19 Eylül 2014
T.C.
KUZEYDOĞU ANADOLU KALKINMA AJANSI
BİYOGAZ TEKNİK GEZİ RAPORU
12-15 Ağustos 2014
Bedrettin UZUN
Erzurum Yatırım Destek Ofisi
TRA1
2014
Her hakkı saklıdır.
0
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
İçindekiler
1.
Giriş.................................................................................................................................................. 1
2.
Biyogaz............................................................................................................................................. 1
3.
Çiftlikler ve Biyogaz Tesisleri ........................................................................................................... 1
3.1.
ITC A.Ş. Mamak Geri Dönüşüm Tesisi .......................................................................................... 1
3.2.
TİGEM Koçaş Tarım İşletmesi ...................................................................................................... 2
3.3.
SÜTAŞ ENFAŞ Aksaray OSB Biyogaz Tesisi ................................................................................... 3
3.4.
Ekim Grup Biyogaz Tesisi ............................................................................................................. 5
3.5.
TİGEM Gözlü Tarım İşletmesi ...................................................................................................... 6
3.6.
Ege Üniversitesi Güneş Enerjisi Enstitüsü (GEE) .......................................................................... 8
3.7.
TİGEM Mahmudiye Tarım İşletmesi .......................................................................................... 12
4.
Solucan Gübresi Tesisleri ............................................................................................................... 12
4.1.
Akmesolidem ............................................................................................................................. 13
4.2.
Ekosol ........................................................................................................................................ 14
5.
Değerlendirme............................................................................................................................... 15
1
19 Eylül 2014
1. Giriş
Erzurum ilimiz Narman Kaymakamlığının KUDAKA tarafından desteklenen
“Yenilenebilir Enerji ile Sağlıklı ve Ekonomik Yaşam” isimli ve TRA1/14/DFD/0024 referans
numaralı projesi kapsamında yapılan teknik geziye KUDAKA’dan bir uzman da katılım
sağlamıştır. Teknik gezi kapsamında çöpten ve hayvan atıklarından biyogaz ve/ve ya elektrik
üreten tesisler ve bu tesislere hayvan atığı sağlayan çiftlikler yerinde görülmüş ve
incelenmiştir. Bu tesislerin bir kısmı çalışır vaziyette bir kısmı gezi esnasında inşaat halindeydi.
Narman İlçe Kaymakamlığı tarafından hazırlanan proje kapsamındaki teknik geziye
Narman İlçe Kaymakamı Murat EREN, Narman İlçe Tarım Müdürü Salim PEHLUVAN, Narman
İlçe Tarım Müdürlüğü Mühendisi Ahmet Sait ÖZÇELİK ve KUDAKA Erzurum Yatırım Destek Ofisi
Uzmanı Bedrettin UZUN Katılım sağlamıştır.
2. Biyogaz
Biyogaz fosil olmayan organik maddelerin fermantasyonu sonucu ortaya çıkan metan
ağırlıklı bir gazdır. 1 m3 biyogaz yaklaşık olarak yarım m3 doğalgaza eşdeğer ısıl enerjiye
sahiptir. Hayvan atıklarından biyogaz eldesi için sıcak atığın belli bir süre belli bir sıcaklıkta
tutularak bakteriler yardımıyla fermente olması beklenir. Bu fermantasyon işlemi sırasında
biyogaz açığa çıkar. Fermantasyon işlemini tamamlayan atığın hem sıvısı hem katısı yanmış
organik gübre olarak değerlendirilir.
Biyogaz, doğalgaz gibi ısıtma ihtiyacında kullanılabilmesinin yanı sıra bir jeneratörü ya
da kojenerasyon cihazını besleyerek elektrik üretiminde de kullanılabilir. Kojenerasyon cihazı
hem ısı hem elektrik üreten bir cihazdır. Bu tesislerle ilgili daha fazla detay gezilen çiftlikler
kısmında yer almaktadır.
3. Çiftlikler ve Biyogaz Tesisleri
3.1. ITC A.Ş. Mamak Geri Dönüşüm Tesisi
İsveç
ITC
firmasının
Türk
ortaklarıyla Ankara Mamak’ta kurup
işletmekte olduğu tesisin kurulu gücü 24,5
MW elektriktir. Tesis kentin atıklarını
toplayıp anaerobik fermentansyon yoluyla
atıklardan gaz üretip bu gazı da elektrik
üretiminde
kullanmaktadır.
Firma
Ankara’nın günlük atıklarını toplamanın
yanı sıra onlarca yıldır Mamak çöplüğü
olarak bilinen sahanın rehabilitasyon
işlemlerini de yürütmektedir.
Eski çöp yığınlarının içine döşenen hatlarla çöplüğün hala üretmekte olduğu gaz
toplanarak enerji olarak değerlendirilmektedir. Çöplükten çıkan bu gaz bertaraf edilmezse
patlamalarla ve çevre kirliliğiyle sonuçlanabilmektedir.
1
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
Tesiste toplanan atıklar ayrıştırılarak geri dönüşüme uygun olanlar geri dönüşüme
gönderilmektedir. Anaerobik fermantasyona uygun olan organik atıklar ise fermantasyon
işlemine tabi tutularak biyogaz üretimine katkıda bulunmaktadırlar. Geri dönüşüm
yapılamayan ve biyogaz üretimine tabi tutulamayan atıklar ise yakılarak bertaraf
edilmektedirler.
Tesis gazın yakılması sonucu oluşan karbondioksitin kısmen bertarafını sağlamak için
tesis kampüsünde seralar kullanarak değişik meyve, sebze ve çiçek türleri yetiştiriyorlar. Bu
mahsulleri de isteyene satmaktadırlar.
ITC Mamak Tesisi 49 yıllığına Mamak çöplüğünün atık yönetimini ve rehabilitasyonunu
üstlenmiştir. ITC‘nin Türkiye’de bunun gibi 5 tesisi daha bulunmaktadır. Ancak en yüksek
kapasiteli tesisi Mamak’takidir. Tesisin elektrik üretim kapasitesinin 24,5 MW kadar yüksek
olmasının nedeni ise eski çöplüğün de tesiste girdi olarak kullanılabilmesidir.
Firma sahanın ve atıkların uzun süreli olarak kendilerine tahsis edilmesi durumunda
Erzurum için de ücret talep etmeden böyle bir tesisi kurup işletebileceklerini beyan ettiler.
3.2. TİGEM Koçaş Tarım İşletmesi
TİGEM, bünyesindeki işletmelerde
biyogaz tesisleri kurmaya başlamıştır. Bu
tesisleri de geziye dahil edebilmek amacıyla
TİGEM’le irtibata geçilmiştir. TİGEM’den ismi
alınan biyogaz tesisi kurulmakta olan
işletmelerin yanı sıra yol üzerinde olması ve
örnek bir hayvancılık işletmesi olması
hasebiyle Koçaş Tarım İşletmesinin de
görülmesi
TİGEM
tarafından
tavsiye
edilmiştir. Aksaray kuzeyinde bulunan TİGEM
Koçaş Tarım İşletmesi yaklaşık 25 bin
dönümlük araziyle yüzölçümü olarak TİGEM’in en küçük işletmelerinden biridir.
İşletmede biyogaz tesisi olmamasına rağmen modern hayvancılık açısından örnek bir
işletmedir. İşletmede yaklaşık 4 bin sağmal büyükbaş hayvan bulunmaktadır. Bu hayvanların
2
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
yemlerini işletme kendi yetiştirmekte ve dışardan yem alma ihtiyacı duymamaktadır. Hijyen
açısından da oldukça titiz olan işletme, bu hijyeni de modern tekniklerle sağlamaktadır.
Koçaş Tarım İşletmesinde en ilgi çekici
olan kısım süt dağım ünitesi idi. Rotary (dönel)
sistem dedikleri süt sağım ünitesine alışmış
olan hayvanlar üniteye kendileri giriyor ve
çıkıyor. Bu esnada ünite dönüşünü hiç
durdurmuyor. Üniteye giren hayvanın
memeleri
bir
personel
tarafından
temizleniyor. Bir diğeri tarafından süt sağım
cihazı hayvana bağlanıyor. Sağımı tamamlayan
cihaz memeyi kendisi otomatik olarak
bırakıyor ve turunu tamamlayan hayvan
üniteden kendisi iniyor. Ünite bir turunu on iki dakikada tamamlıyor. Bir hayvanın sağım süresi
ise yaklaşık 7 dakika. Bu sistem TİGEM’in yeni kurulan hayvancılık tesislerinde uygulamaya
konulacak.
3.3. SÜTAŞ ENFAŞ Aksaray OSB Biyogaz Tesisi
Aksaray OSB içinde bulunan Biyogaz
elektrik üretim tesisi SÜTAŞ’ın alt firması olan
ENFAŞ’a aittir. Tesisin kurulu gücü 2 MW
olmakla birlikte tesisin kapasite artırım
çalışmaları devam etmektedir. Bu çalışmalar
sonucunda tesisin kapasitesinin 5 MW’a
ulaştırılması hedeflenmektedir. Tesis ilk
tasarım çalışmaları sırasında bu kapasite
arttırımına uygun olarak tasarlanmıştır ve
kapasite arttırım çalışmaları devam ederken
tesisin durdurulması gerekmeyecek şekilde
tasarlanmıştır. Tesisin toplam maliyetinin yaklaşık 5 milyon $ olduğu yetkililer tarafından dile
getirilmiştir.
Tesise girdi olarak kullanılacak hayvan atığı SÜTAŞ’ın anlaşmalı olduğu yakındaki
çiftliklerden direk tesise döşenen altyapıyla gelmektedir. Çiftlikten tesise direk iletimi sağlayan
böyle bir hattın yapılmasının nedeni atığın beklemeden tesise alınması ihtiyacından
doğmuştur. Gezi esnasında tesise günlük 300-350 ton civarında hayvan atığı eklenmektedir.
Ancak bu kadar atık tesisi tam kapasite çalıştırmaya yetmemektedir. Tesisi daha yüksek
kapasite çalıştırabilmek için çevrede ki tesislerden hayvan atığı toplanıp getirmektedirler.
Atıkların toplanacağı mesafenin ise 20 km’ye kadar ekonomik olduğu firma çalışanları
tarafından ifade edilmiştir.
Çiftliklerden direk gelen hayvan atıkları akışkan kıvamda işleme alınmaktadır.
Yeterince akışkan olmaması durumunda ise sulandırılması gerekmektedir. Tesise girecek atığın
katılık oranına en fazla %12ye kadar müsaade edilmektedir. Daha katı olması durumunda
3
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
tesiste kullanılan pompalar arıza verecektir. Yeterince akışkan olmaması durumunda ise
sulandırılması gerekmektedir. Bu tesiste çiftlikten direk gelen atığın sıvılık oranı yeterlidir.
Tesiste toplanan atık önce bir bekleme tankına alınıp orda iyice karıştırılıp katının sıvı
içerisine karışması sağlanmaktadır. Gerekli olması halinde bu çukura su eklenmektedir. Atık
buradan fermantasyon tankına borular ve pompa yardımıyla aktarılmaktadır.
Fermantasyon tankında bakterilerin fermantasyonu gerçekleştirebilmesi için ortam
sıcaklığının 37 ila 40 santigrat derece arasında tutulması gerekmektedir. Bu tesiste uygulanan
sıcaklık 40 derece santigrattır. Bu ısıtma işlemi fermantasyon tankının iç yüzeyinden geçirilen
sıcak su borularıyla gerçekleştirilmektedir. Yaklaşık 40 tane borunun tankın iç yüzeyine
döşenmesi ve bu boruların içerisinden sıcak su geçirilmesiyle tank ısıtılmaktadır. Isıtma
maliyetini düşürmek ve tankı sıcak tutmak için tankın yüzeyi yalıtım malzemesiyle
kaplanmıştır. Tankın yan yüzeyleri yaklaşık 40 cm betondan yapılmıştır. Tankın içinde
fermantasyon işlemi gerçekleşirken
gaz üretilmektedir. Bu gazın
basıncını dengelemek amacıyla
tankın üst kısmı esnek bir zardan
yapılmıştır. Isı yalıtımı da sağlamak
amacıyla çift kat zar kullanılmış bu
iki zarın arasına da hava basılmıştır.
Hem üretilen gazın harcanamaması
durumunda hem de zarlar arasına
basılan havanın basıncının artması
durumunda gerekli basınç tahliye
sistemleri bulunmaktadır. Gazın
tanktan direk tahliyesi söz konusu
olduğunda çevre zararını azaltmak
amacıyla gaz yakılarak çevreye atılmaktadır.
Fermantasyon tankı aynı zamanda gaz deposu gibi de kullanılmaktadır. Elektrik
üretmek için ise tanktaki gaz kompresörler yardımıyla kojenerasyon sistemine
gönderilmektedir. Tesiste iki adet 1 MW gücünde Kojenerasyon cihazı bulunmaktadır.
Kojenerasyon ünitelerinin ürettiği elektrik uygun gerilimden şebekeye verilirken ürettiği ısının
bir kısmı fermantasyon tankının ısıtılmasında kullanılmakta ve bir kısmı ise sıcak su olarak
satılarak tesise ek gelir sağlamaktadır.
Fermantasyon tankında gaz üretimini tamamlamış atıklar buradan alınıp bir dekantör
yardımıyla katı ve sıvı olarak ayrılmaktadır. Katı kısım organik gübre olarak satılmaktadır. Sıvı
kısım da organik gübre olarak kullanılabilir. İsteyen olması durumunda sıvı gübre alıcılara
satılmaktadır. Gübre satışında nakliyeyi genellikle alıcıya bırakmaktadırlar. Alıcı olmadığı
durumda ise tesisin hemen yan tarafında bulunan ve gene SÜTAŞ’a ait olan atık su arıtma
tesisine gönderilmektedir. Bu arıtma tesisine aynı zamanda kojenerasyon cihazında üretilen
ısının bir kısmı satılarak ek gelir sağlanmaktadır.
4
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
Tesiste yaklaşık 15 kişi çalışmaktadır. Sayının bu kadar fazla olmasının neden vardiyalı
sistemle çalışılmasıdır. Anlık olarak 3-4 kişi tesisi çalışması için yeterlidir. Tesis yılda 8000 saat
çalışma kapasitesine sahiptir. Tesisin ilk planlamada 3,2 yıl içinde kendini amorti edeceği
hesaplanmışken bazı nedenlerden dolayı tesisin bir süre ve tam kapasite çalışamamasından
dolayı bu süre uzamıştır. Ancak yine de 4,2 yılın yeterli olacağı tahmin edilmektedir.
3.4. Ekim Grup Biyogaz Tesisi
Konya’nın Ereğli ilçesinde Zengen
Kasabasında bulunan Ekim Grup’a ait tesis
1,2 MW elektrik üretim gücüne sahiptir.
Tesisin yaklaşık maliyeti 6 milyon TL olarak
belirtilmiştir. Tesiste 1,2 MW kapasitede tek
bir kojenerasyon cihazı vardır. Ancak cihaz
arızalı olduğu için birkaç aydır tesis
çalışmamaktadır.
Tesisin ilk kuruluşunu yapan firma
tesisi beslemek amacıyla tesisin hemen yan
tarafına bir hayvan çiftliği kurmuştur. Ancak firma iflası sonucu tüm hayvanları satarak çiftliği
kapatmış ve biyogaz tesisini ise satmıştır. Bu tesisi Ekim Grup satın almıştır. Satın alındıktan bir
süre sonra arıza veren tesisin tadilat ve bakım çalışmalarıyla ilgilenen firma, tesisin karlılık
oranını test edecek ve uygun olması durumundan tesisin kapasitesini arttırıcı yatırımlarda
bulunacak, hatta duruma göre yan taraftaki çiftliği faal duruma getirmeyi düşünmektedirler.
Tesis arıza verene kadar hayvan atığı ihtiyacı çevre köylerden kamyonla toplanarak
karşılanmıştır. 60 km uzaklığa kadar gidilmiştir. Fakat bunun maliyetinin uygun olup
olmadığına, tesis henüz düzgün çalışamadığı için, karar verilememiştir.
Tesise giren atığın kesinlikle toprak
gibi
yabancı
maddeler
içermemesi
gerekmektedir. Tesisi besleyen atığın içinde
toprak bulunması halinde bu toprak tesisi
oluşturan kanallarda ve kojenerasyon
cihazının içinde tıkanma yaparak tesise zarar
vermektedir. Bunu engellemek için gelen
atığın bir çukurda bekletilerek içindeki
toprak ve kum çöktükten sonra üst taraftan
diğer çukura topraksız atığın aktarılmasını
sağlayan bir yöntem izlenmiştir.
5
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
Tesis ilk önce 500 kW’lık tasarlanmış
ancak 500 kW’lık kojenerasyon cihazı ile 1,2
MW’lık kojenerasyon cihazı arasındaki fiyat
farkı düşük olduğundan tesisin kapasitesini
arttırmaya yönelik olarak 1,2 MW’lık
kojenerasyon cihazı alınmasına karar
vermiştir. Ancak İspanyol marka olan
kojenerasyon cihazı arıza vermiştir. Biyogaz
beslemeli kojenerasyon cihazların da Alman
markaları ve bunların muadili Çin markaları ön
plana çıkmaktadır.
Tesis genel hatlarıyla SÜTAŞ’ınki gibi Alman tarzı bir
biyogaz tesisine benzemektedir. Ancak bu tesisin yapımında
dışardan hizmet alımı yapılmamış ve bir miktar deneme
yanılma yöntemi izlenmiştir. Örneğin önce fermantasyon
tankını ısıtmak için ayrıca bir ısıtma kazanı yapılmış ancak
kojenerasyon cihazının ürettiği ısının yeterli oluğu
görüldüğünde bu kazan iptal edilmiştir. Bir diğer örnek ise
fermantasyon tankını karıştırmak için öncelikle sirkülasyon
pompalarının kullanılıp daha sonra bunların yetersiz kalması
nedeniyle pompa ve boruların sökülerek saplama tarzı
karıştırıcıların kullanılmasına karar verilmiştir.
Ön bekletme kabı, tesise girecek atığın katılık oranının %10 olması, fermantasyon
tankının sıcaklığı, tankı ısıtma yöntemi, çıkan atığın katı sıvı ayrılması ve gübre olarak
değerlendirilmesi gibi kısımlar diğer tesislerle aynı özellikleri göstermektedir. Bir fark ise
fermantasyona ilk başlanacağı sırada daha hızlı fermantasyon gerçekleşmesini sağlamak
amacıyla bakteri sayısını arttırmak için patatesle bakterilerin beslenmesidir. Tesis şu an 24 saat
çalışmadığı için birkaç kişilik çalışma ekibi yeterli olmaktadır.
3.5. TİGEM Gözlü Tarım İşletmesi
Konya Sarayönü’nde bulunan TİGEM gözlü tesisinin yaklaşık 300 bin dönüm arazisi
bulunuyor. Tarım alanında gelişmiş olan işletme gerek tarımsal araçları gerekse tarım
uygulama yöntemleriyle öne çıkıyor. Tesiste hem tarım hem küçükbaş hayvancılık hem de at
6
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
yetiştiriciliği yapılmaktadır. Tesiste yeni kurulmakta olan bir büyükbaş ahırı da bulunmaktadır.
Bu ahırda da TİGEM’in diğer işletmeleri gibi ileri teknik ve cihazlar kullanılmaktadır. Örneğin
süt sağım ünitesi olarak TİGEM Koçaş Tarım İşletmesindeki gibi rotary sistem süt sağım ünitesi
kullanılmıştır.
Gözlü işletmesinde kurulan hayvancılık tesisinde tesisin yanına bir de biyogaz tesisi
kurulmaktadır. Bu tesisin kapasitesi 250 kW’tır. Yetkililerden edindiğimiz bilgiye göre de
yaklaşık maliyeti 2 milyon TL’dir. Maliyetin yaklaşık olarak öğrenilmesinin nedeni biyogaz
tesisinin maliyetinin hayvancılık tesisiyle beraber hesaplanmış olmasıdır.
Biyogaz tesisinin henüz faaliyete geçmemiş
olmasının avantajıyla tesis elemanlarını daha rahat
inceleme imkanı elde edildi. Böylelikle henüz hayvan
gübresi ile tamamen doldurulmamış ön karıştırma
tankının içindeki karşıtırıcı sistemler incelenebildi.
Sıyırıcılardan toplanan hayvan atığı kanallar
yardımıyla direk ön bekletme tankına geliyor. Henüz
hayvan sayısı tam kapasitede çalışmayan tesiste
şimdilik gübrenin tamamı burada bekletilmektedir. Acil durumlar için ise gübrenin buradan
toprağa verileceği kanal sistemi de kurulmuştur. Biyogaz tesisi çalışacağı zaman gübre bu
7
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
bekleme kabından ön karıştırıcıya gidecek oradan fermentasyon tankına oradan da atık
tankına geçecek.
Fermente olmuş atığın sıvı kısmı sızdırmazlığı yapılmış bir havuz içinde bekletilecek ve
oradan da alınıp gübre olarak kullanılabilecektir. Bu bekletilecek gübre biyogaz tesisinde
işlendiği için kokuya neden olmayacaktır. Bu sıvı gübre bekletme kısmı SÜTAŞ’ın biyogaz
tesisinde bulunmamaktadır.
Çünkü sıvı çıktıyı atık su
arıtma tesisine gönderme
imkanları bulunuyor.
3.6. Ege Üniversitesi Güneş Enerjisi Enstitüsü (GEE)
İzmir Ege Üniversitesi Güneş
Enerjisi Enstitüsünün biyogaz ile ilgili
yürüttüğü
çalışmalar
yerinde
incelenmiştir. Ege Üniversitesi Biyogaz
üzerine çalışacak bir Enstitü kurma planı
yapacak
kadar
biyogazla
ilgili
çalışmalarda bulunmaktadır. GEE’de
biyogazın
kalorifik
ve
kimyasal
özelliklerini ölçmede kullanan bir takım
cihazları ve deney setleri yerinde
gözlemlendi.
Biyogazın içerdiği bazı bileşiklerle doğalgazdan
farklı olması nedeniyle, doğalgazı yakıt olarak kullanan
elektrik ve ısı üretim cihazlarının biyogaza uygun olmadığı
ölçümler sonucu ortaya çıkmıştır. GEE çalışanları dizel ve
benzinli jeneratörlerde gerekli modifikasyonları yaparak
bu jeneratörlerin biyogaz tüketimine uygun hale gelmesi
için çalışmalar yapmış ve yeterli sonuçlar da almışlardır.
Jeneratörlerin yanı sıra kombiler için de benzer
çalışmalarda bulunmuşlar ve bir markanın kombisini
biyogaz tüketimine uygun hale getirmeyi başarmışlardır.
8
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
Biyogaz tüketimine uygun olan cihazların yerli üretimi olmaması nedeniyle bu
cihazların ithal edilmesi gerekmektedir. Bu nedenle zaten doğalgaz yakıtlı cihazlara göre pahalı
olan biyogaz beslemeli cihazların daha da
pahalıya mal olduğu öğrenildi. 250 kW’lık bir
biyogaz uyumlu kojenerasyon cihazının
fiyatının yaklaşık olarak 900.000 TL ile
1.100.000 TL arasında olduğu, bu yüksek
fiyatın
ise
biyogaz
uyumunun
sağlanabilmesinden kaynaklandığı söylendi.
Hatta Ekim Grup’un tesisindeki kojenerasyon
ünitesinin
arızasının
da
bundan
kaynaklanabileceği yorumu yapıldı. Ekim
Grup’un tesisindeki kojenerasyon cihazının
fiyatının uygun olması nedeniyle biyogaz
uyumlu olamama ihtimalinin yüksek olduğu ve
arızanın da bundan kaynaklanmış olabileceği
dile getirildi.
GEE kampüsünde biyogaz üretimi faal
olarak
deneysel
amaçlı
miktarlarda
yapılmaktadır. Bununla ilgili kendi biyogaz
üretim sistemlerini yapmışlardır. Bu biyogazın
depolanmasında ise patenti kendilerine ait
olan ve gazometre olarak adlandırdıkları bir
sistem kullanmaktadırlar. Gazometre denilen
sistem, sabit hacimli bir sistemin içindeki
gazın kapladığı hacmin sistemde kullanılan su
sayesinde değişmesine ve yine bu suyun
basıncı sayesinde depolanan gazın basınçlı
kalmasına imkan sağlayan bir sistemdir.
Gazometre üst üste konumlandırılmış iki
tankın
birbirine
bir
kanal
yardımıyla
ilişkilendirilmesinden oluşmuştur. Gaz alttaki tankta
depolanmaktadır. İki tank arasındaki bağlantı alttaki
tankın altından üstteki tankın altına olacak şekildedir.
Fermantasyon tankında üretilen gaz gazometrenin alt
tankına gelmekte ve burada birikmektedir. Gaz
yoğunluğu nedeniyle alttaki tankın üst kısmında
toplanırken basıncı nedeniyle altta kalan suyu aşağıya
doğru ittirmektedir. Aşağıya itilen suyun bir kısmı
alttaki kanal yardımıyla üstteki tanka kadar
çıkmaktadır. Böylece alttaki tankın bir kısmı boşalarak
gaza ait olan hacim artmaktadır. Üstteki tanka çıkan
su ise yükseklik farkı nedeniyle aşağıdaki gaza baskı
9
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
yapmakta ve depolanan gazın belli bir basınçta depolanmasını sağlamaktadır. Bu sistem
sayesinde gazometredeki gaz kullanılmak istendiğinde ayrı bir kompresöre ihtiyaç
duyulmadan gazın gazometredeki kendi basıncı kullanılarak gazın kullanım alanına transferi
sağlanabilmektedir.
Biyogaz elektrik üretiminde kullanılmasındansa doğalgazın muadili olarak günlük ortam
ısıtmasında, pişirme ocaklarında ve kullanım suyu ısıtmasında kullanılmasının başlangıç olarak
daha uygun olduğu düşünülmektedir.
GEE’nin prototip olarak ürettiği ve ilk aşamada biyogazın gaz olarak kullanımına ilişkin
bir biyogaz tesisler incelendi. Bu sistem 25 hayvanın güresiyle beslenen 50 m3 depolama
kapasitesine sahip bir sistem. Bu sistemin GEE’ye maliyeti 120 bin TL olmuşken bu maliyetin
araştırma aşamasında kurulan bir tesis olması nedeniyle yüksek kaldığı belirtilmiştir. Normalde
böyle bir tesisin maliyeti 60-70 bin TL civarında olacaktır. GEE tarafından kurulan iki adet
biyogaz tesisi şu anda faal olarak çalışmaktadır. Bunlardan biri Torbalı diğeri de Tire ilçesinde
hayvancılıkla uğraşan köylülerin bahçesinde kurulmuştur. Bu tesisiler de yerinde incelenmiştir.
Köylerde kurulan tesisler çiftlik sahipleri
tarafından kolayca kullanılabilmektedir. Hayvan
atıklarını çukura koyduktan sonra birebir oranında
sulandırıp
karıştırmaktadırlar
daha
sonra
fermantasyon tankına yapacakları besleme kadar
atığı fermantasyon tankından son bekleme tankına
almaktadırlar. Tankın içi yeterince boşaldıktan sonra
pompa yardımıyla gerekli beslemeyi yapıyorlar.
Fermantasyon tankındaki atık 2 saatte bir on dakika
kadar
devir
daim
pompaları
yardımıyla
karıştırılmaktadır. Fermantasyon tankının karıştırma
ihtiyacı böyle karşılanırken ısınma ihtiyacı ise diğer
sistemler gibi tankın içerisinde dolaştırılan sıcak su
borularıyla karşılanmaktadır. Boruların sıcak su ihtiyacı
ise sıcak su boylerinden karşılanmaktadır. Boylerdeki su
öncelikli olarak güneş kolektörlerinden gelen ısıyla,
yetersiz kalması durumunda ise GEE tarafından
dönüştürülmüş
kombide
üretilen
ısıyla
karşılanmaktadır. Bu kombinin yakıtı sistemde üretilen
biyogazdır. Ayrıca bu kombini ürettiği ısıyla evin ısıtma
ihtiyacı karşılanmaktadır. 25 büyükbaş hayvan
gübresiyle beslenen sistem 130 m2 olan çiftlik
sahibinin evinin ısıtma ihtiyacını karşılamaya
yetmektedir. Yaz aylarında ise fermantasyon tankı
zaten yalıtımlı olduğu için tankın ısıtılmasına ihtiyaç
duyulmamaktadır. Sistem kurulan otomasyon cihazı
sayesinde kendi kendine çalışabilmekte, arıza
10
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
durumlarında cihaz üzerindeki ekrandan ve GEE merkezindeki birimden görülebilmektedir.
Ayrıca sistemin rutin takibi ve ölçümleri de sistem üzerinden görülebilmektedir. Kullanımı
kolay olan otomasyon ara yüzü çiftçiler tarafından kolayca anlaşılabilmekte ve kontrol
edilebilmektedir.
Sistemde üretilen biyogaz kombi yoluyla ev ısıtmasında kullanılmasının yanı sıra direk
olarak ocakta da kullanılmaktadır. Gerek kombi gerekse ocak için gerekli olan gaz basıncı
gazometre tarafından karşılanmaktadır ve kombi ve ocak alevlerinde tıkanma ve tekleme gibi
durumlara yol açmamaktadır.
Hem gazometre çıkışına hem de fermantasyon tankının çıkışına konulan sulu filtreler
sayesinde gaz üretimi olduğunda ve ya gaz tüketimi olduğunda bu durum çıplak gözle takip
edilebilmektedir.
Bu sistemler için ileride dönüşümleri
yapılmış jeneratörler kullanılarak elektrik
üretiminin de yapılması düşünülmektedir.
Yararlanıcılardan biri kullandığı bu
sistemin çok gürültülü olduğu ve üreteceği
gaz için verdiği rahatsızlık ve uğraşa
değmediğini söylerken sistemden çıkan
organik gübrenin buna değdiğini ifade
etmiştir.
GEE ile “Yenilenebilir Enerji ile Sağlıklı ve Ekonomik Yaşam” kapsamındaki fizibilite
çalışmasını kendilerinin yapıp yapamayacağı ile ilgili görüşmeler gerçekleştirildi. Kişisel iletişim
bilgileri paylaşılarak konu üzerinde daha detaylı çalışma yapılmasına karar verildi. Ayrıca bir
köyün gaz ihtiyacının biyogazdan karşılanması için hem köy içinde yeterli ve gerekli iletim
altyapısının yapılması hem de evlere dağıtılacak biyogazın üretilmesini kapsayan ve
Türkiye’deki diğer yerleşkelere örnek olabilecek bir proje hakkında fikir alışverişi yapıldı. GEE
nin İzmir’in bir köyünde böyle bir projelerin olduğu ancak ellerinde olmayan bürokratik ve
teknik bir takım nedenlerden dolayı projeyi hayata geçiremedikleri öğrenildi. Böyle bir
projenin Narman ilçesinin köylerinde uygulanabilirliği üzerine, internetten erişim sağlanan
köylerin uydu görüntülerinden de faydalanılarak, bir takım istişareler gerçekleştirildi ve konu
tekrar gündeme alınmak üzere ertelendi.
11
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
3.7. TİGEM Mahmudiye Tarım İşletmesi
TİGEM’in Mahmudiye Tarım İşletmesi’nde
inşaat halinde bulunan biyogaz tesisi yerinde
incelendi. Kurulması planlanan tesis 225 kW
kapasitede bir biyogaz beslemeli kojenerasyon
tesisi. Bu tesis de TİGEM’in Gözlü Tarım
İşletmesindeki tesise benzer özelliklere sahip bir
tesis. Tamamen inşaat halinde olması nedeniyle
tankların iç kısımlarını incelenme fırsatı doğdu. 26
metre çapında, 4,8 metre yüksekliği olan ve
duvardaki beton kalınlığı 40 santimetre olan
fermantasyon tankının iç kısmına sıvı yalıtımı
yapılmadığı ve yapılmayacağı inşaatın yüklenici firması tarafından öğrenildi.
4. Solucan Gübresi Tesisleri
Solucan gübresi tesisleri GEE deki
akademisyenlerin de danışmanlık yaptığı tesisiler
olduğundan ve biyogaz tesisi çıktısının da bu
alanda kullanılabileceğinden, akademisyenlerin
tavsiyesi üzerine bu tesisler de gezi programına
eklenmiştir. Bu tesislerde girdi olarak hayvan
gübresi ve ya solucana zarara vermeyecek diğer
organik atıklar kullanılır. Solucanlar bu girdileri
yiyerek tamamını solucan gübresine çevirirler.
Yapılan ölçümlerde solucan gübresinin diğer
organik ve suni gübrelere göre çok daha verimli
olduğu ortaya çıkmıştır. Bu nedenle ülkemizde de solucan gübresi kullanımının yaygınlaşacağı
tahmin edilmektedir.
Solucanlara yedirilecek gübrenin en az 6 ay beklemiş yani yanmış gübre olması
gerekmektedir. Sıcak gübre kullanılması durumunda gübre solucanların ölümüne neden
olacaktır. 6 ay bekletilmiş gübre yerine biyogaz tesisinde işlenmiş gübre de solucan yemi
olarak kullanılabilir. Böylelikle biyogaz tesislerinde yan gelir sağlayan organik gübre, solucan
gübresi olarak değerlendirilip satılarak, bu gübrenin katma değeri arttırılmış ve tesisin yan gelir
artmış olur. Böylelikle tesisin kendini geri ödeme süresi de azalır.
Kaliforniya’daki araştırmalar sonucunda solucan gübresinin verimi ve kalitesi ortaya
çıkartılmıştır. Daha sonda bu solucanları daha üretken yapmak amacıyla çok yiyen ve üreyen
bir tür Hint solucanıyla Kaliforniya’da ki solucanın melezlenmesinden Kırmızı Kaliforniya
Solucanı elde edilmiştir. Solucanın bilimsel türü Eisenia Foetida olarak adlandırılmıştır.
Günümüzde solucan gübresi üretiminde bu tür kullanılmaktadır.
Solucanların bakımı için çok özel bir şart gerekmemektedir. Karanlık ve hafif nemli
ortamda yaşamaktadırlar. Çok soğuklarda toplanıp birbirlerine sarılarak yaşamaya devam
ederler ancak üretim durur. Aşırı sıcakta ise ölebilirler ancak o kadar sıcak iklim Türkiye’de
12
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
bulunmamaktadır. Ancak 10-20 santigrat derece de üretimleri hızlanır. Yiyecekleri verildikten
sonra nemli olması için haftada birkaç hafifçe kez sulanması yeterlidir.
4.1. Akmesolidem
Burdur’da faaliyet gösteren Akme şirketi
solucan gübresi üretiminde üstü kapalı, altı
beton olan ve çokça bir masrafı olmayan bir
mekanda üretim işini gerçekleştiriyor. Öncelikle
birkaç metre uzunluğunda büyükbaş gübresini
betonun üzerine seriyor ve solucanı da oraya
koyuyorlar. İşletmede ıslatma işlemi için belli
aralıklarla delinmiş hortumlar gübre yığınlarının
üzerinde konumlandırılıyor. Belli aralıklarla
ıslattıkları gübreyi solucanlar yaklaşık bir hafta
içerisinde tüketiyor. Gübrenin tamamını yiyen solucanlar yüzeye çıkmaya başlıyorlar.
Solucanların yüzeye geldiği görülünce gübrenin üzerine 10 santimetre kadar daha büyükbaş
gübresi ilave ediliyor. Bir yandan sulama işlemi devam ediyor. Yeni koyulan gübreyi yiyen
solucanlar gübre bitince yine yüzeye çıkıyor. Gübre yığını belli bir yüksekliğe gelene kadar bu
işleme devam ediliyor. En son solucan gübresi alınmadan önce son koyulan büyükbaş gübresi
yığının yan tarafına koyuluyor. Son eklenen gübreyi yemek için solucanlar o tarafa gidiyorlar.
Bu esnada diğer kısımda solucan kalmadığından oradaki solucan gübresi alınıp satışa
sunuluyor. Elbette ürettikleri solucan gübresinin gübre değerlerini belirli aralıklarla test ederek
kalitenin korunmasını da sağlıyorlar.
Şirket köylüden kilogramını 4 kuruşa
aldığı hayvan gübresini işleyerek solucan
gübresi haline getirdiği gübreyi kilogramı 1 TL
ila 1,75 TL arasında bir fiyattan satışa
sunmaktadırlar. Bunun yanı sıra şirket
isteyenlere solucanı tanesi 25 kuruştan
satmaktadır. Solucan sattığı kişilerden ise
isteyenlerden ürettikleri solucan gübresini
satın alıyor. Bunun yanı sıra danışmanlık
hizmeti veriyor ve gübrelerinin kalite kontrolü
için gerekli testleri yaptırıyorlar. Bu şekilde
farklı illerde pek çok tesisi olduğunu söyleyen firma yetkilileri toplamda 200 milyar solucana
sahip olduklarını söylediler. Böyle bir tesisi işletmek isteyenler içinse başlangıç olarak 100 bin
solucanın ideal olduğunu söylüyorlar.
13
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
4.2. Ekosol
Ekosol firmasının Manisa’da kurduğu tesis gerek
tesis binası gerekse işletme sistematiği açısından daha
profesyonel bir izlenime sahip. Türkiye’de solucan
gübresi üretiminin öncülerinden olan firmanın kuruluş
hikayesi firma kurucusu Burçin KARABABA’nın hayatına
dayanıyor. Bu hikaye aynı zamanda solucan gübresinin
Türkiye’ye geliş öyküsüdür. Burçin Hanım çocuğunun
organik olmayan besinlere alerjisi olması nedeniyle
organik ürün yetiştiriciliğini araştırmış ve solucan
gübresini öğrenmiş. Bu gübreyi Türkiye’de üretme
çalışmalarına başlamış ve başarmıştır. Zamanla
büyümüş seri üretime geçmiş ve Manisa’da ki yeni
binalarına yerleşmişler.
Ekosol tesisinde kullanılan
solucan gübresi üretim tekniği genel
olarak Akme’ninkiyle aynı. Ancak
Ekosol solucan gübresini üretirken
direk yere sermek yerini kasalar
kullanmayı tercih etmişler. Önce
kasanın dibine yaklaşık on santimetre
yüksekliğe
kadar
solucanlarla
beraber
büyükbaş
gübresini
koyuyorlar. Hafif loş ışıkta bulunan kasalardaki gübreyi haftada
birkaç kez ıslatarak nemli kalmasını sağlıyorlar. Hayvan
gübresinin tamamını tüketen solucanlar yüzeyde görünmeye
başlıyorlar. Sonra tekrar yaklaşık on santimetre kadar büyükbaş
gübresi ekleniyor ve süreç böylece devam ediyor. Kasa dolmaya
yakınken solucanların yemeyeceği ancak arasından
geçebileceği fileler kasaların üzerlerine konuluyor ve büyükbaş
gübresi filenin üzerine konuluyor. Solucanlar filenin üstünde
kalan gübreyi yemek için fileyi geçip üstteki gübreye ulaştıktan
sonra file üstündeki gübre solucanlarla birlikte alınarak başka
boş bir kasaya aktarılmakta ve süreç yeniden başlamaktadır.
Böylece dolu kasada sadece solucan gübresi kalmakta ve
solucanlar gübreden ayrılmış olmaktadır. Alınan solucan
gübresi kurutulup paketlenerek satışa sunulmaktadır.
14
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
Solucan gübresi üzerinde değişik araştırmalar yapmaya
devam eden firma sıvı solucan gübresi gibi alternatif ürünler
çıkarmasının yanı sıra solucan gübresinin kullanıldığı farklı ürünler de
piyasaya sürmüştür. Çocuklar için solucan gübresi ve torf karışımı
kullanılarak hazırlanmış karışımı, küçük plastik şeffaf saksıları ve
çeşitli sebze ve meyve tohumları içeren eğitim seti firmanın farklı
ürünlerinden biri.
Bir diğer ürünleri ise evde kullanılabilen ve evsel
atıklardan solucan gübresi üretilmesine imkan verebilen küçük
bir kutudur. Bu kutu sayesinde koku dahi olmadan evde solucan
yetiştirerek solucan gübresi üretmek mümkündür. Bu kutu iç içe
yerleştirilmiş birkaç tane kaptan
oluşmaktadır. Bu kaplar altları
solucanların
geçebileceği
kadar
deliklere sahiptir. Böylece solucanın
yediği ve çıkardığı gübre alttaki kapta kalırken solucan yeni besinleri
yemek için üstteki kutuya geçer. Solucanlar en üstteki kaba
geçtiğinde alttaki kaptaki solucan gübresi alınarak boş kap en üste
yerleştirilmektedir. Evsel organik atıkların sıvı kısmı akarak aşağıdaki
musluktan tahliye edilebilmektedir. Bu sıvı da organik gübre olarak
kullanılabilmektedir.
5. Değerlendirme
Yapılan teknik gezi de bir biyogaz tesisinin elemanları, inşaatı ve kurulumu, işleyişi, tesis
çıktılarının (biyogaz, elektrik, ısı, katı ve sıvı organik gübre) değerlendirilme durumları, tesis
girdisi olan hayvan gübresinin sağlanması ve bu hayvanların yetiştirildiği çiftlikler ile ilgili
tesisler gezildi ve Erzurum’a böyle bir tesisin kurulabilmesi açısından bir değerlendirme yapıldı.
Erzurum’da, TÜİK 2013 verilerine göre, 650 binin üzerindeki büyükbaş ile biyogaz
tesisleri için girdi sıkıntısı yaşanmayacağı aşikardır. Erzurum’da toplamda yaklaşık 16 MW
kurulu güce sahip olacak biyogaz beslemeli kojenerasyon tesisleri kurulabilir. Bu tesislerin
15
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
üreteceği toplam elektrik ise yaklaşık, hane başına ortalama 4 kişinin barındığı, 45 bin hanenin
yıllık elektrik ihtiyacını karşılayacak kapasite demektir. Aynı tesis ürettiği elektriğin yanı sıra
ısı da üretmektedir. Bu ısının bir kısmının tesiste kullanıldığı düşünüldüğünde kalan ısı ile 5
binin üzerinden konutun ısıtma ihtiyacı karşılanabilir. Ancak bunun için sıcak su buharının
evlere dağıtılacağı yalıtımlı bir altyapı tesisatının döşenmesi ihtiyacı bulunmaktadır.
GEE’nin köylüler için yaptığı tesisler sadece ısıtma üzerine idi ve 25 büyükbaş hayvanın
gübresi bir evi ısıtmak için yetiyordu. Bölgemiz için bu sayı 35-40 mertebesinde olacaktır. Bu
şekilde düşünüldüğünde ise Erzurum’daki toplam büyükbaş hayvan potansiyeliyle yaklaşık 20
bin hanenin ısıtma ihtiyacı karşılanabilir. Bu ısının dağıtılması için tesisat kurulabileceği gibi,
evlerde kullanılan kombilerin biyogaz dönüşümü yapılarak evlere biyogaz iletimi sağlayan bir
altyapı tesisatı kullanılması da düşünülebilir. Kojenerasyon tesisi yerine sadece ısı ya da
doğalgaz amaçlı üretim yapılması durumunda biyogaz tesislerinin maliyetinin yarısına yakınına
tekabül eden kojenerasyon cihazı maliyeti de düşürülmüş olacaktır.
Bu hayvan kapasitesinin Erzurum’un tamamına dağınık halde bulunduğu da
düşünüldüğünde beldelerde kurulacak toplu konutların yakınında kurulacak ve sadece oradaki
toplu konuta hizmet edecek tesislerin kurulması, toplu altyapı ihtiyacını ve maliyetini
düşürecektir. Sadece konutlarda kullanılacak tesisat yeterli olacaktır.
Kurulacak biyogaz ile çalışan kojenerasyon tesislerinin trafo merkezlerine yakın
bulunma ihtiyacı da bulunmaktadır. Ancak sadece biyogaz üretip dağıtımını sağlayan ve ya
biyogazı ısıya dönüştürüp sıcak su dağıtımı yapan tesisler için böyle bir ihtiyaç yoktur. Ancak
elbette tesisin elektrik ihtiyacını karşılamak için elektrik hattının bulunması gerekir.
16
Bedrettin UZUN
Kuzeydoğu Anadolu Kalkınma Ajansı
Biyogaz Teknik Gezi Raporu
19 Eylül 2014
TÜİK 2013 verilerine göre Erzurum’daki biyogaz potansiyeli hem kojenerasyon tesisleri
için hem de direk biyogaz kullanımı için ilçelere göre aşağıdaki tabloda verilmiştir.
İlçe Adı
Aşkale
Çat
Hınıs
Horasan
Aziziye(Ilıca)
İspir
Karaçoban
Karayazı
Köprüköy
Narman
Oltu
Olur
Pasinler
Pazaryolu
Şenkaya
Tekman
Tortum
Uzundere
Palandöken
Yakutiye
Erzurum Toplam
Hayvan
Sayısı
Biyogaz beslemeli Kojenerasyon Tesisi
Toplam
Yıllık
Elektrik
Elektrik
Üretilebilecek
Enerjisi İle
Güç
Toplam
Beslenecek
Kapasitesi
Elektrik Enerjisi Hane Sayısı
kW
kWh
Isıtma İçin
Sıcak Su İle
Beslenecek
Hane Sayısı
Sıcak Su İle
Ve Ya Biyogaz
Dağıtımı
İle
Isıtması
Beslenebilecek
Hane Sayısı
32.911
46.560
32.226
73.221
53.893
23.850
26.374
44.093
27.606
33.671
24.571
13.977
46.981
5.343
49.656
42.897
30.746
2.945
23.660
804
1.137
787
1.789
1.317
583
644
1.077
674
823
600
341
1.148
131
1.213
1.048
751
72
578
6.431.665
9.099.035
6.297.798
14.309.287
10.532.093
4.660.910
5.154.165
8.616.919
5.394.930
6.580.189
4.801.812
2.731.469
9.181.309
1.044.161
9.704.073
8.383.189
6.008.568
575.530
4.623.779
2.144
3.033
2.099
4.770
3.511
1.554
1.718
2.872
1.798
2.193
1.601
910
3.060
348
3.235
2.794
2.003
192
1.541
235
333
230
523
385
170
188
315
197
241
176
100
336
38
355
306
220
21
169
940
1.330
921
2.092
1.540
681
754
1.260
789
962
702
399
1.342
153
1.419
1.226
878
84
676
35.502
670.683
867
16.384
6.938.014
131.068.896
2.313
43.690
254
4.791
1.014
19.162
*4 kişilik bir hanenin elektrik faturası aylık 80 TL olarak kabul edilmiştir.
*Bir hanenin ısıtma ihtiyacı için yıllık doğalgaz faturası 1800 TL olarak kabul edilmiştir.
*Tablodaki hesaplamalarda kullanılan dönüşüm değerleri Enerji Bakanlığı Yenilebilir Enerji Genel Müdürlüğünün
web sitesinden ve mühendislik kitaplarından alınmıştır.
17
Download

BİYOGAZ TEKNİK GEZİ RAPORU 12-15 Ağustos 2014