Çöp ve Biyokütle Santralleri ve Teçhizat

Katı Atıklardan ve Biyokütleden Enerji Üretimi Teknolojileri
ve
Entegre Katı Atık Yönetiminde Yatırım Fizibilite Çalışmaları
TASLAK
Dr. Mustafa Tolay
TOLAY Energy
Cevizlik Mah. Hüsreviye Sok. No: 15/34 34720, Bakırköy, İstanbul
e-posta; [email protected], [email protected]
web: www.drmustafatolay.com
1
Özet
Katı atıkların oluşturdukları çevresel sorunlar giderek artmaktadır ve insanlık için önemli
ekonomik ve sağlık problemleri de oluşturmaktadır. Evsel, hayvansal ve tarımsal atıkların çok
büyük miktarlara ulaşması çevre sorunlarını gündemde tutmaktadır. Örneğin evsel atık su
arıtma tesislerinden çıkan çamurların bertarafı gün geçtikçe sorun almaktadır. Özellikle
endüstriyel atıkların içerdikleri ağır metaller, poliaromatik hidrokarbonlar, pestisitler ve benzeri
zararlı maddeler sadece insan sağlığına değil, diğer canlılara da zarar vermekte ve yayıldıkları
ortamlarda da tehdit oluşturmaktadır. Diğer taraftan civa, kadmiyum, krom gibi ağır metallerle,
klorlu bileşikler, poliaromatik bileşikler, dioksan, furan gibi endüstriyel maddeler yakma işlemleri
ile giderilemezler ve yakma işlemi ile bu bileşikler havaya karışma tehlikesi yaratırlar. Bu
nedenle özellikle yakma işlemleri ile bu tür atıkları bertaraf etmeye çalışırken bir taraftan da
daha tehlikeli bir yayılma oluşturulur. Değerlendirilemeyen evsel ve endüstriyel katı atıkların,
kontamine tehlikeli atıkların, hastane atıklarının bertarafı için depolama, yakma ve ileri
gazlaştırma teknolojileri mevcuttur. Bu çalışmada, genel olarak katı atıkların ve biyokütlenin
değerlendirilmesi ve enerji üretimi konuları verilmeye çalışıldıktan sonra farklı evsel, endüstriyel
katı atıkların, tarımsal ve orman atıklarının gazlaştırma ve diğer metodlarla ile değerlendirilerek
biyogaz ve syngaz üretimi ve syngazdan da elektrik ve ısı enerjisi üretim metodları farklı
örnekleri içeren gazlaştırma teknolojileri tanıtılmaya çalışılacaktır. Bunlara en güzel örnekler
Avrupa Birliği‘nde Fransa, İngiltere, İtalya, İsviçre, Japonya, Almanya, A.B.D., Japonya gibi
ülkelerde kullanılan sistemlerdir. İtalya’da uzun yıllar çalıştırılan 25 MWt gücündeki katı atık
RDF akışkan yataklı gazlaştırıcı tesisi ve Almanya ve Hollanda’daki 100MWt gücündeki katı atık
akışkan yataklı CFBG gazlaştırıcı tesisleri örnek olarak gösterilebilir. A.B.D.’de PRME
firmasının biyokütle ve endüstriyel katı atık gazlaştıran yukarı akışlı düşük güçlü gazlaştırıcılar
da tanıtılacaktır. Özellikle Japonya’da geliştirilen Entegre Katı Atık Yönetimi sistemleri ileri
teknolojileri ile örnek olmaktadır.
Avrupa Birliği Çevre Yaptırımları çerçevesinde 2020 yılına kadar Türkiye’deki katı atık problemi
çalışmalarıyla gerekli çözümler üretilmeli ve uygun yatırımlar yapılarak gerekli tedbirler
alınmalıdır. Bu nedenle bu çalışmada Türkiye’de yapılması planlanan katı atık bertaraf ve
değerlendirme projeleri kısaca tanıtılmaya çalışılacak ve yatırımlar için gereken fizibilite
verilecektir.
Giriş
Çevre ve çevre sorunları dünya gündemini oluşturan önemli konuların başında
gelmektedir. Küreselleşme süreciyle uluslararası ilişkilerin almış olduğu yeni boyutlardan önemli
birisi de çevre ve çevre sorunları olmaktadır. Çevre koruma ve kullanma dengesi, gelişmişlik
düzeyi ve siyasal farklılıklarına bağlı olmadan, dünyanın “ortak sorunu” olma özelliğinde olan
çevre sorunlarının çözümünde etkin çevre politikalarının oluşturulması son derece önemli
görülmektedir. Çevre politikasını, üretim sürecinde metot ve kalite kadar, kamu sağlığı ve çevre
kaynaklarının korunması anlamını taşıyan çevre kalitesiyle de ilgili siyasal-yönetsel kararlar
bütünü olarak tanımlarsak çevre, yönetim sistemlerinin üretim-tüketim sürecine doğrudan
katılımını benimsemek, “çağdaşlığın” gereği olduğu kadar etkin çevre politikasının doğal olarak
en iyi uzlaşma anlamını içerdiği inancının da bir sonucudur. Geçmişte olduğu kadar günümüzde
de ekolojik dengeyi bozan, çevre sağlığını olduğu kadar doğal kaynakların sürdürülebilir
yönetimini olumsuz etkileyen etkinliklerin en önemlilerinden biri, kaynakların sorumsuzca
tüketimi ve çevresel sorunlara neden olabilecek nitelikte ve miktarda atık üretimidir. Katı atık
üretimi öncelikle yerel yönetimlerin sorumluluğunda olsa bile, sorunun bütüncül anlamda yerel,
bölgesel hatta ulusal anlamda önem kazandığı bilinmektedir. Çevre sorunlarının çevre bilimin
2
niteliklerine uygun olarak incelenebilmesinin “sistematik yaklaşımı” gerektirdiği düşüncesi,
ekolojik dengeyi kısaca doğa, nüfus, örgüt ve teknoloji arasındaki dengeli ilişkiler bütünü olarak
tanımlanmaya neden olur. Katı atıkların yönetimi sorunu incelenirken ilk önce “entegre katı atık
yönetimi” kavram ve içeriği öne çıkmaktadır. Atıkların kaynağında daha üretilmeden azaltılması
(waste minimization-waste reductıon), geri kullanım süreci (recycling), yeniden kullanma
(reuse), komposlaştırma (composting), termal yöntemler (yakma-incineration, gazlaştırmagasification) ve depolama (landfilling) gibi katı atık bertaraf etme yöntemleri teknolojik metodlar
olarak sıralanabilmektedir. Bu yöntemleri bir arada işleyen Entegre Atık Yönetimi konusunda
teknik ve finansal yatırım metodları konusunda örnekler verilmeye çalışılacaktır. Özellikle termal
yöntemlerle (gazlaştırma) atık bertarafı ve enerji üretimini de Entegre Katı Atık Yönetimi
konularında yatırım fizibilite örnekleri üzerinde durulacaktır.
Katı Atık Tanımı
Katı atık, en yalın anlamıyla tüketicisi tarafından bir işe yaramadığı nedeniyle atılan evsel, ticari,
ve endüstriyel işlevler sonucu oluşan, düzenli şekilde bertaraf edilmesi gereken katı
maddelerdir. Genel olarak, katı atıklar zararlı ve zararsız atıklar olmak üzere gruplandırılır;
Zararlı Atıklar:Çevre ve insan sağlığı risklerini önlemek amacıyla bertaraf edilme sürecinde özel
bazı işlemler gerektiren biyolojik, kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip yanıcı-yakıcı,zehirleyici,
yok edici veya diğer madde etkileşimi sonucu zararlı olabilecek maddelerdir.
Zararsız Atıklar:Toplum tarafından atılan ve zararlı atıklar sınıfına girmeyen katı atıklardır.
Organik ve inorganik maddelerden oluşur.
Kaynakları bakımından ise katı atıklar şöylece gruplandırılabilir:
a) Evsel atıklar
Çöpler:Evsel kaynaklı organik ve inorganik atık ve artıklardır. Genelde yemek artıkları, kağıt,
cam,metal,seramiklerden oluşmaktadır.
Küller:Odun ve kömür gibi yanıcı maddelerin çeşitli amaçlarla evsel kullanım sonucu oluşan
maddelerdir.
İri Katı Atıklar:Hacmi ve boyutları bakımından özel işleme tabi tutulması gerekli mobilya ve ev
gereçleri vb. atıklardır.
b)Endüstriyel Katı Atıklar: Endüstriyel faaliyetler sonucu ortaya çıkan atıklardır. Endüstriyel
işlemler sırasında oluşan atıklar bu grupta incelenir.
c)Ticari ve Kurumsal Atıklar: Ticari işletmelerden ve kurumlardan ortaya çıkan atıklardır.
Lokantalardan, okullardan mağaza ve ofislerden toplanan atıklar bu grup içindedir.
d) Belediyesel İşlevler ile İlgili Atıklar: Sokak süprüntüleri, park bahçe ve plajlardan toplanan
atıklar, araba hurdaları, hayvan ölüleri, su arıtma tesislerinden ortaya çıkan çamurlar bu
özelliktedir.
e) Özel Atıklar: Uzaklaştırımı özel önem taşıyan atıklardır. Öncelikle radyoaktif atıklar, tehlikeli
endüstriyel atıklar ve hastane atıkları özel atıklar grubu içinde değerlendirilir.
f) Tarımsal Atıklar: Tarımsal işlevler sonucu oluşan atıklardır. Ziraat, hayvancılık ve ormancılık
atıkları.
3
Katı Atıkların Uzaklaştırma Yöntemleri
a) Gelişi Güzel (vahşi) depolama:
b) Düzenli- sağlıklı depolama
c) Kompostlama
d) Termal Yöntemler; yakma, gazlaştırma, piroliz
Vahşi depolama, ülkemizde en yaygın kullanılan katı atıkların uzaklaştırımı yoludur. “Gözden
uzak olsun” düşüncesi ile genelde çöpler şehir ve kasaba dışında açık alanlara gelişigüzel bir
şekilde atılarak insan çevresinden uzaklaştırılır. Düzenli- sağlıklı depolama, katı atıkların toplum
ve çevre sağlığını tehlikeye sokmadan belli ölçütlere uygun olarak depolanmasıdır. Gerek
depolama alanının yapımında ve işletilmesinde gerekse depolanacak atıkların niteliğinde ve
miktarında uyulması gereken koşullar ve teknikler açıkça belirlenmiştir. Kompostlama, çöplerin
içerisindeki organik maddelerin özek yöntemlerle ayrıştırılarak gübre haline getirilmesidir.
Organik atıklardan biyogaz yolu ile enerji üretmekte mümkündür. Yakma, çöplerin yakılarak yok
edilmesidir. Atıkların hacim olarak azaltılması veya enerji elde etmek amacıyla uygulanabilir.
Benzer şekilde gazlaştırma ve piroliz yöntemleri de yakma gibi termal bertaraf etme yöntemleri
olup enerji üretimine yöneliktir. Atıktan enerji üretimi (waste to energy) yöntemleri olarak kabul
edilir.
Katı Atık Yönetimi Nedir?
Avrupa Birliği atık arıtımı ve bertarafı ile ilgili ilke ve standartları belirlemeleri kararlaştırılmıştır.
Avrupa Birliği katı atık yönetimi ile ilgili olarak, atık sorununun giderilmesinde en iyi yolum
yaşam tarzında, üretim ve tüketim modellerinde değişiklik getiren atıların önleme ve azaltma
anlayışının geliştirilmesini kabul etmektedir. Kentsel katı atık sorunlarıyla başa çıkmanın en
etkin yolu olarak çöp çıkarmayı önleyen bir yaklaşım belirlenmesini kabul eden Avrupa Birliği,
ürünlerin yeniden tasarlamaları ve atıkları azaltmaları için sanayicileri desteklemeyi, tekrar
kullanılabilecek malzemelere yönelmeleri için sanayici ve tüketicilerin özendirilmesi gerektiğini
bildirmektedir. Katı atık yönetimi, toplum tarafından daha fazla faydalı olmadıkları düşüncesiyle
atılan maddelerin toplum ve çevreye zarar vermeden, belli yöntemlerin bilinçli bir şekilde
uygulanması ile toplama aşamasından son yok ediş aşamasına kadar ki süreci konu edilen
uygulamalar şeklinde tanımlanmaktadır.
Katı Atık Yönetimini Amaç ve Kapsamı
Katı atık yönetiminin amacı , toplum tarafında çeşitli işlemler sonucu üretilen atıkların
toplanması, taşınması ve son yok ediş sürecinde ekonomik ve çevresel açıdan en etkin ve
verimli yöntemlerin geliştirilip uygulanmasıdır. Atık yönetiminin çalışma alanını, çeşitli atık ve
artığın çevreye duyarlı bir şekilde özel teknik ve yöntemlerle değerlendirilmesi ve bertarafı
oluşturmaktadır. Bu anlamda atık yönetimi; atıların minimizasyonu, geri kazanımı, yeniden
kullanma, verimlilik ve istihtam artırımı yönü ile ekonomik, çevre kirliliğini önleyici yönü ile
engelleyici-koruyucu özellik taşımaktadır.
4
5
Entegre Katı Atık Yönetimi ( Integrated Solid Waste Management)
Entegre katı atık yönetimi, kentsel katı atıkların yönetiminde etkinlik ve güvenliğin sağlanması
amacıyla, çevre ve insan sağlığı üzerinde en az etkili olabilecek birçok katı atık yönetimi
uygulamalarının birlikte kullanılmasıdır. Kavram, ulusal atık yönetimi politikası amaçlarının
karşılanabilmesi için geri kazanım, kompostlama, biyogaz üretimi, yakma ve depolama gibi
metotların bir arada kullanılmasını içermektedir.
Entegre katı atık yönetimi sistemi şu uygulama metotlarının hepsini veya bir kısmını
içermektedir.
• Katı atıkların kaynağında en aza indirilmesi
• Geri kazanım ve yeniden kullanma, komposlama
• Enerji kazanımı için yakma ve benzeri termal yöntemler
• Depolama
Entegre Katı Atık Yönetimi Hiyerarşisi
Entegre katı atık yönetimi sistemi içindeki uzaklaştırma yöntemleri arasında kesin ve katı bir
hiyerarşi yoktur. Her toplum, kendi ihtiyaçlarını ve özelliklerini gözeterek entegre katı atık
yönetimi sistemi yöntemlerini dikkatle incelemeli ve uygun olan dizgiyi uygulamalıdır.
a) Katı Atıkların Kaynağında en aza indirilmesi:
ABD Çevre Koruma Örgütü, atıkların minimizasyonu terimini maddelerin yeniden kullanımı
anlamı ile beraber maddelerin veya ürünlerin daha atık üretilmeden önlenmesini veya en aza
indirilmesini sağlayacak dizayn, paketleme ve üretim süreçlerindeki herhangi bir değişiklik
şeklinde açıklamaktadır. Atıkların kaynağında azaltımı kirliliği önleyici yönüyle çevresel
maliyetlerin azalması yönüyle ekonomik özellik taşımaktadır. Atık minimizasyonu yönetiminin
başarıyla uygulanabilmesi için şunların yapılması gerekmektedir.
• Tüketicileri bu konuda bilinçlendirici eğitim programları
• Tüketicilerin atık uzaklaştırımı ile ilgili alışkanlıkların değiştirilmesi
• Üretici firmaların geri kazanımı özendirici üretim için özendirilmesi
Yararları :
• Atık üretilmeden önce atık üretimi sürecindeki alışkanlıkları değiştirmeye çalışır.
• Çevresel anlamda en önemli ve tercih edilen metotdur.
• Göreceli olarak düşük maliyetlidir.
Sakıncaları:
• Alışkanlıkların geçici veya sürekli değiştirme esasına dayanması çeşitli zorluklar doğurur.
• Bu yöntemle kazanılmış faydaların ölçümü karmaşık ve zor olabilir.
• Ancak uzun dönemde ve yasal düzenlemelerle gerçekleştirilebilir.
b)Geri Kazanım ve Tekrar Kullanım
Geri kazanım,tekrar kullanım ve geri dönüşüm kavramlarını da kapsayan ;atıkların
özelliklerinden yararlanarak içindeki bileşenleri fiziksel,kimyasal veya biyokimyasal yöntemlerle
başka ürünlere veya enerjiye çevrilmesini anlatmaktadır.
Kompostlama:Organik esaslı katı atıkların oksijenli ortamda ayrıştırılmasıyla yüksek ve verimli
toprak düzenliyicisi-gübrenin ortaya çıkarılması işlemidir.
6
c)Enerji Kazanım İçin Termal Yöntemler (yakma, gazlaştırma, piroliz): Buhar veya elektrik
enerjisi elde etmek amacıyla kentsel katı atıkların kontrollü şekilde yakılarak bertaraf
edilmesidir. Bu yöntemle katı atıklar hacimce %90, ağırlık bakımından %75 oranında
azaltılabilir.
d)Depolama:Entegre katı atık yönetimi içerisinde en son ancak en yaygın şekilde kullanılan atık
uzaklaştırma yöntemi düzenli-sağlıklı depolamadır. Geri kazanım veya yakma metotları ile
bertaraf edilemeyen atıkların düzenli bir şekilde depolanmasıdır.
Yararları:
• Uygun arazi olduğunda ekonomiktir.
• Maliyeti göreceli olarak düşüktür.
• Kapasitesi kolaylıkla artırılabilir.
Sakıncaları:
• Büyük kentsel alanlarda yer bulma bir sorundur.
• Alanların tasarımı ve işletimi profesyonelce yapılmalıdır.
• Sıvı ve gaz sızıntıları dikkatlice kontrol edilmelidir.
Entegre Katı Atık Yönetiminde Sorumluluk
Entegre katı atık yönetiminde sorumluluk örgütsel ve bireysel olarak tüm aktörlerindir. Başta
merkezi yönetim olmak üzere çevre bakanlığı ve diğer bakanlıklar, yerel yönetimler, iş çevreleri,
çıkar grupları, meslek örgütleri, sivil toplum örgütleri ve bireyler hep birlikte sorumluluk sahibidir.
Çevreye duyarlı programlar oluşturan ve destekleyen yönetimler ile çevreci programlara
katılmak,alışageldikleri pek de çevreci olmayan tüketim ve atıkların uzaklaştırımı alışkanlıklarını
değiştirmek herkesin sorumluluğudur.
Kısaca Entegre Katı Atık Yönetim sistemleri, bütüncül sistem olmalı, bölgesel planlama içermeli,
esnek olmalı, ekonomik değer oluştırabilmelidir. Entegre Katı Atık Yönetim Stratejileri atık
azaltma, geri dönüşüm ve kompostlaştırma, geri kazanım ve termal dönüştürme ve düzenli
depolama içermelidir (Şekil-1, 2, 3, 4 ve Tablo-2, 3, 4).
Şekil-1: Örnek Entegre Katı Atık Yönetimine Kullanılan Teknolojiler
7
Şekil-2: Örnek Bir Entegre Katı Atık Yönetimi Tesisi.
Evsel ve Endüstriyel Katı Atıklar
Giderek artan şehirleşme ve tüketim alışkanlıkları özellikle evsel ve endüstriyel boyutta katı
atıkların bertaraf edilmesinde önemli sorunlar ortaya çıkarmaktadır. Tüketim miktarlarının kişi
başına artması katı atık sorunlarını da beraberinde getirirken bu atıkların ayrıca önemli birer
ekonomik değer taşıması da gözden kaçmamaktadır. Katı atıkların oluşturdukları çevresel
sorunlar yanı sıra sahip oldukları potansiyel enerji içerikleri de günümüz enerji ihtiyaçlarına bir
ölçüde katkı sağlaması önem taşımaktadır. Ülkemizdeki yaşam kalitesine bağlı olarak, evsel
katı atıkların % 60-65’ini organik atıklar, kalan kısmını ise kâğıt, karton, tekstil, plastik, deri,
metal, ağaç, cam ve kül gibi maddeler oluşturmaktadır (Tablo-1). %60 civarında su içeriği olan
ülkemiz evsel katı atıkları bu içeriği ile 1500 kcal/kg ısıl değere sahip olduğu için doğrudan
doğruya yakma işlemine tabi tutulması zordur ve ayrıca önemli çevre problemleri de yaratabilir.
Düşük enerji yoğunluğuna sahip (yaklaşık 1200-1500 kcal/kg ) katı atıklar doğrudan doğruya
yakıldığı takdirde, çok düşük yanma ve enerji üretim verimi sağlar ve hava kirliliği oluşmasına
neden olur. Sadece İstanbul’da 13.000 ton olmak üzere toplam olarak ülkemizde günde yaklaşık
60-70 bin ton çöp üretilmektedir. Ülkemizde ve dünyadaki özellikle evsel katı atıkların bertarafı
ve değerlendirilmesi yönetiminin üç temel ilkesi vardır. Bunlar az atık üretilmesi, atıkların geri
kazanılması ve atıkların çevreye zarar vermeden bertaraf edilmesidir. Katı atıkların
toplanmasından tutun da, depolanması veya bertaraf edilmesine kadar tüm hizmetlerin bir plan
çerçevesinde ele alınması ve öncelikle bu atıkların değerlendirilmesi veya geri kazanılmasına,
"çevre ile uyumlu atık yönetimi" denilmektedir.
Katı atıkları ayıkladıktan sonra deponi sahalarına göndermek yerine doğruda doğruya yakmaya
çalışmak sadece ve sadece bir bertaraf yöntemi olarak düşünülebilir. Katı atıkların yanabilir
kısımlarının doğrudan yakılması ile bertarafı durumunda sadece yeterli enerji kaynağı olarak
kullanılamaması ve ayrıca ilave hava kirliliği yaratması nedeni ile artık tercih edilmemektedir.
Gelişmiş ülkeler özellikle geri dönüşüm teknolojilerini kullanarak kaynağında ayrıştırılmış katı
atıkları ayırarak, sınıflayarak tekrar kullanıma koymakta, geri kazanımı mümkün olmayan
kısımları ise gazlaştırmak yoluyla elektrik enerjisi ve ısı enerjisi üretiminde kullanmaktadırlar.
Değerlendirilemeyen endüstriyel atıkların, kontamine tehlikeli atıkların, hastahane atıklarının
bertarafı ise ileri gazlaştırma teknolojileri ile yapılabilmektedir. Katı yakıtların yakılarak yanma
enerjisi elde edilmesi yerine ayrıştırıldıktan, geri kazanıldıktan sonra kalan kısımların
8
gazlaştırma yapılarak daha verimli şekilde elektrik ve ısı enerjisi üretilebilir. Katı atık gazlaştırma
yöntemi ile hem katı atıkların bertaraf edilmesi hem de elektrik ve ısı enerjisi elde etmek
mümkündür. Yakma işlemine göre hem daha çevre dostu hem de enerji üretimi bakımından
daha verimli olan gazlaştırma işlemi büyük güç üretiminde akışkan yatak gazlaştırma
teknolojileri ile yapılmaktadır. Günümüzde katı atıkların gazlaştırılması yoluyla elektriğe ve ısıya
dönüştürülmesi hem yüksek enerji elde etme verimleri hem de çevre problemleri yaratmaması
nedeni ile tercih edilmektedir. Fosil yakıtların toplam miktarı yanında katı atıkların kaynakları
kısıtlı ise de, yenilenebilir bir kaynak olmasıyla tükenmekte olan fosil yakıtların yanında
sürdürülebilir enerji kaynağı olarak önem taşımaktadır. Katı atıkların gazlaştırılması ile elde
edilen sentetik gaz doğal gazın kullanıldığı yerlerde ilave yakıt olarak ta yaygınlaştırılabilir.
Akışkan yataklı gazlaştırıcılarda katı atıkların gazlaştırılması ile elde edilen sentetik gaz
gazmotorlarında veya gaz türbinlerinde yakılarak gelecekte kolaylıkla doğal gazın kullanıldığı
yerlerde önemli bir enerji kaynağı olarak kullanılabilir.
Katı Atıkların Ayrıştırma İşlemleri
Gazlaştırmaya tabi tutulacak olan evsel veya endüstriyel atıklar öncelikle geri kazanılabilecek
kısımları ayrıştırmaya tabi tutulmalıdır. Bu türden ayrıştırma tesisleri gelişmiş ülkelerde oldukça
yaygın olarak kullanılmaktadır. Katı atık ön ayrıştırma sistemi, evsel atıkların ve endüstriyel
atıklarının ayrışabilen kısımlarının geri kazanılmasını, geri kalanın da gazlaştırma işlemine
uygun katı yakıtt briketleri haline getirilmesini kapsamaktadır. Sistemin işleme prensibi ile ilgili
teknik detaylar şunlardır :
Katı atık ayrıştırma sistemine giren atıklar, genel olarak önce bir ön tasniften geçerek çok kaba
kısımlar deponi sahasına gönderilmek üzere ayrılırlar, daha sonra eğer evsel atıklar söz konusu
ise bir poşet açıcıdan geçerek band üzerinde demir içeren malzemeler ayrıştırılırlar. Ayrıca bir
ön gözlemle ve elle ayırma bölümünden geçen malzemelerden geri kazanılabilen kısımlar
ayrıştırılırlar. Buradan sonra bir ön kırıcıda kaba kırılma işlemi yapılmaktadır. Daha sonra ön bir
eleğe gelen malzemeler içerisinde organik içerikli olanlar kompost hattına ayrılır, geri kalan
malzemeler içerisinde mevcut olan ayrılması gereken malzemeleri bir ileri sınıflandırmaya tabi
tutmak için balistik seperatör isimli bir ayrıcıdan geçirmek gerekmektdir. Balistik seperatörde
ayırma işlemi sırasında ayrılan malzemeler:
1. küçük boyutlu, sert ve kübik şekilli malzemeler (Sert plastik, cam, çakıl, taş vs. Atıklar
prosesin en başında, boyut yerine, cinsine ve şekline göre ayrıştırılabilir. Böylelikle taş, cam, ve
metallerin sonraki işlemlerde ekipmana zarar vermesi önlenmiş olur)
2. eleklerden geçen, belirli tanecik boyutundan daha küçük malzemeler (kalan organik
malzemeler kompost tesisine ayrılırlar )
3. düz ve yumuşak malzemeler (bu malzemeler gazlaştırma yapılmak üzere pellet üretimine
gönderilirler)
Evsel Katı Atık Ayırma ve değerlendirme tesislerine örnek olarak, Meksika’da günde 600 ton
evsel katı atık işleyen bir katı atık tesisinin bilgileri aşağıdaki EK-1’deki tablo ve şekillerde
sunulmuştur (Tablo-Ek-1-1a,b ve Şekil-Ek-1-1,2,3,4,5,6,7,8).
9
Tablo-1: Türkiye’de Evsel Kaynaklı KKA Kompozisyonu, %
Atığın bileşenleri
Şehir alanları
Kasaba alanları
Kırsal alanlar
Kağıt
8
6
4
Karton
5
4
3
Plastik
10
8
5
Metal
4
3
2
Yiyecek ve bahçe atığı
50
55
60
Cam
4
3
2
Evsel tehlikeli atıklar
0,5
0,5
0,5
Yanıcı olmayan kalıntı atıklar
13
16
20
Yanıcı kalıntı atıklar
5,5
4,5
3,5
Şekil-3 : Avrupa Birliği Uyum Çerçevesinde Türkiye’de Uygulanacak Büyük Şehirler
Entegre Katı Atık Yönetim Şeması
10
Şekil-4 : Avrupa Birliği Uyum Çerçevesinde Türkiye’de Uygulanacak Küçük Şehir ve
Bölgeler Entegre Katı Atık Yönetim Modelleri.
Tablo -2: Türkiye’de Uygulanması Öngörülen AB Katı Atık Yönetiminin Bölgesel Hedefleri
11
Tablo -3: Türkiye’de Uygulanması Öngörülen AB Katı Atık Yönetiminin Bölgelere Dağılımı
Tablo -4: Türkiye’de Uygulanması Öngörülen AB Katı Atık Yönetimi Yatırım Dağılımı
12
Ön ayrıştırma sisteminde önerilen ayrıştırma yöntemleri sayesinde, yakıt briketi üretiminde ve
geri dönüşümde kullanılmak üzere, aşağıdaki ürünleri elde etmek mümkündür : Metaller, iri
demir parçaları, iri alüminyum parçaları, düşük kalite paslanmaz çelik, elektrikli aletler, cam, taş,
tuğla, beton, gibi malzemeler sistemde ayrıştırılarak farklı şekilde değerlendirilirler. gıda artıkları
ve organik atıklar kompost yapımı için kullanılabilir. Geri kazanıma tabi tutulan miktarların
dışında kalan kağıt, folyo ve tekstil atıkları, plastik kartonlar, mukavva, ağaç, tahta, odun,
kauçuk, sert plastik, plastik kaplar, plastik şişeler uygun tanecik boyutunda kırıldıktan sonra
pellet yapılarak gazlaştırma işlemi için hazır hale getirilirler .
Ülkemizde ve dünyadaki endüstriyel katı atıkların bertarafı ve değerlendirilmesi yönetiminin üç
temel ilkesi vardır. Bunlar az atık üretilmesi, atıkların geri kazanılması ve atıkların çevreye zarar
vermeden bertaraf edilmesidir. Endüstriyel katı atıkların toplanmasından tutun da, depolanması
veya bertaraf edilmesine kadar tüm hizmetlerin bir plan çerçevesinde ele alınması ve öncelikle
bu atıkların değerlendirilmesi veya geri kazanılmasına, "çevre ile uyumlu atık yönetimi"
denilmektedir. Endüstriyel kontamine atıkları doğruda doğruya yakmaya çalışmak sadece ve
sadece bir bertaraf yöntemi olarak düşünülebilir. Elbetteki bu yakma metodları hiçbir şekilde
önemli kirleticilerin bertarafını sağlayamaz. Katı atıkların doğrudan yakılması ile bertarafı
durumunda sadece yeterli enerji kaynağı olarak kullanılamaması ve ayrıca ilave hava kirliliği
yaratması nedeni ile artık tercih edilmemektedir. Cıva, kadmiyum, krom gibi ağır metallerle,
klorlu bileşikler, poliaromatik bileşikler, dioksan, furan, kükürt ve azot oksitleri gibi tehlikeli
maddeler yakma işlemleri ile giderilemezler ve yakma işlemi ile bu bileşikler havaya karışma
tehlikesi yaratırlar.
Japonya gibi gelişmiş ülkeler özellikle geri dönüşüm teknolojilerini kullanarak kaynağında
ayrıştırılmış kontamine atıkları detaylı ayırarak, sınıflayarak özellikle gazlaştırma teknolojileri
kullanarak bertaraf etmektedirler. Eski otomobil lastikleri, kontamine olmuş ağaç atıkları,
tehlikeli kimyasal maddelere bulanmış katı atıklar, katran atıkları, kontamine olmuş rafineri
atıkları, petrol atıkları, kimyasal çözücü ve boya atıkları, zehirli yağ atıkları, kimya ve ilaç
endüstrisi atıklarından oluşan tehlikeli atıklarda da olduğu gibi endüstriyel katı atıklar uygun
gazlaştırıcılarda bertaraf edilebilir. Kontamine atık gazlaştırma yöntemi ile hem katı atıkların
bertaraf edilmesi hem de elektrik ve ısı enerjisi elde etmek mümkündür. Yakma işlemine göre
hem daha çevre dostu hem de enerji üretimi bakımından daha verimli olan gazlaştırma işlemi
büyük güç üretiminde akışkan yatak gazlaştırma teknolojileri ile yapılmaktadır. Günümüzde katı
atıkların ve kontamine atıkların gazlaştırılması yoluyla elektriğe ve ısıya dönüştürülmesi hem
yüksek verimli enerji elde etme verimleri hem de çevre problemleri yaratmaması nedeni ile
tercih edilmektedir. Endüstriyel kontamine atıkların gazlaştırılması ile elde edilen sentetik gaz
doğal gazın kullanıldığı yerlerde ilave yakıt olarakda yaygınlaştırılabilir. Gazlaştırıcılarda
kontamine atıkların gazlaştırılması ile elde edilen sentetik gaz, gaz motorlarında veya gaz
türbinlerinde yakılarak gelecekte kolaylıkla doğal gazın kullanıldığı yerlerde önemli bir enerji
kaynağı olarak kullanılabilir.
Katı atıklar kimyasal içerik ve ısıl değer kapasiteleri olarak kıymetli orta kalite katı yakıt
seviyesindedirler. Ricketts ve çalışma arkadaşları tarafından hazırlanan ve Tablo-8’de sunulan
analiz değerlerine göre arıtma çamuru karbon, hidrojen, azot, oksijen içerikleri ile özellikle evsel
katı atık (MSW), katı atıktan hazırlanmış yakır (RDF), biyokütle atıkları ve linyit ile birlikte
karışım halinde gazlaştırılabilirler. Co-gazlaştırma olarak adlandırılan bu teknolojik
uygulamalarla uzun yıllardır başarı ile katı atık ve katı yakıtlar bertaraf edilerek enerji üretimi
yapılabilmektedir. Özellikle ısıl kapasite değerleri ve kül erime sıcaklıkları birbirlerine yakın bu
tür katı atık ve yakıtlar birlikte gazlaştırmaya uygundurlar. Tablo 7’de de kurutulmuş arıtma
çamurlarının molar H/C ve O/C molar oranlarına göre gazlaşabilme grafiği verilmiştir. Sabit
yatak normal basınç veya yüksek basınç gazlaştırma reaktörlerinde bu tür uygulamalar
13
yapılmaktadır. Isıl değerlerinin 3800 kcal/kg gibi oldukça uygun olması nedeni ile odun artıkları
benzeri biyokütle ve orta kalite linyit sıralamasının arasında kaldığından kolaylıkla bu tür
yakıtlarla gazlaştırılabilirler. Bu özellikleri ile kurutulmuş endüstriyel katı atıkları katı yakıt olarak
kullanılmak üzere gazlaştırmaya uygundurlar.
Sabit yatak ve akışkan yataklı gazlaştırıcıların katı yakıtların gazlaştırılmasında uygulandığı gibi
endüstriyel tehlikeli atıkların ve benzeri kontamine atıkların bertarafında da kullanılır. Evsel ve
endüstriyel atıklar gazlaştırılırken elektrik ve ısı enerjisi üretildiği çevre dostu gazlaştırma
tesisleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunlara en güzel örnekler İtalya, İsviçre, Japonya,
Almanya, A.B.D. gibi ülkelerde kullanılan sistemlerdir. Katı atıkların gazlaştırılırak bertaraf
edilmesi konusunda özellikle Japonya’da önemli tesisler bulunmaktadır. Almanya, Güney Afrika,
ABD’de Lurgi/BGL Gazlaştırıcısı, İtalya’da çalıştırılan katı atık akışkan yataklı gazlaştırıcısı ve
özellikle ABD’de ve dünyanın diğer bölgelerinde 35 ayrı tesiste çalışan PRME biyo kütle ve katı
atık gazlaştırıcıları örnek olarak gösterilebilir. Bu konudaki çalışmalar hızla devam etmektedir.
Aşağıda bu farklı katı atıkları bertaraf eden gazlaştırıcıları örnek teknolojiler olarak
sunulmaktadır.
Tarım ve Orman Atıkları
Tarımsal ve orman atıkları olarak adlandırılan biyokütle kaynaklarının oldukça geniş
kullanımı vardır. Enerji temini konusunda dışa bağımlı bir ülke olan Türkiye’nin enerji
gereksiniminin biyokütle de dahil olmak üzere yerli kaynaklar kullanılarak karşılanması büyük
önem taşımaktadır. Türkiye'de tarımsal üretim sonucunda açığa çıkan başlıca atıklardan,
hayvan çiftliklerinden oluşan atıklardan, ormancılık ve ağaç işleme endüstrisinden açığa çıkan
atıklardan ve belediye atıklarından oluşan toplam geri kazanılabilir biyo-enerji potansiyelinin
yaklaşık 16.92 Mtpe olduğu tahmin edilmektedir. Türkiye'deki mevcut tarımsal ve hayvansal
atık miktarının, Türkiye'nin enerji tüketiminin ortalama yüzde 25'ini karşılayabileceği
hesaplanmıştır. "Türkiye'de Tarımsal Atıkların Değerlendirilmesi" konulu Avrupa Birliği Life
Programı tarafından desteklenen proje sonuçlarına göre; Ülkenin enerji gereksiniminin
biyokütle de dahil olmak üzere yerli kaynaklar kullanılarak karşılanması büyük önem
taşımaktadır.
"Türkiye'de Tarımsal Atıkların Değerlendirilmesi" konulu Avrupa Birliği Life Programı
tarafından desteklenen proje amaçları şu başlıklar altında özetlenebilir:
- Türkiye genelindeki tarımsal atıkları tip, miktar ve özelliklerine göre bölgesel olarak
belirlemek,
- Yasal ve kurumsal çevrelerin tarımsal atıkların kullanılması ile ilgili projelere dikkatlerini
çekmek,
- Tarımsal atıkların değerlendirilmesi konusunda yatırımcıları destekleyerek ticari yapının
gelişmesini sağlamak,
- Türkiye'deki tarımsal atıkların kullanımını ve teknolojisini geliştirmek,
- Tarımsal atıklardan yararlanma konusunda yönetimsel veya teknolojik sınırlamalara karşı
çözüm önerileri geliştirmek."
Türkiye'nin toplam tarımsal alanının yaklaşık 26 milyon 350 bin hektardır. Bunun yüzde
38.4'ü ekili alan, yüzde 44.1'i orman, yüzde 10.4'ü nadas alanı, yüzde 7.1 meyve ve sebze ekili
alandır. Tahıllar, yağlı tohumlar ve yumrulu ürünler Türkiye'de en yaygın ürünlerdir. Tahılların
Türkiye'nin orta, doğu ve güney, ayçiçeği ise Trakya bölgesinde yaygındır. Pamuk ve mısır ise
güney (güney ve güney batı Anadolu bölgelerinde) ve batı (Ege bölgesi) bölgelerinde yaygınca
yetiştirilmektedir. Yumrulu bitkiler Marmara (patates) ve İç Anadolu (patates ve şeker pancarı)
bölgelerinde yaygındır. Tahminen en yüksek atık miktarı buğday ve arpa yetiştiriciliğinden açığa
çıkmaktadır. Bununla birlikte, mısır ve pamuk yetiştiriciliğinden de önemli miktarda atık
oluşmaktadır. Türkiye'de yıllık toplam tarımsal atık miktarı yaklaşık olarak 50-65 Mtep'dur.
14
Tarımsal atıklar üç grupta incelenebilir (Şekil-3);
"1.Yıllık ürün atıkları: Ürünlerin hasadından sonra tarlada kalan kalıntıdır. Türkiye'de temel
yıllık ürünler tahıllar, mısır, pamuk, pirinç, tütün, ayçiçeği, yerfıstığı ve soyadır.
2. Çok yıllık ürün atıkları: Budama, kabuklar ve çekirdekler vb. gibi kalıntılardır.
3. Tarıma dayalı endüstri atıkları: örneğin pamuk çırçır atığı, tohum yağı endüstrileri,
zeytinyağı endüstrileri, pirinç endüstrileri, mısır endüstrileri, şarap ve çekirdek fabrikaları.
Şekil-3. Biyokütle Kaynağı Olarak Enerji Üretiminde Kullanılan Tarım ve Orman Atıkları.
Türkiye'de yıllık ve çok yıllık ürünlerin işlenmesinden çıkan atıkların miktarı Tarım ve Köy
İşleri Bakanlığının yerel yetkililerinden alınan her bir ürünün üretim miktarları ve ekim alanlarına
ilişkin veriler kullanılarak hesaplanmaktadır. Türkiye'de enerji üretimi için kullanılabilecek tarıma
dayalı endüstri atıklarının başlıca tipleri pamuk çırçır fabrikalarından, tohum yağı fabrikalarından
ve zeytinyağı fabrikalarından gelen atıklardır. Türkiye'nin enerji dış alımı yapan ülkedir. Ülkenin
enerji gereksiniminin biyokütle de dahil olmak üzere yerli kaynaklar kullanılarak karşılanması
büyük önem taşımaktadır. Türkiye'de tarımsal üretim sonucunda açığa çıkan başlıca atıklardan,
hayvan çiftliklerinden oluşan atıklardan, ormancılık ve ağaç işleme endüstrisinden açığa çıkan
atıklardan ve belediye atıklarından oluşan toplam geri kazanılabilir biyo-enerji potansiyelinin
yaklaşık 16.92 Mtpe olduğu tahmin edilmektedir. Biyokütle enerji üretimi 2001 yılında 6.98 Mtoe
olarak gerçekleşmiştir. Ağaç ve hayvan atıkları özellikle kırsal bölgelerde ısıtma ve yemek
pişirme amacıyla kullanılmaktadır. Türkiye'de enerji tüketiminin enerji üretiminden çok fazla
artması, Türkiye'yi enerji dış alımı yapan ülke durumuna getirmiştir. 1990 yılında birincil enerji
üretimi 210.9 megaton petrol eşdeğeri (MTPE) iken 2010 yılında 50.10 MTPE olması
beklenmektedir. Diğer taraftan enerji tüketimi, 1991 yılında 1010.9 MTPE olarak
gerçekleşmesine karşın 2010 yılında bu değer 1107 MTPE değerine yükselecektir. Türkiye'nin
2010 yılındaki enerji tüketiminin sadece yüzde 30'unun kendi bölgesel kaynaklarından
karşılayabileceği tahmin edilmektedir. Türkiye'deki mevcut tarımsal ve hayvansal atık miktarının,
Türkiye'nin enerji tüketiminin ortalama yüzde 25'şini karşılayabileceği tahmin edilmektedir.
Bununla birlikte, enerji üretiminde biyolojik kökenli yakıtların gerçek rolü en düşük düzeydedir.
Tarım, Türkiye'deki başlıca sektörlerden birisidir. Ulusal gelirin önemli bir bölümü tarımdan
sağlanmaktadır. Tarımsal üretim; pamuk, ayçiçeği, mısır vb. endüstri bitkilerinin üretimine
dayanır. Endüstri bitkilerinin işlendiği ürün işleme tesislerinden, enerji üretimi amacıyla
yararlanılabilecek fazla miktarda atık ortaya çıkmaktadır. Ürün işleme endüstrisinden arta kalan
bu biyokütle ile birlikte, hasat sonunda tarlada fazla miktarda biyokütle kalmaktadır.
Biyolojik kökenli yakıtlardan enerji üretimi için en etkin yöntem, kombine ısı ve güç (CHP)
üretimidir. Kuzey Avrupa ülkelerindeki şehirlerin yaklaşık olarak tamamında, ısı enerjisinin etkin
bir şekilde kullanılmasını sağlayan bölgesel ısıtma ağı kurulmuştur. Türkiye'deki iklim koşulları,
15
Kuzey Avrupa'dan önemli düzeyde farklıdır. Özellikle Türkiye'nin güney bölümünde iklim ılıman
olduğundan, bölgesel ısıtma sistemlerine gerek duyulmamaktadır. Türkiye'nin kuzey bölümünde
ise iklim daha soğuktur. Bununla birlikte, CHP üretiminde etkin bir şekilde yararlanmaya olanak
sağlayan bölgesel ısıtma sistemi bulunmamaktadır. CHP üretiminden endüstriyel uygulamalar
için işlem ısısı ve buhar üretimi amacıyla da yararlanılabilir. Endüstri sektöründe kurutma gibi
birçok işlem için ısı üretimine gereksinim vardır. Bu gereksinim, bölgesel ısıtma sistemi
olmaksızın CHP üretimi ile karşılanabilir. Ayrıca küçük-ölçekli CHP tesislerinden elde edilen ısı
enerjisi, kamusal ve endüstriyel binaların ısıtılmasında kullanılabilir. Büyük-ölçekli CHP tesisleri,
güç üretimi diğer bir deyişle elektrik üretimi üzerine yoğunlaşmıştır. Isıl dönüşüme dayalı güç
üretimi için en uygun koşullar, etkin buhar çevriminden yararlanmaya olanak sağlayan orta veya
büyük-ölçekli tesislerdir. Bununla birlikte, tarımsal biyokütlenin birçoğu geniş alanlara dağılmış
durumdadır. Zeytinyağı ve çiğit yağı üretimi gibi tarıma dayalı sanayiden açığa çıkan atıklar bu
durumda değildir. Tarıma dayalı sanayi tesislerinde arta kalan atıklar, bir yerde birikmiş
durumdadır. Bu tür endüstriyel bölgeler, biyokütle yakan veya gazlaştıran enerji tesisleri için
uygun durumdadır. CHP veya güç üretim tesislerinin teknik boyutu sınırlı değildir. Bununla
birlikte, küçük-ölçekli güç tesislerinin yatırım ve işletme giderleri, büyük-ölçekli güç üretimi ile
karşılaştırıldığında, genellikle çok fazladır. Birçok durumda, tarımsal biyokütleden küçük-ölçekli
işletmelerde yararlanabilmek için ekonomik olarak en uygulanabilir yöntem ısı üretimidir.
Arıtma Çamurları
Arıtma çamurları sadece ülkemizin değil tüm dünyanın önemli çevre problemleri arasına
girmiştir. Arıtma çamurlarını doğruda doğruya kurutmak ve/veya yakmak veya havasız ortamda
çürütmek sadece geçici bertaraf yöntemleri olarak düşünülebilir. Arıtma çamuru gideriminin en
uygun yolu kurutma ve gazlaştırma teknolojilerinin kombine şekilde uygulanmasıdır. Arıtma
çamurlarını kurutulduktan sonra gazlaştırma yöntemi ile hem bertaraf etmek hem de elektrik ve
ısı enerjisi elde etmek mümkündür. Gazlaştırmadan elde edilen ısı enerjisinin bir kısmı ile çamur
kurutmak mümkündür. Arıtma çamuru kurutma teknolojileri daha önceki birçok çalışmada
detaylı anlatılmıştır. Bu nedenle bu çalışmada genel gazlaştırma bilgisi verilmeye çalışıldıktan
sonra başta arıtma çamurlarının gazlaştırılma metodu ile değerlendirilerek syngaz üretimi ve
syngazdan da enerji üretim metodları tanıtılmaya çalışılacaktır. Kurutma ve gazlaştırma
işleminden sonra arıtma çamurundan geriye sadece kül kalmaktadır.
Arıtma çamurlarının oluşturdukları çevresel sorunlar dolayısyla bu atıkların içerdikleri zararlı
maddeler sadece insan sağlığına değil, diğer canlılara da zarar vermekte ve yayıldıkları
ortamlara da tehdit oluşturmaktadır. Arıtma çamurlarını doğruda doğruya kurutmak ve/veya
yakmaya çalışmak veya havasız ortamda çürütmek sadece ve sadece geçici bertaraf yöntemleri
olarak düşünülebilir. Kurutma işlemi çok maliyetlidir ve kuru çamur bu hali ile yine bir problem
olarak elimizde kalmaktadır. Özellikle pahalı bir enerji olan doğal gaz ile kurutma işlemi
gerçekleştirmek ise müesseselere büyük mali zorunluluklar ortaya çıkarmaktadır. Yukarıda
anlatılmaya çalışılan maliyet ve çevre kısıtlamaları nedeni ile arıtma çamurları kurutma ve
gazlaştırma entegre tesisleri ile bertaraf edilmelidir. Arıtma çamurlarının çevre kriterlerine en
uygun şekilde bertaraf edilmesi ve elde edilen syngazdan enerji üretilmesi konusunda
geliştirilmiş çevresel ve teknolojik olarak en uygun ve en ekonomik sistem çamurun önce
kurutulması ve kuru çamurun da gazlaştırılarak yok edilmesidir. Tıpkı diğer katı atıklar da olduğu
gibi arıtma çamurları uygun gazlaştırıcılarda bertaraf edilebilir. Arıtma çamurları kurutulduktan
sonra gazlaştırma yöntemi ile hem çamurları bertaraf etmek hem de elektrik ve ısı enerjisi elde
etmek mümkündür. Gazlaştırmadan elde edilen ısı enerjisinin bir kısmı ile çamur kurutmak
mümkündür. Yakma işlemine göre hem daha çevre dostu hem de enerji üretimi bakımından
daha verimli olan gazlaştırma işlemi gazlaştırma teknolojileri ile yapılmaktadır. Günümüzde
arıtma çamurlarının, katı atıkların ve arıtma çamurlarının gazlaştırılması yoluyla elektriğe ve
ısıya dönüştürülmesi hem yüksek verimli enerji elde etmek hem de çevre problemleri
16
yaratmaması nedeni ile tercih edilmektedir. Tablo-5’de tarihsel gelişimi ile arıtma çamurlarının
bertarafı konusunda yapılan teknolojik gelişmeler görülmektedir. Tablo-5’de de gözlendiği gibi
kurutma ve gazlaştırma en ekonomik ve çevreye en uygun yöntem olarak kabul edilmektedir.
Tablo-5. Arıtma Çamurları Bertaraf Yöntemleri Tarihsel Gelişimi ve Uygulanabilirlikleri.
YIL
1960
Öncesi
1960
1970
1980
1990
2000
2010
PROSES
Uygulama
İlk
Alanı
Yatırım
İşletme Ekonomik Çevreye
Gideri
mi?
Etkisi Uygulama
Uygun
Düşük
Düşük
Evet
KÖTÜ
değil
Uygun
Yüksek Yüksek Hayır
KÖTÜ
değil
Uygun
Yüksek Yüksek Hayır
KÖTÜ
değil
ÇOK
ÇOK
KESİN
İYİ
Uygun
YÜKSEK YÜKSEK HAYIR
DEĞİL
değil
Uygun
Düşük
Yüksek HAYIR
NÖTR
değil
ÇOK
ÇOK
KESİN
İYİ
Uygun
YÜKSEK YÜKSEK HAYIR
DEĞİL
değil
EN
YÜKSEK DÜŞÜK EVET
YOK
UYGUN
İlkel Kurutma Landfill
Anaerobik +
Susuzlaştırma Tarım
Susuzlaştırma
+ Kompost
Tarım
Yakma
Isısal
Katılaştırma
Kurutma +
Yakma
Kurutma +
Gazlaştırma
Enerji
İnşaat
Çimento
Enerji +
Kimya
3
(Not: Doğal Gaz Fiyatı; 500 $/1000Nm , Fosil Yakıt için Elektrik Satış Fiyatı; 60 € / Mwe, Biyokütle
Elektrik Satışı Fiyatı; 100 € / MWe, Kuru Arıtma Çamuru Bertaraf Fiyatı: 100$/ton. esas alınmıştır.)
Kurutulmuş arıtma çamurları kimyasal içerik ve ısıl değer kapasiteleri olarak kıymetli orta kalite
katı yakıt seviyesindedirler. Ricketts ve çalışma arkadaşları tarafından hazırlanan ve Tablo-8’de
sunulan analiz değerlerine göre arıtma çamuru karbon, hidrojen, azot, oksijen içerikleri ile
özellikle evsel katı atık (MSW), katı atıktan hazırlanmış yakır (RDF), biyokütle atıkları ve linyit ile
birlikte karışım halinde gazlaştırılabilirler. Co-gazlaştırma olarak adlandırılan bu teknolojik
uygulamalarla uzun yıllardır başarı ile katı atık ve katı yakıtlar bertaraf edilerek enerji üretimi
yapılabilmektedir. Özellikle ısıl kapasite değerleri ve kül erime sıcaklıkları birbirlerine yakın bu
tür katı atık ve yakıtlar birlikte gazlaştırmaya uygundurlar. Sabit yatak normal basınç veya
yüksek basınç gazlaştırma reaktörlerinde bu tür uygulamalar yapılmaktadır. Isıl değerlerinin
3800 kcal/kg gibi oldukça uygun olması nedeni ile odun artıkları benzeri biyokütle ve orta kalite
linyit sıralamasının arasında kaldığından kolaylıkla bu tür yakıtlarla gazlaştırılabilirler. Tablo-6’da
da Türkiye’nin farklı bölgelerinden alınan arıtma çamurlarının kısa ve elementel analizleri yanı
sıra ısıl kapasite değerleri de verilmiştir. Bu özellikleri ile kurutulmuş arıtma çamurları katı yakıt
olarak kullanılmak üzere gazlaştırmaya uygundurlar.
Arıtma Çamurundan Gazlaştırma Yöntemi ile Syngaz ve Enerji Üretimi
Organik atık sınıfına giren başta arıtma çamuru ve biyokütle atıkları olmak üzere benzeri katı
atıklar daha çevreci ve daha ekonomik olan gazlaştırma teknolojisi ile değerlendirilebilir.
Gazlaştırma teknolojisi ile üretilen syngaz, şehir gazına çok benzerdir ve elektrik/ısı enerjisi
ve/veya kimyasal maddeler, gübre yapımı için kullanılabilir. Katı yakıt esaslı elektrik enerjisi
üretim teknolojisi çevresel olarak en uygun hava emisyonlarına, katı atık ve atık su değerlerine
sahiptir. Arıtma çamuru ve benzer katı atıkları gazlaştırmak için öncelikle uygun tane boyutuna
17
getirmek gerekmektedir. Katı atıkları gazlaştırma işlemi birkaç basamakta oluşur. Katı atıktaki
suyun uzaklaştırılması ise ön hazırlık işlemleri sırasında yapılır. Genellikle %10-15 su içeren
katı atık gazlaştırıcı içerisinde suyunu buhar fazına geçirir. Bu kuruma işleminden sonra piroliz,
indirgenme, yanma, gazlaştırma ve benzeri reaksiyonlara uğrar. İçerisinde %75'den daha fazla
su bulunan arıtma çamuru once kurutulur, zira termokimyasal dönüşümle gazlaştırma için
uygun değildir.
Tablo-6. Türkiye’de Farklı Arıtma Bölge Çamurlarının Kısa ve Elementel Analiz Sonuçları
Parametre (Kurutulmuş Arıtma
Çamuru)
Kısa Analiz, %
Nem
Uçucu Madde
Sabit karbon
Kül
Elementel Analiz, % (orjinal baz)
H
C
N
O
S
Isıl Değer, kcal/kg
Alt Isıl Değer
Numune A
Numune C
Numune C
6,00
60,00
8,08
25,92
5,00
61,00
9,56
24,44
4,50
60,59
4,40
30,51
5,43
40,22
6,94
20,44
1,05
5,27
38,03
6,56
24,64
1,06
5,00
41,94
3,48
17,53
1,54
3680
3470
3980
Ön susuzlaştırma işlemine tabi tutulan sulu arıtma çamuru su içeriği %75-80 değerlerine
geldikten sonra uygun kurutucularda kurutulur. Kurutma işlemi için gerekli ısı gazlaştırıcı
sistemin kojenerasyon ünitesinden elde edilir. Arıtma çamuru içerisindeki su gazlaştırma
reaksiyonlarından biri olan su buharı reaksiyonuna gerekli olan su buharını üretmek üzere
kullanılır ve bu reaksiyon oldukça önemlidir. Gazlaştırma işleminin başlayabilmesi için kuru
arıtma çamuru içerisindeki karbon elementinin bir kısmı yakılarak gazlaştırıcının ihtiyacı olan
enerjinin elde edilmesi gerekir. Bu ön yanma enerjisi karbonsu maddeleri piroliz fazına
ulaşmasını ve daha sonrada gazlaşma reaksiyon sıcaklıklarına yükselmesini sağlanmaktadır.
Kurutulmuş arıtma çamurları 3500-4000 kcal/kg ısıl değere sahiptir ve ortalama %20 kül, %15
nem içermektedir (Tablo-6 ve Tablo-8). Bu özellikleri ile kurutulmuş arıtma çamurları orta
kalitede kömür özellikleri içerir. Kurutulmuş arıtma çamurları ortalama olarak %40 C, %5 H, %15
O, %4 N, %1 S içermektedir. Tablo-7’de arıtma çamurlarının rahatlıkla gazlaşabileceğini
gösteren ortalama molar H/C, molar O/C oranları verilmektedir. Molar O/C ve Molar H/C
oranlarına göre gazlaşabilme özelliklerini sağlayan taralı alandaki gazlaşma kriterlerine sahip
olan karbonlu bileşikler sınıfına giren kuru arıtma çamurları orta kalite genç kömür gibi kabul
edilebilir.
18
Tablo-7. Arıtma Çamurlarının Gazlaştırma Özelliklerinin Molar Oranları ile İlgisi
Tablo-8. Farklı Türde Katı Atıkların ve Yakıtların Isıl Değer ve Yakıt Kalitesi Olarak
Karşılaştırılması (ag-alındığı gibi, kkb-kuru külsüz baz).
Sabit yatak ve akışkan yataklı gazlaştırıcıların arıtma çamuru gibi katı atıkların
gazlaştırılmasında uygulandığı gibi endüstriyel tehlikeli atıkların ve benzeri kontamine atıkların
bertarafında da kullanılır. Evsel ve endüstriyel atıklarında kullanıldığı gibi biyokütle
gazlaştırılırken elektrik ve ısı enerjisi üretildiği çevre dostu gazlaştırma tesisleri yaygın olarak
19
kullanılmaktadır. Bunlara en güzel örnekler İtalya, İsviçre, Japonya, Almanya, A.B.D. gibi
ülkelerde kullanılan sistemlerdir. Arıtma çamurlarının gazlaştırılırak bertaraf edilmesi konusunda
özellikle Japonya’da önemli tesisler bulunmaktadır. Almanya, Güney Afrika, ABD’de Lurgi/BGL
Gazlaştırıcısı, İtalya’da Greve in Chianti bölgesinde 1992 yılından beri çalıştırılan katı atık
akışkan yataklı gazlaştırıcısı ve özellikle ABD’de ve dünyanın diğer bölgelerinde 35 ayrı tesiste
çalışan PRME biyo kütle gazlaştırıcıları örnek olarak gösterilebilir. Bu konudaki çalışmalar hızla
devam etmektedir. Aşağıda bu farklı arıtma çamuru ve benzeri atıkları bertaraf eden
gazlaştırıcıları örnek teknolojiler olarak sunulmaktadır.
Hayvansal ve Organik Atıklar
Yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde önemli bir yer tutan organik atık, hayvancılık ve
zirai atık kullanımı sürdürülebilir kalkınma modelleri içerisinde çevre ve enerji optimizasyonu
bakımından önem kazanmaktadır. Anaerobik arıtma teknolojisi yüksek performans, düşük
maliyet, bir yan ürün olarak enerji elde edilebilmesi ve düşük biyolojik çamur üretimi gibi
nedenlerle son yıllarda organik atıkların, endüstriyel ve evsel atık sularının, hayvan gübrelerinin,
kanalizasyon ve arıtma tesis çamurlarının arıtımında yoğun olarak kullanılmaktadır. Yaygın
olarak kullanılan diğer arıtma yöntemlerine göre daha az enerji ve besin gerektirmesi, daha
düşük işletme maliyetine sahip olması, mevsimsel işletim olanağı sunması ve üretilen metan
gazının ısı ve elektrik enerjisi üretiminde kullanılması anaerobik yöntemleri daha çekici
kılmaktadır. Anaerobik arıtma sonucu elde edilen biyogaz metan gazı olarak kazanlarda
yakılmakla buhar üretiminde veya gaz motorlarında yakılarak elektrik üretiminde
kullanılabilmektedir. Gerek Avrupa Birliği ülkeleri gerekse diğer ülkelerde hayvansal atıklardan
biyogaz üreten tesisler fizibil olarak çalışmakta ve kısa sürede yapılan yatırımı geri öder hale
gelmişlerdir. Bu çalışmada örnek olarak 1500 büyükbaş hayvan kapasiteli bir biyogaz üretim
tesisinin işletme koşulları hakkında bilgi verilecektir. Ayrıca bu çalışmada çeşitli ülkelerdeki
biyogaz tesisleri hakkında bilgiler verilecektir.
Özellikle organik ve hayvansal katı atıklar biyolojik arıtıma tabi tutulduktan sonra biyogaz
(%65 metan, %35 CO2) üretimi için ideal kaynak olarak görülmektedir. Elde edilen biyogaz ise
gerek elektrik gerekse ısı üretimi için önemli enerji girdisi olarak fayda sağlamaktadır. Ülkemizde
mevcut sadece 13 milyon büyük baş hayvan sayısı göz önüne alındığında çok önemli bir
potansiyel yenilenebilir enerji kaynağı olarak kullanımı beklemektedir. Oysaki özellikle
ülkemizde hayvan atıkları gübre olarak veya kurutulduktan sonra yakıt kaynağı şeklinde tarih
boyunca kullanılmıştır. Son yıllarda ise büyük ölçekli çiftlik kapasitelerindeki artış ve bunların
oluşturduğu atıklar çevre problemlerini gündeme getirmiştir. Eğer hayvan atıkları arıtılmadan
doğaya salınırsa başta metan gazının oluşturduğu küresel ısınma problemi olmak üzere, yer
üstü sularının kirlenmesi, patojenik problemler gibi önemli çevre sağlığı sorunları oluşmaktadır.
Özellikle yüzey sularının alıcı ortama drenajı, tarımdan dönen sular ve hayvan atıklarının nihai
depolama alanı olarak kullanılan araziler su kirliliğinin başlıca kaynakları olarak ortaya
çıkmaktadır. Fosil yakıtlara karşılık bir ölçüde çözüm bulacak, yerli enerji kaynağı olabilecek
kapasitedeki organik atıklar biyokütle kullanımı bakımından önem arz etmektedir. Olası enerji
krizleri ve hayvan atıklarından kaynaklanan çevre problemleri ile birlikte düşünülürse her iki
problemin çözümü biyogaz tesislerinin kurulması ile ortadan kalkabilecektir. Hayvan atıkları için
çevresel açıdan kabul edilebilir bertaraf yöntemleri büyük ölçekte biyokütle-enerji dönüşüm
sistemi olarak dikkate alındığında bu atıklardan enerji elde edilmesi ve ayrıca yan ürün şeklinde
besin değeri olan gübre elde edilmesi de mümkün olmaktadır. Gelişen tarım ve entegre hayvan
çiftlikleri sayı ve kapasitelerindeki artışlar nedeniyle kaynaklanan çevre sorunlarına ekonomik ve
uygulanabilir çözümler ortaya konulabilir. Gerek büyük baş, gerekse kanatlı hayvan üretimlerinin
yoğunlaştığı Afyon, Kayseri, Çorum, Manyas, Bursa, Erzurum, Kars, Niğde, Ağrı, Edirne,
Tekirdağ gibi illerin bulunduğu bölgelerde biyogaz tesisleri gerek enerji üretimi gerekse çevre
korunumu açısından örnek bölgeler olarak kullanılabilir.
20
Özellikle Avrupa Birliği ülkelerinde gelişmiş olan hayvansal atıklarından anaerobik arıtma
yöntemleri ile biyogaz üretim teknikleri yerel enerji üretim kaynaklarına çok fazla katkıda
bulunmakta olup tüm dünyada örnek tesisler olarak gösterilmektedir. Günümüzde Avrupa’da
Almanya, Fransa, İsviçre, İtalya, Avusturya ve Sadece Almanya’da 3000’den fazla biyogaz tesisi
hayvansal ve tarımsal atıkların arıtımı için anaerobik arıtımı kullanarak biyogaz üretmektedir.
Örneğin Danimarka, hayvan gübresini diğer organik atıklarla karıştırarak biyogaz üretiminde
kullanan en başarılı ülkelerden biridir. Diğer ülkelerdekinin aksine Danimarka merkezi biyogaz
tesisleri kurmuştur. Çiftliklerden toplanan atıkları merkezi biyogaz tesislerinde gaz üretiminde
kullandıktan sonra, gazı merkezi doğal gaz şebekesine vermekte ve çıkan gübreyi tekrar
çiftçilere dağıtmaktadır. Bu ülkede 1500-2500 büyük baş hayvan atığını arıtan örnek biyogaz
tesisleri ile bu konuda önderdir. Tesisler 1000-15000 m3/gün biyogaz üretecek kapasitededir.
Benzer şekilde Çin ve Hindistan’da ve daha pek çok ülkede hayvansal ve tarımsal atıklar
biyogaz tesislerinin yaygın olarak kullanıldığı bilinmekte ve bu konularda araştırma ve geliştirme
faaliyetlerine hızla devam etmektedir. Güney Amerika’da ise biyogaz tesislerinin en yoğun
olarak kullanıldığı ülke Brezilya’dır.
Biyogaz Tesislerinin Faydaları
Organik atık ve hayvansal atıklardan anaerobik arıtımla biyogaz üretiminin avantajlarını şu
şekilde sıralayabiliriz:
1. Biyogaz ile elektrik ve ısı üretiminde ekonomik kazanç elde edilmesini sağlar.
2. Arıtımdan çıkan atık gübre olarak kullanılabilir. Biyogaz üretiminden sonra elde edilen gübre
daha kolay kullanılabilir gübredir.
3. Küresel ısınmanın en önemli etkeni olan sera gazları azaltılır. Metan en kötü sera
gazlarından biridir. Açığa atılan hayvansal atıklardan yayılan metan gazı aynı hacımdaki
CO2’den yirmi katı daha fazla sera gazı etkisi yapar. Oysa biyogaz tesislerinde elde edilen
metan yakılarak CO2’e dönüştürülür.
4. Çok ucuz ve çevreci atık çevrimi sağlar. Evlerde çıkan diğer katı evsel atıklar ve tarımsal
atıklar da hayvansal atıklarla birlikte biyogaz üretiminde kullanılabilir.
5. Daha sağlıklı, hijyenik yaşam alanlarının yaratılmasını sağlar.
6. Özellikle ülkemizde hayvancılığın gelişmesine teşvik edici unsur olacaktır. Dolayısıyla suni
gübreye bağımlılığı azaltarak sürdürülebilir kalkınmaya katkıda bulunur. Ayrıca ülkemizin
dışarıya olan enerji bağımlılığını azaltır.
Ülkemizde ise sadece başta gıda endüstrisi olmak üzere sınırlı sayıda anaerobik arıtım
uygulaması mevcuttur. Organik çöp atıkları, hayvansal ve tarımsal atıkların anaerobik arıtımı ile
biyogaz üretim uygulamaları ülkemiz açısından yok denecek kadar azdır. Gıda endüstrisi ve
diğer uygulamalar göz önüne alındığında bu sektörlerdeki anaerobik uygulama tecrübeleri ve
teorik bilgiler organik, hayvansal ve tarımsal atıkların anaerobik arıtımında da kullanılabilir.
Yenilenebilir Enerji Kullanım Yasası ve Enerji Verimliliği Yasası biyogaz tesislerinin kurulmasını
teşfik etmekte olduğundan bu tesislerin devreye alınması daha kolay hale gelmiştir. Hammadde
olarak hayvan gübresi tek başına veya tarım kuruluşlarında bulunan diğer organik atıklarla
karıştırılarak kullanılabilir. Biyogaz üretiminden sonra geriye kalan sıvı-katı kısım gübre olarak
değerlendirilmektedir.
Özellikle organik ve hayvansal atıkların değerlendirilmesi için kurulacak olan biyogaz tesislerinin
çalıştırılması ile elde edilebilecek kazançları aşağıdaki şekilde özetleyebiliriz:
21
Elektrik ile kazanç: Biyogaz tesisi, bir gaz motoru ve bir jeneratörden oluşan co-jenerasyon seti
ile elektrik üretir. Motor biyogaz ile çalışır ve jeneratörü çalıştırır. Bu elektriğin küçük bir parçası,
agitatorler, pompalar, fan gibi ekipmanlarda kullanılmak üzere tesisin kendi ihtiyacı için kullanılır.
Geri kalan elektrik satılabilir ve genel şebekeye verilebilir. Elektrik pahalı olmasına bağlı olarak
güç sağlayıcısına satmak ekonomik olacaktır.
Isı ile kazanç:
Gaz motoru ayrıca ısı üretir. Bu ısının bir kısmı digester için gereklidir. Geri kalan kısım ise
seralar için kullanılabilir.
Atık kullanımı ile kazanç: Firmalar, biyogaz tesislerinin içine konabilen organik atıklardan
kurtulmak için para öderler. Bu atıklardan bazıları biyogaz reaktörü içine konmadan önce ayırma,
ezme gibi ön işlemlere tabi tutulmaları gerekmektedir. Besi maddesi olarak kullanılabilecek atıklar
için bazı örnekler aşağıdaki gibidir:
Kesim evi; Kemiksiz kesim evi atığı, kan, mide içeriği, balık atığı, flotasyon atık suyu, et atıkları
Şeker Fabrikası; Şekerpancarı uçları, şekerpancarı parçaları, melas atıkları,
Besin Sanayi; Ekmek atıkları, hamur atığı, peyniraltı suyu, posa, yağlı tohum atığı, damıtma
tesisi atığı, bira sanayii atığı, meyva suyu fabrikası atığı
Kafeterya; Yağ seperatöründen çıkan yağ atığı, yiyecek atığı
Biyodizel atığı; Gliserin
Özellikle turizm tesisi ve otellerden değerlendirilemeyerek atılan yiyecek atıkları biyogaz tesisinde
kullanmak için bir çok olanağa sahiptir. Sadece dengeleme tankına atılması gerekmekte ve
pompa ile anaerobik reaktöre koymaktadır. Bir ton yiyecek atığı yaklaşık 15 ton inek gübresine
denk olabilmektedir.
Örnek bir biyogaz tesisinde biyogaz üretimi
Genellikle süt üretimi için kullanılan büyükbaş hayvan çiftliklerinden çıkan hayvansal gübrelerin
katı ve sıvı halde değerlendirilmesi ile biyogaz üretmek mümkündür. Bu atıklara ilave olarak
yukarıda sıralanan türde atıklarda özellikle kullanılamayan zırai atıklar, tavuk gübreleri, tavuk
çiftliği atıkları da biyogaz üretiminde kullanılabilir. Ahırlardan hergün toplanan büyükbaş hayvan
atıkları tesiste mevcut dengeleme tankına pompa ile gönderilir. Dengeleme tankındaki pompa ile
hayvansal atık belirli konsantrasyonda biyogaz reaktörü olarak adlandırılan digestere pompalanır.
Biyogaz reaktörü 2500 m³ hacmindedir. Yaklaşık 24 gün biyogaz reaktöründe tutulan ve arıtılan
hayvansal atık %65 metan içeren biyogaz üretir ve daha sonra arıtılmış atık reaktörden alınarak
üst akım içinden buffer tankına gönderilir ve seperatöre pompalanır. Aşağıdaki satırlarda ayrıca
Tablo-9, Tablo-10 ve Şekil-4 ‘de 1500 adet büyükbaş hayvanın atıkları ile çalışan bir biyogaz
tesisinin işletme bilgileri verilmiştir (bakınız Tablo-9, 10 ve Şekil-4).
Tablo -9: Biyogaz tesisine gelen büyükbaş hayvansal atık ve OKM içeriği.
Hayvansal Atık
Büyükbaş Hayvan
Gübresi (1500 adet için)
Toplam
Hayvansal Atık/ gün KM – Kuru madde [%]
100,0 t/g
100,0 t/g
10 %
10,0 t/g
OKM – KM’nin organik
kuru maddesi %
80 %
8,0 t/g
22
Genel olarak kış ayları boyunca süt üretimine yönelik büyükbaş hayvanlar ahırların içindedir. Bu
da demektir ki tüm hayvansal atık biyogaz tesisinin içine gelir. Havaları ısınması ile dış ortam
sıcak olduğunda, gübrenin % 25’i dışarıda kalır. Bu durumda eksik miktardaki atık yiyecek atıkları
veya tarımsal atıklarla tamamlanabilir. Biyogaz tesisinden çıkan atıklar katı kısmları seperatörden
ayrıldıktan sonar sıvı halde tarlalara sıvı gübre olarak gönderilir.
Biyogaz tesisinde biyogaz ve enerji üretimi
Günde 100 ton hayvansal atık kabul eden örnek bir biyogaz tesisi için üretilecek biyogaz miktarı
ve enerji üretim değerleri özet olarak aşağıda verilmiştir (Tablo -10).
Biyogaz, elektrik ve ısı üreten biyogaz tesisi ko-jenerasyon tesisatı ile çok verimli olarak
çalışabilmektedir. Üretilen enerjinin çok az bir kısmı biyogaz tesisinin kendisi için
kullanılmaktadır.
Tablo-10: Hayvansal Atıklardan Biyogaz Üretimi ve Enerji Dengesi (1500 adet büyükbaş
hayvan için).
Üretilen Biyogaz Miktarı
Biyogazın Metan İçeriği
Biyogazın Kalorifik Değeri
Toplam Üretilen Enerji Miktarı
Elektrik üretim verimliliği(Gaz motoru)
Elektrik üretimi
Biyogaz tesisinin elektrik ihtiyacı
Isı üretim verimliliği
Isı üretimi
Biyogaz tesisinin ısı ihtiyacı
2.780
65
6,5
18.070
38,5
6.957
417
44
7.951
3.600
m³/gün
%
kWh/m³ Biogaz
kWh / gün
%
kWhel. /gün
kWhel. /gün
%
kWhth/gün
kWh th. /g
Yukarıda yapılan değerlendirmeler ışığında Türkiye’de anaerobik biyoteknolojinin başta
gıda endüstrisi ve atık çamurlarının arıtımında olmak üzere endüstriyel arıtımda elde edilen
tecrübelerin hayvansal atıkların ve tarımsal atıkların biyogaz üretiminde yeteri kadar
değerlendirilmediği açıkça görülmektedir. Atıkların yok edilmesi gereken maddeler olarak
düşünmek yerine hammadde olarak ele alınması daha anlamlıdır. Anaerobik arıtmada biyogaz
üretimi konusunda oluşmuş olan ulusal ve uluslararası tecrübe ülkemizde de çok kolay bir
şekilde değerlendirilebilir. Sürdürülebilir çevre anlayışı ve yenilenebilir enerji kaynakları
kullanımı bakımından çiftlik tipi biyogaz tesisleri ülkemiz için büyük önem taşımaktadır. Bu,
enerjide dışa bağımlılığın azaltılmasına, hayvancılığın teşvik edilmesine, daha yaşanılır
mekanların yaratılmasına katkıda bulunacaktır.
Bu konudaki uygulamalarla yatırımların
yapılmasına, araştırma ve geliştirme faaliyetlerine önem verilmelidir. Yenilenebilir enerji
kaynaklarını kullananlara teşvik veya vergi indirimi kolaylıkları sağlaması ve özendirici olunması
beklenmektedir. Bu uygulamalar, aynı zamanda yeni iş olanaklarının artmasına katkıda
bulunacaktır. Arıtma tesislerinden çıkan suyun ve içerdiği besin maddelerinin tarımsal sulamada
değerlendirilmesi, gittikçe ısınan ve su kaynakları azalan dünyada çok büyük önem arz
etmektedir.
Türkiye uzun yıllardır hayvansal atıkların arıtılması, biyogas üretimi, ve çiftlik atıkları
yönetimi konuların yeni ve etkin teknolojiler geliştirmektedir. Bu amaçla başta Avrupa ve Türk
23
Firmaları, İTÜ ve TÜBİTAK olmak üzere çeşitli firma, üniversite ve araştırma kuruluşları ile de
işbirliği yapmaktadır. Anaerobik arıtım ve biyogaz üretim tesisleri firma tarafından özellikle
büyük baş hayvan ve tavuk çiftlikleri için tasarlanmakta, imal edilmekte ve devreye alınmaktadır.
Bu tür arıtım tesisleri 1500 adetten 5000 adete kadar büyükbaş hayvan ve 1-3 milyon kanatlı
barındıran tavuk çiftlikleri için kurulmaktadır. Hayvansal atıkların çevreye yapmakta olduğu
zararları önleyecek ve bu atıklardan çevreye duyarlı enerji üretilmesi üzerine gerekli teknolojik
gelişmeler yapılmış ve yeni uygulamalar çalışmaya başlamıştır. Hayvansal atıkları biyolojik
yöntemle anaerobik arıtım uygulayarak havasız ortamda biyogaza (%65 CH4, %35
CO2) döndüren tesiste biyogazın gaz motorunda yakılması ile elektrik enerjisi ve ısı üretmek
mümkündür. Bu yöntem ziraat atıklarına ve gıda endüstrisi atıklarına da kolaylıkla uygulanabilir.
Hayvansal atıklar çok önemli yenilenebilir enerji kaynakları olduğundan ve ayrıca temiz enerji
üretme konusunda önceliği bulunduğundan biyogaz üretim tesislerinin sayısı her geçen gün
artmaktadır. Bu amaca yönelik olarak firmalar anaerobik artım, biyogaz üretim ve enerji tesisleri
konusunda tecrübeli elemanları ile her türlü teknolojik çözümü üretebilmektedir.
Şekil-4: Hayvansal ve Biyolojik Atıkların Arıtıldığı ve Enerji Üretilen Biyogaz Tesisi.
24
Katı Atık Termal Gazlaştırma Teknolojileri ve Syngaz Üretimi
Katı atıkların yanabilen kısımlarını doğrudan yakarak ısı enerjisi elde etmek mümkündür.
Elde edilen ısı buhar kazanlarında suyun buhara dönüştürülmesi ve elektrik jeneratörlerini
çalıştırması için kullanılabileceği gibi ısıtma ve sıcak su elde etme amaçları ile kullanılabilir.
Diğer bir yakma metodu ise tarımsal atıkların kömür gibi fosil yakıtlarla karıştırılarak yakılması
ve elektrik üretimi için termal santrallarda kullanılmasıdır. Ancak bu atıklarının düşük kalori
değerleri, nakliye ve depolama güçlükleri, yakıt kalitesindeki değişkenlikler, yüksek nem oranı,
baca gazı çevre problemleri ve direkt yakma tesislerinin düşük verimlilikleri gibi nedenlerden
dolayı pek verimli olmamaktadır ve tercih edilmemektedir. Katı atıkları yakarak bertaraf etmeye
çalışmanın bir çok sakıncaları vardır. Özellikle içinde ağır metal veya tehlikeli organik madde
olan ve tehlikeli atık veya özel atık kapsamına giren endüstriyel katı atıklar içerisindeki ağır
metaller nedeni ile özel yöntemlerle depolanması gerekecektir. Yakma işlemine göre hem daha
çevre dostu hem de enerji üretimi bakımından daha verimli olan gazlaştırma işlemi büyük güç
üretiminde akışkan ve sabit yatak gazlaştırma teknolojileri ile yapılmaktadır. Günümüzde
endüstriyel katı atıkların gazlaştırılması yoluyla elektriğe ve ısıya dönüştürülmesi hem yüksek
enerji elde etme verimleri hem de çevre problemleri yaratmaması nedeni ile tercih edilmektedir.
Ayrıca özellikle yüksek hidrojen içeriğine sahip gazlaştırma ürünü syngaz uygun ayırma
yöntemleri ile hidrojen üretiminde kullanılabilir. Katı atık gazlaştırılması ile elde edilen sentetik
gaz doğal gazın kullanıldığı yerlerde ilave yakıt olarak ta kullanılabilir. Evsel ve endüstriyel katı
atıkları gazlaştıran tesislere örnekler İtalya, İsviçre, Japonya, Almanya, A.B.D. gibi ülkelerde
kullanılan sistemlerdir. İtalya’da Greve in Chianti bölgesinde 1992 yılından beri çalıştırılan katı
atık RDF akışkan yataklı gazlaştırıcı tesisi, Almanya Envirotherm BGL katı yakıt ve katı atık
gazlaştırıcıları ve özellikle ABD’de ve dünyanın diğer bölgelerinde 35 ayrı tesiste çalışan PRME
biyokütle gazlaştırıcıları örnek olarak gösterilebilir. Bu çalışmada farklı biyokütle gazlaştırıcıları
örnek teknolojiler olarak yukarıda sunulmaya çalışılmıştır. Esas olarak CO ve H2 karışımından
oluşan syngazdan enerji ve kimyasal maddeler büyük miktarlarda üretilebilir. Bu konudaki
araştırma çalışmaları devam etmektedir. Aşağıda yanma ve gazlaştırma arasındaki farklar
görülmektedir.
25
Gazlaştırma 150 yıldan beri bilinen eski bir enerji üretim teknolojidir. Gazlaştırma gazlaştırıcı adı
verilen sistemlerde katı atıkların hava veya oksijen, buhar veya bunların çeşitli karışımları ile
temas edebileceği bir reaktör içinde meydana gelmektedir. Katı yakıtın kullanımına göre
gazlaştırıcılar sabit yatak, akışkan yatak ve entegre yatak şeklinde gazlaştırıcılar
sınıflandırılabilir (Şekil-5). Katı yakıtlardan elde edilen fakirgaz türü, sentez gazı, syngaz,
havagazı, şehirgazı isimleri verilen yanıcı gaz üretimi gazlaşma olarak bilinen bir kimyasal
işlemdir. Kapsamlı bir tanımlama ile gazlaştırmanın karbon ve hidrojen içerikli katı atığın uygun
ısıtma değeri olan gaz ürüne dönüştürülmesi işlemidir. Gazlaştırma piroliz, kısmi oksidasyon,
indirgeme ve hidrojenizasyon gibi tanımları içermektedir. Günümüzde uygulanan teknoloji kısmi
oksidasyondur ve böylece katı atıktan fakir gaz veya syngaz üretilir. Bu gaz farklı oranlarda
yanıcı komponent olarak metan, hidrojen ve karbonmonoksit ve bunların yanı sıra oksijen, azot
ve su içerir. Gazlaştırma prosesi 800°C ile 1300°C arasında meydana gelmektedir. Kesin
sıcaklık besleme malzemesi özelliklerine bağlıdır; özellikle de külün yumuşama ve erime
noktaları gibi. Bu durum koşulsuz olarak tüm sabit yatak gazlaştırıcılara uygundur ve birçok
akışkan yatak ve hareketli yatak gazlaştırıcılara dahi uygulanabilir ve buradaki besleme
malzemesinin teorik olarak karbon ve hidrojen kaynağı olduğunu bilmek gerekir. reaksiyonları
mevcuttur. Endüstriyel katı atıkların gazlaştırılmasında genellikle büyük güç üretimlerinde
optimum kapasite için akışkan ve entegre yataklı gazlaştırıcılar gazlaştırma için güçlü ve
işlevseldirler. Üretilen syngaz, şehir gazına çok benzerdir ve elektrik gücü ve/veya kimyasal
maddeler, gübre yapımı için kullanılabilir. Katı yakıt esaslı elektrik enerjisi üretim teknolojisi en
uygun hava emisyonlarına, katı atık ve atık su değerlerine sahiptir. Yüksek enerji verimliliğinin
nedeni, daha az karbondioksit (CO2) emisyonlarıyla sonuçlanan katı yakıt gazlaştırmada aynı
miktarda enerji üretmek için daha az katı yakıt kullanılmasıdır. Gazlaştırma, yakma
teknolojilerine göre daha çevreci teknolojilerdir ve CO2, SO2, NOx emisyonları bakımından çok
daha avantajlıdır. Kükürt çoğunlukla, SO2’ye nazaran daha kolay şekilde giderilebilen H2S
formunda veya saf kükürt şeklinde bulunur. Gazlaştırma sırasında NOx, dioksin ve furan
problemleri oluşmamaktadır.
Şekil- 5: Farklı Türde ve Kapasitede Katı Atık Gazlaştırma Teknolojileri
26
Katı atıkları gazlaştırmak için öncelikle uygun tane boyutuna getirmek gerekmektedir. Katı
atıkları gazlaştırma işlemi birkaç basamakta oluşur. Katı atıktaki suyun uzaklaştırılması ise ön
hazırlık işlemleri sırasında yapılır. Genellikle %10-15 su içeren katı atık gazlaştırıcı içerisinde
suyunu buhar fazına geçirir. Bu kuruma işleminden sonra piroliz, indirgenme, yanma ve benzeri
reaksiyonlarına uğrar. İçerisinde % 35'den daha fazla su bulunan katı atık termokimyasal
dönüşümle elektrik üretimi için uygun değildir. Gazlaştırma için %8-15 arası nem oranı uygun
olup, 3-5 cm arası parça boyutu ideal olarak kabul edilir. Katı atık içerisindeki su gazlaştırma
reaksiyonlarından biri olan su buharı reaksiyonuna gerekli olan su buharını üretmek üzere
kullanılır ve bu reaksiyon oldukça önemlidir. Gazlaştırma işleminin başlayabilmesi için katı atık
içerisindeki karbon elementinin bir kısmı yakılarak gazlaştırıcının önce suyun buhar fazına
geçmesi, sonra piroliz fazına ulaşması ve daha sonrada gazlaşma reaksiyon sıcaklıklarına
yükselmesini sağlanmaktadır. Gazlaştırıcı içerisinde oluşan reaksiyonlarını sırası ile aşağıdaki
şekilde inceleyebiliriz; Kuruma ; Suyun Buharlaşması, Piroliz, İndirgeme (Gazlaştırma), Yanma
Reaksiyonları. Akışkan yataklı gazlaştırıcıların katı atık gazlaştırılmasında uygulandığı bir çok
sisteme ilave olarak kullanılan plazma teknolojisi ileri düzeyde tehlikeli atık bertarafı için onem
arz etmektedir. Endüstriyel atıklar bertaraf edilirken elektrik ve ısı enerjisi üretildiği çevre dostu
gazlaştırma tesisleri akışkan yatak teknolojisi ile de yaygın olarak kullanılmaktadır.
Gazlaştırma işleminin başlayabilmesi için katı atığın içerisindeki karbon elementinin bir kısmı
yakılarak gazlaştırıcının ihtiyacı olan enerjinin elde edilmesi gerekir. Bu ön yanma enerjisi
karbonsu maddeleri piroliz fazına ulaşmasını ve daha sonrada gazlaşma reaksiyon
sıcaklıklarına yükselmesini sağlanmaktadır. Endüstriyel katı atıklar uygun ısıl değere sahiplerse
gazlaştırılabilirler (Tablo-8). Tablo-1’de de görüldüğü üzere endüstriyel katı atıklar orta kalitede
kömür özellikleri içerir. Kömür veya linyitlerle birlikte co-gazlaştırma işlemiyle kolaylıkla
gazlaştırılabilirler. Katı atıklar ortalama olarak %50-60 C, %7-8 H, %25-30 O, %1 N, %0,5 S
içermektedir. Tablo-7’de arıtma çamurlarının rahatlıkla gazlaşabileceğini gösteren ortalama
molar H/C, molar O/C oranları verilmektedir. Molar O/C ve Molar H/C oranlarına göre
gazlaşabilme özelliklerini sağlayan taralı alandaki gazlaşma kriterlerine sahip olan karbonlu
bileşikler sınıfına giren kuru arıtma çamurları orta kalite genç kömür gibi kabul edilebilir.
British Gaz Lurgi (BGL) Katı Atık Gazlaştırma Teknolojisi
Gerek katı atıkların gerekse her türlü kontamine atıkların çevre kriterlerine en uygun şekilde
bertaraf edilmesi ve elde edilen syngazdan enerji üretilmesi konusunda geliştirilmiş en uygun
sistem British Gas Lurgi (BGL) gazlaştırıcısı ve EFLG sıvı gazlaştırıcısıdır. Eski otomobil
lastikleri, kontamine olmuş ağaç atıkları, tehlikeli kimyasal maddelere bulanmış katı atıklar,
arıtma çamurları, katran atıkları, kontamine olmuş rafineri atıkları, petrol atıkları, kimyasal
çözücü ve boya atıkları, zehirli yağ atıkları, kimya ve ilaç endüstrisi atıkları. Bu tür
gazlaştırıcılarda bertaraf edilebilir. Atık bertarafı için Alman Lurgi-Envirotherm GmbH lisansı ile
BGL yöntemi kullanılarak tehlikeli atıkları gazlaştıran, elde edilen gazdan elektrik ve ısı
üretilmesi için gerekli tesisin uzun yıllardır Almanya’nın Schwarzepumpe bölgesinde çalışmıştır.
BGL gazlaştırıcısı ile saatte 40 ton kontamine katı atık bertaraf etmek mümkündür. Aynı tesis
içerisinde EFLG sıvı atık gazlaştırıcısında saatte 16 ton kontamine sıvı atık gazlaştırılarak
bertaraf edilmiştir. Şekil-6’de görülen Schwarzepumpe tesislerinde her türlü kontamine katı ve
sıvı atıklar, arıtma çamurları, kullanılmış kontamine plastikler, kontamine ağaç ve ahşap atıkları,
tehlikeli kimyasal atıklar, ilaç ve kimya endüstrisi atıkları ve benzeri zararlı atıklar uygun forma
getirilerek bertaraf edilebilir. Şekil-7’de Envirotherm GmbH Firması tarafından patent ve lisansı
ile üretilen BGL Gazlaştırıcısının gerçek görünümü verilmiştir. Tablo-11’de görüldüğü gibi en
yüksek giderim miktarını Schwarzepumpe’deki gazlaştırma tesisleri sağlamıştır. Tablo-12’de
Almanya Federal Emisyon Değerleri’ne göre bertaraf edilen kirliliklerin giderim oranları
verilmiştir. Bu şekilde de görüldüğü üzere Schwarzepumpe gazlaştırıcı tesisi yasal emisyon
27
değerlerinin çok altında giderim sağlayabilmiştir. Oldukça yüksek kirletici konsantrasyonunda
bertaraf sağlayan Schwarzepumpe-SVZ
gazlaştırma tesisleri yüksek arsenik, kurşun,
kadmiyum, krom, bakır, nikel, cıva, çinko, kalay, klorlu bileşikler, siyanidler, dioksin/furan, klorlu
polibifeniller içeren atıkları kolaylıkla bertaraf edebilecek özelliktedir. Son yıllarda atıkların
gazlaştırılması konusunda yeni teknolojik gelişmeler sunulmaktadır. Küçük ölçekli gazlaştırma
tesisleri dağınık küçük yerleşim yerleri ve küçük güç santralleri için ideal bir seçenek haline
getirir. 100 MWe üstü güçlerde dünyaca ünlü LURGI prosesinin gelişmiş hali olan BGL prosesi
kullanılmaktadır. Gazlaştırma sistemi, geniş bir yelpazede katı yakıt ve katı atık için
tasarlanmıştır. Etkin inorganik madde giderim ve gaz temizleme teknolojilerine sahiptir.
Günümüzde yüzlerce katı atık ve katı yakıt gazlaştırıcısı 20-50 atm basınçta, 1200 ˚C sıcaklıkta
ve su buharı ve oksijen beslenerek yapılmaktadır. Özellikle H2, metanol, amonyak, sıvı yakıt
üretimine yönelik olarak yapılan sentetik gaz üretiminde kullanılan basınçlı gazlaştırma
reaktörleri sentetik gazın bileşimi; H2: %25-30, CO: % 30-60, CH4: %0-5, CO2: %5-15, N2: %0.54, H2O: %2-30 şeklinde olabilir ve üretilen gazın ısıl değeri: ortalama 4000 kcal/Nm3
mertebelerindedir. British Gas Lurgi (BGL) Envirotherm basınçlı gazlaştırma sistemi katı atık ve
katı yakıttan enerji ve kimyasal madde üretimi konusunda son teknoloji olup özellikle bir alt
model teknolojisi Lurgi Prosesi olarak çok geniş şekilde Güney Afrika’da SASOL LURGI Prosesi
şeklinde, ABD’de Kuzey Dakota’da kullanılmaktadır. Birim yakıt başına daha fazla elektrik
enerjisi üretir. Külü vitrifiye camlaşmış halinde olduğu için külü çimento ve asfalt sanayiinde
kullanılır. SO2, NOx, dioksin, furan problemleri yoktur. Kesinlikle çevre dostu prosestir. Üretilen
syngaz sadece elektrik üretiminde değil metanol, dizel yakıtı, uçak yakıtı, ve diğer kimyasal
madde üretiminde kullanılabilir.
Şekil -6. Endüstriyel Kontamine Katı ve Sıvı Atık Gideriminde Gazlaştırıcı Teknolojisi
Kullanan Schwarzepumpe-SVZ Tesisleri.
28
Şekil -7. BGL Gazlaştırıcısı Almanya Schwarzepumpe-SVZ Tesisleri Görünümü
Tablo-11. Endüstriyel Katı Atıkları Kabul Edilebilecek Tesislerin Tehlikeli Madde Kabul
Konsantrasyon Kapasiteleri.
29
Tablo-12. Gazlaştırma ile Endüstriyel Katı Atıkları Bertaraf Edildiğinde Emisyon Değerleri
(BGL-SVZ Tesisleri).
Akışkan Yataklı Katı Atık Gazlaştırma Teknolojileri
Akışkan yataklı katı atık gazlaştırıcılarına en güzel üç örnekten ilki İtalya’da Greve in Chianti
bölgesinde 1992 yılından beri çalıştırılan 18 MW termik gücündeki katı atık RDF akışkan yataklı
gazlaştırıcı tesisi örnek olarak gösterilebilir. Akışkan yataklı biyokütle gazlaştırma teknolojisi
temel olarak şu şekilde işlemektedir; katı atık ön hazırlama operasyonları aşamasından sonra,
akışkan yataklı gazlaştırıcıya alt kısımdan verilir. Akışkan yatağa giren katı atık taneciği ilk önce
suyunu kaybeder ve kurur. Sıcaklığı 250°C–400°C arasında değişmektedir. Katı atık parçacığı,
gazlaştırıcı boyunca yukarı hareket ederken 400°C–600°C arasında sıcaklığa ulaşır ve piroliz
olmaya başlar ve kok, katran, CH4, ve H2’ye parçalanır. Oksijen taşıyıcı (önceden ısıtılmış hava)
akışkan yataklı gazlaştırıcının altından girer. Hava hem gazlaşma hem de yukarıya doğru
taşıma görevi görür. Katı atık parçacığı 900 °C sıcaklığa ulaştığında, giren havanın oksijeni ve
H2O kok ile reaksiyona girer ve ortaya çıkan gaz, genel olarak CO, H2, CO2, CH4 içeren, 900°C
sıcaklıkta syngazdır. Katı atık taneciği artık küçülmüş ve sadece külü kalmıştır. Yukarı doğru
ilerlerken kömür gazı (leangas) 800 °C’ye soğur. Syngaz, gazlaştırıcıdan çıkıp 400 °C – 600
°C’ye ulaştığında gaz temizleme bölgesine çekilir. Burada kül ve toz toplayıcı özel siklonlar
vardır öncelikle. Daha sonra gaz temizleme kısmına gelir. Gazlaştırıcının diğer tip
gazlaştırıcılardan farkı sadece akışkan yatağın elek kısmının alt bölgesinden hava girişidir.
Üretilen syngaz başlıca CO, H2, CO2, CH4’den oluşur. Oluşum prosesi için oksijen kaynağı
sadece ortam koşullarından alınan ve elek altında ısınan havadır. Reaksiyonun sonunda
üretilen katran miktarı düşüktür. Gazlaştırıcı atmosfer basıncının biraz üzerinde
çalıştırılmaktadır. İtalya Greve in Chianti’de 1992 yılında çalışmaya başlayan katı atık akışkan
yataklı gazlaştırıcısı 12 yıl kesintisiz çalışmış olup iki akışkan yataklı gazlaştırıcı ihtiva
etmektedir. Bu gazlaştırıcılardan biri üretmiş olduğu syngazı tesisin hemen yakınındaki çimento
fabrikasına gaz yakıt olarak vermiştir. İkinci akışkan yataklı gazlaştırıcıdan üretilen syngaz ise
doğrudan yakma kazanına verilerek üretilen buhar buhar jeneratöründe elektrik ve ısı üretimi
için kullanılşmıştır. Tüm tesis 18 MW termik gücünde olup, tesiste 3MW elektrik üretimi
yapılmıştır. Tesis genel olarak Floransa ve civarı ayrıştırılmış katı atıkların yanabilen
kısımlarının pellet haline getirilmiş RDF yakıtını kullanmıştır. Genel olarak tesise ortalama 3500
kcal/kg ısıl güçte yakıt verilmiş, saatte 4000-5000 kg kadar katı yakıt kullanabilme özelliği vardır.
Tesisten üretilen syngazın ısıl değeri 1000-1200 kcal/Nm3 tür. Üretilen syngazın bileşimi genel
olarak CO (%20), H2 (%15), CO2, (%12), CH4 (%3) ve N2 (%50) den oluşur. Greve in Chianti
30
gazlaştırma tesisi gazlaştırma ortamı olarak hava kullanmıştır ve çevre kriterlerini tamamıyle
karşılayan bir tesis olarak çalışmıştır (Şekil-8),
Şekil-8. İtalya Greve in Chianti Akışkan Yatak Gazlaştırıcısı Akım.
Takuma Akışkan Yataklı Çamur Gazlaştırma Sistemi
Japonya’da Takuma Firması Tokyo Gas Firması ile birlikte genel gazlaştırma çalışmaları
yanısıra biyokütle ve arıtma çamurları gazlaştırmasında yeni sistemler geliştirme konularında
çalışmalar yapmaktadırlar. Arıtma çamurlarını tek başına gazlaştırmak üzere geliştirilen Takuma
Akışkan Yataklı Çamur Gazlaştırma Sistemi etkin bir şekilde en az ısı kaybı ile arıtma çamuru
gazlaştırma sistemi kurulmuş ve üretilen syngaz gaz motorunda yakılarak ısı ve elektrik enerjisi
üretimi gerçekleştirilmiştir. Enerji üretiminde kullanılan gaz motoru deneme çalışmaları için ayrı
ayrı doğal gaz doğal, syngaz ve ikisinin karışımı ile denemiş ve başarılı sonuçlar alınarak
kurulan system 2000 saat sure ile çalıştırılmıştır. Akışkan yataklı olarak kurulan system Şekil9’de şematik olarak ve Şekil-10’de fotoğraf olarak görülebilir. Arıtma çamurlarının optimum
şekilde bertaraf edilmesi ve en uygun hava emisyon değerlerini elde etmek üzere, en ekonomik
çalışma koşullarınına ulaşılacak system olarak gazlaştırma sistemi benimsenmiş ve system
kurularak sorunsuz çalıştırılmıştır. Arıtma çamurlarının yakılmasına gore çok daha uygun hava
emisyon koşulları sağlanmıştır. Ayrıca gaz motoru kullanılarak enerji etkinlik elde etme
düşüncesi de gerçekleştirilmiştir. Gazlaştırıcıda (Circulated Fluidised Bed; CFB) çevrimli
akışkan yatak sistemi kullanılarak yakıt olarak kullanılan kuru arıtma çamuru daha kolay
gazlaştırılmış, gazlaşma reaksiyonları daha kolay sağlanmış ve sıcaklık gibi önemli reaksiyon
kontrol parametreleri daha kolaylıkla sağlanmıştır. Gazlaştırma sıcaklığı olarak 800-900 0 C
seçilmiştir. Gazlaştırıcıda elde edilen sentetik gaz (syngaz) yüksek sıcaklık toz giderme ve tar
giderme, yaş tutucu gibi gaz temizleme sistemleri ile temizlenmektedir. Mevcut çalışmalar için,
bir akışkan yataklı CFB gazlaştırma tesisi, gaz temizleme sistemi, gaz motoru ve enerji üretim
sistemi tam kontrollu ve birlikte çalışacak otomasyona sahiptir. Tüm sistemde sürekli olarak
analizler yapılabilmekte ve otomasyon sağlanabilmektedir. Takuma akışkan yataklı çamur
gazlaştırma sisteminden elde edilen sonuçlar Tablo-13 ve Tablo-14’da özetlenmiştir. Takuma
31
Akışkan Yataklı Çamur Gazlaştırma Sistemi’nin şimdiye kadar elde edilen sonuçlar Haneda vça
tarafından yayınlanmıştır.
Şekil-9. Japonya’da Takuma Co. Ltd. Akışkan Yatak Gazlaştırıcı Tesisi Akım Şeması.
Şekil-10. Takuma Co. Ltd. Akışkan Yatak Gazlaştırıcı Tesisi Genel Görünümü.
32
Tablo-13. Takuma Co. Ltd. Akışkan Yatak Gazlaştırıcı Tesisi Genel Özellikleri.
Gazlaştırıcı
Ham madde
Hava Oranı
Isıl değer
Besleme Kapasitesi
Syngaz Miktarı
Kurutucu
Çevrimli Akışkan Yatak Gazlaştırıcı
Arıtma çamuru
0.3 - 0.4
18-20 MJ/kg-dry
15t/day (80%yaş)
350-400m3 /day (yaş)
Buharlı ısı kondüksiyonlu sistem
Syngaz
Temizleme
Sistemi
Gaz
Motoru
Yüksek sıcaklık toz siklonu + katran giderme+
Tos Filtre + Yaş tutucu
GE-Jenbacher-JMS208
Tablo-14. Takuma Co. Ltd. Akışkan Yatak Gazlaştırıcı Deney Koşulları ve Gaz Motoru
Kullanım Özellikleri.
Gaz Motoru Çıkış Gücü
Çalışma şekli
(gaz motoru yakıt seçimi)
Atık ısı değerlendirme
Egzos ısı giderimi
・ 200 kW (Syngaz 100%)
・ 260 kW (Doğalgaz 100% )
・ Doğalgaz 100%
・ Syngaz 100％
・ Doğalgaz ve syngaz karışımı
Egzos ısısı ile buhar üretimi
Katalitik NOx giderimi
Güssing Akışkan Yataklı Gazlaştırma Sistemi
Avusturya Güssing’teki 4.5 MWth gücündeki akışkan yataklı gazlaştırıcıları ahşap
endüstrisi atıkları için örnek olarak gösterilebilir. Tarım ve orman atıklarının gazlaştırılmasında
kullanılan en verimli akışkan yataklı gazlaştırıcılardan birisi Avusturya’nın Güssing kantinde
uzun yıllardan beri başarı ile çalıştırılmaktadır. Tarımsal atıkların enerji üretiminde en uygun
olarak kullanıldığı ülkelerden birisi de Avusturya’dır. Avrupa Birliği adına önemli ve örnek bir
yenilenebilir enerji merkezi Avusturya’da uzun süredir faaliyet göstermektedir. 2000 yılından
itibaren yapılmaya başlanan orman artığı odun yongası gazlaştırma tesisi ile 2 ton/saat odun
yongası girdisi ile gazlaştırıcı ve gazmotoru ile 2 MWe ve 4.5 MWth enerjisi üreten ve
Güssing’in kendi doğal kaynaklarını kullanan biyokütle gazlaştırma tesisi Güssing’in enerji
ihtiyacına büyük katkılar sağlamıştır. Odun yongalarının syngaz haline getirilerek elektrik
enerjisine dönüştürüldüğü santralin, dünyadaki tek örnek olduğunu belirtiliyor. Güssing Biyokütle
Gazlaştırma tesisi kentin ısıtılması ve elektrik şebekesinin beslenmesinde kullanılıyor ve yıllık
elektrik ihtiyacı 2 megawatt olan Güssing kasabasının tüm ihtiyacını karşılıyor. Aynı zamanda
kentin yıllık 4.5 megawatt ısı ihtiyacını karşılayan santralin üretim maliyeti fosil yakıtlardan
yüzde 30 ucuza oluşmaktadır. Aynı tarihlerde devreye alınan orman artığı malzemeleri yakan
ve elektrik, ısı enerjisine dönüştüren yakma sistemleri de elektrik ve ısı konusunda Güssing’in
dışa bağımlılığını azaltmıştır (Şekil-11).
33
Şekil-11. Güssing’te Bulunan Akışkan Yatak Orman Atığı Biyokütle Gazlaştırıcısı.
Sabit Yatak Katı Atık Gazlaştırıcısı
Sabit ve yukarı akışlı katı atık gazlaştırıcıları üreticisi PRME Enerji Firması‘nın
gazlaştırma teknolojisi, genel olarak, bir oksitleyici ile karbon içeren malzemenin (biyokütle)
gazlaştırılarak, gaz halindeki ürüne (yanıcı gaz, CO, H2, CO2, CH4, N2 karışımı) dönüşümü
olarak tanımlanabilir. PRME KC tipi katı atık gazlaştırıcısı dikey olarak yerleştirilmiş ağır yapıda
çelik desteklerle birleştirilmiş yüksek sıcaklıkta çalışan refraktör kaplı silindirik çelik reaktörü
kapsar. PRME KC arıtma çamuru gazlaştırıcısı, ağırlık ölçüm ve besleme sistemi, patentli
refraktör kaplı KC Gazlaştırıcısı (Reaktörü) ve toz siklon ayırıcısı, gaz soğutma ve yıkama
sistemleri, su ile soğutulmuş boşaltım/yıkama konveyörleri, gazlaştırma hava fanı, prosesin
otomatik kontrolü için döner besleyici ve enstrümantasyonu kapsamaktadır. Gazlaşma ile 1000
˚C sıcaklıkta syngaz üretir. Sıcak ham syngaz soğutma ve termal değerlendirme ve gaz
yıkamanın gerçekleştirildiği gaz temizleme sistemine yönlendirilir. Genel olarak tesise ortalama
3500 kcal/kg ısıl güçte biyokütle verilmektedir. PRME biyokütle gazlaştırma teknolojisi isteğe
gore 1 MWe’den 20 MWe üretimine kadar elektrik enerjisi üretebilecek farklı boyutta
gazlaştırıcılara sahiptir (Şekil-12). Tesisten üretilen syngazın ısıl değeri hava ile çalışan diğer
akışkan yataklı gazlaştırıcılarda olduğu gibi 1000-1200 kcal/Nm3 tür. Üretilen syngazın bileşimi
genel olarak CO (%16-20), H2 (%5-15), CO2, (%10-15), CH4 (%3-5) ve N2 (%50-55) den oluşur.
34
Şekil-12. Sabit Yatak Biyokütle Gazlaştırıcısı ve Enerji Üretim Sistemi.
Biyokütle Gazlaştırıcısı için Teknoloji Seçimi
Yukarıda özetlenen teknolojilerin incelenmesi sonucunda uygulanacak teknoloji 2 MWe
kurulu gücünde sabit yataklı gazlaştırıcı olarak belirlenmiştir. Tarımsal atık ve orman endüstrisi
ve ormancılık atıklarında kullanılan 1 MW ile 20 MW kurulu güç üreten sabit yatak gazlaştırıcı
dünya üzerinde yaygın olarak başarı ile kullanılmaktadır. Tarımsal atıklar gazlaştırma
yöntemiyle enerjiye dönüştürülür. Bu amaçla araziden kuru olarak toplanan tarımsal atıklar
türlerine göre ön işlemden geçirilirler. Önce depolama bölümüne getirilen tarımsal atıklar bir ön
kırmadan geçirilerek elenirler. Belirli tane boyutundaklar doğrudan gazlaştırma reaktörlerinin
yükleme silolarına alınırlar. Nem içerikleri %15-%20 mertebesi aralığında olmayanlar
kurutulurlar. Nem içeriği istenen aralığı gelmiş olanlardan tane boyutu düşük olanlar ise
briketlenmek veya pelletlenmek üzere yakıt hazırlama bölümünde ön hazırlama işlemine tabi
tutulurlar.
Yakıt hazırlama bölümünde ön işlemleri tamamlanmış tarımsal atıklar doğruda besleme
siloları kanalıyla gazlaştırıcılara beslenirler. Gazlaştırıcılarda tarımsal atıklar syngaza
dönüştürülür. Elde edilen syngaz bir gaz temizleme işleminden geçirilirek temiz syngaza
dönüştürülür. Syngaz düşük ısıl değerde ise ilave yakıt ile kojenerasyon tesisindeki gaz
motorunda yakılarak elektrik elde edilir. Elde edilen elektriğin bir bölümü tesis içerisind kullanılır.
Fazlası ise satılmak üzere şebekeye gönderilir. Gazlaştırma tesisi kojenerasyon ünitesindeki
gaz motoru elektrik üretirken ısıda üretmektedir. Tesiste ayrıca baca gazında da ısı kazanımı
yapılmaktadır. Elde edilen ısı enerjileride tesiste kullanıldığı gibi fazlası civardaki tesislerin ve
saraların ısıtılması amacı ile satılabilir. Tarımsal atığın içerisinde %5 oranındaki kül içeriği ise
çimento, asfalt yapımında kullanılabilir. Aşağıda tarımsal atıkların enerjiye dönüştürülmesi için
kullanılan yakıt hazırlama, gazlaştırma, gaz temizleme ve enerji üretim işlemlerini kısaca sırası
ile anlatılmaya çalışılmıştır.
Sabit yatak gazlaştırıcısında genel olarak, bir oksitleyici ile karbon içeren malzemenin
(biyokütle) gazlaştırılarak, gaz halindeki ürüne (yanıcı gaz, CO, H2, CO2, CH4, N2 karışımı)
dönüşümü olarak tanımlanabilir. Gazlaşma ile 1.000 ˚C sıcaklıkta syngaz üretir. Sıcak ham
35
syngaz soğutma ve termal değerlendirme ve gaz yıkamanın gerçekleştirildiği gaz temizleme
sistemine yönlendirilir. Genel olarak tesise ortalama 3.000 kcal/kg ısıl güçte biyokütle
verilmektedir. Biyokütle gazlaştırma teknolojisi isteğe göre 1 MWe’den, 20 MWe üretimine kadar
elektrik enerjisi üretebilecek farklı boyutta gazlaştırıcılara sahiptir. Tesisten üretilen syngazın ısıl
değeri hava ile çalışan diğer akışkan yataklı gazlaştırıcılarda olduğu gibi 900-1.200 kcal/Nm3’tür.
Gerekirse gaz motoruna ilave sıvı veya gaz yakıt (doğal gaz) verilmektedir. Üretilen syngazın
bileşimi genel olarak CO (%16-%20), H2 (%5-%15), CO2, (%10-%15), CH4 (%3-%5) ve N2 (%50%55) den oluşur.
Böyle bir teknolojinin detayları bu çalışmada detaylı olarak anlatılmıştır. Akışkan yataklı
gazlaştırıcılar büyük kapasiteler için kullanıldığından bu proje için 2 MW kurulu güçte sabit
yataklı gazlaştırıcı önerilmiştir. Böyle bir tesisin üretebileceği ısı ve elektrik miktarı aşağıda
kısaca verilmiştir. Bu tesis yatırımı 6 ile 8 yıl arasında kendisini geri ödeyebilmektedir. Şekil13‘de biyokütle sabit yatak gazlaştırma tesisinin şeması görülmektedir.
Sabit Yatak Gazlaştırma Tesisi Ortalama İşletme Değerleri (2 MWe)
Gazlaştırıcıya beslenecek biyokütle miktarı 3ton/saat (72 ton/gün; 24.000 ton/yıl). Ortalama
tarımsal atık analiz değerleri %15-%20 nem, %10 kül. Alt ısıl değer: 3.000-3.600 kcal/kg.
Tesiste 2 MWe üreten syngaz ile çalışan gaz motoru mevcuttur.

Üretilecek gazın miktarı =7.000-8.000 m3/saat

Üretilecek gazın ısıl değeri = 1.000 kcal/Nm3 (ilave yakıtla ısıl değeri arttırılır)

Üretilecek elektrik miktarı ortalama = 2 MWe

Yıllık elektrik üretimi =2 MWe * 8.000 saat/yıl= 16.000 MWe/yıl

Yıllık satılabilir elektrik miktarı =1,7 MWe * 8.000 saat/yıl= 13.600 MWe/yıl

Satılacak elektrik miktarı = 1700 kWe

Tesis içinde tüketilecek elektrik miktarı= 300 kWe

Isı üretimi = 4 MWt

Isı iç tüketimi= 2MWt

Yıllık satılabilir ısı = 2MWt * 8.000 saat = 16.000 MWt/yıl
36
Şekil-13. Sabit Yatak Biyokütle Gazlaştırıcısı ve Enerji Üretim Sistemi (2 MWe) Şeması
Endüstriyel katı atıkları yakarak bertaraf etmeye çalışmanın bir çok sakıncaları vardır.
Özellikle içinde ağır metal veya tehlikeli organik madde olan ve tehlikeli atık veya özel atık
kapsamına giren endüstriyel katı atıklar içerisindeki ağır metaller nedeni ile özel yöntemlerle
depolanması gerekecektir. Yakma işlemine göre hem daha çevre dostu hem de enerji üretimi
bakımından daha verimli olan gazlaştırma işlemi büyük güç üretiminde akışkan ve sabit yatak
gazlaştırma teknolojileri ile yapılmaktadır. Günümüzde endüstriyel katı atıkların gazlaştırılması
yoluyla elektriğe ve ısıya dönüştürülmesi hem yüksek enerji elde etme verimleri hem de çevre
problemleri yaratmaması nedeni ile tercih edilmektedir. Ayrıca özellikle yüksek hidrojen içeriğine
sahip gazlaştırma ürünü syngaz uygun ayırma yöntemleri ile hidrojen üretiminde kullanılabilir.
Katı atık gazlaştırılması ile elde edilen sentetik gaz doğal gazın kullanıldığı yerlerde ilave yakıt
olarak ta kullanılabilir. Evsel ve endüstriyel katı atıkları gazlaştıran tesislere örnekler İtalya,
İsviçre, Japonya, Almanya, A.B.D. gibi ülkelerde kullanılan sistemlerdir. İtalya’da Greve in
Chianti bölgesinde 1992 yılından beri çalıştırılan katı atık RDF akışkan yataklı gazlaştırıcı tesisi,
Almanya Envirotherm BGL katı yakıt ve katı atık gazlaştırıcıları ve özellikle ABD’de ve
dünyanın diğer bölgelerinde 35 ayrı tesiste çalışan PRME biyokütle gazlaştırıcıları örnek olarak
gösterilebilir. Bu çalışmada farklı biyokütle gazlaştırıcıları örnek teknolojiler olarak yukarıda
sunulmaya çalışılmıştır. Esas olarak CO ve H2 karışımından oluşan syngazdan enerji ve
kimyasal maddeler büyük miktarlarda üretilebilir. Bu konudaki araştırma çalışmaları devam
etmektedir.
Entegre Katı Atık Yönetimi ile çalışan ve atığı gazlaştırma ile enerji ye çeviren farklı
kapasitelerdeki tesislerin teknik kapasite ve mali yatırım fizibilite değerleri örnek olarak Tablo15‘den Tablo-25’a kadar sıralanan tablolarda sunulmuştur.
37
Tablo-15: Entegre Katı Atık Yönetiminde Enerji Üretimine Yönelik Kullanılacak
Gazlaştırma Teknolojileri Farklı Güç Üretimleri
Tablo-16: Entegre Katı Atık Yönetiminde Enerji Üretimine Yönelik Kullanılacak Yıllık
100.000 ton Yanabilen Ayıklanmış Katı Atık Kullanan Gazlaştırma Teknolojisi Verileri
38
Tablo-17: Entegre Katı Atık Yönetiminde Enerji Üretimine Yönelik Kullanılacak
Gazlaştırma Teknolojileri Farklı Güç Üretimlerinde Teknolojik Sistem Detayları
Tablo-18: Entegre Katı Atık Yönetiminde Enerji Üretimine Yönelik Kullanılacak
Gazlaştırma Teknolojileri Farklı Güç Üretimlerinde Farklı Hammadde İhtiyaçları
39
Tablo-19: Entegre Katı Atık Yönetiminde Enerji Üretimine Yönelik Kullanılacak
Gazlaştırma Teknolojileri Farklı Güç Üretimlerinde Gaz Türbini ve Motoru Detayları
Tablo-20: Entegre Katı Atık Yönetiminde Enerji Üretimine Yönelik Kullanılacak
Gazlaştırma Teknolojileri Farklı Güç Üretimlerinde Buhar Türbini Detayları
40
Tablo-21: Entegre Katı Atık Yönetiminde Enerji Üretimine Yönelik Kullanılacak
Gazlaştırma Teknolojileri Farklı Güç Üretimlerinde Enerji İç Tüketim Detayları
Tablo-22: Entegre Katı Atık Yönetiminde Enerji Üretimine Yönelik Kullanılacak
Gazlaştırma Teknolojileri Farklı Güçlerde Net Elektrik Üretimi
41
Tablo-22: Entegre Katı Atık Yönetiminde Enerji Üretimine Yönelik Kullanılacak
Gazlaştırma Teknolojileri Farklı Güçlerde Yatırım Tutarları
Tablo-23: Entegre Katı Atık Yönetiminde Enerji Üretimine Yönelik Kullanılacak
Gazlaştırma Teknolojileri Farklı Güçlerde Gelir-Gider ve Karlılık (14€cent/kWs)
42
Tablo-24: Entegre Katı Atık Yönetiminde Enerji Üretimine Yönelik Kullanılacak
Gazlaştırma Teknolojileri Farklı Güçlerde IGGC Verimliliği.
Tablo-25: Entegre Katı Atık Yönetiminde Enerji Üretimine Yönelik Kullanılacak
Gazlaştırma Teknolojileri Farklı Güçlerde Sistem Özeti.
43
Maliyet Tahmini
Entegre katı atık yönetim sektöründe maliyeti hesaplamalarında takip edilen yaklaşım
önce mevcut durum senaryosu için gerekli giderleri hesaplamaktır. Yatırım kararı verildiği
takdirde hazırlanacak olan fizibilite ön çalışmaları ve ana fizibilite çalışmaları çok
önemlidir. İşlenecek olan hammadde standart olmadığından teknik olarak hazırlanacak
akım şemaları çok iyi etüd edilmeli ve mali, finansal fizibiliteler çok iyi hazırlanmalıdır. Bu
tür tesislerde hammadde giderleri, işletme giderleri, bakım giderleri, personel ve idari
giderler dikkatlice hesplanmalıdır. Yatırımın yapılacağı saha ve teknolojik varsayımlar
çok dikkatli analiz edilmelidir. Böyle bir mevcut durum giderlerin hizmet seviyesinde hiçbir
değişiklik yapmadan bir projeksiyonunu temel almaktadır. Bu da maliyetlerinin
hesaplanabildiği bir kıyaslama sağlamaktadır. Farklı teknolojik senaryolar çok hassas bir
şekilde irdelenmelidir.
Maliyetlerin Dağılımı
AB Çevre uyum senaryosu hem Entegre Katı Atık Yönetimi sayısal hedeflerini karşılayacak bir
bakış açısıyla tanımlanmıştır. Entegre Katı Atık Yönetimi Direktifine uyum maliyetini
hesaplayabilmek için bütün masraf kalemlerinin dağılımları dikkatlice yapılmalıdır.
Finansman
Uygun bir yatırım planı geliştirmek için belirlenen giderlerin mevcut ve olası yeni finansman
kaynaklarıyla nasıl finanse edileceğinin analiz edilmesi çok önemlidir.
AB uyum takvimine uyulması için yerel ve yabancı kaynakların bir kombinasyonu
kullanılacaktır. Atık sektöründe finansman için daha önce kullanılan yerel kaynaklar esas
olarak devlet ve belediye genel gelirleri ve “temizlik vergisi” denilen belediye hizmetlerinden
oluşmaktadır. Gelecekte direktifin “kirleten öder” prensibini karşılayacak olan tam amortisman
ücretleri finansmanın ana kaynağı olacaktır. Yabancı kaynaklar; uluslararası finansman
kuruluşları veya iki taraflı kreditörlerden alınan hibe ve kredilerden oluşmaktadır.
Finansman kaynakları aşağıda kısaca özetlenmiştir. Bu bölümde gelecek
20 yıl içinde değişik kaynaklardan elde edilen finansmanın nasıl değişeceğine dair temel
varsayımlar verilmektedir. Çevre finansmanı için kamu kaynaklarının büyümesiyle ilgili genel
varsayımlar, danışman tarafından Eylül 2004’de hazırlanan “Kamu Finansman
Değerlendirmeleri” adlı çalışma belgesinde sunulmuştur. Bazı finansman kaynakları sadece
sermaye yatırım giderleri için kullanılabilir; bazı kaynaklar hem sermaye hem de tekrarlanan
giderler için kullanılabilir. Bunlar aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.
Tablo-26: Finansman tipleri ve gider tipine göre olası kullanımları
Finansman tipi
Kullanıcı vergileri
Kamu yatırım bütçesi22
Belediye gelirleri
Uluslararası hibe finansmanı
Uluslararası kredi finansmanı
Yerel ve ticari kredi finansmanı23
Tekrarlanan
giderler için
X
(X)
X
(X)
Sermaye
gideri
için
X
X
X
X
X
X
44
Yatırımlarda Tahmin
Çevre (ve atık sektörü) için ayrılan pay, kamu bütçesinin genelde durumuna ve uygulanan
yatırım politikaları önceliklerine bağlıdır. Belli başlı makro-ekonomik parametreler için resmi
tahminler bulunmamaktadır. Bu nedenle Kalkınma bankası, TÜİK ve ENVEST raporları
önem taşımaktadır.
• Gerçek GSYİH büyüme hızı orta dönemde yılda %5,1’dir.
• 2000 – 2004 döneminde toplam kamu yatırımlarının GSYİH içindeki oranı
%3,5 ile %4,7 arasındadır. Makroekonomik tahmin toplam kamu yatırımlarının 2007
yılında GSYİH’nın %5’ine ulaşacağını kabul etmektedir.
• Mevcut durum senaryosunda, çevre yatırımlarının kamu giderlerinin analiz döneminin
tümünde GSYİH’daki payı 2003 yılıyla (%0,32) aynı yüzdededir.
• Uyum senaryosunda GSYİH içindeki çevre yatırım gideri payı 2003 yılındaki %0,32
değerinden 2025 yılında %0,5 değerine yükselecektir. Kamunun sahip olduğu büyük su
şirketlerinin kendi kaynaklarıyla yaptıkları yatırımlar dahil olmak üzere çevre için yapılacak
tahmini yatırım analiz döneminin sonunda GSYİH’nın %0.7’sine ulaşacaktır.
• Belediyeler çoğu zaman işletme giderlerini sübvanse etmektedirler. Ama gerçek tutarlar
hakkında veri bulunmamaktadır. Belediye bütçeleri sağlanan hizmetlere göre bölünmemiştir
ve bu nedenle özel olarak atık hizmetleri için ne kadar harcandığını saptamak mümkün
değildir. Birkaç belediyeden alınan verilere ve DPT uzmanlarıyla yapılan görüşmelere
dayanarak danışman çevre için işletme ve bakım giderlerinin toplam mevcut belediye
gelirlerinin %18,5’i ile KYP tarafından tahmin edilen çevre yatırımlarının %10’unu
oluşturduğunu ön görmüştür.
• Mevcut durum senaryosunda atık sektörü sermaye finansmanı temini 2003 yılındaki GSYİH
seviyesinde (%0,005) kalmaktadır. Bu 2007 yılından başlayarak %5,1 büyüyeceğini
göstermektedir.
• Uyum senaryosunda atık sektörü sermaye finansmanı temini, sermaye çevre gideri
finansmanı kamu teminiyle aynı oranda artan modeli takip etmektedir.
Atık sektörüne mevcut kamu bütçesinin katkısını ve makroekonomik tahmini temel alarak
kamu bütçesinin atık sektörüne katkısının bir projeksiyonu yapılmıştır.
Yabancı Hibe ve Krediler
İki taraflı ve çok taraflı hibe ve krediler, IFI kredileri ve yerel banka ve yabancı direkt
yatırımları Türkiye’de çevre finansmanında şu ana kadar kullanılmıştır ve/veya kullanılabilir.
İki taraflı kreditörler Türkiye’de çevre faaliyetlerini aktif olarak desteklemişlerdir.
Hibeler
Uluslararası Kalkınma Finansman bülteninde 1985 yılından itibaren IFI ve kreditörlerin
sağladığı kredi ve hibeler bulunmaktadır. Atık sektörü hibelerine tehlikeli atık yönetimiyle ilgili
projelerin finansmanı dahil değildir. Bunlar tümüyle belediye atık sistemlerine ayrılmıştır.
45
• IFI tarafından verilen hibe tutarı ortalama yıllık bir tutar olduğu için referans
tahmininde planlama dönemi boyunca her yıl aynı tutarın ödeneceği varsayılmıştır.
• Aynı zamanda 2010 ve 2015 yıllarında hibe tutarlarında ani artışlar olacağı varsayılmıştır.
Bu artışın temel nedeni Türkiye’nin AB’ne katılım sürecinin bir parçası olarak hibelerin
oldukça artacak olmasıdır. Türkiye 2015 yılından itibaren yapısal fonları kullanabilecektir. Bu
nedenle diğerleri yanında çevre yatırım hibeleri büyük oranda (tekrar) artacaktır.
Krediler
IFI ve kreditörlerden alınan gerçek borç tutarları temelinde 1995-2003 döneminde çevre
amaçlı kullanılan ortalama yıllık kredi 225 milyon YTL olarak hesaplanmıştır. Bu değerin
%1,3’ü, bir başka deyişle yılda yaklaşık 3 milyon YTL, katı atık projeleri için harcanmıştır.
• Bu yıllık kredi tutarı İller Bankası ve farklı Uluslararası Finans kuruluşları tarafından verildiği
için danışman, Uluslararası Finans kuruluşlarının standart koşullarının adil bir temsilini
oluşturan genel borç verme koşulları belirlemiştir. Dünya Bankası, EIB ve KfW tarafından
Türkiye’ye kredi verilmesi bilgilerine dayanan ortalama borç verme koşulları aşağıda
gösterilmiştir. Bu koşullar FEASIBLE modelinde maliyet
hesaplamalarında kullanılmıştır.
Tablo-27: Kredi finansmanında standart koşullar
Koşullar
Vade, yıl olarak
Geri ödemesiz dönem, yıl
olarak
Faiz oranı ve döviz kuru
Garanti gerekli mi?
Tipik IFI
İller Bankası
12
7
%3/yıl, AVRO
EVET
5
Yok
%9/yıl, YTL
HAYIR
Kaynak: Hazine ve İller Bankası bilgileri, Nisan 2005
Entegre Katı Atık Yönetimi Projeleri Enerji Üretimi Projeleri kapsamına girer; sadece bu
özellkleri ile dahi finansman önceliğine sahiptir. Aynı zamanda Yenilenebilir Enerji Kaynağı
ile ve çevreye hiçbir zarar vermeden YEŞİL elektrik üretilmesidir. Bu nednele her bakımdan
bu projeler en yüksek önceliklere sahiptir. Gerek yurt içi, gerekse yurt dışı finans
kuruluşlarından yatırım tutarının minimum %75 miktarında finansman temin etmek
mümkündür.
• Uluslararası Finans kuruluşları tarafından verilen kredi tutarları yıllık ortalama tutarlar
olduğundan mevcut durum tahmininde planlama dönemi boyunca her yıl aynı tutarın
ödeneceği varsayılmıştır.
• Uyum senaryosunda atık sektörü kredileri genel olarak çevre sektörü kredi teminindeki
46
değişimleri takip etmektedir. Çevre sektörü kredileri 2023 yılında 2003 yılı seviyesinin üç
katına erişecek şekilde artacaktır.
• Yerel bankalardan alınan ticari krediler mevcut durum için finansman temini
referansına dahil edilmemiştir.
Atık Sektörü için Finansman Temini Özeti
Atık sektörü yatırımları ve mevcut maliyetler için olası finansman kaynağı tanımları
temel alınarak aşağıdaki özet hazırlanmıştır.
Tablo-28: Katı atık yönetimi finansman temini, milyon AVRO sabit 2003 fiyatları
Finansman kaynağı
2003
2004
2005
2007
2010
2011
2015
2020
2022
2023
Kullanıcı tarifeleri
119
125
132
571
1.244
1.472
2.402
3.607
4.102
4.352
Kamu bütçesi, cari
462
462
462
462
462
462
462
462
462
462
için finansman
581
588
1.034
1.706
1.934
2.864
4.069
4.564
4.814
Kamu bütçesi, sermaye
10
24
25
29
36
39
40
Ara toplam: cari giderler
595
7
9 22
3
Krediler
3
3
Hibeler
3
3 11
35
4
38
4
39
5
83
5
96
6
101
6
104
6
Ara toplam: sermaye
giderler için finansman
15
12
22
60
66
69
117
137
146
150
TOPLAM
596
600
617
1.094
1.772
2.003
2.981
4.206
4.710
4.965
Sermaye, kredi ve hibeler için kamu bütçesi sadece yatırım ihtiyaçları için
kullanılabilirken, Tablo-28’de ilk iki sıra cari veya sermaye gideri için kullanılabilecek
finansman kaynağını temsil etmektedir.
Geri Kazanılan Malzeme ve Enerji Satışından Elde Edilecek Potansiyel Gelir
Geri kazanılmış malzeme ve enerjinin satışından elde edilecek potansiyel gelir tutarlarının
genel bir hesaplaması yapılmalıdır. Bu hesaplamalarda kullanılan varsayımlar aşağıdadır:
• Geri dönüştürülebilir maddelerin ayrıştırılması ve satılacak yan ürünlerin üretiminde,
bertaraf tesisleri ve toplama metotlarının verimliliğine ilişkin model varsayımları
• Geri kazanılan malzeme ve enerjinin tahmini fiyatları
Muhtemel gelir, tahmini fiyat hesaplanan miktarla çarpılarak bulunmuştur. Geri
kazanılan malzeme ve enerjinin fiyatı büyük oranlarda dalgalanmaktadır ve diğer
ülkelerdeki tecrübelerine göre geri dönüşüm sistemleri yaygınlaştıkça ve geri kazanılan
malzeme miktarı arttıkça fiyatlar düşmektedir (FEASIBLE Modeli).
FEASIBLE modeline geri kazanılan malzeme ve enerji fiyat verileri girilirken ihtiyatlı fiyat
tahminleri uygulanmıştır. ÇEVKO’dan alınan 2003 fiyat verileri temel alınarak ve daha uzun
bir zaman dilimiyle karşılaştırıldığında 2003 fiyatlarının nispeten yüksek olduğuna dikkat
ederek fiyatlar aşağıda tabloda belirtildiği gibi kabul edilmiştir. Geri dönüşüm
malzemelerine talebin yüksek olduğu ve nakliyat mesafelerinin kısa olduğu büyükşehir
belediyelerinde fiyatların daha yüksek olacağı kabul edilmiştir.
47
Tablo-29: Geri dönüştürülebilir malzeme ve enerji temini fiyatları (YTL)
Geri kazanılan
malzeme ve enerji
Birim
2003 fiyatları
Büyükşehir
belediyelerinde
tahmini fiyat
seviyesi
Karton
Ton
100.0
50
Kompost
Ton
Veri mevcut değil
0
0
Beton/tuğla /moloz
Ton
2
1
0,075
0,075
Veri mevcut değil (Danimarka
deneyimine dayanan tahmin)
Diğer
belediyelerde
tahmini fiyat
seviyesi
25
0.1 (tüketici fiyatı)
0.075 (ulusal elektrik şirketi tarafından
yerel elektrik üreticilerine
ödenen fiyat)
Elektrik
KWh
Cam
Ton
20.0
10
5
Isı
GJ
Küçük bölge ısıtması sıfır kabul edildi
0
0
Demirli: 45.0
Metal
Ton
Demirsiz: 900
125
75
Alüminyum teneke: 900.0
Kağıt
Plastik
Ton
60.0
30
15
Ton
PET olmayan: 45.0
PET: 220.0
75
37
Yukarıda belirtildiği gibi bu gelir tahminleri başlangıç niteliğindir ve büyük oranda
dalgalanma gösterebilir. Geri dönüştürülebilirler ve enerji satışından elde edilecek olası
gelirler bu nedenle finansman temininde göz önüne alınmamıştır.
Finansman Planı
Finansman açığı, eğer var ise, mevcut durumu muhafaza etmek ve direktifi uygulamak
için gerekli maliyet tahminleri ortaya çıkarıldıktan ve olası finansman kaynakları
incelendikten sonra değerlendirilebilir.
Analiz iki finansman açığını göstermiştir:
• Yatırım ihtiyacıyla ilgili olarak sermaye giderleri finansman hacmi;
• Kullanıcı tarifelerinin tüketici öder ve kirleten öder prensiplerini uygulama gücü, örn.
işletme/bakım ve yeniden yatırım maliyetleri yanında kapama maliyetlerinin de karşılanması.
AB Entegre Katı Atık Yönetimi, Düzenli Depolama ve Ambalaj Atığı Direktifleri birbirleriyle
bağlantılı olduğu ve ayrı ayrı uygulanmayacağı için her iki direktif için (olası) finansman açığı
değerlendirmesi beraber yürütülmüştür. Bir başka deyişle, değerlendirme bir taraftan belediye
katı atık yönetimi için tahmini finansman kaynakları için gerçekleştirilirken, diğer taraftan her
iki direktifin sermaye ve cari gider gerekleri için gerçekleştirilmelidir.
48
Açık Analizi: Sermaye Harcamaları ve Finansman Temini
Mevcut durum için açık analizi, finansal kaynakların atık sektörü altyapısı için gerekli yeniden
yatırım maliyetlerini karşılamada yeterli olup olmadığını değerlendirmek için uygulanır. AB
Çevre Uyum senaryosu için fark analizi ise, mevcut altyapının yanı sıra gelişmiş atık yönetim
sistemleri için gerekli yeni yatırımları finanse etmek için yeterli kaynak olup olmadığını
belirlemek için kullanılmalıdır.
Çevre yatırım giderlerine nazaran katı atık yönetimine ayrılan kamu ve hibe finansmanının
mevcut dağılımına gelecekteki finansman temininin yeni belediye katı atık yönetim
sistemlerinde gerekli olan yatırımları karşılamaya yetmeyeceğini göstermektedir. Yeterli
olabilmesi için belediye katı atık yönetim sistemi finansmanının mevcut payının beş kattan
fazla artırılması gerekmektedir. Çok büyük bir artış gerçekleşmediği takdirde, AB atık
yönetimi ilişkili direktifler uygulanamayacaktır. Toplam çevre yatırımları içinde katı atık
payının düşüklüğü, içme suyu ve atıksu projelerinde çok önemli yatırımları yansıtmaktadır.
Dolayısıyla katı atık sektörüne kıyasla bu sektörlerde sermaye giderleri ihtiyacının büyük bir
kısmının karşılanmış olması gerekmektedir. Kredi ve hibeleri kamu harcamalarıyla bağlantılı
olduğu için benzer bir tez burada da geçerlidir.
Açık Analizi: Cari Giderler ve Gelirler
Kullanan öder ve kirleten öder prensiplerinin yanında amortisman tarifesinin de
Türkiye’de uygulanıp uygulanamayacağını belirlemek için hane halkı gelirinin
%1’i olan ödenebilir seviyeye kadar yükseleceği varsayımıyla tüketici vergi gelirleriyle, bu
vergilerden karşılanacak olan işletme, bakım ve yeniden yatırım ve düzenli depolama
sahalarının kapatılması giderlerinin karşılaştırılması önemlidir.
Tüketici vergi gelirleriyle işletim ve bakım ve yeniden yatırım maliyetleri arasındaki açık,
Türkiye’nin toplamı için karşılaştırma anlamlı olmayacağından, alt gruplar için ayrı ayrı
yürütülmelidir. Bir “atık havzası” içerisinde toplanan kullanıcı tarifeleri çoğunlukla diğer
bölgelere nakledilemez. Mevcut durum senaryosu çözümlemesi, halihazır ve öngörülen
kullanıcı tarifelerinin bugün ve gelecekte mevcut altyapıyı sürdürmek için gerekli giderleri
hangi dereceye kadar karşılayacağını anlamamızı sağlar. Doğal olarak yeniden yatırım
tahsisatı işletme ve bakım masraflarına eklenirse açık daha da artmaktadır.
Diğer bir deyişle mevcut sistem kullanıcılar tarafından finanse edilmemektedir. Faaliyetler
büyük ölçüde belediye desteğiyle karşılanmaktadır.
Uyum senaryosunda kullanıcı tarifeleri 2006 yılından başlayarak sabit oranla artarak 2023
yılında ödeme gücü seviyesine ulaşmaktadır. Değerlendirme sonuçlarına göre kullanıcı
tarifelerini artırmakla işletme, bakım ve yeniden yatırım masraflarını karşılamak mümkün
olacaktır. Toplanması öngörülen kullanıcı tarifeleriyle işletme, bakım ve yeniden yatırım
maliyetlerinin karşılaştırılması, varsayılan kullanıcı tarifeleri artışının 2009-2014 yılları
arasında alt bölgelere bağlı olarak tüketen öder ve amortisman prensiplerinin uygulamaya
konması için yeterli olduğunu göstermektedir. Hane halkı ödeme gücünün en düşük olduğu
küçük ve orta ölçekli belediyelerde kullanıcı tarifelerinin amortismanı yakalaması için çok uzun
bir yol söz konusudur. Yukarıdaki çözümlemenin yatırımlar için yeni tahsisatlar içermediğine
dikkat edilmelidir. Yukarıdaki şekillerde gözüken, yıllar içinde ortaya çıkabilecek olan
fazlalıklar gelecek yatırımların finansmanında kullanılabilir.
49
Açık Analizi: Sermaye Gideri ve Kademeli Finansman Temini
Sermaye ve cari maliyetlerle ilgili finansman açığının yukarıda verilen çözümlenmesi, yatırım
ihtiyaçlarını karşılamak için katı atık sektörünün geçmişteki finansman teminini temel alan bir
öngörünün yeterli olmadığını açıkça göstermektedir. AB mevzuatına göre Türkiye’de bölgesel
atık yönetim sistemleri kurabilmek için atık sektörüne ayrılan kamu bütçesi ve hibelerin
önümüzdeki 20 yıl içinde artırılması gerekmektedir. Aynı zamanda tüm işletme maliyetlerini
karşılamak ve kirleten öder prensibiyle uyumlu sistemler kurmak ve sürdürebilmek için
kullanıcı tarifelerinin artırılması gerekmektedir. Atık sektöründeki yatırım ihtiyacıyla
karşılaştırıldığında su/atıksu sektörleri için yapılan harcama öngörüsü, oransız bir biçimde
yüksek kalmaktadır. Bu nedenle, kamu bütçe fonlarının çevre sektörüne yeniden dağılımı
olası bir önlem olabilir. Su, atıksu ve katı atık sektörleri için kamu bütçesi, hibe ve kredilerin
toplu incelemesi, bu araçların finansman kaynaklarının her üç sektördeki yatırım ve yeniden
yatırım ihtiyaçları için yeterli olduğunu göstermektedir. Gerçeğe uygun finansman planları
tasarlayabilmek için kamu yatırım bütçesinde çevre sektörü altyapıları için var olacak fonların,
yapılan farklı alt sektörlerin göreceli gider ihtiyaçları değerlendirmesiyle uyumlu olarak, alt
sektörlere tahsis edileceği varsayımında bulunulmuştur.
Bu nedenle finansman teminine yönelik varsayımlar, önerilen yeniden tahsis sistemine
göre düzenlenmelidir. Sermaye giderleri için finansman temininin su sektöründen atık
sektörüne yeniden tahsisiyle birlikte açığın ortadan kaybolduğunu göstermektedir. Bununla
birlikte, bir takım yeniden tahsisler hala yapılabilir. Örn. Artık finansman temini, tehlikeli atık
yönetim sisteminin kurulmasına tahsis edilebilir. Sermaye ve cari giderlerle ilişkili olarak
yapılan her iki fark analizini temel alan politika ile ilişkili bazı konuları açıklamak
gerekmektedir. Bölgesel atık yönetim sistemlerinin kurulması genellikle daha iyi durumda
olan büyük belediyelerden, finansman açığı ve yönetim eksikliği olan küçük belediyelere
kaynak (ve yönetim) aktarımına olanak tanımaktadır. Bunun göz önüne alınması
gerekmektedir.
Bunların yanı sıra uzun dönemde özel sektör finansmanı da olası finansman kaynağı
olarak kabul edilebilir. Toplama ile birlikte düzenli depolama sahalarının ve hatta yakma
tesislerinin işletmesinin taşeron firmalara devredilmesi, kullanıcı tarifeleri yoluyla ekipman
yatırımlarında ve geri kazanımda özel finansman seçeneği yaratabilir. Planlama dönemi
sonundaki tüketici vergisi fazlalığı, özel işletmeci veya belediyeler tarafından kullanılıyor
ise borç finansmanını kapatmakta kullanılabilir.
Çekilebilecek özel finansman hacmi rakamlara dökülmemiştir. Bulunduğu takdirde özel
finansman, kamu sermaye finansmanının yerini alabilir. Bu durum, kullanıcı tarifelerinin
karşıladığı finansman maliyetlerine ek yük getirecektir ancak yukarıda da belirtildiği gibi,
daha büyük yerleşimlerde ek maliyetlerin karşılanabilirliği mümkündür.
50
Faydalı Kaynaklar
-Alameda Power and Telecom, “Investigation into Municipal Solid Waste Gasification for Power
Generation”, Draft to the Public Utilities Board, California, 2004.
-Barducci, G., Uluvieri, P., Pike, D.C., McDonald, N., Repetto, F. And Cristo,F., ‘The Greve in Chianti
Project’, Renewable Energy, 16, 1041-1044, 1999.
-Başçetinçelik A., Karaca, C, Öztürk, H.H., Kaçıra, M., ve K. Ekinci, E., 2005. “Regional Distribution of
Agricultural Biomass Potential in Turkey”, Proceedings of the 9th International Congress on
Mechanization and Energy in Agriculture & 27th International Conference of CIGR Section IV: The
Efficient Use of Electricity and Renewable Energy Sources in Agriculture, September, 27-29, İzmirTURKEY, 2005.
-Başçetinçelik A., Öztürk, H.H., Karaca, C,., 2007. “Türkiye’de Biyokütle Enerjisi Kullanımını Geliştirme
Olanakları.” IV. Yeni ve Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu, 23-24 Kasım 2007, Kayseri,
Bildiriler Kitabı: 101-110, ISBN No: 978-9944-89-410-4, MMO Yayın No: E/2007/452.
-Bascetincelik A. Ozturk, H.H., Karaca, C., Kacira M., Ekinci K., 2003. Exploitation of Agricultural
Residues in Turkey. LIFE-03.TCY/TR/000061
-Belgiorno, V., De Feo, G., ‘Energy from Gasification of Solid Wastes’, Waste Management, Vol: 23,
Issue 1, Pages 1-15, 2003.
-Çevre ve Orman Bakanlığı (2004): Türkiye Cumhuriyeti Entegre Çevre Uyum Stratejisi: Endüstriyel
Kirlenme Kontrolü Sektöründe Sektör Uyumu. Hazırlayanlar: Türkiye Cumhuriyeti Çevre ve Orman
Bakanlığı adına Carl Bro International, Ankara, Nisan 2004,
-Çevre ve Orman Bakanlığı. (2006). AB Entegre Çevre Uyum Stratejisi (UÇES), Türkiye.
-Çevre ve Orman Bakanlığı. (2008). Atık Yönetimi Eylem Planı, Türkiye
-Chioni, M., La Marca, C., and Riccardi, J., “RDF Gasification in a Circulated Bed Gasifier:
Characterization of Syngas and Ashes”, Gasification: the Clean Choice for Carbon Management,
Noordwijk, The Netherlands, 08-10 April, 2002.
-Davidson, R. M., Experience of Cofiring Waste with Coal; report no. CCC/15; London: IEA Coal
Research; Feb., 1999.
-Ekinci, K., Türkiye'de Tarımsal Atıkların Değerlendirilmesi, 25 Kasım 2005 TÜBİTAK FEZA GÜRSEV
SALONU Tunus Cd. No:80, Kavaklıdere /Ankara
-Entürk, E., ‘Tavuk Çiftliklerinden Kaynaklanan Gübre Atıklarının İncelenmesi ve Uygun Arıtma
Sisteminin Önerilmesi, Y.T.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, 2004, İstanbul.
-ENVEST Planners Konsorsiyumu. (2005) T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı. Yüksek Maliyetli Çevre
Yatırımlarının Planlanması için Teknik Yardım Projesi (EHCIP) Düzenli Depolama Direktifi’ne Özgü
Yatırım Planı., Ankara.
-Gökçek, Z., “Evsel Katı Atıklardan ve Arıtma çamurlarından Yeşil Enerji Üretimi: Teknoloji Havuzu ve
Entegre Atık Bertarafı”, VIII. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu, 1-5 Aralık 2010, Bursa.
-Güler, C., Akgül, M., 2001: "Enerji Üretiminde Tarımsal Artıkların Değerlendirilmesi", Yenilenebilir Enerji
Kaynakları Sempozyumu Bildiriler Kitabı, TMMOB Yayın No: E/2001/275, s. 265-272, Kayseri.
-Granastein, D.L., Case Study on Waste-Fuelled Gasification Project Greve in Chianti, Italy, IEA
Bioenergy Agreement Report, Task 36, USA, June 2003.
-Hein, K. R. G. and Scheurer, W., "Co-combustion of biomass, wastes and residues with coal“; in
proceedings of the EU seminar The Use of Coal in Mixture with Wastes and Residues II, Cottbus,
Germany; 19-20 October 2000.
51
-Higman, C., Burght, M., ‘Gasification’, GPP, Elsevier, New York, 2003.
-Hotchkiss, R., Livingston, B., Hall, M., “Waste/Biomass Co-Gasification with Coal”, DTI R&D report
COAL R216, DTI/Pub URN 02/867, London, April 2002.
-Kamka,F., Jochmann,A., Picard, L., “Development Status of BGL-Gasification”, Int. Freiberg
Conference on IGCC & XtL technologies, Freiberg, Germany, June 16-18 2005.
-Koopmans, A., Koppejan, J. (1997). Agricultural and Forest Residue; Generation, Utulization and
Availability. RWEDP; www.rwedp.org. Pp:21.
-Mimko Mühendislik İmalat Müşavirlik Koordinasyon ve Ticaret A.Ş. (2006, 2010). T.C. Çevre ve Orman
Bakanlığı. Katı Atık Ana Planı Projesi
-Okuno, N., “Japanese Experience in Legislation and Technology for Sewage Sludge Disposal and
Reuse”, II. Ulusal Arıtma Çamurları Sempozyumu, AÇS2009, DEÜ, İzmir, 4-6 Kasım 2009.
-Ünal, H., Alibaş, K. (2002). Biyokütle Enerji Kaynağı Olarak Ayçiçeği Sapının Yakılması ve Baca Gazı
Emisyonlarının Belirlenmesi. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi (16):113-128
-UNDP MDD Çalıştayları, 2010, Atık Sektörü Mevcut Durum Değerlendirmesi (MDD) Çalıştayları, Nisan,
Ankara.
-E. Metin, A. Eröztürk, C. Neyim, F. Toksöz, Türkiye’de Katı Atık Yönetimi Uygulamaları ve Geri
Kazanım ve Geri Dönüştürme İşlemleri İncelemesi, Gelişen Ülkeler için Uygun Çevre ve Katı Atık
Yönetimi ve Teknolojileri, ISWA (2002): Cilt: 1, Sayfa: 165-173, İstanbul, 2002.
-Öztürk, M., ‘Hayvan Gübresinden Biyogaz Üretimi’, T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı Müsteşarlığı, 2005,
Ankara.,
-Öztürk, İ., ‘Anaerobik Biyoteknoloji ve Atık Arıtımındaki Uygulamaları’, Su Vakfı Yayınları, İstanbul,
1999.
-Optimat Limited, Co-utilisation of Coal and Municipal Wastes; report no. COAL R212, DTI/Pub URN
01/1302; Harwell: Department of Trade and Industry / ETSU; December 2001.
-Ricketts, B., Hotchkiss, R., Livingston, B., Hall, M., “Technology Status Review of Waste/Biomass CoGasification with Coal”, IChemE Fifth European Gasification Conference, Noordwijk, The Netherlands,
8-10 April 2002.
-Sander, H.J., Daradimos, G., Hirschfelder, H., “Operating Results of the BGL Gasifier at Schwarze
Pumpe”, Gasification Technologies 2003, San Francisco, California, October 12-15 2003.
-Tchobanoglous,G., Theisen,H., Vigil, S., “Integrated Solid Waste Management”, McGraw-Hill, New
York, pp. 684-697, 1993.
-Tolay, M., “An Agricultural and Forest Waste’s Recycling Methods: Gasification of Solid Waste’,
Recycling Magazine , Issue 3, July 2007, Istanbul. (in Turkish).
-Tolay, M., Baileys, R., Waterschoot, A., “Drying and Gasification Technologies for Industrial
Wastewater Sludge”, 12th Industrial Pollution Control Symposium, EKK 2010, June 16-18 2010, ITU,
Istanbul-Turkey (in Turkish).
-Tolay, M., “Gasification Technology for Contaminated Wastes”, Recycling Magazine , Issue 4, July
2008, Istanbul. (in Turkish).
-Tolay, M., Yamankaradeniz, H., Daradimos, G., Hirschfelder, H., Vostan, P., “Clean Energy from
Gasification Technology”, 7. National Clean Energy Symposium, Dec. 17-21 2008, Istanbul, (in
Turkish)..
-Tolay, M., Yamankaradeniz, H., Yardımcı, S., Reiter, R., “ Biogas Production from Animal Waste”, 7.
National Clean Energy Symposium, Dec. 17-21 2008, Istanbul, (in Turkish).
52
-Tolay, M., Bailey, R., Vostan, A., “Arıtma Çamurlarının Kurutma ve Gazlaştırma ile Bertaraf
Yöntemleri”, II. Ulusal Arıtma Çamurları Sempozyumu, AÇS2009, DEÜ, İzmir, 4-6 Kasım 2009.
-Tolay, M., Waterschoot, A., “Solid Waste and Wastewater Sludge Elimination and Energy Production
Methods by Drying and Gasification Technologies”, Domestic Waste Management Conference, Bursa
Metropolitan Municipality, Nov. 19-20 2009, Bursa (in Turkish).
-Tolay, M., Vostan, P., Waterschoot, A., “ Hydrogen Production by Gasification of Solid Waste”, IV.
National Hydrogen Congress, UHK 2009, Oct. 15-16 2009, Kocaeli University, Kocaeli-Turkey (in
Turkish).
-Tolay, M., Baileys, R., Waterschoot, A., “Drying and Gasification Technologies for Industrial
Wastewater Sludge”, 12th Industrial Pollution Control Symposium, EKK 2010, June 16-18 2010, ITU,
Istanbul-Turkey (in Turkish).
-Tolay, M., Reiter, R., “ Technology for Biogas Production from Animal Waste”, II. National Solid Waste
Management Congress, UKAY 2010, Oct. 18-20 2010, Mersin University, Mersin-Turkey, (Accepted)
(in Turkish).
-Tolay, M., Baileys, R., Waterschoot, A., “Gasification Technologies for Elimination of Wastewater
Sludge”,, II. National Solid Waste Management Congress, UKAY 2010, Oct. 18-20 2010, Mersin
University, Mersin-Turkey, (in Turkish).
-Tolay, M., Karaca, C, Terzioğlu, F., 2010: “Feasibility Study of Energy Production Processes from
Agricultural Waste in GAP Region/Turkey”, UNDP GAP.
-Torunoğlu,E., Demirer,G., “Yerel Yönetimler, Katı Atıklar, Teknoloji Sorunu”, Türkiye’de Çevre
Kirlenmesi Öncelikleri Sempozyumu-I Bildiriler Kitabı, syf:186-220, Boğaziçi Üniversitesi, İstanbul, 21-22
Mayıs 1991.
-TÜBİTAK, MAM, ESÇAE, ‘Kümes ve Ahır Gübrelerinin Geri Kazanılması ve Bertarafı Projesi, 2001,
Gebze, Kocaeli.
-Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK), 2010. Bitkisel Üretim İstatistikleri 2009. www.tüik.gov.tr.
-Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK). (2010) Bölgesel İstatistikler. İnternet adresi: www.tuik.gov.tr .
-UNDP MDD Çalıştayları, 2010, Atık Sektörü Mevcut Durum Değerlendirmesi (MDD) Çalıştayları, Nisan,
Ankara.
-Uyanık, S., Tolay, M., Tosunoğlu, M., 2010: “Feasibility Study of Biyogas Production Processes from
Animal Manure in GAP Region/Turkey”, UNDP GAP.
-Wetherold, B., “A Comparision of Gasification and Incineration of Hazardous Wastes”, Final Report,
DCN 99.803931.02, U.S. Department of Energy, West Virginia, 2000.
www.envirotherm.de
www.prmenergy.com
www.gasification.org
FEASIBLE: www.cowi.dk/feasible
53
EK-1: Evsel Katı Atık Ayırma ve değerlendirme tesislerine örnek olarak, Meksika’da
günde 600 ton evsel katı atık işleyen bir katı atık tesisinin bilgileri aşağıdaki tablo ve
şekillerde sunulmuştur (Tablo-Ek-1-1a,b ve Şekil-Ek-1-1,2,3,4,5,6,7,8).
Tablo-Ek1-1a,b: Meksika’da 514 .000 Nufüsa Sahip Bir Şehrin Katı Atık Bilgileri
54
Şekil-Ek-1-1: Meksika Entegre Katı Atık Tesisi Akış Şeması (RSU: MSW,
CDR:RDF)
Şekil-Ek-1-2: Meksika Entegre Katı Atık Ayırma Tesisi Akış Şeması
55
Şekil-Ek-1-3: Meksika Entegre Katı Atık Ayırma Tesisi Bölümleri
Şekil-Ek-1-4: Meksika Entegre Katı Atık Organik Kısım Ayırma Tesisi Bölümleri
56
Şekil-Ek-1-5: Meksika Entegre Katı Atık Elle Ayırma Tesisi Bölümleri
Şekil-Ek-1-6: Meksika Entegre Katı Atık Elle Ayırma-Geri Dönüşüm Tesisi
Ürünleri
57
Şekil-Ek-1-7: Meksika Entegre Katı Atık RDF Üretim-Ayırma Tesisi Bölümleri
Şekil-Ek-1-8: Meksika Entegre Katı Atık RDF Üretim-Ayırma Tesisi Ürünleri
58
EK-2: ÖRNEK YATIRIM:
TARIMSAL ATIKTAN ENERJİ ÜRETEN BİR YENİLENEBİLİR ENERJİ PROJESİ
Yatırım Maliyetleri
Tarımsal Atık Enerji Üretim Tesisi (1MW) yatırım maliyet açılımı ekipman bazında Tablo-Ek-21’de görüldüğü gibidir. Bu tabloda faiz ve amortisman giderleri katılmamıştır.
Tablo-Ek-2-1: Tarımsal Atık Enerji Üretim Tesisi (1MW) Yatırım Maliyeti Açılımı
YATIRIM AÇILIMI
1- GEREKLİ YASAL İZİNLERİN ALINMASI
2- LİSANS ANLAŞMALARI VE DANIŞMANLIK
TEKNİK PROJELERİN HAZIRLANMASI
PROJE ve P&ID
3- İNŞAAT İŞLERİNİN TAMAMLANMASI
- TARIMSAL ATIK DEPOLARI
- YAKIT HAZIRLAMA VE KURUTMA TESİSİ
- GAZLAŞTIRICI ve GAZ TEMİZLEME TESİSİ
- ENERJİ TESİSİ vs SAHA İNŞAAT ÇALIŞ.
4- GAZLAŞTIRICI EV GAZ TEMİZLEME TESİSİ MEKANİK MONTAJI
- GAZLAŞTIRICI
TESİSİ
- GAZ TEMİZLEME TESİSİ
- GAZ FLARE
5- GAZ MOTORU VE ISI ÜNİTESİ MONTAJI
- KOJENERASYON TESİSİ
6- OTOMASYON VE ELEKTRİK TESİSAT MONTAJI
7- TRAFO VE ELEKTRİK DAĞITIM MONTAJI
TOPLAM
TUTAR
50000 TL
500000 TL
250000 TL
1450000 TL
1000000 TL
250000 TL
500000 TL
4000000 TL
PROJE GİRDİLERİ
Girdi İhtiyacı
Tesise tarımsal atık hammadde girdisi olarak kullanılır. Tarımsal atık doğrudan doğruya
tedarikçiden sağlanacaktır. Ortalama 36 ton/gün kuru (%15-20 nem içeren) tarımsal atık
kullanılır. Tarımsal atık taşıma dışında herhangi bir girdi maliyeti bulunmamaktadır.
Gazlaştırma işlemi, gaz temizleme ve gaz motoru soğutma için suya ihtiyaç vardır. Gaz
temizleme ve soğutma suyu tekrar geri dönüşümlü olarak kullanılır.
Girdi Fiyatları ve Harcama Tahmini
Girdi ihtiyacı olarak gazlaştırma tesisi taşıma giderleri dışında herhangi bir harcama
yapmayacaktır.
59
ORGANİZASYON YAPISI, YÖNETİM VE İNSAN KAYNAKLARI
Kuruluşun Organizasyon Yapısı ve Yönetim
Bir mühendis, iki teknisyen ve sekiz işçi ile vardiyalı olarak tesis 24 saat, 360 gün sürekli
çalıştırılabilir. Sistem tam otomasyon ve uzaktan algılamalı ve kontrollü olduğu için sistem data
ve uzaktan görüntüleme üniteleri ile merkez ofislerden kontrolleri ve müdahaleleri yapılabilir.
Tesisin mekanik ve elektrik bakım ve otomasyon konusunda yetişmiş taşeron ve tedarikçi
kullanılır. Yapılacak eğitimlerden tarımsal atık enerji tesisleri yapım, montaj, devreye alma ve
bakım hizmetleri konusunda da tesisin elemanları çok rahatlıkla yardımcı olacaklardır.
Tahmini Giderler
Tesisin gider kalemleri aşağıda verilmiştir.
Yıllık işçilik giderleri=
130.000 TL/yıl
Yıllık bakım giderleri=
100.000 TL/yıl
Yıllık idari işler giderleri= 50.000 TL/yıl
TOPLAM GİDERLER= 280.000 TL/yıl
PROJE UYGULAMA PROGRAMI
Proje Uygulama Programı
Proje 14 ay da tamamlanacaktır. Projenin tamamlanma süreci sipariş tarihinden itibaren
yaklaşık 14 ay kadar planlanmaktadır. Teknik çalışmalara başlamadan önce 2 ay resmi
izinlerin alınması planlanmakta olup bu sürede gerekli prosedürlerin tamamlanacaktır.
Mühendislik çalışmaları ilk dört ayda tamamlanacak, ekipmanların teslimi bunu takip eden 6
ayda
gerçekleştirilecektir.
Bu
6
ay
süresinde
inşaat
ve
arazi
düzenleme
işleri
tamamlanabilecektir. Sistemin devreye alınması için 1 ay,1 ay da optimizasyon ve ayar
çalışmaları için planlanmaktadır. Proje iş paketleri ve süreleri Tablo-Ek-2-2‘de verilmiştir.
60
Tablo-Ek-2-2: Proje İş Termin Planı
İş
No:
İŞ PAKETLERİ
SÜRE: AY
1
1
2
3
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
GEREKLİ YASAL İZİNLERİN ALINMASI
LİSANS ANLAŞMALARI VE DANIŞMANLIK
- TEKNİK PROJELERİN
HAZIRLANMASI
- PROJE ve
P&ID
İNŞAAT İŞLERİNİN TAMAMLANMASI
- TARIMSAL ATIK DEPOLARI
- YAKIT HAZIRLAMA VE
KURUTMA TESİSİ
- GAZLAŞTIRICI ve GAZ
TEMİZLEME TESİSİ
4
- ENERJİ TESİSİ vs SAHA
İNŞAAT ÇALIŞ.
GAZLAŞTIRICI MEKANİK MONTAJI
- YAKIT HAZ.ve KURUTMA
TESİSİ MEKANİK
- GAZLAŞTIRICI TESİSİ
5
6
7
8
- GAZ TEMİZLEME TESİSİ
- GAZ FLARE
GAZ MOTORU VE ISI ÜNİTESİ MONTAJI
- KOJENERASYON TESİSİ
OTOMASYON VE ELEKTRİK TESİSAT
MONTAJI
TRAFO VE ELEKTRİK DAĞITIM MONTAJI
TESİSİN İŞLETMEYE ALINMASI
İŞLETME DÖNEMİ GELİR VE GİDERLERİ
İşletme Maliyet Analizi
Gazlaştırıcıya beslenecek biyokütle (tarımsal atık) miktarı 1,5 ton/saat (36 ton/gün; 12 000
ton/yıl). Ortalama tarımsal atık analiz değerleri %15-20 nem, % 10 kül. Alt ısıl değer: 30003600 kcal/kg
Tesiste 1 MWel üreten syngaz ile çalışan gaz motoru mevcuttur.

Üretilecek gazın miktarı =3.000-4.000 m3/saat

Üretilecek gazın ısıl değeri = 1.000 kcal/Nm3

Üretilecek elektrik miktarı ortalama = 1 MWe

Üretilerek satılacak elektrik miktarı = 850 kWe

Tesis içinde tüketilecek elektrik miktarı= 150 kWe

Yıllık elektrik üretimi =1 MWe * 8.000 saat/yıl= 8.000 MWe/yıl

Yıllık ısı üretimi = 2 MWt

Yıllık ısı iç tüketimi= 1MWt

Yıllık satılabilir ısı = 1MWt * 8000 saat = 8000 MWt
61
14
GELİRLER

Satılabilecek elektrik 6.800 MWe/yıl (6.800 x 200 TL) = 1.360.000 TL/yıl

Satılabilecek ısı 8.000 MWe/yıl (8.000 x 60 YTL) =

Yıllık gelirler toplamı
480.000 TL/yıl
1.840.000 TL/yıl
GİDERLER

Yıllık hammadde taşıma vs. gideri: 12.000 ton/yıl * 20 TL/ton = 240.000 TL/yıl

Yıllık ilave yakıt giderleri (doğalgaz vs.): 360 ton/yıl * 650 TL/ton = 234.000 TL/yıl

Yıllık işçilik giderleri:

Yıllık bakım giderleri:
100.000 TL/yıl

Yıllık idari giderleri:
50.000 TL/yıl

Yıllık giderler toplamı
130.000 TL/yıl
754.000 TL/yıl
KAZANÇ (Faizve amortisman öncesi)

Yıllık net kazanç:
1.086.000 TL /yıl
Geri Ödeme

Faiz ve amortisman öncesi geri ödeme süresi : 4,0 Yıl dır.
TOPLAM TESİS MALİYET TUTARI (Anahtar Teslim):
Gazlaştırıcı + Gaz Temizleme + Enerji Üretimi = 4.000.000 YTL (dört milyon YTL)
TOPLAM YATIRIM TUTARI VE YILLARA DAĞILIMI
Toplam Yatırım Tutarı (İç ve dış para olarak)
Toplam yatırım tutarı (anahtar teslimi tesis olarak 4.000.000 YTL (dört milyon TL) dir.
Arazi Bedeli
Tesis çiftlik içerisinde olacağından arazi maliyeti olmayacaktır. Pilot projenin tarım
işletmesinde uygulanamaması halinde, alternatif olarak seçilecek işletmelerden tesis için
gerekli arazinin temini istenecektir.
Sabit Sermaye Yatırımı
Projenin sabit sermaye yatırımı olarak yatırım açılımı analizi aşağıda verilen Tablo-Ek-23‘ de görüldüğü gibidir. Tablo-Ek-2-4‘de ise bu yatırım açılımının detayları görülmektedir.
62
Yatırım ekipmanları analizi
Tablo-Ek-2-3: Tarımsal Atık Enerji Üretimi 1 MW Kapasiteli Gazlaştırma Tesisi Yatırım
Açınımı
YATIRIM AÇILIMI
1- GEREKLİ YASAL İZİNLERİN ALINMASI
2- LİSANS ANLAŞMALARI VE DANIŞMANLIK
TEKNİK PROJELERİN HAZIRLANMASI
PROJE ve P&ID
3- İNŞAAT İŞLERİNİN TAMAMLANMASI
- TARIMSAL ATIK DEPOLARI
- YAKIT HAZIRLAMA VE KURUTMA TESİSİ
- GAZLAŞTIRICI ve GAZ TEMİZLEME TESİSİ
- ENERJİ TESİSİ vs SAHA İNŞAAT ÇALIŞ.
4- GAZLAŞTIRICI EV GAZ TEMİZLEME TESİSİ MEKANİK MONTAJI
- GAZLAŞTIRICI
TESİSİ
- GAZ TEMİZLEME TESİSİ
- GAZ FLARE
5- GAZ MOTORU VE ISI ÜNİTESİ MONTAJI
- KOJENERASYON TESİSİ
6- OTOMASYON VE ELEKTRİK TESİSAT MONTAJI
7- TRAFO VE ELEKTRİK DAĞITIM MONTAJI
TOPLAM
TUTAR
50.000 TL
500.000 TL
250.000 TL
1.450.000 TL
1.000.000 TL
250.000 TL
500.000 TL
4.000.000 TL
63
Tablo-Ek-2-4: Yatırım Ekipmanları Listesi ve Açınımı
No
Açıklama: Tarımsal Atık Kabul ve Hazırlama Ünitesi
1
1 adet Tarımsal Atık Depo Sahası. Tarımsal atıkları bu bölümde kabul
edilecek ve ilk kaba ayrımları bu bölümde yapılacaktır. Katı atıklar gerekirse
sınıflarına göre ayrılabilecektir.
2
2 adet TARIMSAL ATIK KIYICI, ELEK ve BRİKETLEME SİSTEMİ:
Biyokütle kırıcı 3.0-5.0 cm boyutunda parçalara bölünecektir. Biyokütle
kırıcılar toplam 2,5 ton/saat kapasitelidir. Band konveyör sistemi dahildir.
No
Açıklama: Gazlaştırma ve Gaz Temizleme Ünitesi
1
1 adet GAZLAŞTIRICI: Updraft türü en uygun gazı verebilecek, en düşük
katran üretecek tür Gazlaştırıcı reaktör. Besleme Ünitesi, Akışkanlaşma hava
fanı, Kül çekme Ünitesi, ateşleyici vs. aksesuarları ile birlikte. Özel çelik
malzeme ve refraktör yalıtım malzemesi.
2
1 adet GAZ-KATI MADDE AYIRMA SİKLONU: Özel paslanmaz çelik
malzeme, siklon altı katı partikül çekici helezon sistemi ile birlikte.
3
1 adet GAZ YIKAYICI; SCRUBBER; Özel paslanmaz çelik malzemeden.
Katran tutucu, pH ayarlayıcı ünitesi, komple pompa ve borulama tesisatı ile
birlikte.
6
1 adet GAZ SOĞUTMA ÜNİTESİ: Gazdaki nemi tutmak üzere tasarlanmış
soğutucu ünitesi.
7
1 adet GAZ FİLTRELEME SİSTEMİ: Gazdaki nemi tutmak üzere tasarlanmış
soğutucu ünitesi.
8
2 adet Gaz Emme ve Basma Fanı: Özel tasarım exproof tip.
9
Boru tesisatı, mekanik montaj vs.
No
Açıklama: Enerji Üretimi, Kombine Isı ve Güç Ünitesi
1
1 adet 1 MW GAZ MOTORU: Gazı yakarak elektrik enerjisine dönüştürecek
enerji ünitesi. Besleme Ünitesi vs. aksesuarları ile birlikte.
2
ELEKTRİK ŞALT SAHASI; aksesuarları ile birlikte. 3 MVA 0,6/33 kV trf,
Otop fider donatımı, kablolama
3
1 adet ATIK ISI KOJENERASYON ÜNİTESİ: Gaz motoru egzost ve atık
ısısından faydalanan bir ısı santralı.
No
Açıklama: Lisans, Bina, İnşaat, Otomasyon, Arıtma vs.
1
Lisans ve Know-how
2
Otomasyon sistemi ve Elektrifikasyon
3
Bina, inşaat, su arıtımı vs.
BÜTÇE FİYATI TOPLAM:
4.000.000,00 TL
64
PROJENİN FİNANSMANI
i. Yürütücü ve İşletmeci Kuruluşların Mali Yapısı
ii. Finansman Yönetimi/Finansman Kaynakları ve Koşulları
Projenin finansmanı tamamen kredi ile karşılanacaktır.
iii. Finansman Maliyeti
Fizibilite analizinde faiz maliyeti dahil edilmiştir.
v. Finansman Planı- Yaygınlaştırmak için gerekli destekler ve model
Tarımsal atıkların syngaz gibi faydalı bir ürün elde edilerek enerji eldesi, külün geri
kazanımının çevre dostu bir proje olması, bu bölgede yaygınlaşmasının bölge ekonomisine
katkı sağlayacağı ve insan sağlığını olumlu etkileyeceği gibi faydalarından dolayı değişik
kurumların desteğinin kolayca alınabileceği düşünülmektedir. Bu da ilk yatırımın bir kısmının
desteklerle karşılanabileceği fikrini ortaya çıkarmıştır. Aşağıda ismi geçen kurumların tarımsal
atık enerji projelerine destek olabileceği düşünülmektedir.
•AB Hibe Programları,
•Tarım Bakanlığı,
•Çevre ve Orman Bakanlığı,
•DPT, Kalkınma Ajansları
•Banka kredileri ve self-finans.
Tarımsal atıkların yakılarak kojenerasyon sistemlerinde elektrik enerjisine çevrilmesi
esnasında açığa çıkabilecek atık ısı seracılık ve tarım ürünlerinin kurutulmasında kullanılabilir.
Alternatif enerji kaynakları kullanan seraların yapımına yönelik yatırımlar, Tebliğ (15.2.2006
tarih 26081 sayılı RG) kapsamında bulunan konularla ilgili tarımsal faaliyetlere yönelik
yapılmış veya yapılacak tesislerde kullanılmak üzere, alternatif enerji kaynaklarından
jeotermal, biyokütle, güneş ve rüzgâr enerjisi üretim tesisleri kırsal kalkınma yatırımlarının
desteklenmesi programı konuları arasında yer almaktadır.Proje tutarının % 50 si oranındaki
katkı payı hibe verilebilmektedir. 81 ilde uygulanabilir (Tarım Bakanlığı 30.10.2009 tarihli
Tebliğ ve 5. sayılı Uygulama Rehberi).
PROJENİN ANALİZİ
FİNANSAL ANALİZ
1. Finansal Tablolar ve Likidite Analizi
2. İndirgenmiş Nakit Akımı Tablosu
3. Finansal Fayda-Maliyet Analizi
(Net Bugünkü Değer, İç Karlılık Oranı, vb.)
4. Devlet Bütçesi Üzerindeki Etkisi
(Vergi kazancı, istihdam artışı, vb.)
65
EKONOMİK ANALİZ
1. Ekonomik Maliyetler
2. Ekonomik Faydalar
3. Ekonomik fayda-Maliyet Analizi
(Ekonomik Net Bugünkü Değer, Ekonomik İç Karlılık Oranı, vb.)
4. Maliyet Etkinlik Analizi
(Karşılaştırmalı birim üretim ve yatırım maliyeti)
5. Projenin Diğer Ekonomik Etkileri
Teknolojinin yapımı ve işletilmesi sırasında ihtiyaç duyacağı personelin bölgede
istihdamı sağlanacaktır. Kurulan enerji üretim tesisleri bölge halkına ek istihdam olanakları
sağlayabileceği gibi, bu tesislerin giderek daha büyük bir oranda yerli imalat ile kurulması
sonucu bölgede sanayi kuruluşlarının daha da gelişmesine, yeni iş alanlarının yaratılmasına
yardımcı olacaktır. Bunun yanı sıra tarımsal atıktan enerji üreten sistemlerin inşaat, mekanik,
elektrik aksamlarının yapımı için bölgede bir iş potansiyeli oluşacaktır. Ayrıca her bir enerji
üretim tesisinde 1 mühendis 2 teknisyen, 8 işçi işçinin çalışması gerekecek proje bölgeye
yaygınlaştırıldığında ilave iş imkânları yaratılmış olacaktır.
Son yıllarda Yenilenebilir Enerji Sektörünün yaygınlaşması ile birlikte dünyada yeşil iş
gücü olarak adlandırılan yeni bir istihdam kaynağı oluşmuştur. Seçilen bazı ülkelere ait
istihdam istatistikleri aşağıdaki tabloda belirtilmiştir (Tablo-Ek-2-5). Yenilenebilir enerji
sektörünün gelişmiş olduğu ülkelerde yıllık istihdam artışı ortalama %30 civarında olmaktadır
(United Nations Environment Programme, 2008). Ülkemizde önerilen bu pilot projenin
uygulanması ve ülke çapına yaygınlaştırılması ile bu oranın daha da üzerinde istihdama
etkileri umut edilmektedir.
66
Tablo-Ek-2-5: Yenilenebilir Enerji Sektöründe İstihdam Açısından Dünyadaki Durum
Yen.
Enerji İstihdam(Dünya)
Şeçilen Ülke
Kaynağı
Rüzgar
300 000
Germany
82,100
United States
36,800
Spain
35,000
China
22,200
Denmark
21,000
India
10,000
Solar PV
170 000
China
55,000
Germany
35,000
Spain
26,449
United States
15,700
Güneş Enerjisi
624 000
China
600,000
Germany
13,300
Spain
9,142
United States
1,900
Biyokütle
1 174 000
Brazil
500,000
United States
312,200
China
266,000
Germany
95,400
Spain
10,349
Hidroelektrik
39 000
Europe
20,000
United States
19,000
Jeotermal
25 000
United States
21,000
Germany
4,200
TOPLAM
2 332 000
Elektrik maliyetlerinin azalması, bölgede yeni teknolojilerin kullanımı bölgenin ülkenin
diğer bölgelere göre rekabet edebilirliğine de artı katkıda bulunacaktır. Biokütlenin enerji eldesi
için modern yöntemlerle kullanımında öncü olabilecek bölge yenilenebilir enerji kaynağı
kullanımından dolayı karbon kredileri avantajından da yararlanabilecek ve bu konuda örnek
teşkil edebilecektir.
SOSYAL ANALİZ
Ulusal kalkınma programlarında, ülkemiz tarımcılık alt sektöründe doğal avantajlara
sahip olduğu ve bu avantajlarını ileriye (tarım, hayvancılık, gıda sektörü, organik tarım,
biyoteknolojik yatırımlar vb.) ve geriye doğru kurulacak sektörel bağlantılar ile daha yüksek bir
katma değere dönüştürme potansiyeli taşıdığı bilinmektedir. Ülkemizin sahip olduğu
potansiyelin değerlendirilmesi ile; tarım sektöründe izlenen politikalara uygun, modern entegre
tesisler kurulacaktır. Ülkemizde sürdürülebilir modern tarımın gelişimine katkı sağlayacaktır.
Yan ürün olarak elde edilen gübrenin bölgedeki tarım sektörüne katkıları nedeniyle verimlilik
artacak, tarım sektöründe çalışan halkın refah seviyesine pozitif katkıda bulunacaktır.
Kurulan enerji üretim tesisleri bölge halkına ek istihdam olanakları sağlayabileceği gibi,
bu tesislerin giderek daha büyük bir oranda yerli imalat ile kurulması sonucu bölgede sanayi
67
kuruluşlarının daha da gelişmesine, yeni iş alanlarının yaratılmasına yardımcı olacaktır. Tüm
bu imkânlar nedeniyle halkın refah seviyesindeki yükselme sosyal yaşamı da etkileyecektir.
Enerji verimliliği, yenilenebilir enerji kullanımı ve çevreyi koruma konularında bölge halkının
bilinçlenmesi, eğitim imkânları sağlanacaktır.
1. Soysal Fayda-Maliyet Analizi
2. Sosyo-Kültürel Analiz
(Katılımcılık, cinsiyet etkisi, vb.)
3. Projenin Diğer Sosyal Etkileri
DUYARLILIK ANALİZİ
Duyarlılık analizleri kapsamında, bir senaryo ele alınarak, projenin duyarlılığı test edilmiştir.
Bu çalışmada 1 kWh =0.2TL esas alınarak fizibilite yapıldı. Bu çalışma için hazırlanan özet
fizibilite raporları ve finansal tablolar Tablo-EK-2-6,7,8’de verilmiştir. Tablolardan görüleceğe
üzere, elektrik fiyatların ve kurulu güç artması geri dönüş sürelerini kısaltmaktadır.
UYGULAMA, YAYGINLAŞTIRMA STRATEJİSİ, ÖNCELİKLER VE ÖNERİLER
Tarımsal atık enerji üretim teknolojisinin bölgede yinelenebilmesi için aşağıda belirtilen
unsurlarında katkısı olacaktır.
•Yenilenebilir enerji kaynakları içinde biyokütle ile ilgili olarak ek teşvikler ve düzenlemeler
(alım garantisi, şebekeye bağlanmada öncelik, lisans kolaylığı, avantajlı fiyattan alım v.b.),
•Ulusal toplam enerji üretiminde belli bir oranın biyokütleden sağlanması ile net hedeflerin
konulması ve bu hedeflerin tutturulması için hibe, kredi ve teşviklerin sağlanması,
•Teknolojinin ilk başarılı uygulamasını sağlamak için kısıtlı süre ile syngaz üreteçlerine ait
mekanik aksam ve enerji eldesini sağlayan kojenerasyon sistemlerinin ithali ve vergi
konularında kolaylıklar sağlayacak düzenlemelerin yapılması, (Başarılı ilk uygulama için daha
önce bu teknoloji ile syngaz üreten yurtdışı firmalarla işbirliği çok önemlidir. Zamanla
teknolojinin ülkemizde üretilmesi için, sanayinin yönlendirilmesi ve teşviki gereklidir.).
İLERİ TEKNOLOJİLER
Önerilen pilot proje kapsamında seçilen gazlaştırıcı ile enerji üretim teknoloji (Sabit
Yataklı Gazlaştırıcı, Gaz Temizleme Sitemi ve Kojeneratör) mevcut teknolojiler arasında en
gelişmiş olanıdır.
68
Tablo-Ek-2-6: TARIMSAL ATIKTAN ENERJİ TESİSİ ( 1MW) BASİT FİZİBİLİTE ÇALIŞMASI TASLAĞI
Kredi Faizi
üç yıl ödemesiz beş yıl geri ödemeli kredi
kullanımı
5,30%
Kredi süresi
3 + 5 yıl
Kurulu Güç
:
1000
Özsermaye Payı
:
0%
Kredi Payı
:
100%
Yatırım tutarı
:
Kredi
kWe
tesis bir yıl içinde çalışmaya başlar
4.000
Geri ödemesiz periyodu
1
2
Bin YTL
TOPLAM
Geri ödeme periyodu
3
1
2
3
4
Kredi kullanımı
4000
0
0 800
800
Toplam kredi kullanımı
4000
4000
4000 800
800
Faiz ödemesi Bin YTL
212
212
212
170
127
85
42
0
4000
1060
Kredi Maliyeti Bin YTL
212
212
212
970
927
885
842
800
5060
2
3
1
Özsermaye
1
800
5
800
800
2
800
800
3
800
4
5
Özsermaye kullanımı
0
0
0
0
0
0
0
0
Toplam özsermaye kullanımı
0
0
0
0
0
0
0
0
Özsermaye faiz ödemesi
0
0
0
0
0
0
0
0
Özsermaye maliyeti
0
0
0 0
0
0
0
0
0
0
0
100
100
100
100
100
100
100
İdari Giderler
50
50
50
50
50
50
50
50
diğer giderler
0
0
0
0
0
0
0
0
Toplam faiz dışı gider
180
754
754
754
754
754
754
754
1680
1638
1040
700
400
0
3770
Toplam Gider bin TL
392
966
966
1724
1681
1639
1596
1554
10518
6800
47600
Tarımsal Atık Taşıma
240
240
240
240
240
240
240
İlave Yakıt
234
234
234
234
234
234
234
130
130
130
130
130
130
130
Personel Giderleri
130
Bakım Giderleri
Elektrik üretim MW/yıl
0
Elek. Fiyat (TL/MWh)
6800
200
Satış (elek) Bin YTL
0
Isı satış MW/yıl
0
Isı Fiyat TL/MWh
6800
200
1360
8000
60
6800
200
1360
1360
8000
60
6800
200
1360
8000
60
6800
200
1360
8000
60
6800
200
1360
8000
60
200
8000
60
1360
9520
8000
56000
60
Isı Satış Bin YTL
0
480
480
480
480
480
480
480
3360
Gelir Bin TL
0
1840
1840
1840
1840
1840
1840
1840
12880
-392
874
874
916
959
1001
1044
1086
6362
0
175
175
183
192
200
209
217
1001
Faiz ve V.S. Gelir bin TL
-392
699
699
-67
-33
1
35
69
1011
Elek. Tarifesi (ort.)
:
200
TL/MW
Yıllık çal. Süresi
:
8000
hour
Amortisman
:
10
yıl
Tesis ömrü
:
20
yıl
Net Gelir (vergi matrahi)
Vergi (%20)
Elektrik Üretimi
1000
kW/saat
Elektrik İç Kullanım
150
MW/saat
Satılabilen Elektrik
850
MW/saat
Isı Satış Miktarı
8000
MW/yıl
Isı Satış Fiyatı
60
MW/TL
69
Tablo-EK-2-7: TARIMSAL ATIKLARDAN ENERJİ ÜRETİM TESİSİ TASLAK NAKİT AKIŞ TABLOSU
1. YIL
YATIRIM AÇILIMI
1- GEREKLİ YASAL İZİNLERİN ALINMASI
2- LİSANS ANLAŞMALARI VE DANIŞMANLIK
TUTAR
1. AY
20000 TL 10000
2. AY
3. AY
4. AY
5. AY
6. AY
2. YIL
7. AY
8. AY
9. AY
10. AY
11. AY
12. AY
1. AY
2.
AY
10000
500000 TL
200000 100000 25000
25000
25000
50000
50000
25000
25000
25000
25000
25000
TOPLAM
20000
TL
500000
TL
230000
TL
TEKNİK PROJELERİN HAZIRLANMASI
PROJE ve P&ID
3- İNŞAAT İŞLERİNİN TAMAMLANMASI
- TARIMSAL ATIK DEPOLARI
230000 TL
130000
- YAKIT HAZIRLAMA VE KURUTMA
TESİSİ
- GAZLAŞTIRICI ve GAZ TEMİZLEME
TESİSİ
- ENERJİ TESİSİ vs SAHA İNŞAAT
ÇALIŞ.
4- GAZLAŞTIRICI TESİSİ MEKANİK MONTAJI
- YAKIT HAZ.ve KURUTMA TESİSİ
MEKANİK
1500000 TL
400000
300000
300000 300000 200000
1500000 TL
250000
250000 250000 250000
1000000 TL
- GAZLAŞTIRICI TESİSİ
- GAZ TEMİZLEME
TESİSİ
- GAZ FLARE
5- GAZ MOTORU VE ISI ÜNİTESİ MONTAJI
- KOJENERASYON
TESİSİ
6- OTOMASYON VE ELEKTRİK TESİSAT
MONTAJI
7- TRAFO VE ELEKTRİK DAĞITIM MONTAJI
8- TESİSİN İŞLETMEYE ALINMASI
TOPLAM
1000000 TL
250000 TL
500000 TL
4000000
100000 75000 75000
250000 125000 125000
TL 10000
1. AY
10000
2. AY
200000 100000 155000
3. AY
4. AY
5. AY
75000
6. AY
475000
7. AY
575000
8. AY
250000
500000
575000 925000 675000 225000
9. AY
10. AY
11. AY
12. AY
TL
TL
4000000 TL
13. AY
14.
AY
TOPLAM
70
Tablo-Ek-2-8: Biyokütle Gazlaştırarak Enerji Üreten Bir Tesisin Duyarlılık Analizine Taslak
Örnek (1MWe toplam)