Katı Atık ve Arıtma Çamurlarının Termal Bertarafı

... konulu sunumlar: "Katı Atık ve Arıtma Çamurlarının Termal Bertarafı"— Sunum transkripti:

1 Katı Atık ve Arıtma Çamurlarının Termal Bertarafı
Prof. Dr. İzzet Öztürk İTÜ Çevre Müh. Bölümü

2 İçindekiler Türkiye’de Mevcut Yasal Düzenlemeler
Türkiye’de KKA’dan Termal Yöntemlerle Yenilenebilir Enerji Geri Kazanım Potansiyeli Atıksu Arıtma Çamurlarının Yönetimi Düzenli Depolama Tesislerine Giden Atık Miktarının Azaltımı

3 Türkiye’de Atık Yönetimi Mevzuatı

4 Ulusal Mevzuat Atık Yönetimi Genel Esaslarına İlişkin Yönetmelik (Resmi Gazete: , ) Atıkların Düzenli Depolanmasına Dair Yönetmelik* (Resmi Gazete: , ) Ambalaj Atıklarının Kontrolü Yönetmeliği (Resmi Gazete: , 26562) (*) Madde 1.d sera gazı salımının azaltılmasına atıf

5 Malzemeye göre yıllık geri kazanım hedefleri (%)
Ulusal Mevzuat / Ambalaj Atıkları Kontrolü Yönetmeliği Malzemeye göre yıllık geri kazanım hedefleri (%) Yıllar Cam Plastik Metal Kağıt/Karton 2005 32 30 20 2006 33 35 2007 2008 2009 36 2010 37 2011 38 2012 40 2013 42 2014 44 2015 48 2016 52 2017 54 2018 56 2019 58 2020 60 Türk Mevzuatında, katı atık yönetiminin hedeflerini belirleyen en önemli yönetmelikten biri Ambalaj Atıkları Kontrolü Yönetmeliği’dir. Geri kazanım hedefleri: Bu yönetmeliğin uygulamaya girdiği tarihten itibaren on yıl içinde, sorumlu ekonomik işletmeler ambalaj atıklarının ağırlık itibari ile en az % 60’ını geri kazanmakla yükümlüdürler. İTÜ

6 Ulusal Mevzuat / Atıkların Düzenli Depolanmasına Dair Yönetmelik
Düzenli Depolama Tesislerinin Sınıflandırılması I. Sınıf DDT: Tehlikeli Atıklar II. Sınıf DDT: Belediye Atıkları (KKA) ve Tehlikesiz Atıklar III. Sınıf DDT: İnert Atıklar Biyobozunur (biyolojik olarak ayrışabilir) Atık Azaltımı Kotaları 2005 yılında oluşan toplam biyobozunur atık miktarı üzerinden, düzenli depolanmasına müsaade edilen biyobozunur atık miktarı yıllar içerisinde yandaki şekilde azalır;

7 Şekil. Katı Atık Ana Planında (KAAP) önerilen AB ile uyumlu EKY Proje akım şeması

8 Şekil. Geri dönüşüm, geri kazanma ve yeniden kullanım ağırlıklı atık yönetim seçenekleri

9 Şekil. Geri dönüşüm, geri kazanma ve yeniden kullanım ağırlıklı atık yönetim seçenekleri (devam)

10 Türkiye’de KKA’dan Termal Yöntemlerle Yenilenebilir Enerji Geri Kazanım Potansiyeli

11 Termal Bertataraf Uygulanacak Nüfus (milyon kişi) 21.0 26.4 32,2
Yıl 2010 2020 2030 Termal Bertataraf Uygulanacak Nüfus (milyon kişi) 21.0 26.4 32,2 Yakılacak/Gazlaştırılacak (KKA), (103 ton/gün) 23.1 35.4 52,6 Üretilebilecek Yenilenebilir Elektrik Enerjisi (MWh/gün) 11.550 17.700 26.300 Gerekli Santral Kurulum Gücü (MW) ~480 ~740 ~1.100 Temel Kabuller 2010 yılı kentsel nüfusu ~ 0,7 x 72 x 106 = 50 x 106 kişi 2010 yılında 14 Büyükşehir ve Karadeniz Bölgesindeki 4 şehirde yaşayan nüfus ~ 0,55 x 50 x 106 = 28 x 106 kişi 2010 yılından itibaren KKA’ları yakılabilecek nüfus 0,7~ 0,8 x 28 x 106 = 19,6 x 106 ~22,4 x 106 = ~ 21 x 106 kişi Yıllık nüfus artış hızı: dönemi: %2,3 dönemi: %2 Yıllık birim atık üretimi artışı: dönemi:%2 2010 yılı ortalama birim atık üretimi: ~1,1 kg KKA/kişi-gün Alt ısıl değeri ≥ 6 MJ (1423 kkal)/kg olan 1000 kg atıktan geri kazanılabilecek elektrik enerjisi miktarı ~500 kWh

12 Türkiye’de, KKA’ların termal bertarafı yoluyla gerekli atık yakma tesislerinde üretilecek enerjiye %50 oranında biyokütle bazlı yenilenebilir enerji teşviği uygulanarak; 2010 yılı için: ~ 500 MW x 103 kW x 24 x 365 x (0,13-0,07) $/kWh x 0,5 ≈ 130 x 106 $/yıl 2020 yılı için: ~ 750 MW x 103 kW x 24 x 365 x (0,13-0,07) $/kWh x 0,5 ≈ 200 x 106 $/yıl miktarlarında ek bedelle ~ ton/gün KKA’ın AB standartlarında bertarafı sağlanabilecektir.

13 Bünyesinde yanabilir kısmının %70-90’ı oranında biyokütle ihtiva eden kentsel katı atıkların büyük oranda biyokütle esaslı olduğu dikkate alınarak, bu atıklardan kütlesel yakma ve/veya gazlaştırma yoluyla üretilecek elektrik ve ısı enerjisine yenilenebilir enerji teşviği uygulanması isabetli olacaktır. Böylece Türkiye’nin kentsel katı atıklarının çok büyük bir kısmının, dünya ölçeğinde yaygın bir teknoloji olan termal yöntemlerle işlenerek yenilenebilir enerji geri kazanımlı bir biçimde AB standartlarında bertarafı mümkün olacaktır. Yenilenebilir enerji teşviği ile atık yakma/gazlaştırma tarifelerinde ~ % 20 oranında bir azalma sağlanarak bu tür tesislerin tamamen özel sektör öncülüğünde (YİD vb. finansman modelleri ile) kurdurulup işletilmesi sağlanmış olacaktır. KKA’ tan enerji üretim (yakma, gazlaştırma) tesislerinin tahmini kurulu gücü 2010 ve yılları itibarı ile 500 ve 750 MW olup, yenilenebilir enerji teşviği ile oluşturulacak ek kaynak veya teşviğin 130~200 milyon $/yıl mertebesinde olması beklenmektedir

14 Atıksu Arıtma Çamurlarının Yönetimi

15 Küçük/Orta Büyüklükteki Şehirler
Tehlikesiz Atık Niteliğindeki Stabilize Çamurların Araziye veya Toprak İçine Uygulanması Küçük/Orta büyüklükte (N<50.000) tesisler Probiyotik tarım için özel kompost üretimi Orta/Büyük Nüfuslu Şehirler Anaerobik Çürütme (∓Termal Hidroliz) sonrası A sınıfı (kalite) biyokatı üretimi Toprak şartlandırıcı olarak kullanım Enerji nötr/pozitif atıksu arıtımı imkanı Diğer organik atıklarla (mutfak atıkları, hayvan dışkıları, gıda atıklaro v.b) birlikte çürütmenin teşviki Anaerobik Çürütme Sonrası Termal Kurutma (%𝟓𝟎~𝟗𝟎) Çimento fabrikalarında klinker fırınında yüksek sıcaklıkta yakma Singaz veya sentetik yakıt üretimi (gazlaştırma/termal depolimerizasyon) Anaerobik Çürütme sonrası ıslak oksidasyon İnorganik katı madde Organik sıvı kısım Susuzlaştırma (~%30-35 KM) Sonrası Yakma Akışkan yataklı reaktörler Döner fırın Evsel atıklarla birlikte (ızgaralı yakıcı) yakma

16 Tablo. Farklı çamur arıtma proseslerinde enerji verimlerinin karşılaştırılması (Insel v.d., 2014)
Arıtma Yöntemi Elektrik Enerjisi (kWh/gün) Isı Enerjisi Enerji Birimi (kWh/ton KM?) Biyogaz Termal 𝐸 𝑇 𝐻 𝑇 Elektrik Isı Yakma - 25,870 146,576 675 3,815 Anaerobik Çürütme+Yakma 22,945 16,813 39,758 34,417 95,275 129,692 1,035 3,375 İleri Anaerobik Çürütme+Yakma 36,056 11,640 47,696 54,085 65,950 120,045 1,240 3,125 Gazlaştırma 41,385 131,055 1,075 3,340

17 Düzenli Depolama Tesislerine Giden Atık Miktarının Azaltımı

18 Avrupa’da Mevcut Atık Yönetimi Durumu
Şekil yılı itibari ile Avrupa’da kentsel katı atık bertaraf teknolojileri (Kozmiensky, 2014)

19 Türkiye’de Düzenli +Düzensiz Depolanan Atık oranı %80’dir.
2012 yılı itibari ile; Almaya ve İsviçre’de doğrudan Düzenli Depolama Tesisleri’ne verilen kentsel atık miktarı sıfırlanmıştır. Belçika, İsveç, Hollanda, Avusturya, Danimarka ve Norveç’te ise doğrudan düzenli depolamaya yönlendirilen kentsel atık miktarı <%5’tir. AB Komisyonunun 7. Çevresel Eylem Planı yol haritasında, AB üyesi ülkelerde doğrudan düzenli depolamaya giden kentsel atık miktarının 2030 yılına kadar tamamen sonlandırılması öngörülmektedir (Kozmiensky, 2014). Türkiye’de Düzenli +Düzensiz Depolanan Atık oranı %80’dir. ~

20 Düzenli Depolama Tesislerine Giden Atık Miktarını Azaltım Önerileri
İdari Araçlar Biyobozunur atık azaltımı hedeflerinin etkin takibi Depolanan atığın % org. Madde içeriğinin sınırlandırılması - LOI (yanma kaybı)≤%10 (İngiltere) İkili toplamanın (AA+BB atık geri dönüşümü) teşviği ve yaygınlaştırılması Kamu ve özel sektör işbirliğinin teşviki Ekonomik Araçlar Atık yönetim tarifelerinin olması gereken düzeylere (harcanabilir HH gelirinin %0,5~1’i) getirilmesi Makul (yüksek) DD bedeli (~40 €/ton atık), 5 €/ton değil! DD vergisi İngiltere : 80 €/ton atık Yenilenebilir enerji teşviği Biyogaz, depogazı Isı geri kazanımlı yakma tesisleri (üretilen enerjinin ~ %50’sinin biyokütle enerjisi olarak kabulü) Büyük kapasiteli Biyogaz, Yakma, Mekanik Biyolojik Arıtma (MBA) Tesislerinde işlenen (karışık) atıklara makul bir biyolojik atık bertaraf ücreti uygulaması

21 Teşekkürler…