 3.5 ve 4.6 kg OM/m3 gün koşullarında sırasıyla %8.05, %11.79, %8.07 ve %10.78 daha yüksek olduğunu göstermiştir. CSTR reaktörlerinde kümülatif metan üretimi 357.86 ile 460.56 NL arasında değişirken HTBR reaktöründe ise 318.57 NL ile 395.50 NL arasında değişmiştir. HTBR reaktöründe en yüksek metan üretimi kuru madde içeriğinin %8 ve organik yükleme oranının 4.6 kg OM/m3 olduğu koşullarda elde edilmiştir. Sonuç olarak, benzer işletim koşullarda çalıştırılan (ısıtmanın yapılmadığı koşullar) CSTR ve HBTR reaktörleri enerji üretimi ve tüketimleri açısından karşılaştırıldığında HBTR reaktörlerinin enerji giderinin olmadığı ve CSTR reaktörlerinin karıştırmadan kaynaklı enerji tüketimlerinin olduğu tespit edilmiştir. Düşük bütçeli tasarım olarak değerlendirilen HTBR tipi reaktörlerin CSTR tip reaktörlere göre daha az biyogaz ürettiği belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, a low cost helical tubular biogas reactor (HTBR) was built for the production of biogas from dairy manure. The performance indicators of the HTBR reactor were determined. The data obtained from the HTBR reactor were compared with the continuous stirred tank reactor (CSTR) operated under the same conditions. Trials were carried out at ambient temperature and no heating was performed. In this experiment, two types of reactors were loaded with two different dry matter contents (6% and 8%) and four different organic loading rates (OLR) (2.5, 3.5, 3.3, and 4.6 kg OM/m3 day). Trials lasted 20 days under stable regime. The results on average daily biogas production showed that the values obtained from the CSTR trials were found to be 8.05%, 11.79%, 8.07%, and 10.78% higher than those obtained from the HTBR reactor based on OLR of 2.5, 3.5, 3.3, and 4.6 kg OM/m3 day, respectively. Cumulative methane production in CSTR reactors ranged from 357.86 to 460.56 NL and in HTBR reactor from 318.57 NL to 395.50 NL. The highest methane production in HTBR reactor was obtained with condition of 8% dry matter content with OLR of 4.6 OM/m3. As a result, when CSTR and HBTR reactors operated under similar operating conditions (no heating) were compared in terms of energy production and consumption, it was found that HBTR reactors had no energy expenditure and CSTR reactors had energy consumption due to mixing. It was determined that HTBR type reactors which are considered as low cost design produced less biogas than CSTR type reactors.

Benzer Tezler

  1. Optimization of polymer resin systems for tubular composites

    Tübüler kompozitler için polimer reçine sistemlerinin optimizasyonu

    ELMAS ŞEYDA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ KILIÇ

  2. Helisel kanatlı ısıtıcı bulunan silindirik kapta faz değiştiren madde ile ısıl enerji depolanmasının deneysel incelenmesi

    Experimental investigation of thermal energy storage with phase change material embedded with helical finned heater inside a cylindrical container

    TOLGA ALTINOLUK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR

  3. Bir ısı değiştiricisinde grafit-saf su nanoakışkan kullanımının ısıl performans üzerindeki etkisinin deneysel olarak incelenmesi

    Experimental investigation of the effect of graphite-pure water nanofluid use on thermal performance in a heat exchanger

    YAĞIZ ÇOTUR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine Mühendisliğiİnönü Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TARKAN KOCA

  4. Dielectric elastomer actuators

    Dielektrik elastomer aktüatörler

    AZAMET KARAOĞLAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMİN SÜNBÜLOĞLU

  5. Helisel boruda akışkan akışının analizi

    An Analysis of the investigation of fluid flow in the helical duct

    OSMAN ERDİNÇ KULBEY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. L. BERRİN ERBAY