Dergiler / Sürdürülebilir Çevre Dergisi / 2021 / Cilt: 1 - Sayı: 2

Biyogaz Akımı İçerisindeki Siloksan Bileşiklerinin Adsorpsiyon Yöntemi ile Gideriminin Araştırılması

Investigation of the Removal of Siloxane Compounds in Biogas by Adsorption Method

Sayfa
25–40
Yayın Tarihi
2021-12-31
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bu çalışmada, katı atık düzenli depolama sahalarında ve atıksu arıtma tesisleri anaerobik çamur çürütücülerinde oluşan biyogaz içerisindeki uçucu metil siloksan bileşiklerinin yarattığı problemler ve giderim yöntemleri hakkında bilgiler derlenmiş ve aynı zamanda siloksanların örneklemesi ve adsorpsiyon prosesi ile siloksan giderim mekanizmaları detaylı bir şekilde araştırılmış ve ortaya konmuştur.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Küresel ısınmanın gündemde olduğu bu dönemde alternatif enerji kaynaklarına olan eğilim gün geçtikçe artmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Biyogaz, enerji gereksiniminin sağlanması noktasında en etkili teknolojilerden biri olarak görülmektedir.
💡
Sonuç & Katkı:Bu çalışmada, katı atık düzenli depolama sahalarında ve atıksu arıtma tesisleri anaerobik çamur çürütücülerinde oluşan biyogaz içerisindeki uçucu metil siloksan bileşiklerinin yarattığı problemler ve giderim yöntemleri hakkında bilgiler derlenmiş ve aynı zamanda siloksanların örneklemesi ve adsorpsiyon prosesi ile siloksan giderim mekanizmaları detaylı bir şekilde araştırılmış ve ortaya konmuştur.
🔬Tür:Uygulamalı Anket & Alan Araştırması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:adsorpsiyon · biyogaz verimliliği · enerji

Özet

Küresel ısınmanın gündemde olduğu bu dönemde alternatif enerji kaynaklarına olan eğilim gün geçtikçe artmaktadır. Biyogaz, enerji gereksiniminin sağlanması noktasında en etkili teknolojilerden biri olarak görülmektedir. Söz konusu bu gaz yakıtın enerji verimliliğinin yüksek olması için içerisinde bulunan CO2, H2S ve siloksan gibi safsızlıkların giderilmesi gerekmektedir. Biyogaz akımı içerisinde bulunan siloksan bileşiklerinin enerji üretimi sırasında motor aksamlarında oluşturduğu hasarlardandolayı bu bileşiklerin giderilmesi öncelikli hale gelmiştir. Biyogaz içerisinde bulunan siloksanlar yakıldığında, camsı mikrokristal silika formunda beyaz bir toz oluşturmakta ve bu beyaz toz, gaz motorlarında probleme yol açmaktadır. Günümüzde uygulamada en geçerli siloksan giderim teknolojileri adsorpsiyon, absorpsiyon, soğutma/yoğunlaştırma iken bunların dışında asit ile bozundurma, membran filtrasyon gibi teknolojilerde son zamanlarda uygulanmaya başlamıştır. En yaygın kullanılan siloksan giderim teknolojisi ise katı adsorbanlar ile adsorpsiyon olup aktif karbon en fazla tercih edilen adsorban olarak değerlendirilmektedir. Kullanılan adsorbanın yüzey alanı, mezo ve mikro gözenek hacmi, adsorbanın rejenerasyon kapasitesi ve biyogaz kompozisyonu adsorban seçiminde en önemli parametreler olarak görülmektedir. Bu çalışmada, katı atık düzenli depolama sahalarında ve atıksu arıtma tesisleri anaerobik çamur çürütücülerinde oluşan biyogaz içerisindeki uçucu metil siloksan bileşiklerinin yarattığı problemler ve giderim yöntemleri hakkında bilgiler derlenmiş ve aynı zamanda siloksanların örneklemesi ve adsorpsiyon prosesi ile siloksan giderim mekanizmaları detaylı bir şekilde araştırılmış ve ortaya konmuştur.

Abstract

In this period when global warming is on the agenda, the tendency towards alternative energy sources is constantly increasing. Biogas is one of the most effective technologies in terms of providing energy requirements. In order to increase the energy efficiency of this gas fuel, the CO2, H2S, and siloxane impurities must be removed. The elimination of siloxane compounds in the biogas stream due to the damage caused by engine components during energy production has become a priority. When the siloxanes in the biogas stream are burned, the glassy microcrystalline silica forms a white powder, which leads to problems in gas engines. Today, the most applicable siloxane removal technologies in practice, adsorption, absorption, cooling/condensation, also acid degradation, membrane filtration has recently been applied technologies. The most widely used siloxane removal technology is adsorption with solid adsorbents and activated carbon is considered as the most preferred adsorbent material. The surface area, meso and microporous volume of the adsorbent used, regeneration capacity of the adsorbent and biogas composition is seen as the most important parameters in the adsorbent selection. In this study, the problems and removal methods of volatile methyl siloxane compounds in biogas formed in anaerobic sludge digesters in solid waste landfills and wastewater treatment plants were compiled and siloxane removal and adsorption process and siloxane removal mechanisms were investigated in detail.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KIZILKAYA, Y. M. A., UYAK, V. (2021). Biyogaz Akımı İçerisindeki Siloksan Bileşiklerinin Adsorpsiyon Yöntemi ile Gideriminin Araştırılması. Sürdürülebilir Çevre Dergisi, Cilt: 1 - Sayı: 2, 25–40. https://ajindex.com/articles/804339

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. Accettola F., Guebitz G.M., Schoeftner R., Siloxane removal from biogas by biofiltration: biodegradation studies, Clean Technologies and Environmental Policy, 10, 211–218, 2008.
  2. Ajhar M., Bannwarth S., Stollenwerk K.H., Spalding G.,. Yüce S., Wessling M., Melin T., Siloxane removal using silicone-rubber membranes, Seperation and Purification Technology, 89, 234-244, 2012.
  3. Ajhar.M., Travesset S., Yüce S., Melin T., Siloxane removal from landfill and digester gas – A technology overview, Bioresource Technology, 101, 2913-2923, 2010.
  4. Ajhar M. ve Melin T., Siloxane removal with gas permeation membranes, Desalination, 200, 234–235, 2006.
  5. Alvarez-Florez J. ve Egusquiza E., Analysis of damage caused by siloxanes in stationary reciprocating internal combustion engines operating with landfill gas, Engineering Failure Analysis, 50, 29-38, 2015.
  6. Appels L., Baeyens J., Dewil R., Siloxane removal from biosolids by peroxidation, Energy Conversion and Management, 49, 2859–2864, 2008.
  7. Arnold, M.; Kajolinna, T., Development of on-line measurement techniques for siloxanes and other trace compounds in biogas, Waste Management, 30, 1011-1017, 2010.
  8. Awe O.W., Zhao Y., Nzihou, A., Minh, D.P., Lyczko, N., A Review of Biogas Utilisation, Purification and Upgrading Technologies, Waste and Biomass Valorization, 8, 267-283, 2017.
  9. Bletsou A.A., Asimakopoulos A.G., Stasinakis A.S., Thomaidis N.S., Kannan K., Mass loading and fate of linear and cyclic siloxanes in a wastewater treatment plant in Greece, Environmental Science & Technology, 47, 1824–1832, 2013.
  10. Cabrera-Codony A., Montes-Morán M.A., Sánchez-Polo M., Martin M.A., Biogas upgrading: optimal activated carbon properties for siloxane removal, Environmental Science & Technology, 48, 7187–7195, 2014.
  11. Chen X.Y., Vinh-Thang H., Ramirez A.A., Rodrigue D., Kaliaguine S., Membrane gas separation technologies for biogas upgrading, Royal Society of Chemistry, 5, 24399-24448, 2015.
  12. Dewil R., Appels, L., Baeyens, J, Energy use of biogas hampered by the presence of siloxanes, Energy Conversion Management, 47, 1711–1722, 2006.
  13. Ersan G., Kaya Y., Apul O.G., Karanfil T., Adsorption of organic contaminants by graphene nanosheets, carbon nanotubes and granular activated carbons under natural organic matter preloading conditions, Science of the Total Environment, 55, 811-817, 2016.
  14. Finocchio E., Montanari T., Garuti G., Pistarino C., Federici F., Cugino M., Busca G., Purification of biogases from siloxanes by adsorption: On the regenerability of