Katı Artıkların Depolanması

Prof. Dr. Ertuğrul Erdin

Atık mı, Artık mı?

Ben artık diyorum, yemek yediniz, hepsi bitmedi, kalan nedir? Atık mı, artık mı? Yemek arttı deriz değil mi, yemek artığını biz çöpe de atabiliriz, evde hayvanımız varsa ona yesin diye verebiliriz, değerlendiririz. Bu artık değerlendirilmesi, artıkların biyolojik olarak geri kazanılmasıdır. Çöp bidonuna atarsak atıktır, atık olabilir, ama atıklar ille de artık değildir.

Katı Atıklar kiti, kurum veya kurulutun kendisi için üretim, pazarlama, tüketim zinciri içinde değer arzetmeyen ve gözden çıkarıp attığı, veya ekonomiye yeniden geri kazanılamayan, ortamlara zarar vermeyecek şekilde bertaraf edilen "atılmasına karar verilmiş" maddelerdir. Bunlar mutlaka "Deponiye" gider.

Kompostlaştırma, yakma ve piroliz gibi yöntemlerin dışında zorunlu olarak uygulanan diğer bir yöntem de depolamadır (Deponi tekniği). Deponi yöntemidir. Katı atıkların kaynağı, türü, bileşimi, miktarı gibi parametrreler onun hangi yöntemle bertaraf edilebileceği veya işlem görebileceği konusunda etkendir. Örneğin kaynağı evsel ve içinde de yiyecek artıkları çok fazla ise, bu artıkları yakamazsınız, piroliz yapamazsınız, ya ne yaparsınız? Kırsal kesimde veya eşdeğeri bir bölgede iseniz, paranız da yoksa, uygun bir yerde uygun bir şekilde gevşek depolama yaparsınız, o sırada ayrışır, oturmadan dolayı sıkışınca tekrar aktarılarak gevşetilir. Parasal duruma göre çeşitli babit veya karışık tekniklerle havalandırılmasını da yaparsınız. Buna biz aerobik deponi (havalı deponi) veya depolama yöntemi deriz.

Farzedinki elinizde kül, cüruf, moloz, hafriyat artıkları gibi maddeler var, bunları atmak ve uzaklaştırmak istiyorsunuz. Ne yaparsınız? yakamazsınız, çünkü içinde enerjisi kalmamıştır, Şnerttir. Kompostlaştıramazsınız, biyolojik olarak da innerttir. Ayrışmaz, biyokimyasal olarak parçalanamaz. O halde tek çözüm depolamaktır. Ama nasıl depolamak? Deponi de ne olarak kullanmak? Sedde maddesi mi, örtü malzemesi, tabaka maddesi mi, gibi sorular sorabiliriz kendimize ve bu amaçlardan biri için kullanabiliriz. Deponi yöntemi kompostlaştırmadan, yakmadan, pirolizden gelen katı kalıntıların da bertarafında kullanılan bir zorunlu yöntem.

Katı Artık Depolamanın Çevresel Etkileri Var mıdır?

Hangi türden ve kökenden katı artık olursa olsun onları gelişi güzel depolamamalıyız. Depolarsak ne olur:

- Akarsular, yeraltısuları ve toprak doğrudan kirletilebilir,

- Patojen organizmalar gelişir, yayılır, sinek ve diğer haşereler oluşur,

- Havada oluşan kokular tahammülü zor sınırlara erişebilir,

- Manzara ve görünümler bozulur,

- Metan gazı oluşumu nedeni ile yangın tehlikesi meydana gelir

- Kağıt, plastik gibi diğer kolay uçan maddeler zarar verebilir

Deponiden, Yığınlardan Sızan Su Sorunları Var mıdır?

Yağış şiddetine, miktarına ve yıllık dağılışına, buharlaşma değerlerine bağımlı olarak yağan yağışların süzgeç gibi çöp kütlesinden geçmesi aşikardır. Yeraltı sularını etkileyebilir (Tekil 1). Geçirgen olan çöp kütlesinden geçen yağmur suları geçiş sırasında katı artıkların içinde bulunan tüm suda çözünebilir maddeler su ile birlikte yeraltısuyuna veya yüzeysel suya taşınmaktadır. O halde yeraltı suyunun ve yüzeysel suların kirlenmesini önlememiz gerekir. Bu da ancak zeminde geçirimsizlik sağlamak ve sızan suları da drenaj ile toplamaka mümkündür (Tekil 2, 3). Geçirimsizliği nasıl sağlayabiliriz?

- Kil gibi doğal maddeleri kullanarak sıkıştırma işlemi ile geçirimsizliği sağlayabiliriz,

- Çeşitli kimyasal maddelerle de sağlanabilir, pahalı olur,

- Bitum, zift veya plastiklerle kaplayarak geçirimsizliği sağlama

Sızıntı sular ise çakıl geçirgen yatağa döşenmiş drenaj boruları ile toplanır ve arıtma tesisine ya vidanjörle yollanır ya da boru hattı ile.

Deponilerde Olutan Kirli Sular

- Çevre açık kanal drenajından gelen sular

- Tekrar kültüre alınmış, peyzaj çalışması tamamlanmış deponi kısmından gelen sular

- Deponi yerinin yollarından, binalarının çatılarından, stabil alanlarından gelen sular,

- Üstü örtülmemüş, halen kullanılan deponi alanlarından sızan sular,

- Şşletme binalarında oluşan evsel atıksular derlenip, kontrol altına alınır, arıtılır, alıcı ortama verilir (Tekil 3).

Donduruculardaki Diklordiflormetanın Bertarafı

Prof. Dr. Ertuğrul ERDŞN

Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi

Çevre Mühendisliği Bölümü Bornova-TZMTR

Tlk defa 1974 yılında stratosferdeki ozon tabakasının parçalanmasında, yani ozon deliğinin açılmasında kloroflorokarbonun neden olduğu anlaşılmıştır. Bu durum bilimsel olarak ortaya konduktan sonra diklordiflormetan üreten ve kullananlara karşı büyük baskılar gelmeye başlamıştır. Iasa koruyucu da bunun üretimini ve kullanımı adım adam yasaklamayı planlamıştır.

1990'lı yıllarda spreylerde, plastik ve ambalaj maddesi üretiminde kullanılmasının yasaklanması hedefllenmiştir. Almanya'da 1992 yılından itibaren soğutucu ve dondurucu madde olarak kullanılması yasaklanmıştır. Sadece Federal Almanya'da 1989 yılında 90 000 ton kloroflorokarbon soğutucu ve dondurucular için kullanılmıştır. Federal Almanya'da yılda yaklaşık 2.5 milyon soğutucu ve dondurucunun çöpe atıldığı düşünülecek olursa, sorunun boyutu da ortaya çıkar.

Federal Almanya'da 24 milyon hanede 25 milyon soğutucu ve 15 milyon dondurucu bulunduğu bilinmektedir. Bu durumu lineer olarak Berlin için değerlendirdiği-mizde, Berlin'de 1.1 milyon soğutucu ve o.7 milyon da dondurucu bulunduğu ortaya çıkar. Bu aygıtların ortalama ömürlerini de 13 - 16 yıl kabul edersek, Berlin'de yılda 107 bin soğutucu ve dondurucu artığı oluşmaktadır. Bu verilerden yararlanarak kloroflorokarbon ve yağ yüklerini hesaplamak mümkündür. KFK (Kloroflorokarbon)'dan 150 g soğutma sistemi, 500 g'da ısı izolasyonu için bir dolapda kullanılmaktadır. 350 g soğutma makinası yağı her dolapta vardır. 16 ton soğutma sistemi, 57 ton da ısı izolasyon sistemi için olmak üzere toplam 73 ton/yıl KFK artığı oluşmaktadır. 38 ton da soğutma makinası yağı.

Hurda olmuş soğutucu ve dondurucuların nihai bertarafına kadar izlediği yolun bilinmesi gerekiyordu:

- Bu sorunun çözümü için bir ara tarma yapılıyormu, proje var mı?

- Soğutucu ve donduruculardaki KFK'ları kim bertaraf ediyor?

- Şu andaki bertaraf tekniği ne düzeyde?

Bu sorulara yanıt aradıktan ve mevcut durumu belirledikten sonra, soğutma sistemlerindeki KFK ve yağların birlikte emişini sağlayan sisteme karar verilmiştir. Uygulama aşamasında 40 000 dolap/yıl için uygun yere gerekli her türlü ruhsatlar, belgeler alındıktan sonra, değerlendirilecek maddeler için hurdacılarla sözleşmeler yapılmıştır. Yaklaşık günde toplanan 100 buzdolabı, eskisi gibi iri hacimli çöplerin sıkıştırılarak toplandığı özel araçlarda toplanması olanaksız olmuş ve zarar vermeden toplama sistemi geliştirilmiştir. Bu da ilave iş ve masrafı beraberinde getirmiştir. Berlin Temizlik Şşleri Müdürlüğü'nün bu konudaki deneyimi iki yıldır. Berlin halkı bu artıkların çevreye uyumlu bir şekilde, tehlike yaratmadan bertarafından çok memnun kalmıştır. Berlin Belediyesi hizmeti ücretsiz yapınca da birdenbire buzdolabı artıklarının sayısı artmıştır.

Soğutucular taşıyıcılar tarafından taşıyıcı banda konulmakta ve optimal emiş pozisyonuna getirilmekte, 0.35 bar vakum ile çalışan emme aleti tarafından içindeki KFK ve yağlar karışık olarak boşaltılmaktadır. Manometre yardımı ile olay izlenmekte ve esnek iletim hattı ile de basınçlı gaz şişelerine gönderilmekte ve tartılmaktadır. Tesiste 6.00 dan 22.00 ye kadar 8 kişi iki vardiye halinde çalışmaktadır. Şlave altı kişi de dolapların tesise girişi ve uzaklaştırılışından sorumlu olarak çalışmaktadır. Ocak 1990'da günde işlem gören dolap sayısı 180'e çıkmıştır. Yaklaşık 42 000 cihazdan 12 ton KFK ve yağ karışımı elde edilmiştir. Dolap başına 300 g KFK ve yağ karışımı. Geriye kalan hurda da doğrudan hurdacılara satılmaktadır. 1989 yılında 1600 ton civarında oluşmuştur.

Masraflar açısından olaya bakıldığında, 12 DM/birim soğutucu (BS) yani toplam olarak 490 000 DM'lık bir yatırım yapılmıştır.

Toplama, taşıma, işletme, ücretler, bertaraf masrafları ve smortisman ve de gelirler düştükten sonra ki Temizlik Şşleri Müdürlüğü'ne maliyeti 22DM/BS'dir. Bu masraflardan en büyük pay toplamada ve işletmede çalışan işçilerin ücretindedir. Diğer bir deyişle Berlin Temizlik Şşleri Müdürlüğü KFK ve yağ karışımını ayırmak için 4000 DM/ton ödeme yapmaktadır. Bu da en tehlikeli atıkların bertarafı için öngörülen bir mebyağdır. KFK ve yağ emme tesisinde işletme sırasında büyük aksaklıklar olmamış, küçük arızalar giderilmiş, parçalar değiştirilmiştir. Önemli sorun artan dolaplar karşısında kapasitenin veya depolam a hangarının yetersiz kalması olmuştur.

Tleriye yönelik olarak bu teknikle yetinilmemeli ve hem soğutma sistemindeki KFK'ları ve hem de ısı yalıtımında kullanlılan PUR köpüklerindeki KFK'ları, KFK emisyonlarını %90'nın üzerinde azaltmak için, zararlaştıran yeni teknikler geliştirilmelidir.

KAYNAKLAR

1. Jager, E. (1990): "TTÜ-Forschungsbericht zur Entsorgung von FCKW sus Kühlaggregaten unter besonderer Berücksichtigung der Daemmstoffe.

2. Jakobi, H.W. (1988): "Fluorchlorkohlenwasserstoffe, FCKW-Verwendung und Vermeidungsalternativen, E.Schmidt Verlag.

3. Bundesrat (1989) : Drucksache 433/89 von 9. August, Antrag des Landes Berlin, Productions-, und Einfuhrvarbot für bestimmte FCKW unnd Halogene.

4. Statistitisches Landesamp Berlin (1989): Erhebungen, Berlin

5. Müller, V. (1989): Entleerungs und Enntsorgungsanlage für Absorbtionskühlaggregate sus Haushalts, und Campingkühl-geraeten Abfallwirtschaftsjournal 12. Berlin

6. BSR (1989): Geschaeftsbericht, Berlin

7. Abraham, H. (1990): FCKW Entsorgung sus Kühl und Fefriergeraetan. Entsorgungspraxis, 5, 218-228. Berlin.

Deponi Gazına Karşı Güvenlik Önlemleri

Prof. Dr. Ertuğrul ERDŞN

Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi

Çevre Mühendisliği Bölümü Bornova-TZMTR

Düzenli çöp depolama yerlerinde işletme yıllarında ve daha da sonra gaz emisyonlarının olabileceği, planlama, işletme ve kullanma aşamalarında yeterince düşünülmelidir. Çöplerin organik bileşenlerinin biyokimyasal yöntemlerle parçalanması sırasında açığa çıkan biyomaz (=deponigaz) koku sorunu yanı sıra zarar ve tehlike için potansiyel bir kaynak oluşturmaktadır. Ayrıca deponi yapılarına, kültür bitkilerine de zarar vermektedir. Özellikle metan gazı pompa çukurlarında, kntrol bacalarında, ve binalarda yanabilirliği ve patlama özelliği nedeni ile tehlikelere neden olabilir.

Deponi yerlerindeki ve çevresindeki binalarda metan gazının varlığı ve potansiyel tehlikesi gazın varlığının ölçülmesi ve kontrolü ile mümkündür. Bunun için de taşınabilir el ölçüm aletleri veya sabit ölçüm istasyonları kullanılabilir. Bu ölçümler sonucunda da pompa istasyonlarında, kontrol bacalarında, sızıntı su havuzlarında, binalarda ve çalışma alanlarında deponi gazının tehlike boyutu ortaya çıkarılır ve buna göre önlemler alınır.

Çöp toplama yerinde aerob ve anaerob olarak biyokimyasal ayrışmalar gerçekleşir. Çöp kütlesindeki aerob bölge derinliği 0.5 ile 1.5 m arasında değişmektedir. Havanın oksijen miktarı aşağıdaki beş faktöre bağlıdır.

- Anaerob bölgeden gelen deponi gazının çöp döküm gözeneklerinde bulunan havayı itmesi, uzaklaştırması,

- Gazlar arası kısmi basınç (partiyel basınç) farklılığı nedeni ile atmosfer ile gözenek boşluğu arasında hava alış verişi,

- Örneğin hava basıncının artması ile hava horizonunun daha derin çöp kütlesi katmanına kaymasında olduğu gibi hava basıncı değişimi,

- Çöp kütlesinin sıkışması,

- Oksijen tüketmesi

Oksijen tüketerek organik maddeler karbondioksit ve suya parçalanır, reaksiyon sonucunda da glikoz molekülü başına 2822 kJ enerji açığa çıkar. Havanın karbondioksiti arttığından azot oranı azalır. Karbondioksit yanı sıra hidrojen de oluşur, bunlar daha soonra metan bakterileri tarfından metana dönüştürülür. Metanın lehine karbondioksit ile metan arasında bir denge oluşur. Çöp depolandıktan sonra iki hafta içinde aerobik olaylar gerçekleşirken, bunu takiben anaerobik asitik faz, iki yıl stabil olmayan metan üretimi on yılda stabil metan üretimi ve yirminci yıla doğrudan gaz üretiminin durması söz konusudur.

Deponilerde, özellikle anaerobik sıkıştırmalı deponilerde hidroliz, asitleşme ve metanlaşma fazlarından sonra biyogaz oluşmaktadır. Çöp yığınının içinde çok sayıda kılcal damarlar gibi bir ağın bulunduğunu ve buradan da oluşan metan gazlarının Fick yasasına göre dağıldığını görürüz. Dikey kuyulardaki hareketi de Rarcy yasasından yararlanılarak açıklanır. Bir metreküp gazın ısıl değeri ise 21 612 KJ/m³'dür. (%53 metan, %46 karbondioksit, %1 d.g.) bu biyogaz bileşenlerinden bazıları çözünürlüklerine göre de sızıntı suyunu geçerler. Hidrojensülfür 3.846 mg/lt, metan 60, lmg/lt). Ağırlıklı ortalama olarak 1000 kg evsel çöpün 200 kg ayrışabilir organik madde içerdiği kabul edilir. Bunun %50'si hidrokarbonlardan, %25'i de proteinlerden ve %25'i de yağdan oluşur.

1 kg karbonhidrat karbonundan 0.47 m³ metan,

1 kg proteinden 0.57 m³ metan,

1 kg yağdan 1.1 m³ metan gazı elde edilir.

Metan gazları toplanmaz ve zararsızlaştırılmazsa,

- Kendisi bitkilere doğrudan toksik etki yapmalarına rağmen, kök bölgesinden oksijeni uzaklaştırması ve köklerin oksijensiz kalışı nedeni ile zararlı olabilmektedir. Deponileri tekrar kültüre alma durumlarında az miktardaki sızıntı gazlar bitkilerin gelişmelerini teşvik ederken, çok miktarda olmaları halinde zarar vermektedirler.

Ilıman bölgelerdeki deponilerde yapılan akış hesaplarına göre yaklaşık olarak yılda 315 mm'ye eşdeğer bir akış oluşmaktadır. Q=0.315 m³/yıl.m². Deponi yerlerinde yapılan çok sayıdaki analiz ve araştırmalar sonucunda bulunan önemli parametrelerin ağırlıklı ortalamalarına göre aşağıdaki gibidir.

- Deponideki çöpün ortalama hacim ağırlığı 0.7 ton/m³.

- Deponideki ortalama dökme yüksekliği 10 m.

- Deponiden ortalama gaz eldesi 120 Nm³/ton çöp (60-180 Nm³/ton çöp)

- Deponi gazından yararlanma süresi, 30 yıl, proje için 20 yıl.

- Deponi gazının basıncı 10 mm sütünu

- Deponi gazının ortalama bileşimi

CH₄ = % 55 - 60 hacim olarak

CO₂ = % 35 - 40 hacim olarak

H₂ = % 2.3 hacim olarak

H₂S, CO, N₂, v.d. toplama = %1 hacim olarak

- Yakıldığında atılan gaz hacmi kuru olarak; 5.27 Nm³ metan, yat olarak ise: 6.43 Nm³ / Nm³ Metan.

Evsel atıkların içindeki organik maddelerin bir kısmı kolay parçalanırken, diğer kısımları ise orta ve uzun sürede ayrışmaktadır. Ayrışabilen maddelerin %100'ü 1 ile 5 yıl arasında ayrıştığı bilinmektedr. Orta derecede parçalananların süresi ise %50 ayrışması için 5 ile 25 yıldır. Zor ayrışanlarının ki de ancak 20 ile 100 yıl içinde %90'ı kadardır. Çöplerin ortalama olarak kolay ayrışabilir kısmının oranı %30'dur. %70'i ise orta ve zor derecede ayrışabilen organik atıklardır.

Ayrışma sonucu oluşan deponi gazı bileşenleri çizelge 1'de verilmiştir. Bu gazlardan metan , azot ve hidrojen zehirsiz gazlar iken, karbondioksit, karbonmonoksit, ağır hidrokarbonlar, hidrojen-sülfür v.d. gazlar fizyolowik olarak zehirli gazlardır. Renksiz, kokusuz, zehirli olmayan, yanabilir olan metan gazı havada %4 ile 15 oranında karışım halinde bulunursa gaz patlama tehlikesi vardır. Metan'ın fizyolowik narkoz etkisi yapabilmesi için konsantrasyonunun %50'nin üzerine çıkması gerekmektedir. Karbondioksit renksiz, kokusuz, hafif asitimsi tadı olan, yanmayan bir gazdır. Havaya göre yoğun olduğu için oluştuğu yerde önce zeminde toplanır. Karbondioksitin zehir etkisi fizyolojik nedene dayanır. Solunan havadaki karbondioksit miktarının artması bir yaşam tehlikesine neden olabilir.

Ağır hidrokarbonlar, molekül ağırlıkları ile birlikte artan mertebede narkotik etki yaparlar. Yağda çözünür olmaları ve yüzey aktivitelerinin yüksek oluşu nedeni ile sinir sistemine ve alyuvarlara zarar verirler. Havaya kıyasla ağır oldukları için de daha ziyade zeminde yayılırlar.

Etilmerkaptan (C₂H₅SH), insanın içine sinen, tahammülü olanaksız bir kokuya sahiptir. 0.01 ppm değeri koku kirliliği için yeterlidir. Zehirlidir, yanabilir ve patlama ağırlığı %4.1 ile %2'dir. Karbonmonoksit, renksiz, kısmen kokan, tadsız, zehirli, yanabilir bir gazdır. Hava ile karıştığında patlayabilir. Toksik etkisi ise karbonmonoksit , hemoglobin bağı oluşmasından gelmektedir. Hemoglobinle birleşerek oksijeni uzaklaştırmaktadır. Belirtileri ise kramp girmesi, kendinden geçme, solunum sıkıntısı ve boğulmadır. Hidrojen renksiz, kokusuz ve tadsız, zehirli olmayan, yanabilir bir gazdır.

Hidrojensülfür, çürük yumurta kokusunda, renksiz, yanabilir bir gazdır. Suda çözünür, tahriş edici bir gazdır ve sinir sistemine etki eder. Benzol (C₆H₆), yoğunluğu 2.7 olduğu için zeminde yayılır, patlayıcıdır. Buharları narkotik etki yapar.

Çizelge 1 : Deponi gazında bulunan bileşenler

Bileşenler Kimyasal formülü Konsantrasyon Alanı

---------- ---------------- -------------------

Metan CH₄ % 0 - 85

Karbondioksit CO₂ % 0 - 88

Karbonmonoksit CO % 2.8

Amonyak NH₃ 0 - 0.35 ppm

Hidrojen H₂ 0 - 3.6 (% hacim)

Oksijen O₂ 0 - 31.6 (% hacim)

Azot N₂ 0 - 82.5 (% hacim)

Hidrojen sülfür H₂S 0 - 70 ppm

Etilmerkaptan C₂H₅SH 0 - 120 ppm

Asetaldehit CH₃CHO 150 ppm

Aseton C₂h₆CO 100 ppm

Benzol C₆H₆ % 0.08 (hacim)

Argon Ar % 0.01 (hacim)

Heptan C₇H₁₆ % 0.45 (hacim)

Nonan C₆H₅CH₃ % 0.09 (hacim)

--------------------------------------------------------

Deponi gazı patlayabilir mi, tehlikeli mi? Şçindeki önemli gazlardan sözedilmişti. Bu gazların bulunuş oranlarına ve karışımına bağımlı olarak:

- Yanabilir gazların sayısı, türü ve konsantrasyonu

- Oksijen miktarı

- Yanma olayını etkileyen ve engelleyen yanamayan gazların miktarı deponi gazının patlayabilme yeteneğinin değerlendirilmesi için, deponi gazının yanabilir kısımdan, havadan, ilave azottan ve karbondioksitten oluştuğunu tespit etmek gerekir. Normal havada azotun oksijene oranı 3.78: 1'dir.

Bir gaz örneğinde oksijen miktarı analiz sonucu PO₂ bulunmuşsa, bununla ilgili azot miktarı ise 3.78, PO₂ = PO₂, 3.78 + PO₂ = 4.78, PO₂ (1) Deponi gazı analiz sonucu : %59 CO₂, %17 CH₄, %2.3 H₂ %0.2 O₂ ve N_z = 100 -4.78 O₂ - (CO₂ + CH₄ + H₂) = %20.74 (2)

Metan/hava karışımının patlama yeteneğini kırmak için karbondioksit azot oranı 1:1.875 olmalıdır.

Deneylerle bulunan patlama sınırı sadece madde karışımına bağlı değildir. sıcaklığa, basınca, rutubete ve patlama odasına, ateşleme kaynağının türü ve süresi de önemlidir. Oda sıcaklığında yanabilir gazların ateşleme sınırları : (Drekopf, Flury)

Yanabilir alt üst yanabilir gaz ilave Tnert

gaz atetleme oksijen üst azot faktörler

sınırları sınırlar N_z

% % % % % f

---------------------------------------------------------------

CH₄ 5 14 5.93 12.2 35.6 6.00

CO 13 72 13.8 6.1 57.2 4.15

H₂ 4.1 72 4.3 5.1 71.2 16.55

Ağır

Hidroka. 3.0 14.7 3.1 10.3 47.7 15.40

---------------------------------------------------------------

Hava, ilave azot ve metan karışımı için ABBBBC patlama sahaları Şekil 'de verilmiştir. Hidrojen, hava ve ilave azot karışımının; ağır hidrokarbon, hava ve ilave azot karışımının; metan, karbonmonoksit ve hidrojen karışımının patlama sahaları Şekil ' de verilmiştir.

Kontrol bacaları patlayıcı gaz karışımının toplanabileceği bir yer olarak görmek gerekir. Bunun için de bunların sürekli iyi bir şekilde doğal havalandırılmaları gerekmektedir. Kaza önleme ve güvenlik talimatnameleri deponi yerlerine de uyarlanmalıdır.

Ölçme ve Uyarı Düzeneği

Deponi yerindeki alt ve üst yapılarda deponigazının olup olmadığını tespit etmek ve kontrol etmek gerekmektedir. Bunun için de kontrol bacalarının, pompa odalarının v.b. gibi yerlerin gaz kontrolünde hafif kolay kullanılabilir, taşınır el aletlerine ihtiyaç vardır.

Sabit ölçüm istasyonları ile de pompa odaları, deponi üzerindeki ve yakın çevresindeki yapılar sürekli kontrol altında tutulmalıdır. Gazların ve buharların ölçülmesi için ölçüm esasları ele alınır. ısı iletimi, ısı nuansı, gazların kırılma sayısı, elektrokimyasal ölçüm yöntemleri, Şnfraruj absorbsiyon, veya birçok yöntemin kombinasyonu.

Interferometre ile gazların kırılma sayıları ölçülür. Deponi gazı içindeki toplam yanabilir gazları ve karbondioksit miktarını belirlerler. Ölçülecek olan gaz ile havanın kırılma sayılarının farklı olması, bu ölçüm yönteminin esasını oluşturur. O° derecede 1013 mbar hava basıncı altındaki hava ile metan arasındaki kırılma sayısı farkı 148.26, karbonmonoksit için 41.76, hekzan için ise de 1738.75, hidrojen için de -154.04'dür. Isı nuansı yöntemi, gaz karışımını difüzyon yolu ile veya pompa ile katalitik aktivize edilmiş ölçüm teline ve aktivize edilmemiş ölçüm teline gönderme esasına dayanmaktadır. Gaz yakıldığında ölçüm telinde direnç değişikliği olmakta bu da bir devre ile ölçülmekte ve kuvvetlendirici kanalıyla da gösterge cihazına iletilmektedir. Isı iletimi ölçme cihazları, gazların veya gaz karışımlarının farklı ısı iletim özelliklerine dayanmaktadır. Örneğin metan ısıyı havadan daha iyi iletir. O halde ısıtılmış bir telin metan/hava karışımındaki ısı kaybı, hava ortamınınkinden çok daha fazladır. Elektrokimya Esasına Dayanan Ölçüm Aletleri, burada esas deponigazı içinde bulunan oksijen miktarını ölçmektir.

Şnfraruj Gaz Analiz Cihazları, 2 ile 8 µm sahasındaki tüm ışınların Lambert-Bear Yasasına göre soğurulmasıesasına göre ölçmektedir. Bu yönteme göre tüm gazlar ölçülebilir. Molekülünde farklı atom bulundurmayan hidrojen, oksijen ve azot gazları dışında bütün gazlar duyarlı bir şekilde ölçülebilir. Deponi gazlarının kontrolü için, başarılı kullanılabilecek en uygun alet de budur.

Koruma ve Güvenlik Önlemleri

Düzenli deponilerin işletilmesinin sağlıklı olması için bazı yapısal önlemleri almak gerekmektedir:

, Yüzeysel suları toplama havuzları

- drenaj kontrol bacaları

- Sızıntı su toplama havuzları ve kontrol bacası olan pompa istasyonları

- Ttletme binaları ve temin ve bertaraf hatları

- Gaz drenajları için gaz bacaları, iletim hatları, emme istasyonu bulunan binalar

Tekrar kültüre alınmış deponiler için de içerdiği gaz bitene kadar bu önlemleri alma zorunluluğu vardır. Yeraltından sızıntı sularını toplayan havuzlara bağlı kontrol bacalarının örneğin 200,300 mm'lik boru hattı ile havalandırılması gerekmektedir.

Şşletme binalarına herhangi bir tehlikeli etki yapmaması için ise,

- Bodrumdan vazgeçilmeli, binanın zemini iyice sızdırmaz, geçirmez hale getirilmelidir.

- Binaları çatlakları, yarıkları olmayan sağlam bir zemin üzerine inşa etmeli

- Bina yakınındaki atıksu kanallarını sifonlarla güvence altına almalı, gaz iletmesini önlemeli

- Binadan çıkan atıksu kanal veya hattını havalandırmalı,

- Zemin ile binanı alt döşemesi arasında iyi havalanmayı sağlamalı.

Gazların binayı tehditiönlenemiyorsa, bina kullanılmamalıdır. Bitmiş, tamamlanmış üstü tekrar kültüre alınmış deponilerde de içindeki gazlar yirmi yıl boyunca alınmadan önce üzerine her hangi bir bina yapılmamalıdır. Eskideponilerin önlemlerden sonra yeniden kullanıma, rekreasyon amaçlı açılmaları halinde sızıntı su havuzları, kontrol bacaları v.b. gibi eskiden yapılan yapılar için önlemler alınmalı, herkez sokulmamalı ve korunmalıdır.

Kaynaklar

Winter, K. (1980) : Sicherheitstechnische Kriterien bei baulichen Einriichtungen auf Deponien Hinsichtlich der Gefaehrdung durch Gase. Erich Schmidt Verlag Berlin. 125 S.

Drekopf, K. (1953): Die Explosionsfaehigkeit von Grundbrandgasen. Glückauf 89. S.724/739

Flury, F. und F. Zernik (1969): Schaedliche Gase. Verlag von Julius Springer Berlin.

Evsel Çöp Deponilerinden Elde Edilen Biyogaz

ve Çalışmakta Olan Tesislerden Alınan Veriler

Evsel çöplerden elde edilebilecek deponi gazı miktarı çeşitli araştırmacılara göre aşağıdaki gibi değişim göstermektedir.

PREFFER.................... 185 m³/ton-çöp

KLENT ..................... 233 m³/ton-çöp

HTFFE ..................... 204 m³/ton-çöp

STEGMANN................... 120-150 m³/ton-çöp

DOªU ...................... 250-300 m³/ton-çöp

Üretilebilir Gaz Miktarı Hesabı:

G: 1.868 x C_o (0.014 T - 0.28)

G: Üretilebilir Gaz Miktarı

C_o: Ayrışabilir karbon miktarı (kg/ton-çöp)

T: Sıcaklık

T Zamanına Değin Oluşacak Gaz Miktarı Hesabı:

G_t : G_e (1-10^kt)

G_t : T zamanına kadar oluşabilecek gaz miktarı.

k : Ayrışma sabiti

t : Yıl cinsinden zaman

G_t : 1.868 C_o (0.014 T - 0.28) (1 - 10^-kt)

C_org : C_o (0.014 T - 0.28) (1-10^-kt)

- C_org değeri genelde 170-220 kg/ton-çöp arasında değişir.

- T değeri ° C cinsinden deponide 25-35 arasında değişir. Üzeri iyi öğütülmüş bir deponide bu değer 50 nin üzerine çıkabilir.

- k değeri 0.025 -0.05 arasında değişir. Organik maddelerin %75'inin 12-24 yıl içerisinde ayrışmasına göre bir sayı seçilmelidir. Deponilerde yapılan sürekli ölçümler bu değerin 0.04 olarak kabul edilebileceğinin göstergesi olmuştur.

Deponi basıncı altında gaz elde eden bir tesisin enerji üretimi: Halen faaliyette bulunan bir evsel katı artık deponisi 1972 yılından bugüne kullanılmaktadır. Deponi alanı 10 hektardır. Zemini 2-30 cm. arasında bağlayıcı tın'dan oluşan deponi Almanya'dadır.

Ç_t : 3x10⁸ m³

N₁ : 110 000 top çöp

N₂ : 80 000 ton çöp

N₃ : 190 000 ton çöp gibi yıllara göre değişen değerlere sahiptir.

1981 yılında 148 000 ton çöp depolanmıştır. Bunun 19 000 ton'luk bölümünü A.Ç. tesisinden gelen çöpler oluşturmuştur. Deponiler 3 m. tabakalar halinde inşa edilmişlerdir. 22 ton ağırlığa sahip bir kompaktör ve 16 ton ağırlığındaki paletle araçlarla sıkıştırma işlemi yapılmıştır. Tesiste 60 m³ sızıntı suyu oluşmaktadır. Bu sular vidanjörlerle arıtma tesisine taşınmaktadırlar.

Deponinin 2010 yılına kadar kullanımı düşünülmüş daha sonra ormanlaştırılması planlanmıştır. Deponi yüksekliği: H_max:60 m olacak ve çevresine uyacaktır. Söz konusu deponide 1977 yılında gaz çıkışı gözlenmiş ve 1979 yılında tamamlanan çalışmalar sonucu çıkan gaz meşalendirilerek yakılmıştır. Ancak 1979 yılında 90 - 100 Nm³/h olarak çıktığı saptanan gaz debisi 1981 yılında 180 Nm³/h değerine ulaşmış bu durumda araştırmalar çıkan deponi gazının yakılarak yok edilmesi yerine ondan yararlanma yollarını arama yönüne kaydırılmıştır. Araştırmalar sonnucu gazın bünyesinde bulunan maddelerin şu ortalama değerlere ulaştığını göstermiştir.

Metan % 59-61

Karbondioksit % 39-41

Azot %0-1.1

Oxjisen % 0-0.3

Hidrojensülfür % çok küçük 1'den (32 mg/Nm³)

Aynı araştırmalar gaz basıncı değerinin açık borularda 0.18 mbar ile kapalı borularda 0.42 mbar arasında salınım gösterdiğini ortaya koymuştur. Yanma değerleri ise h n : 6.5 kWh/m³ ile h_u n : 5.9 kWh/m³ arasında olmaktadır. Yoğunluk:d: 0.95 olarak belirlenmiştir.

Çıkış yerlerinde 0.42 mbar olan statik basınç çöp ve örtüleme tabakaları arttıkça 1 mbar değerine değin ulaşmıştır. Oxijen ve azot miktarları ise sıfıra çok yakınsanmmaktadır.

GAZ JENERATÖRÜ ŞLE ELEKTRŞK ÜRETŞM TEKNުŞ:

(Blochkheizkraftwerktechnick)

Gazın toplanması ve taşınması:

1 mbar civarındaki basıncın gazın jeneratöre kadar taşınması için yeterli olmadığından gaz basıncının en az 2 mbar basınca çıkmasını sağlayacak bir sıkıştırma istasyonunun kurulması gerekmiştir. Her birinin kapasitesi 720 m³/h olan 2 adet vantilatör yardımı ile toplam taşıma basıncı 50 mbar değerine ulaştırılmış ve vantilatörlerden sonraki ayarlayıcılar vasıtası ile hacimsel akı vantilatörden önce 0.5 mbar değerinin altına düşmeyecek biçimde ayarlanmıştır. Böylece muhtemel bir vakum tehlikesi önlenmiştir. Bunun tesis açısından önemi çok büyüktür. Zira bir vakum olayı sonucunda deponi yüzeyinden hava emilmesi sorunu ortaya çıkabilecektir. Tesiste ayrıca gaz hava karışımının patlamalara neden olmaması için bir kontrol düzeneği devreye sokulmuştur. Bu düzenek Oxijen miktarının %1'den daha fazla ve Metan miktarının %55'den daha az olduğu durumlarda devreye girerek sistemi otomatik olarak durduracaktır (Bu düzenek sonraki sayfada verilmiştir).

Gaz iletimi 150 mm. çaplı ve 418 m. boyundaki borularla sağlanmaktadır. Bu polietilen borular özel boru döşeyici makinalarla döşenmiştir. Gaz önceikle 50 m³'lük dengeleme haznesine yollanır. Oradan da 10 m. uzunluğundaki çelik borular vasıtası ile gaz motorlarına emilir.

Gaz jeneratörü: MWMTip G 232 V12

Devir sayısı : 1500 Devir/dakika

Silindir Sayısı : V12

Tam yüklü

tüketimi : 3 kWh/kWh Medyan

%59 Metan ile

Gaz Tüketimi : 65 m³/h

Atık ısısı : 206 kW

Gerilim : 0.4 kW (Değişken akım)

Tam yük verimi : %91.5

Frekans : 50 Hz

Gerçek verim : 119 kWh

Isıdan Yararlanma :

Soğutma Suyu Isı Miktarı :................... 136 kWh

Basınç: ..................................... 6 bar

Giriş Sıcaklığı : ........................... 70 ° C

Çıkış Sıcaklığı : ........................... 83 ° C

Kullanılan Atık Gazın Miktarı : ............. 70 kWh

Su Giriş Sıcaklığı : ........................ 83 ° C

Su Çıkış Sıcaklığı : ........................ 90 ° C

- 2 adet Motorun gaz tüketimi 130 m³/h dır.

- Kurulu gaz jeneratörü ile 2000 m²'lik alanda kurulu bir ser'a ısıtılacaktır.

Enerji Bilançosu:

Deponi gazının ısıl değeri H_un: 5.94 kWh dır.

Emit olmadan mevcut durumdaki ortalama verim: 794 kWh dır.

Her motorun tam yüklü kullanımı: 390 kWh: %100 dür.

Buradan elde edilen elektrik verimi: 119 kWh : %30.5

" " " " ısıl verimi: 206 kWh : 53.0

Toplam kayıp: 65 kWh : %16.5

Randıman : - : %83.0 dır.

Havalandırıcı, vantilatör, hava akım pompaları, aküler ve diğer ihtiyaçlar için gereken enerji miktarı yaklaşık 6 kWh dır. Deponiden gaz alma sisteminin kesitleri şekilde verilmiştir. Motorun yıllık çalışma süresi 8000 saat dir. Buradan I. motor için 7700 saat II. motor içinse 6500 saat çalışma zamanı kabul edilmiştir. Oysa bu değerlerle tüketilen enerji miktarına nazaran üretilen enerjinin çok büyük olduğu gözlenmiştir.

Şşletme sırasında çıkabilecek en önemliproblem soğutma amacı ile kullanılan fanların ve soğutma suyu pompasının yaz aylarında yüksek sıcaklıklarda yetersiz kalmalarıdır. Bu nedenle soğutma sistemine bazı ilaveler yapılması gerekebilir.

Motor yağ değişim süresinin yaz aylarında 500 saat, kış aylarında ise 1000 saat olarak alınması mümkündür. Kondens suyu kış aylarında daha az yaz aylarında ise daha fazla oluşması normaldir (1-8 lt/gün).

Tamamlanmamış deponilerin inşasında dahi yararlanılabilecek ölçülerde deponi gazı çıkışı gözlenebilmiştir. Gaz verimini sürekli kılmak ve sürekliliğini garantiye alabilmek için deponi sızıntı suyunu tekrar çöplerin üzerine yağdırmak çok uygun bir yaklaşım olmuştur. Bu işlem foseptiklerden alınan sular ve arıtma tesisi artık suları içinde geçerlidir.

Tesis 1.9.1983'e kadar 18657 saat itletilmit ve 1911319 m³ deponi gazı işlenerek enterkonnekte şebekeye 3167922 kWh enerji verilmiştir. Bu enerji kazancı 300000 DM. olarak bulunabilir. Sistemin kendi enerji kullanımı ise 299720 kWh olarak tespit edilmiştir. Satılan 3167922 kW elektrik enerjisi ile birlikte toplam üretim ise 3467642 kW olmaktadır. Bu üretimin Türk parası karşıtı ise: 121367470 TL. dır.

Toplam işletme süresi için randıman (H_u : 5.94 kWh/m³ kabulü ile)

3467642 kWh x % 100

n : ----------------------- : % 30.5 dur.

1911319 x 5.94 kWh/m³

- Ahrenshöft-Deponigazı Kullanımı ve Ekonomiklik Analizi:

n: 150000 kişi. Tesis 1972'den beri çalışmaktadır. Birinci deponi alanı 8.5 ha, ikinci deponi alanı ise 15 ha'dır ve 1979 yılından itibaren kullyanılmaya başlanmıştır. Deponiler 2005 yılına değin kullanılabilecek biçimde projelendirilmiştir. Deponi yükseklikleri 50 m. olarak planlanmış olup yeryüzü şeklinin yapısına aykırılık göstermeyecek biçimde depolama yapılmış ve manzaraya uyum sağlanmıştır. 1972-79 yılları arasında depolanmış yere 5 m. derinlik içerisinde drenaj yapılmıştır. 11 ayrı noktaya da sondaj yapılarak 300 m. derinliğe kadar gaz boşaltımı sağlanmış olacaktır.

Tesisten ekim 1981 yılından bu yana 650 m³/h gaz emilmektedir. Aynı tesiste bulunan 6 adet gaz jeneratörü ile (her biri 118 kW) toplam 1.2 x 10⁶ kcal atık ısı elde edilmektedir. Bu atık ısı ile 3200 m² sera alanı ile sosyal binalar, okul işletme binası, atölye ve lojmanların ısıtma ihtiyacının karşılanması planlanmaktadır.

Aynı tesisten jeneratörler aracıyla üretilmekte olan 5096.9 MW enerji bir yılda enterkonnekte şebekeye verilmekte ve 438 MW enerji ise tesis bünyesinde sarf edilmektedir.

Tesisin Gelirleri

-----------------

Elektrik satışınndan yılda 5096.9 MW x 80 DM : 407.752 DM.

Kendi ihtiyacı yılda 438.0 MW x 160 DM : 70.080 DM.

--------------------

TOPLAM : 477.832 DM.

Tesisin Giderleri :

------------------

Bakım-Onarım, yağ vs. masraflar : 84.852 DM.

Personel giderleri : 30.000 DM.

------------------------------------------------------------

Faiz giderleriyle Toplam santral masrafları : 1488.777 DM. (xx)

xx Bu değerlerin % de biri alınacaktır : 119.102 DM

Amortismanlar : 100.856 DM.

---------------

TOPLAM : 334.810 DM

Gelirler toplamı : 477.832 DM

Giderler Toplamı : 334.810 DM.

Kar : 143.021 DM. olarak hesaplanmıştır.

Giessen - Deponi ile Abenstern'de Gaz Eldesi:

Bu tesis 1964-77 yılları arasında kullanılmıştır. Toplam deponi alanı 10 ha.dır. Deponi 5-9 m. arasındaki yüksekliklerdedir. 650 000 m³ hacme sahip olan deponideki çöpün özgül ağırlığı 0.7 ton/m³ olarak tespit edilmiştir. Depolanan çöpün toplam ağırlığı 455 000 ton'dur. Deponi gazının her ay 50 ton fuil-oil eşdeğeri enerji üretmektedir. 1 lt. fuil-oil 3.65 m³ deponi gazı eşdeğeridir. Deponiden elde edilen aylık gaz miktarı 182.500 m³/ay dır. Bir ayda 20 işgünü ve günde 16 iş saati çalışıldığına göre bir saatte elde edilen gaz miktarı 507 m³/h olarak tespit edilebilir. Yılda 210 gün süreyle tesis çalıştığına göre bir yılda bu rakam 2.190.000 m³/yıl olarak bulunabilecektir. Bir ton çöpten bir yılda elde edilebilecek gaz miktarı ise 3.7 m³/ton-çöp-yıl olarak bulunacaktır.

Aynı tesisten 1982-1997 yılları arasında üretilmesi planlanan yararlı deponi gazı miktarı ise 13.650.000 m³ tür. Bu da, 3.730.000 litre fuil*oil tasarrufu demektir. Tesis 1967-97 yılları arasındaki 30 yıllık toplam yararlılık süresi içerisinde 27.300.000 m³ gaz üretimi yapacaktır ki bu da 7.500.000 litre fuil-oil tasarrufu demek olacaktır.

Tesisin Masrafları

------------------

Gelittirme ve Tntaat Masrafı : 800.000 DM

Şşletme ve Bakım masrafı : 150.000 DM

Bu masrafların unsuru

- Brüsler ve emniyet donanımı : 100.000 DM

- Taşıma, iletim ve yönlendirme masrafı : 100.000 DM

- Toprak itleri ve boru döteme masrafı : 570.000 DM

- Ücretler ve danışmanlık masrafı : 30.000 DM

-----------------

TOPLAM : 800.000 DM

- Personel masrafı : 10.000 DM/yıl

- Bakım ve Onarım masrafı : 20.000 DM/yıl

- Amortisman ve faizler : 120.000 DM/yıl

-------------------

TOPLAM : 150.000 DM/yıl

Tesisin gelirleri :

-------------------

Fuil-Oil tasarrufu

Deponi - Wannesee'nin Eski Kısmından Beklenen 15 yıllık Enerji :

Bu deponi 1954-66 yılları arasında doldurulmuştur. Toplam deponi hacmi 3.000.000 m³ tür. Deponinin birinci bölümü 2.100.000 m³ olup evsel çöplerden oluşmaktadır. 1969 yılına değin örtülme ve ağaçlandırma işlemleri tamamlanmıştır. 10 ha'nı kaplayan bu bölüm 20-40 m yüksekliğe sahiptir ve saatte 40-80 Nm³/h gaz debisine sahiptir. Deponi sıcaklığı 30-40 ° C civarında olup % 46 metan gazı eldesi söz konusu olmaktadır. Bu değer %50-80 arasında yıllara göre salınım yapacağı kabulü ile aşağıdaki değerler elde edilmiştir.

1985 Yılında 2500-4000 Nm³/s için 11.555-18.400 kW/h Elektrik Etd

1990 Yılında 1800-2900 Nm³/s için 8300-13.300 kWh/h Elektrik Etd

1995 Yılında 1400-2100 Nm³/s için 6.400-9.600 kWh/h Elektrik Etd.

2000 Yılında 1000-1600 Nm³/s için 4.600-7.300 kWh/h Elektrik Etd.

20 m. yüksekliğe sahip olan bir deponinin 20 işleme yılı boyunca kullanılan 20 ton/m² deponi yüzeyi ve yıllık yağış miktarının 1 m³/m² olması kkabulü ile sızıntı suyu ve deponi gazı ile mobilize edilecek bir ton çöpteki organik madde Miktarı tablosu:

-¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦T¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¬

- SIZINTI SUYU - DEPONT GAZI -

+¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦+¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦+

-Olutan 0.3 m³/ton - 200 m³CH₄/ton-çöp -

+¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦+¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦+

-Spesifik C 2 kg/m³ - CH₄'den 0.3 kg/m³ -

+¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦+¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦+

-Oran 1 - 100 -

L¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦+¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦-

Çizelge : Deponi Gazından Yararlanmada Ekonomiklik Analizi

-¦¦¦¦¦T¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦T¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦T¦¦¦¦¦¦¦¦T¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦T¦¦¦¦¦¦¦¦¦T¦¦¦¦¦¦¦¦T¦¦¦¦¦¦¦¦¦T¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦T¦¦¦¦¦¦¦¦¬

-Örnek- Çöp Miktarı- Çöp Miktarı -Yatırım - Ayrışabilir - Elde - Elde -Değerlen-- Değerlen--Fuel-Oil-

- - (Hacimsel) - Ayrışabilir -(masraf)- ton-çöp - Edilen - Edilen -dirme - dirme -Yerini -

- - - - - başına - enerji - enerji -biçimi - biçimi - Alma -

- - - - - masraf - Elektrik- termik - Toplam - KW - (*) -

L¦¦¦¦¦+¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦+¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦+¦¦¦¦¦¦¦¦+¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦+¦¦¦¦¦¦¦¦¦+¦¦¦¦¦¦¦¦+¦¦¦¦¦¦¦¦¦+¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦+¦¦¦¦¦¦¦¦-

5.200.000 3.120.000 1.400.000 0.4 ... 5.0 1.500.000 300 3.772

A (%40 inert)

Şekil A, B, C ve D'de deponi gazından yararlanma biçimleri verilmiştir. Şekil A'da düz sir yerde çukur açarak çöplerin depolanması halinde gazların meşalendirme yoluyla zararsızlaştırılması ve ısı kazanında yakılarak sera ısıtılmasında görülmektedir. Şekil B'de yamaç deponisinde oluşan biyogazlar ya meşalendirme ile zararsızlaştırılmakta, ya da gaz jeneratörü ile elektrik enerwisine dönüştürülmekte ve enterkonekte şebekeye bağlanmaktadır. Şekil C'de eskiden çakıl ocağı veya taş ocağı olan bir yerin deponi olarak kullanılması halinde oluşan biyogazların gaz sondaj kuleleri ile emilişi, alınışı, gaz hazırlama işlemlerinden sonra, ya meşalendrilerek zararsızlaştırılması, ya da ısı kazanında yakılarak binalara ve seraya ısıtmak için enerji verilmesi ve ya da jeneratörle elektrik enerjisine dönüştürülmesi, elektrik enerjisinin enterkonekte şebekeye bağlanması, atık ısının de sera ısıtılmasında kullanılması görülmektedir.

Şekil D'de değişik bir yamaç deponisinde elde edilen biyogazın gaz kuleleri ile alınışı, hazırlanması ya zararsızlaştırmak için meşalendirilmesi, jeneratör yolu ile elektrik enerjisine çevrilmesi ve enterkonnekte sistemine bağlanması, atık ısının değerlendirilmesi, biyoğazın ısı kazanında doğrudan yakılarak ısıtma amaçlı kullanılması gösterilmektedir.

Çizelge 'de ise anılan bu deponilerde elde edilen biyogazın, yararlanma amacı ile kullanıldığında ekonomikliği görülmektedir. A ve D'de fuel oil yerini tutma bakımından karşılaştırma yaptığımızda her ikisinde de gelirlerin, yatırımdan fazla olduğu görülmektedir.

A, B, C ve D'de değerlendirme biçimlerini toplam olarak ele aldığımızda hepsinden beklediğimiz gelirlerin, her biri için yapılan yatırımdan fazla olduğunu görürüz.

Görüldüğü gibi evsel çöplerin depolandığı deponilerde biyogaz olayı hiç de ihmal edilecek gibi değildir. Bunlardan ekonomik olarak mutlaka yararlanmak gerekir.

Burada bir fikir olsun diye evsel çöplerin depolandığı yerdeki gördükleri işlemlere göre yoğunluk, özgül ağırlık ve bunlara bağmlı olarak da hidrolik geçirgenliklerin ne olabileceği, yağan yağmur suyunu tutma ve sızdırma yeteneğinin düzeyleri verilmiştir.

25 m genişliğinde, 50 m uzunluğa ve 3.5 m yüksekiğe sahip bulunan bir deponinin, 630 mm/yıl yağış, %55 sızma, 0.7 ton/m³ yoğunluk kabulleri ile su tutma kapasitesinin 0.1 m³ / ton çöp olduğunu görürüz.

Çizelge : Evsel Çöplerin Geçirgenliği ve Absorbsiyon Kapasitesi

Evsel Çöpün Geçirgenliği :

Çöp Yoğunluk Özgül Ağırlık Geçirgenlik : K (10^-5)

Kg/m³ kg/m³ m/sn

-------------------------------------------------------------------

Parçalanmış 250 400 69.70

" 320 500 22.60

" 370 600 11.50

" 430 700 6.52

" 490 800 3.20

" 550 900 1.35

" 620 1000 0.74

Ara örtü

materyali 390 550 94.70

" 440 650 85.60

" 490 700 66.20

Yoğunluğuna Bağlı Olarak Çöpün Absorbsiyon Kapasitesi

Yağış Yoğunluk % Sızma Absorbsiyon Kapasitesi

mm ton/m³ m³/ton

-------------------------------------------------------------------

339 1.03 20 0.024

265 0.86 35 0.060

147 0.66 60 0.100

228 0.80 55 0.062

165 0.97 40 0.040

269 0.68 55 0.095

-------------------------------------------------------------------

25 m genişliğe, 50 m. uzunluğa ve 3.5 m. yüksekliğe sahip bulunan bir deponi için;

Yağış : 630 mm/yıl

Sızma : % 55 x yağış

Yoğunluk : 0.7 ton/m³ (Deponi için)

Su tutma kapasitesi : 0.1 m³/ton olarak alınabilir.

KATI ATIK YÖNTEMLERTNDEN KOMPOSTLATTIRMANIN MALTYET ANALTZT

Katı artık teknolojisinde uygulanabilen ana bertaraf yöntemlerinin kombinasyon olasılıkları aşağıdaki tabloda verilmiştir. Ayıklama ile kompostlaştırmanın kombine edildiği bir uygulamadaki masraf analizi 1984 yılı birim fiatları üzerinden yapılmıştır. Sonuçlar da DM ile ifade edilmiştir.

Tablo : Katı Artık Şşlem Yöntemlerinin Kombinasyon Olasılığı.

Ana Yöntemle ANA YÖNTEMLER

Kombinasyonu

olan Yöntem Ayrı Topl/Deponi/Madde Ayık/Eram/Yakma/Piroliz/Komp.

------------ ----------------------------------------------------

Ayrı toplama - Z E O O O E

Deponi Z - Z Z Z Z Z

Madde Ayıkl. E Z - O O O E

Bram Ayıklama O Z O - A A E

Yakma O Z O A - A A

Piroliz O Z O A A - O

Kompostlaştırma E Z E O O O -

------------------------------------------------------------------

Tablo için geremli bilgiler:

---------------------------

Z : Zorunlu kombinasyon

O : Olası kombinasyon

E : Enteresan Kombinasyon

A : Anlamsız Kombinasyon

Önemli not : Yukarıdaki tabloda verilmiş olan Katı Artık Şşlem Yöntemlerinden "Çamur Şşlemi Mümkün olanlar" şunlardır. Yakma, piroliz, kompostlaştırma, deponi

1984 Birim Fiyatları Esas Alınarak Yapılan

Türk Lirası Cinsinden Birim Masraf Analizleri

Kompostlaştırma için maliyet analizi

Masraflar

Arsa bedeli : (Şşletme, kompost hazırlama, v.s)

4000x1000 TL. ........... 4x10⁶ TL.

Kompost yığını :

12500 m² x 1000 TL. ..... 37.5 x 10⁵ TL.

Toplam Alanı:

165 Ha .................. 7.75 x 10⁶ TL.

Yeşil alan ve bina alanı dışında kalan yerlerin stabilizasyonu için

16.000 m² x 480 TL........ 7.68 x 10⁶ TL.

Toplam Dış Tesisat : (Çitleme, ışıklandırma, kapı v.s)

900 000 TL

Genel toplam ................ 2.408x10⁷ TL

-------------

% 10 Fiat Arıtımı ile toplam ....... 2.648x10⁷ TL

--------------

Makina Donanımı:

Araç Kantarı ................ 1.249x10⁷ TL.

2 adet kepçe ................ 2 x 10⁷ TL

Elek ve Seperatör ........... 3 x 10⁶ TL

Elektrik Tesisatı :

Yaklaşık toplam masraf .... 1.5x10⁶ TL

Şnşaat Masrafları: (Şşletme binası, kantar, bürolar, sosyal tesisler, çöp işletme halleri v.s)

Yaklaşık toplam masraf ........ 1.05x10⁷ TL.

Genel Toplam .................. 4.75x10⁷ TL.

%10 Fiat Artımı ile Toplam ......... 5b23x10⁷ TL.

KOMPOST TESTST TOPLAM YATIRIMI:

Arsa Temini ..................... 4 000 000 TL.

Dış Tesisler .................... 900 000 TL

Makinalar ....................... 35 490 000 TL

Elektrik Tesisat ................ 1 500 000 TL

Binalar ......................... 10 500 000 TL

------------

TOPLAM 52 390 000 TL

Yıllık masraflar:

Sermaye ve Amortisman Masrafları:

Arsa temini - Stabilizasyon-Binalar .......... x 0.0858 TL.

Makina ve elektrik tesisatı .................. x 0.1098 TL

Şşletme masrafları :

Personel Masrafı

Elektrik masrafı

Su masrafı

Teminat masrafı

Bina onarım masrafı

Taşıma masrafları:

- Açık konteyner 45 m³

(Evsel çöp ......... 220 ton/gün)

(Esnaf çöpü) ....... 50 ton/gün)

Kompostlaştırılamayan madde %25

270 ton/gün x 0.75 ..... ton/gün,ton/h

Hacim ağırlığı : 0.4 ton/m³

En yüksek kullanım kapasitesi ..... ton/gün/0.4 ton/m³ ..... m³ günlük ulaşım sayısı (taşıma)...... m³/45 m³/töför..........töför.

Bir aracın taşıma verimi :

a) ............................... , Caddeleri 25 km

b) ................................, Caddeleri 18 km

b. Tçin Hesap:

Ulaşım zamanı......... (25 km/h ortalama hız için)

Konteynerin alınması ve bırakılması .............. 5 dakika

Toplam yol (36 km) ............................... 86 dakika

Tartım-Boşaltım ............................. 10 dakika

-------------------------------------------------------

Bir taşımanın toplam süresi .................. 101 dakika

8h/gün iş gününde : 480/101 ........ 5 taşıma/gün-şöför

2 TATIYICI ARAÇ

---------------

Sürekli 2 konteyner toplamak için

Sürekli konteyner değiştirmek için

Toplam 4 KONTEYNER

------------------

Yatırım Masrafı : 2 Çekici araç (adedi 40x10⁶)..... 80 000 000 TL

45 m³ Konteyner (adedi 1.3x10⁶) ............ 5 200 000 TL

Araçların Yıllık Masrafı:

Personel (3 töför) .............................. 120 000 TL

Sermaye amortismanı %7 faiz 461 600x0.1855 ...... 85 627 TL.

Araç v.s. masrafları :

Sigorta

Tamir

Lastik Genel toplamı : 73 800 TL

Yakıt

Yedek tutma :

%15'ten 85 627 TL

73 800 TL

------------

159 427 x 0.15 ................ 23 914 TL

Taşıma için yıllık toplam masraf :

303 341 TL/yıl

MADDE GRUPLARI VE GELTRLERŞ : (Büyük bir katı artık tesisi için)

Giren: 80 000 ton/yıl (doğrudan deponiye)

Çıkan:kağıt ve kart. % 15 12 000 ton/yıl (50 DM/ton,0.600MDM/yıl)

Plastik % 6 4 800 ton/yıl (250DMD/ton,1.200MDM/yıl)

Demir hurdası % 7 5 600 ton/yıl (30 DM/ton, 0.165 MDM/yıl)

Cam % 2 1 600 ton/yıl (50 DM/ton,0.080MDM/yıl)

Kompost % 30 24 000 ton/yıl (5DM/ton,0.120MDM/yıl)

-------------------------------------------------------------------

Değerli madde % 60 48 000 ton/yıl (2 165 000 DM/yıl)

Ayrışma kabı % 10 8 000 ton/yıl

Kalıntı madde % 30 24 000 ton/yıl

MASRAFLAR : (Büyük bir katı artık tessi için)

Yatırımlaar : Makina 20 MDM

Tntaat 10 MDM ........... Toplam : 30 MDM

Amortisman Makina 10 yıl yıllık 15 3.02 MDM yıl

Şnşaat 2 yıl yıllıkk 9.5 0.9 MDM/yıl

-------------

TOPLAM 3.9 MDM/yıl

Ttletme : Personel 20xkişix0 000 DM/yıl 1.00 MDMyıl

Şşletme paraası 8 DMton-çöp 0.64 MDMyıl

Sigorta toplam yatırımın 1.5'i 0.45 MDM/yıl

Deponi masraafı 20 DM/ton-kalıntı 0.48 MDM/yıl

-------------

TOPLAM 3.12 MDM/yıl

Yıllık masraf ........................... 88.38 DM/ton

a) Gelirden sonra net yıllık masraf ..... 670.2 DM/ton

b) Yıllık net masraf .................... 44.0 DM/ton

a'nın Hesabı :

80 000 x 88.378 + 55 000 x 20

------------------------------

135 000. 00

b'nin Hesabı :

80 000 x 61.31 + 55 000 x 10

----------------------------

135 000.00

Evsel çöplerin içindeki değerli maddeler ayrı biriktirme ve toplamaa yöntemi ile uzaklaştırıldıktan sonra, çöpün bileşimindeki oranlarına bağlı olarak çöpün ısıl değeri değişir. Bu konudaa da bir özlü bilgi vermek için aşağıdaki tablolaar eklenmiştir. Orada görüldüğü gibi hem çöpte 7400 KJ/kg çöp ısıl değeri varken, bu değer içindeki geri kazanılabilir maddeler ayıklandıktan sonra 6000 KJ/kg çöp'e düşmektedir.

Diğer tabloda da yakma tesislerinin kapasitelerine göre ton çöp başına brüt ve net işlem masraflarının dökümü görülmektedir. Tesisin kapasitesi arttığında spesifik işlem masrafı da aazalmaktadır. 300 000 ton/yıl kapasite ile çalışan bir tesiste net masraf 80-85 DM/ton çöp iken, 500 000 ton/yıl kapasiteli bir tesiste bu değer 55-60 DM/ton çöpe düşmektedir.

I.Tablo : Madde gruplaarının içerisinden kağıdın %70, camın %70, plastiğin %/40, demir türü metallerin %/570 ayrı toplanması halinde, evsel çöpün ısıl değeri değişimi.

Madde grubu Madde ısıl değeri Ham çöp Recyclıng maddeleri

ayrımı sonrası kalan

çöp

-------------------------------

H₄ (KJ/kg) Oranı ısıl D. Oranı ısıl D.

-------------------------------

%Ağır KJ/kg %/Ağır KJ/kg

----------------------------------------------------------------

Kağıt,Karton 15 000 20 3000 8.1 1 215

Plastik, Naylon 40 000 5 2000 4.0 1 600

Cam, Tat 0 10 0 4.0 0

Metal 0 5 0 3.4 0

Diğerleri 4 000 60 2400 80.5 3 220

----------------------------------------------------------------

TOPLAM 100 7400 100.0 6 035

II. Tablo : Yakma tesisleri için net işlem masrafları

Tesis Kapasitise (T/yıl) Spesifik Şşlem Masrafı (DM/T)

----------------------------------------------------------

Brüt Net

--------- ----------

300 000 111.00 80-85

400 000 91.50 67-67

500 000 85.00 55-60

-----------------------------------------------------------