Biyogaz tesisleri genel yapı olarak genelde aynı olmasına rağmen büyüklük olarak çok çeşitlilik göstermektedir. Bunun altındaki neden de biyogaz teknolojisinin özünde bakteri boyutunda işlemlerin olmasıdır. Dolayısıyla bir çiftlik ölçekli bir tesisle, 100,000 nüfuslu bir şehre enerji sağlayan tesisin yapısı birbirine çok benzemektedir. Tesislerde bakteriler için uygun ortam ve malzeme sağlanıp işlem sonucu oluşan ürünler düzenlenir.
1.Kristianstad Biyogaz Tesisi
1.1.Projenin arka planı
1995 sonbaharında Kristianstad Şehir Konseyi evsel atıkların ayrıştırılmasını içeren bir atık geri dönüşüm sistemini kurmayı kararlaştırdı. Proje 1996 Aralık’ında başladığında Kristianstad biyogaz tesisi resmi olarak açılmıştı. Tesis; endüstriyel, tarımsal ve tüm organik evsel atıkların, çevresel olarak sorumluluk taşıyan bir anlayışla işlemden geçirilmesini hedefleyen belediye, çiftçiler, sanayi ve müşterilerin ortak çalışmasının sonucudur.
Tesis, belediyeye ait yerel bir atık şirketine, Kristianstads Renhallnings AB, ait olup işletilmektedir. Biyogaz tesisi, kapanmış bir şeker pancarı fabrikasının sınırları içinde inşa edilmiştir. Eski şeker atıksuyu işleme tesisinden kalan tanklar sindirim ve depolama tankları olarak kullanılmaktadır. Bu eski endüstriyel tesislerden kalma binaların kullanılması uygundu çünkü elverişli bir yer sunuyordu. Bundan başka, bir geri dönüşüm tesisinin eldeki yapıları yeniden kullanması uygundur.
Danimarkalı Krüger A/S şirketi işlem dizaynı, mühendisliği ve makine sağlanmasından sorumludur. Kristianstad vatandaşları organik ev atıklarını her ikinci haftada toplanan kağıt torbalara ayrıştırıyorlar. Şehirde yaklaşık 100,000 sakin ikamet ediyor ve şu an ayrıştırılan organik materyalin yaklaşık olarak %100’ü Karpalund biyogaz tesisine gidiyor. İnsanların %30 kadarı atıklarını ayrıştırmıyor ve bu atıklar tesise gitmiyor. Şehir sakinleri projeye olumlu bakıyor ve ayrıştırılan atığın kalitesi oldukça tatmin edici.
1.2.Tesisin İşleyişi
Biyogaz tesisi tarafından kullanılan endüstriyel organik atık, iki mezbahadan ve damıtım yerinden(genellikle içki fabrikalarında) gelen biyo-sulu çamurdan olduğu kadar mayankökü, patates ve havuç atığını da içeren gastrointestinal atıktan oluşuyor. Bunu sağlayan endüstriyel şirketler, atıkların yok edilmesi yolu için ton başına 350 SEK (SEK:İsveç kronu) öderler ki bu da arazi doldurma alanına giriş ücretinden ton başına yaklaşık 100 SEK daha azdır. Doğal olarak şirketler atıklarını daha ucuz yoldan elden çıkarmak için biyogaz tesisini tercih ediyorlar.
Evsel atıkları içeren kağıt torbalar çöp kamyonlarıyla taşınıp biyogaz tesisinin girişine yakın 100m?’lük depolara boşaltılır. Bazı endüstriyel katı atıklar da buraya dökülür.
Atık karışımı otomatik olarak kaba parçalayıcıya yedirilir ve 8cm uzunluğundaki parçalara kesilir. Sonrasında metalleri toplayan magnetik ayrıştırıcının olduğu hava ve kokuyu tutan hareketli bant boyunca geçer. Bir ince parçalayıcı atığı, gübre ve biyo-sulu çamurla karıştırıldığı 1,000m?’lük birincil karışım tankına dökülmeden önce 10-11mm’lik parçalara böler.
Gübre ve sıvı endüstriyel atık tankerlerle biyogaz tesisine taşındıktan sonra direk olarak birincil tanka boşaltılır. Gübre, endüstriyel ve evsel atıkların homojenize edilmesi üstten döner-bıçaklı çalkalayıcılarla gerçekleştirilir. Tesis 22 çiftlikten gelen gübreyi işler. Çiftçiler sözleşme esaslarına göre ücretsiz verim artırıcı gübre karşılığında hayvansal atıklarını tesise verirler.
Çiftiçiler sindirilmiş biyokütleyi verim artırıcı gübre olarak almaya sıcak bakıyorlar ve daha bir çoğu projeye katılmak için sırada bekliyor. Üretilen fazla verim artırıcı gübre, atık sağlamayan çiftçilere m?’ü 18 SEK’ten satılıyor, ki bu da nakliyat maliyetini karşılıyor
Biyokütlenin sıcaklığı ısı değiştiricisinde işlem sıcaklığına düşürülür. Günde yaklaşık 200ton biyokütle sindirilirken, 8-9,000 Nm? biyogaz üretilir; bu da yılda yaklaşık 20,000 MWh’a karşılık gelir. Düzeltilmiş biyogaz hacimleri beklentileri karşılamıştır. Gazın büyük bir kısmı 4km uzaklıktaki, Kristianstad şehrinin farklı bölgelerini ısıtan Allöverket bölge ısıtma tesisine pompalanır. Biyogazın %10 kadarı tesisin kendi ısıtma işlemi için kullanılır.
Sindirilmiş biyokütle, sindirici tanktan plastikler ve sıkıştırılmamış maddeler gibi istenmeyen maddeleri ayıran iki ayrıştırıcıdan birine pompalanır.
Bunlardan yakındaki bir arazi doldurma alanına(solda Warnham, İngiltere’deki hijyenik arazi doldurma alanı gözükmektedir) boşaltılarak kurturulur. Akışkan madde verim artırıcı gübre olarak çiftçilere nakledilmeden önce herbiri 1,250m? kapasiteli iki depolama tankından birine gönderilir. Aynı tankerler hem çiftçilerden gelen gübreyi hem de çiftçilere gidecek verim artırıcı gübreyi taşır. Böylece, gübreyi biyogaz tesisine getiren tankerler, verim artırıcı gübreyle tekrar yüklenerek baharda tarlalara yayılmak üzere çiftçilerin kendi depolama araç gereçlerine dağıtılır.
Kristianstad biyogaz tesisi, izleme ve veri toplama yapıp, tam otomatik işlemek üzere dizayn edilmiştir. Tam gün çalışan bir menajer ve bir asistan operasyonu denetler.
2.Dippel Biyogaz Tesisi
Şu an Almanya’da biyogaz tesislerinde bir patlama olmuş durumda. Bu teknolojiyle sözü edilen biyogaz organik maddelerden elde edilmektedir. Biyogaz yenilenebilir bir enerji çeşitidir. Gaz motorlarında ısı ve elektrik üretmek için kullanılabilir.
İkinci Dünya Savaşı’ndan hemen sonra Almanya’da birkaç biyogaz tesisi kurulmuştu, birkaçı da bazı çiftliklerde kurulmaktaydı. O zamanki neden enerji sıkıntısıydı: akaryakıt ve doğalgaz neredeyse bulunamıyordu, biyogaz ise kolayca ve diğerleriyle karşılaştırıldığında ucuz olarak sığır ve domuz gübresinden çiftçilerin kendileri tarafından elde edilebiliyordu.
O ilk Alman biyogaz tesisleri ellili yıllarda ortadan yok oldu. Akaryakıt ucuzdu ve her yerde her zaman bulunabiliyordu. Daha sonra yeniden, yetmişlerdeki iki petrol krizinden sonra biyogaz kullanımının yapılabilirlik araştırmaları başladı – bu sefer bazı ev mekanikleriyle yölendirilmiş olarak. Bu ikinci dalga da yok oldu. Sadece seksenlerin ortalarında bazı insanlar biyogaz tesisleri üzerinde tekrar ciddi olarak çalışmaya başladı. Bu üçüncü patlama hareketli bir şekilde günümüze kadar devam etti.
1992’deki Elektrik Girdi Yasası(“Stromeinspeisegesetz”) Almanya’da biyogaz tesislerinin gelişiminde bir kilometre taşı oldu. Bu yasa yenilenebilir enerji üreticilerine kamu elektrik şebekelerine dağıtılan her kWh enerji için sabit ücreti garantiledi. Bu yasa sadece biyogaz tesislerini değil, diğer yenilenebilir enerji kaynaklarını da içermekteydi, rüzgar enerjisi gibi. Fakat doksanların başındaki esas etkilerinden bazıları biyogaz tesislerindeki atılım oldu. Daha sonra, 2000 Şubat’ında, Elektrik Girdi Yasası (“Stromeinspeisegesetz”), kamuya dağıtılan elektrikte daha da yüksek sabit ücret garantisi veren Yenilenebilir Enerji Yasası’yla (“Erneuerbare Energien Gesetz”) değiştirildi.
Almanya’da 1996 yılında kurulan Dippel tesisi gübre, saman ve organik atık girdisiyle çalışmaktadır. İki adet 100m?’lük çelik tanktan oluşan fermentasyon bölümü olup katı/sıvı ayrımı yapar.
Günümüzde Almanya’da 600 civarında biyogaz tesisi çalışmaktadır. Bunların çoğu tarımsal, çiftlik boyutunda biyogaz tesisleri, kalanlar da büyük ölçekli merkezi mayalama tesisleri ve biyoartık ve/veya mutfak artığı sindirimi için endüstriyel tesislerdir. Bu tesislerin çoğu tecrübeli danışmanların yardımıyla sahipleri tarafından kendiliğinden inşa edilmiştir. Sonuç olarak maliyetler büyük oranlarda azaltılmıştır.
