Thermodynamic and thermoeconomic analysis and optimization of biogas usage in electricity and hydrogen productions from wastewater treatment systems
Atık su arıtma sistemlerinde üretilen biyogazın elektrik ve hidrojen üretiminde kullanımının termodinamik ve termoekonomik analiz ve optimizasyonu
- Tez No: 318433
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AYŞEGÜL ABUŞOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Çevre Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Energy, Environmental Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Atık su arıtma sistemi, Kojenerasyon, Termodinamik, Termoekonomik, Optimizasyon, Hidrojen üretimi, Atık su arıtma sistemleri, Kojenerasyon santrali, Termodinamik analiz, Termoekonomik analiz, Wastewater treatment, Cogeneration, Thermodynamic, Thermoeconomic, Optimization, Hydrogen production, Waste water treatment systems, Cogeneration plants, Thermodynamic analysis, Thermoeconomic analysis
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gaziantep Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, atık su arıtma sistemlerinde üretilen biyogazın elektrik ve hidrojen üretiminde kullanımının termodinamik ve termoekonomik analiz ve optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Termodinamik ve termoekonomik analizler için geliştirilen prosedür ve formüller Gaziantep'te bulunan gerçek bir kentsel atık su arıtma tesisine ve biyogaz motor tahrikli gerçek bir kojenerasyon sistemine [GASKI] uygulanmıştır. Mevcut atık su arıtma tesisi günde 222.000 m3 atık suyu arıtmaktadır ve tesisteki çamur şartlandırma işlemi sonucu günde ortalama 10.000?18.000 m3 biyogaz üretilmektedir. Kojenerasyon sisteminde bulunan biyogaz motoru yıllık 8760 GWh elektrik üretmektedir ve bunun için toplam yıllık biyogaz tüketimi 3.400.000 m3' tür. GASKI atık su arıtma sistemi ve biyogaz motor tahrikli kojenerasyon sisteminin toplam ekserji verimi ise %46.2 olarak bulunmuştur. Yapılan termoekonomik analiz neticesinde, arıtılmış atık suyun ve üretilen elektriğin birim ekserji maliyetleri sırasıyla 3.804 ¢/m3 ve 25 $/GJ olarak hesaplanmıştır. Bu tezde, kentsel atık su arıtma sistemleri için yedi ayrı hidrojen üretim modeli geliştirilmiştir ve bu modellerin termodinamik ve ekonomik analizleri tez çalışmasında verilen gerçek işletme ve maliyet değerleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, we perform thermodynamic and thermoeconomic analysis and optimization of biogas usage in electricity and hydrogen productions from wastewater treatment systems. The procedure and formulations of the analyses are provided and applied to an actual municipal wastewater treatment plant and a biogas engine powered cogeneration system located in Gaziantep, Turkey [GASKI] using actual operational and cost data. The plant treats nearly 222,000 m3/day of domestic wastewater and as a result of the sludge stabilization in the plant, daily biogas generation is 10,000-18,000 m3. The annual electricity production of the cogeneration is 8760 GWh and the total annual biogas consumption is 3,400,000 m3. The overall exergetic efficiency of GASKI WWTP including BEPC system is found to be 46.2%. The specific unit exergetic costs for the treated wastewater and electricity produced are obtained to be 3.804 ¢/m3 and 25 $/GJ, respectively. Seven hydrogen production models for the present municipal wastewater treatment plant are developed and thermodynamic and economic analyses of these models are performed using the actual data obtained from GASKI WWTP and BEPC.
Benzer Tezler
- Afyonkarahisar'da bir biyogaz enerji tesisinin termodinamik modellemesi ve termoekonomik optimizasyonu
Thermodynamic modelling and thermoeconomic optimization of a biogas energy plant in Afyonkarahisar
MUHAMMED ARSLAN
Doktora
Türkçe
2022
Mühendislik BilimleriAfyon Kocatepe ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEYHUN YILMAZ
- Atıksu arıtma tesislerinde çamur çürütme ve susuzlaştırma sistemlerinin, termodinamik ve termoekonomik analizi ve optimizasyonu
Thermodynamic and thermoeconomic analysis and optimization of sludge digestion and dewatering systems in wastewater treatment plants
OĞUZHAN DAĞCI
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN BERBER
- An investigation of renewable energy potential of municipal biodegradable solid waste plants in frame of thermodynamic, thermoeconomic analysis and optimization and developing sustainable models using zero waste approach
Biyobozunur katı atık tesislerinin termodinamik, termoekonomik analiz ve optimizasyonları çerçevesinde yenilenebilir enerji potansiyellerinin araştırılması ve sıfır atık yaklaşımıyla sürdürülebilir modellerin geliştirilmesi
ALPEREN TOZLU
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiTermodinamik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRAH ÖZAHİ
- Organik rankıne çevriminin termodinamik analizi ve termoekonomik optimizasyonu
Thermodynamic analysis and thermoeconomic optimization of organic rankine cycle
ESRA ÖZDEMİR KÜÇÜK
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHSİN KILIÇ
- Exergetic and thermoeconomic performance analysis and optimization of diesel engine powered cogeneration systems
Dizel motorlu kojenerasyon sistemlerinin ekserjetik ve termoekonomik performans analizi ve optimizasyonu
AYŞEGÜL ABUŞOĞLU
Doktora
İngilizce
2008
Makine MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET KANOĞLU