Evsel atıktan enerji üretimi: Gaziantep örneği

Atık yirminci yüzyılda "sahibinin istemediği, arıtma ve uzaklaştırılması gerekli maddeler" olarak tanımlanmasına rağmen teknolojik ve çevresel gelişmelerin doğal sonucu olarak günümüzde ülkelerin en önemli kaynaklardan biri konumuna yükselmiştir. Bu gelişmeler, içinde bulunduğumuz yirmibirinci yüzyılda toplumlar ve ülkeler tarafından gezegenimizdeki doğal kaynakların sınırlı olduğunun algılanması kadar; atıkların "yenilenebilir" bir kaynak konumuna yükselmesi ve içerdikleri bileşenler bakımından hammadde olarak kullanılabilecek unsurlarının geri kazanılması önem kazanmıştır. Atık, gerek sahip oldukları enerji potansiyelinin kullanılması ve gerekse sera gazları gibi iklim değişikliğine yol açan çevresel risklerinin azaltılması gibi hususlar dolayısı ile bir değer olarak benimsenmesine imkân sağlamıştır. Gelişmiş ve gelişmekte olan toplumlarda "entegre çevre yönetimi" ve "sürdürülebilir kalkınma" gibi yeni kavramların ışığı altında atıkların yönetimi ifadesi ekonomik olarak karşılanabilir, sosyal olarak kabul edilebilir ve çevresel olarak da etkin bir yönetim anlayışına karşı gelmektedir. İnsan faaliyeti sonucunda, kaçınılmaz olarak atık oluşmaktadır. AB ülkelerinde 2000'li yılların başında kişi başına katı atık üretimi 430 kg/yıl iken;10 yıl kadar önce ülkemizde bu değer, ancak, 380 kg/yıl mertebelerinde idi. Nüfus ve ekonomik refah artışı ile ülkemizde de kişi başına katı atık üretimi hızla artmaktadır. Sonuç olarak bu atıkların bir şekilde zararsız hale getirilmesi kadar bir o kadar da ekonomiye ve çevreye olumlu katkı sağlayacak şekilde yönetilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, ülkemizde evsel katı atıklardan enerji geri kazanımı konusu incelenmiştir. Bu amaçla, ülke bazında evsel atık oluşumu ve karakteristiği incelenmiş, enerji geri kazanma potansiyelleri değerlendirilmiştir. Özel olarak da, Gaziantep şehrimize ait evsel atık depolama sahasından elde edilecek çöp gazından enerji üretimine ilişkin projenin temel mühendislik yaklaşımı verilerek; bu konuda örnek bir uygulama sunulmaya çalışılmıştır. Bu kapsamda, öncelikle katı atık oluşumu ve enerji geri kazanma teknolojileri üzerinde durulmuştur. Evsel atıklardan enerji geri kazanımı; entegre atık yönetimi çerçevesinde düzenli depolama tesislerinde çöpgazının toplanarak ısı ve elektrik enerjisi üretiminde kullanılması, veya atığın doğrudan biyomekanik (anaerobik çürütme ve biyogaz üretimi, kompostlaştırma, atıktan türetilmiş yakıt üretimi) veya termal yöntemlerle (kütlesel yakma, piroliz, gazlaştırma) sağlanmaktadır. Atıktan enerji geri kazanım potansiyellerinin belirlenmesinde pekçok faktör etkili olmaktadır. Bu faktörler arasında toplumun refah seviyeleri, yerleşim yerlerinde tüketim alışkanlıkları, ekonomik faaliyetler, topoğrafya ve iklim koşulları, mevsimsel değişimler, yanında kişi başına evsel atık oluşumu, atıkların madde grup analizleri, nem ve inert kısımlarının oranları, bileşenlerin ısıl değerleri önemlidir. Bu faktörler bakımından 2000'li yıllardan sonra yapılmış şehirlerimizdeki evsel katı atıkların karakterizasyonu verilerek genel olarak katı atık enerji potansiyellerimiz verilmiştir. Ulusal atık yönetimi strateji belgesine göre ülkemizin 2030'lu yıllara kadar benimsenen atık yönetim hedefleri, atık miktar ve karakterindeki değişiklik tahminleri irdelenmiştir. Özellikle düzenli depolama tesislerinin gelişimine bağlı olarak atık depolama ve çöp gazı oluşum miktarlarına yönelik tahminler değerlendirilmiştir. Çalışmanın, Gaziantep EKA'dan enerji geri kazanılmasını içeren kısmında, şehrin atık miktarı ve kompozisyonu yardımıyla; Şahinbey Düzenli Depolama Tesisi'nden 2010-2039 yılları arasındaki 29 yıllık işletme dönemi ile 2039-2059 yılları arasındaki kapanma dönemi süresince elde edilecek depo gazının miktarı EPA'nın "Landfill Gas Emission Modeli (LandGem)"ile tahmin edilmiştir. Bu tahminle paralel olarak, teknik olarak içten yanmalı motorlar kullanılarak, depo gazından elde edilecek enerji miktarının yıllara göre değişimi bulunmuştur. Enerji geri kazanımına yönelik mevcut tesise ilişkin proje fizibilitesi verilmiştir. Fizibiliteler gaz toplama sistemi, enerji ekipmanı, inşaat faaliyetleri için ilk yatırım maliyetlerini, işletme maliyetlerini, geri ödeme süresini ve karlılık hesaplarını içermektedir.