Belediye katı atıklarının termal yöntemlerle bertarafı teknolojik ve ekonomik incelenmesi

Dünyada ve ülkemizde, tükenmekte olan enerji kaynaklarının korunması ve sürdürelebilir büyüme için, yenilenebilir enerji kaynaklarına verilen önem gün geçtikçe artmaktadır. Öte yandan, artan şehirlesme ile birlikte, evsel ve endüstriyel atıkların bertarafı da önemli bir çevresel sorun haline gelmiştir. Biyokütleden enerji üretimi, her iki sorunun çözümüne katkıda bulunabilecek olması nedeni ile diğer yenilenebilir enerji kaynakları içerisinde ayrı bir yere sahiptir. Çalışmamızın ilk kısmında yenilebilir enerji kaynakları çok temel olarak tanıtılmış olup, Türkiye'de kaynak bazlı enerji kurulu güçleri, enerji fiyatları oluşumu ve destekleme mekanizmaları hakkında temel bilgi verilmiştir. Çalışmamızın temeli olan katı atık konusunda uygulanan katı atık yönetimi hiyerarşisi anlatılmıştır. Bu hiyerarşinin üst basamağı depolamadır. Bu sebeple günden güne artan katı atık miktarı için düzenli depolama sahaları günden güne dolmakta, yeni saha arama çalışmaları ve yeni yer işgalleriyle sonuçlanmaktadır. Düzenli atık depolama tesisleri yerine yapılacak olan katı atık bertaraf tesisi ile hem kullanılabilir katı atıklar ayrıştırılacak hem de kalan yüksek kalorifik değerli yakıtın (RDF, Refuse-Derived Fuel) termal bertarafı ile de enerji üretimi gerçekleştirilecektir. Bir biyokütle olan bu yakıt 0,133 USD/kWh'den YEKDEM kapsamında elektrik satışı gerçekleştirecektir. Biyokütlenin biyolojik ve termal bertaraf yöntemleri incelenmiştir. Biyolojik yöntem olan biyometanizasyon sonucu katı atık depolama sahası içerisinde ciddi miktarda metan gazı alınmış katı atık içermekte olup saha tekrar kullanılamayacaktır. Termal yöntemlerde ise piroliz, gazlaştırma ve yakma işlemleri anlatılmıştır. Temel olarak teknolojileri tanıtılmış olup, diğerlerine göre daha bilinir ve ilk yatırım maliyeti diğerlerinden düşük olan yakma sistemi seçilerek mühendislik hesaplamaları yapılmıştır. Bu yöntemde katı miktarlarında hacimce %80-90 azalma elde etmek mümkündür. Çıkan kül ise dolgu malzemesi olarak kullanılabilecektir. Atıktan enerji üretim tesisi, öncelikle hukuki boyutu ele alınmış, tesisin operasyona geçebilmesi için gerekli ve zorunlu olan elektrik üretim lisansı, katı atık bertarafı lisansı ve çevre etki değerlendirme raporları gerekliliği incelenmiş ve gösterilmiştir. Mühendislik yaklaşımı ise temelde buhar kazanı, buhar türbini, kondenser ve diğer ekipmanlardan oluşacaktır. Buhar türbininde buhar çekiş durumuna göre ekonomik açıdan analiz yapılmış olup, türbin tipine karar verilmiştir. Soğutma suyu tedariğine göre analiz yapılmış olup, kondenser tipi belirlenmiştir. Temel mühendislik hesaplamaları ideal Rankine çevrimi doğrultusunda yapılmıştır. Finansal olarak incelenen bu yatırım, ürettiği elektriğin tamamen satışı kabulü yapılarak, nakit akışları ve kredi ödemeleri hesaplanmış, tablolarda gösterilmiştir. Yatırım değerlendirme kriterleri olan yatırım geri dönüş süresi (RoI) ve iç verim oranı (IRR) hesaplanarak yatırımın yapılabilirliği gösterilmiştir. Bütün bu inceleme ve hesaplamalar sonucunda yatırım feasible görünmekte olup, farklı konularda getirilen öneriler ve yapılacak iyileştirmeler sonucunda ciddi bir tesis olacak ve büyük bir sorun olan katı atıklar konusunda çözüm aracı olacaktır