Evsel ve yemekhane atıklarından biyogaz üretimine işletim koşullarının etkisinin yapay sinir ağları ile incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ÖZKAN CEYHAN

Danışman: İrfan Ar

Özet:

Hammade olarak yemek atıkları, sebze ve meyve atıklarının kullanıldığı biyogaz çalıĢmalarının literatürde yer alan verileri kullanılarak bekleme süresi, sıcaklık ve katı madde oranı parametrelerinin biyogaz üretimine etkisi yapay sinir ağlarının kullanıldığı 11 farklı modelde incelenmiĢtir. Nöronlardan birkaçı kullanılmaz halde olsa bile, ağ bağlantılarında saklanan anlamlı verilerin kaybı meydana gelmediği ve geleneksel yöntemlere göre verilen korunması ve saklanması, yapay sinir ağlarında daha geliĢmiĢ olduğu için bu çalıĢmada yapay sinir ağları kullanılmıĢtır. Gizli katman sayısı her model için 10 olarak seçilmiĢtir. Model-6.2 için 4 adet gizli katman da kullanılmıĢtır. Hammaddesi yemek atıkları olan Model-6, bekleme süresi ve katı madde oranı bağımsız girdi değiĢkenlerinin biyogaz verimi ile olan iliĢkisini belirten bir model olarak R6 = 0.87 değeri ile en iyi sonuç veren model olmuĢtur. R6 değeri için R2 değeri yaklaĢık 0,77 olarak bulunmuĢtur. Yani bu Model-6 bağımsız değiĢkenleri biyogaz bağımlı değiĢkeninin yaklaĢık %77‟sini açıklayabilmektedir. Model-6.1‟de ise Model-6‟ya uygulanan aynı iĢlemler kullanılmıĢtır. Model-6.1‟in bağımsız girdi değiĢkeni sadece bekleme süresidir ve bekleme süresi tek baĢına biyogaz üretimini yaklaĢık %60 oranında açıklamaktadır. Model-6‟dan sonra en iyi sonuç veren model ise bekleme süresi ve sıcaklık bağımsız girdi parametrelini içeren hammaddesi yemek atıkları olan Model-8‟dir ve değeri R8 = 0.81‟dir. Model-8 bağımsız değĢkenleri biyogaz üretimini yaklaĢık %67 oranında açıklamaktadır. At, deve ve inek gübrelerinden elde edilmiĢ biyogazın bağımsız girdi değiĢkenlerinde ise en iyi sonucu bekleme süresi, sıcaklık, katı madde oranı ve pH ile biyogaz arasındaki iliĢkiyi açıklayan R10 = 0,86 değeri ve yaklaĢık %81 açıklanabilirlik oranı ile Model-10 vermiĢtir. Model-10‟dan sonra en iyi sonucu ise bekleme süresi bağımsız girdi değiĢkeni ile biyogaz bağımlı girdi değiĢkenlerini içeren Model-11 vermiĢtir ve değeri R11 = 0,85‟tir. R11 = 0,85 korelasyon değeri esas alınarak Model-11‟de bağımsız değiĢken olan bekleme süresinin biyogaz üretimini açıklama oranı yaklaĢık %75‟tir. Yemek atıkları, sebze ve meyve atıklarından elde edilen biyogaza etki eden parametreler ile at, deve ve inek gübresinden elde edilen biyogaza etki eden parametreler kıyaslanmıĢtır. Kıyaslama sonucu bekleme süresi parametresinin biyogaz üretimine en çok etki eden parametre olduğu gözlenmiĢtir. 

Anahtar Kelimeler : Yemek atıkları, biyogaz, yapay sinir ağları, evsel atık