Tavuk gübresi işleyen bir biyogaz tesisinin katı fermente ürününden üretilen biyopeletlerin biyoyakıt ve aktif karbon olarak kullanım potansiyelinin araştırılması

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Tarım Makineleri Ve Teknolojileri Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MEHMET SOLAK

Danışman: Kamil EKİNCİ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışma, tavuk gübresinden biyogaz üretimi atıkları olan katı fermente üründen biyoyakıt ve aktif karbon üretimini araştırmaktadır. 7MW kurulu güce sahip bir biyogaz-elektrik üretim tesisinin, yılda yaklaşık 45 000 ton ürettiği katı fermente ürünün yakıt peletleri olarak, uluslararası kalite kriterleri açısından incelenmesi, ayrıca bir biyoyakıt iyileştirme ön işlemi olarak torefaksiyonun yakıt parametrelerine etkisi incelenmek için peletler tam ölçekli bir akışkan yataklı kazanda yakılmış ve yakıt özellikleri deneysel olarak incelenmiştir. İdeal torefaksiyon sıcaklığı ve süresi, üst ısıl değer temel alınarak 290°C'de 60 dakika olarak belirlenmiştir. Torefaksiyon işlemi, yakıt peletlerinin fiziksel, kimyasal, elementel ve emisyon parametrelerinde değişikliklere neden olmuş ve termodinamik özelliklerini değiştirmiştir. Atıkların, biyoyakıt peletleri olarak kalite kriterlerini karşılamaması ve torefaksiyon işleminin, bazı yakıt parametrelerini iyileştirmesine rağmen, kalite standartlarına uygun biyoyakıt üretimini sağlamaması, atıkların değerlendirilmesi için alternatif olarak aktif karbon üretim olanakları araştırılmıştır. Başlangıçta 4.49 m2/g BET değerine sahip materyal 1N ZnCl2, KOH ve H3PO4 kimyasallarıyla emprenye edilmiş ve ardından termal aktivasyon ile aktif karbona dönüştürülmüştür ve sırasıyla 582.76 m2/g, 457.31 m2/g ve 0.68 m2/g yüzey alanına sahip olmuştur. Başlangıçta iyot ve metilen mavisi adsorpsiyon yeteneği olmayan materyal, ZnCl2, KOH ve H3PO4 ile aktivasyon ile, sırasıyla 1759.9 mg/g, 1295.4 mg/g ve 0.68 mg/g iyot numarası ve 318.1 mL/g, 260 mL/g ve 3.3 mL/g metilen mavisi numarasına sahip olmuştur. Kimyasal aktivasyonda, ZnCl2 ile aktivasyonda başarı sağlanırken H3PO4 kimyasalı, materyalin tamamen tahrip olmasıyla sonuçlanmıştır. Katı fermente ürünün ilk durumda %36.45 olan karbon miktarı ZnCl2 aktivasyonu ile %70.37 seviyesine kadar iyileştirilmiştir. Katı fermente ürün atıklarının değerlendirilmesinde, ZnCl2 kimyasalı ile aktif karbon üretimi, başarıyla sonuçlanmıştır.