Bioreaktor-Bokskompost Tesisinin Maliyet Analizi

Tasarım ve İşlem Akışına Bir Örnek: Bioorganik atıklar ve Yeşilorganik Atıklar Ayrı Toplanıyor ve Kompostlaştırma Ham Maddesi Olarak Kullanılıyor

 

 

Hücre Yöntemiyle Kompostlaştırma Akım Şeması

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Materyel teslimi
  2. Yoğun fermantasyon
  3. Nihai fermantasyon (depolama)
  4. Pazara hazırlama

 

 

 

 

 

 

 

Boksun hacmi = 50 m3

İçindeki katı atık miktarı = 20 ton/şarj (7 gün)

 

Kapasite ton/yıl

Bioorganik atıklar

Yeşil atıklar

Ton/yıl

m3 / yıl taze atık

Ton/yıl

m3 / yıl taze atık

m3 / yıl parçalandıktan sonra

3500

2800

5600

700

7000

1400

7000

5600

11200

1400

14000

2800

10000

8000

16000

2000

20000

4000

 

Kapasite

ton/yıl

3500

7000

10000

Depolama

%

0

50

100

0

50

100

0

50

100

Depolama kapasitesi

m3

133

583

1167

467

1167

2333

667

1667

3333

Nihai fermentasyon alanı

m2

  

175

350

  

350

700

  

500

1000

Biten ürün depolama alanı

m2

88

88

175

175

175

350

250

250

250

Toplam alan

m2

88

263

525

175

525

1050

250

750

1500

 

 

Trafik alanı ihtiyacı :

 

Kapasitesi (ton/yıl)

3500

7000

10000

Fermentasyon/depolama (%)

0

50

100

0

50

100

0

50

100

Trafik alanı (m2)

678

766

897

904

1061

1298

1048

1248

1548

Özgün trafik alanı (m2/ton)

0.19

0.22

0.26

0.13

0.15

0.19

0.10

0.12

0.15

 

Yeşil alan ihtiyacı : 3 m eninde yeşil kuşaklama

 

İş Gücü Hesabı

 

İş Şeması
   

İş gücü/ton KA (saniye olarak)

1

Katı Atık Teslimi

60
 

¯

 

2

Ön Parçalama

114
 

¯

 

3

Reaktöre Besleme

120
 

¯

 

4

Reaktörden çıkış

178
 

¯

 

5

Son Parçalama

131
 

¯

 

6

Eleme

330
 

¯

 

7

Geri Taşıma

120
 

¯

 

8

Pazarlama

  
     

 

  2. Katı atık teslimi

    3.  

     

    iş gücü(saniye)/ ton

    Katı Atıkların Boşaltılmsı

    		  

    Katı Tatıkların Kontrolü

    		  

    Yabancı Maddelerin İçinden Uzaklaştırılması

    60

    Toplam

    60

     

  3. Bioorganik atıkların ve yeşil atıkların parçalanması

Schredder kullanılarak yapılır. Schredder ın özellikleri:

 

Besleme kepçe yardımı ile olur;

 

Kronometre yardımı ile tüm iş adımları için gereksinim duyulan zaman saptanır ve tüm zamanların toplamı da bize toplam zamanı verir. (gereksinim duyulan iş zamanı/ton).

 

İŞ

İş zamanı (sn)/ ton KA

Yeşil ve bioorganik atıkların parçalanması

114

Toplam

114

 

 

  1. Reaktöre gönderme, besleme

    2.  

    İŞ

    İş zamanı/ton

    Materyalin alınması

    30

    Materyalin taşınması ve boşaltılması

    49

    Geri hareket

    41

    Toplam

    120

     

     

  2. Reaktörden boşaltım

    3.  

    Taşıma uzaklığı : 60 m

    Kepçe hacmi : 0.8 m3

    Yığın yüksekliği : 2.5-3.0 m

     

    İŞ

    İş zamanı/ton

    Materyalin alınması

    30

    Materyalin taşınması ve boşaltılması

    88

    Geri dönüş

    60

    Toplam

    178

     

     

     

     

  3. Nihai parçalama

    4.  

    Aynı parçalama değirmeni (agregatı) burada da kullanılır, ancak elek sepeti değiştirilir (0.45 mm çapında).

     

    İŞ

    İş zamanı/ton

    Materyalin alınması

    24

    Schreddere gelme, boşaltma

    60

    Geri dönüş (materyal alma)

    47

    Toplam

    131

     

  4. Elek (Eleme)

    5.  

    <8 mm olarak satış için hazırlanır ve elenir.

    Elek verimi : 20-40 m3/saat

     

    Eleme tamburlarına sürekli olarak kepçe ile besleme yapılır. Dane boyutlarına bağlı olarak elekten geçenler %50-%90 arasındadır.

     

    İŞ

    İş zamanı/ton

    Tambur doldurma ve eleme

    330

    Toplam

    330

     

     

  5. Değirmen atıklarının ve elek atıklarının uzaklaştırılması

 

İŞ

İş zamanı/ton

Materyalin alınması, depoya gidilmesi ve boşaltılması

Değirmen ve elek kalıntılarının geriye taşınması, boşaltılası

120

Toplam

120

 

 

 

Bir yıllık zaman boyutundaki iş zamanı dağılımları:

 

  1. Günlük işler

  2. Haftalık işler

  3. Yıllık işler

 

Devamlı olarak:

 

  1. İşletme kontrolu

  2. Yeşil atık alınması

  3. Kompost satış

  4. Halkın bilgilendirilmesi

  5. Trafik yollarının temizlenmesi

  6. İşletme günlük defteri (günlük tutanak ve rapor)

  7. İşletme personelinin duş alması

 

 

 

2.)

  1. Trafik yollarının temizlenmesi

  2. Yönetim

  3. Bakım ve onarım

  4. Madde bertarafı

 

3.)

  1. Tambur eleğinin değişimi (8 mm veya 15 mm)

  2. Değirmen çekiçlerinin değişimi

  3. Elek sepetinin değişimi (150mm/40mm/15mm)

  4. Makina bakımları, yağ değişimi

  5. Kepçenin elden geçirilmesi

  6. Soğutucunun temizlenmesi

  7. Kompost filtrelerinin değişimi

  8. Eğitim kursları

 

İşletme kontrolünden anlaşılan prosesin izlenmesidir (sıcaklıki CO2, H2O vd). Diğer parametrelerin izlenmeside önemlidir.

 

Şekil:

 

 

A: Büro ve sosyal bina

B: Kantar

C: Park yerleri

D: Reaktör halleleri

E: Yeşil atıklar

F: Nihai fermantasyon ve depolama

G: Nihai ayrıştırma ve olgun kompost

 

 

Şekil: Reaktör hallelerinin planı

 

 

Personel Planlaması

 

Örneğin: 35000 ton KA/yıl kapasitesi

 

Nihai Fermantasyon (%)

% 0

% 50

% 100
 

İZS-iht./gün

İZS-iht./gün

İZS-iht./gün
 

İZS/gün

%

İZS/gün

%

İZS/gün

%

Beslemeye bağlı iş ihtiyacı

1.6

24.6

2.1

27.3

2.7

32.5

Günlük iş ihtiyacı

3.3

50.8

3.8

49.4

3.8

45.8

Haftalık iş ihtiyacı

1.3

20.0

1.3

16.9

1.3

15.7

Yıllık iş ihtiyacı

0.3

4.6

0.5

6.5

0.5

6.0

Toplam

4.5

100.0

7.7

100.0

8.3

100.0

 

İZS: “İş zamanı saat” olarak

 

İZS-ihtiyaci/ gün

6.5

7.7

4.3

İZS-ihtiyaci/ hafta

32.5

38.5

41.5

İZS-ihtiyaci/ yıl

1690

2002

2158

 

Aynı planlama 7000 ton KA/yıl ve 10000 ton KA/yıl içinde yapılabilir.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

İş Bilançosu (İşçi sayısı hesabı)

 

Kapasite

3500 ton/yıl

7500 ton/yıl

10000 ton/yıl

Nihai fermantasyon ve depo. %

0

50

100

0

50

100

0

50

100
 

İZS

İZS

İZS

İZS

İZS

İZS

İZS

İZS

İZS

Günlük

6.5

7.7

8.3

10.7

12.5

13.6

14.7

16.9

18.5

Haftalık

32.5

38.5

41.5

53.5

62.5

68.6

73.5

84.5

92.5

Yıllık

1690

2002

2158

2782

3250

3536

3822

4394

4810

+ %15 İzin

254

300

324

417

488

530

573

659

722

+ % 5 Hastalık

85

100

108

139

163

177

191

220

241

Toplam

2028

2402

2590

3338

3900

4243

4586

5273

5772

İZS-planlaması/hafta

39.0

46.2

49.8

64.2

75.0

81.6

88.2

101.4

111.0

İş gücü sayısı

1

1

1

1.5

2

2

2

2.5

2.5

Özgün işgücü ihtiyacı (ÖİZS-iht./ ton KA)

0.58

0.69

0.74

0.48

0.56

0.61

0.46

0.53

0.58

 

Kompost tesisine gelen ve işlem gören her ton KA için “ÖİZS-ihtiyacı” da tesis kapasitesine göre değişmektedir. Küçük tesiste 0.74 iken büyük tesiste 0.58 e düşmektedir.

 

 

İki Değişik Kapasiteli Tesiste Kondenzat Oluşumu ve Miktarı İle Yüzeysel Su Miktarları

 

Asslar-Kompost tesisinde 1989 yılında ölçülen kondenzat değerleri;

 

Kapasitesi (ton KA/ yıl)

3500

7000

10000

Kondenzat (m3/yıl)

1050

2100

3000

 

 

Yukarıdaki değerlerden anlaşılan yaklaşık %30 u kondenzata dönüşmektedir. 1 ton çöpten (bioorganik+yeşil atıklar) 300 litre kondenzat oluşmaktadır. Kondenzatın KOİ değeri 2000-3000 mg/l arasındadır (Slinorr, K.E. 1997 ve 1998, sözlü olarak açıklamaları, Wetzlar). Genel olarak %20-%30 arasında değiştiği kabul edilebilir. Bu katı atığın bileşimine ve su içeriğine bağlıdır.

 

Çatı suları:

Qakış = çatı yüzeyi * 0.95 * 750 mm/yıl

 

Kirlenmiţ yüzeysel su:

a = trafik yolları alanı

Qakış = alan * 0.90 * 750 mm/yıl

KOİ = 1000 mg/l

S= nihai fermentasyon yığını + depo

Qakış = alan * 0.20 * 750 mm/yıl

KOİ = 15000 mg O2 / lt (yığından çıkan su)

 

Ayrıca alanlar ve variyatlar üzerinden tek tek hesap yapılabilir, tabloda toplamak mümkündür.

 

 

 

 

Yatırım Masrafları:

 

 

 

1. Yer temini 15 DM / m2

2. İnşaat tekniği açısından yapılan masrafları :

Reaktör birim fiyatı: 150000 DM

Reaktör hallesinin kapatılması :

 

Reaktör sayısı

Komple fiyatı

3

390000

4

520000

5

650000

7

910000

10

1150000

14

1610000

 

Zemin stabilizasyonu

125 DM/m2

 

Infrastructure Tesisleri (su, atıksu, elektrik vs.)

22 DM/m2

 

Nihai fermantasyo yığın örtüsü

140 DM/m2

 

Büro-sosyal odalar

60000 DM (götürü)

 

Kantar (10m*3m) 40 ton

70000 DM (götürü)

 

Çitleme

65 DM/m

 

Yeţillendirme

6 DM/m2

 

Makina Ekipmaları

 

1. Kepçe 150000 DM (götürü)

2. Ön ve nihai parçalama ekipmanı

    1. 150000 DM (<= 3500 ton/yıl)
    2. 250000 DM (> ton/yıl)

3. Elek 100000 DM

4. Taşıma bandı 30000 DM

5. Temizleme süpürme makinası 20000 DM

 

 

Ara Toplam

 

Elektroteknik tesisleri maliyeti (komple)

Trafo istasyonu 55000 DM

 

Elektronik kontrol ve yönetimi

 

Reaktör Sayısı

Elekktronik kontrol

3

54000 DM

4

55000 DM

5

61000 DM

6

63000 DM

7

69000 DM

8

70000 DM

9

77000 DM

10

79000 DM

11

85000 DM

12

87000 DM

13

93000 DM

14

94000 DM

 

Diğer Yatırım Kalemleri

 

20000-40000 DM

 

İşletme Masrafları

 

  1. Sabit giderler

 

    1. Kapital Sabit Giderler

DM/yıl = DM * %faiz

DM/yıl = (n=12 yıl) DM * amortisman katsayısı

DM/yıl = (n=20 yıl) DM * amortisman katsayısı

DM/yıl = (n=20 yıl) DM * amortisman katsayısı

DM/yıl = (n=10 yıl) DM * amortisman katsayısı

DM/yıl = (n=10 yıl) DM * amortisman katsayısı

DM/yıl = (n= 8 yıl) DM * amortisman katsayısı

DM/yıl = (n=20 yıl) DM * amortisman katsayısı

DM/yıl = (n= 8 yıl) DM * amortisman katsayısı

DM/yıl = (n=20 yıl) DM * amortisman katsayısı

 

Diğer Sabit Giderler

 

Yıllık bakım, onarım, tamirat masrafları (%1.0 inşaat masrafları bu iş için ayrılabilir.)

DM/yıl = İnşaatın toplam bedeli * %1.0

 

Aynı şekilde makina ekipmanları için toplam yatırımın %6 sı kabul edilebilir.

DM/yıl = makinaların toplam bedeli DM * %6

Elektrik yatırımlarının %1.5 I de aynı şekilde alınır.

DM/yıl = Elektrik toplam maliyeti DM * %1.5

Personel masrafı

DM/yıl = personel sayısı * 75000 DM/kişi

Sigorta masrafları, amortisman

DM/yıl = Arazi hariç tesisin tüm masrafları DM * %1

Vergiler ve ücretler

DM/yıl = Toplam yatırım DM * %1

Genel idari masraflar

DM/yıl = personel masrafları (DM/yıl) * %5

 

 

Ara toplam:

 

Değişken masraflar

 

Fermentasyon iţletme (17.5 KWh/ton)

DM/yıl = yıllık miktar * özgün enerji tüketimi (KWh/ton) * enerji fiyatı (0.21 DM/KWh)

Atık hava enerjisi (10.2 KWh/ton KA)

DM/yıl = yıllık miktar * özgün enerji tüketimi * enerji fiyatı

Atık hava – Kondenzat – Atıksu

300 lt / ton KA

DM/yıl = Kondenzat miktarı (m3/yıl) * Atıksu ücreti (DM/m3)

Yüzeysel suların işlem masrafı

DM/yıl = yüzeysel su miktarı (m3/yıl) * atıksu bedeli (ortalama KOİ yükü üzerinden

atıksu bedeli) (DM/m3)

Ön ve nihai parçalama (10.9 KWh/ton KA)

DM/yıl = yıllık miktar (ton/yıl) * özgün enerji tüketimi (KWh/t) * enerji ücreti

Kondenzatın atıksu bedeli

DM/m3 (KOİ = 2500 mg/l)

Atıksu bedeli = 3 DM/m3 (normal)

Eleme

(1.3 KWh/ton)

DM/yıl = yıllık katı atık miktarı (ton/yıl) * özgün enerji tüketimi (KWh/t) * enerji bedeli

Kepçe

(1.6 litre yakıt/ton KA)

DM/yıl = yıllık katı atık miktarı (ton/yıl) * özgün yakıt tüketimi (lt/ton) * yakıt fiyatı

Genel işletme araçları (yağlama ve işletim araçları)

Bakım, onarım, tamirat masraflarının %5’i olarak kabul edilir.

 

 

Gelirler

 

Kompost satışı

Olgun kompost : 30 DM/ton

Ham kompost : 15 DM/ton

Ortalama : 22.5 DM/ton

Kompost geliri (DM/yıl) = kompost miktarı (ton/yıl) * özgün kompost fiyatı (DM/t)

 

Toplam Masraf ve Özgün Toplam Masraf

 

Her ton katı atık için gelirlerin dikkate alınmadığı özgün toplam masraf:

DM/yıl = toplam masraf (DM/yıl) / yıllık işlenen katı atık (ton/yıl)

Her ton katı atık için gelirler dikkate alındığında özgün toplam masraf

DM/yıl = toplam masraf (DM/yıl) / yıllık işlenen katı atık miktarı (ton/yıl)

 

 

ALAN HESABI:

 

BOKS REAKTÖRÜ ŞEKLİNDEKİ STATİK BİR KOMPOST İŞLEM TESİSİNİN KAPASİTEYE BAĞIMLI OLARAK ALAN İHTİYACI

 

 

Kompost Tesislerinin Alan İhtiyacı

 

 

KAPASİTELER:

 

1. 3500 ton/yıl → 600 m²

 

2. 7000 ton/yıl → 800 m²

 

3. 10000 ton/yıl → 800 m²

 

Reaktör hallesi (işletme sahası) için alan ihtiyacı:

Kapasitye bağlı olarak değişmektedir.

 

Tablo : Yıllık katı atık kapasitesine bağlı olarak reaktör başına duyulan alan gereksinimleri

 

Kapasite

Ton/yıl

Reaktör temel alanı alan/reaktör

Teslim sahası

(alan/reaktör)

İş sahası

(alan/reaktör)

Toplam

(alan/reaktör)

3500

35 m²

35 m²

65 m²

135 m²

7000

35 m²

30 m²

60 m²

125 m²

10000

35 m²

25 m²

55 m²

115 m²

 

 

Tesis modüler bir tesistir. İstenildiği kadar boks bioreaktörleri devreye sokulabilir.

 

Katı atık üreten nufus veya kaynak ve burada oluşan katı atık miktarı tasarım için esastır.