Biyogaz Tesisi: NFPA 820, CH4 %60, Anaerobik Reaktör ve H2S Riski

Biyogaz tesisleri; tarım atığı, gübre ve atık su çamurunu anaerobik fermantasyonla yanıcı gaza çevirir. Çıkan gaz kabaca %55-70 metan (CH₄), %30-45 karbondioksit (CO₂) ve 100-3000 ppm hidrojen sülfür (H₂S) içerir; yani hem patlayıcı hem zehirli bir karışım. Sahada bu tesisleri planlarken referans aldığımız ana doküman NFPA 820 oluyor: standart, atık su ve biyogaz tesislerinin alanlarını tehlikeli bölgelere ayırıyor ve anaerobik reaktör (digester) çevresini Class I Div 1 olarak tanımlıyor.

Biyogaz Kimyası

• CH4: %55-70; alt patlama sınırı (LEL) %5
• CO2: %30-45; gazı seyrelttiği için ısıl değeri düşürür
• H2S: 100-3000 ppm; hem aşındırıcı hem öldürücü derecede zehirli
• Bağıl nem: %100 RH; boru ve ekipmanda yoğuşma kaçınılmaz
• Isıl değer: 20-25 MJ/m³

NFPA 820 Tehlikeli Bölge Sınıflandırması

• Anaerobik reaktör (digester) içi: Class I Div 1 / Zone 0
• Reaktörün dışında 3 m çevresi: Class I Div 2 / Zone 2
• Gaz haznesi (gas holder): Div 1 / Zone 1
• Tutma/tampon odası: Div 2 / Zone 2
• Acil yakma bacası (flare stack): 3 m çaplı sıcak bölge

NFPA 820 Havalandırma

• Reaktör odası: saatte 12 hava değişimi (12 ACH)
• Pompa odası (pump room): 6 ACH + Zone 2 elektrik
• CHP konteyneri: 30 ACH (motorun sıcak yüzeyleri düşünülerek)
• CH4 gaz algılama: %20 LEL eşiğinde erken alarm
• H2S algılama: 10 ppm uyarı, 20 ppm zorunlu tahliye

Kojenerasyon (CHP) ve Yakma Bacası

• Kojenerasyon (CHP) motoru: tipik olarak 500 kW - 5 MW aralığı
• Gaz şartlandırma: H2S, demir oksit (Fe2O3) yatağıyla tutulur
• Acil yakma bacası (flare): arızada gazı 1200 °C'de yakarak boşaltır
• Gaz yıkayıcı (scrubber): biyogazı yenilenebilir doğal gaza (RNG) dönüştürür
• Şebekeye basma (grid injection): %97 üzeri CH4 biyometan saflık hedefi

Türkiye'den Biyogaz Örnekleri

• İstanbul Seymen: 18 MW kurulu biyogaz sahası
• Ankara Sincan: belediye katı atığında biyogaz üretimi
• Şeker sanayi: pancar küspesine dayalı fermantasyon
• Balıkesir Bandırma: tavuk gübresinden gaz üretimi
• EPDK: lisanslı biyogaz tesisi sayısı 400'ün üzerinde

MEP Calc ile biyogaz hesapları

MEP Calc; biyogaz tesisinde reaktör odası 12 ACH havalandırma, CH4 için %20 LEL alarmı, H2S algılama, Zone 1 elektrik ve NFPA 820 bölge sınıflandırması hesaplarında yardımcı olur.

MEP Calc'i App Store'dan indir