53 / 68
MART - NİSAN 2016
TTMD DERGİSİ
51
Multi-phase modeli (Afvalzorg)
, depo gazı tahmini için geliş-
tirilmiş ilk çoklu-faz modelidir. Model, TNO modeli bazı alınarak
Hollanda’daki katı atık tesisleri için geliştirilmiş olup, depo gazı
miktarını atık içindeki biyolojik ayrışabilen organik karbon oranı
ve kümülatif atık miktarını esas alarak hesaplamaktadır [7] [8].
Multi-phase modelinde atık içindeki parçalanabilir atık türleri,
parçalanma hızlarına göre üç grupta ele alınır: (
i
) Hızlı, (
ii
) orta ve
(
iii
) yavaş parçalanabilir. Literatürde bu gruplara atık bozunma
hız sabiti değerleri, hızlı parçalanabilen atıklar için 0.076 – 0.694
1/yıl, orta hızda parçalanan atıklar için 0.046 – 0.116 1/yıl ve
yavaş parçalanan atıklar için 0.013 –0.076 1/yıl arasında kabul
edilebileceği ifade edilmektedir [3] [7]. Multi-phase mode-
linde tahmini oluşacak depo gazı miktarı, farklı parçalanma
hızlarındaki atık miktarlarının kümülatif toplamı ile elde edilir
(Eşitlik 4).
(4)
M
: Atık miktarı (ton)
C
o,i
: Atık fraksiyonu i için org. karbon (kg OK/ton)
k
i
: Atık fraksiyonu i için hız sabiti (1/yıl)
d
: üretim faktörü (-)
G
t
: t yıl içinde oluşan toplam depo gazı (m³)
2.3. Model Parametrelerinin Belirlenmesi
Bu çalışmada depo gazı miktarı tahmini için ele alınan model-
lere ait parametreler, çalışma bölgesi olarak seçilen depolama
sahası ile ilgili mevcut veri / bilgiler (atık kompozisyonu ve saha
koşulları gibi) ve depo gazı miktarının matematiksel modelle-
mesi ile ilgili literatürdeki öngörüler kullanılarak belirlenmiştir.
Metan İçeriği:
İzmir Harmandalı Depolama Sahasındaki aktif
lot üzerinde yer alan 73 gaz bacası üzerinde daha önce gerçek-
leştirdiğimiz arazi çalışmasına göre, sahada oluşan depo gazının
metan içeriği yaklaşık olarak % 50 olarak tespit edilmiştir [4].
Sahaya Özel Model Parametrelerinin Belirlenmesi
için CRA Yaklaşımı
Bu çalışmada, saha özelinde depo gazı oluşum model paramet-
relerinin seçimi için CRA [9] tarafından geliştirilen atık sınıflama
yaklaşımı kullanılmıştır. Bu yaklaşıma göre, atık akımı üç katego-
riye ayrılır [9]:
(1) Kısmen inert
– metal, cam, plastik ve toprak;
(2) Orta derecede bozunabilir
– kağıt, ağaç, ahşap mobilya,
deri, tekstil, ve inşaat ve hafriyat atıkları;
(3) Kolay bozunabilir
– Yemek atıkları, bahçe atıkları, mezbaha
atıkları.
Metan Oluşum Potansiyeli (L
0
):
Her bir kategorideki atık
k
: Bozunma hız sabiti (y
-1
)
M
t
: t yılda depolanan atık miktarı
G
t
: t yıl için toplam depo gazı miktarı (m³)
Tabasaran–Rettenberger modeli parametreleri için önerilen
değerler, sıcaklık için 25 – 40°C, organik karbon için 170 – 220
kg/ton atık ve metan oluşum hız sabiti 0.025 – 0.050 1/yıl’dır [6].
TNO Modeli:
Hollanda TNO araştırma enstitüsü tarafından
geliştirilen bu model, model parametreleri geniş ölçekli gerçek
depolama sahası gaz ölçüm sonuçlarına dayanan ilk modeldir.
Model depo gazı oluşumu, atık kütlesi içindeki parçalanan
organik karbonu esas alarak hesaplar. Zaman içinde atık içindeki
karbonun azalımının etkisi birinci derece model ile hesaplanır.
Belli miktar atık kütlesinden depo gazı oluşumunun zamanla
üstel olarak gerçekleştiğini kabul eder. Birinci derece modelin
matematiksel ifadesi Eşitlik 2’de verilmiştir [7] [8].
(2)
G
t
=d∙1.87∙M∙ C
org
∙k∙ e
-k∙t
M
: Atık miktarı (ton)
C
org
: Atıktaki organik karbon (kg OK/ton atık)
k
: Bozunma hız sabiti (1/yıl)
d
: üretim faktörü (-)
G
t
: t yıl içinde oluşan toplam depo gazı (m³)
LandGEMmodeli
, depo gazı potansiyelinin belirlenmesi ama-
cıyla ABD Çevre Koruma Ajansı (USEPA) tarafından geliştirilmiş
bir tahmin yöntemidir. Model depolama sahalarında oluşan
metan, karbondioksit ve düşük konsantrasyonlarda bulunan
diğer hava kirleticilerin emisyonlarının miktarını belirlemek için
tasarlanmıştır. Modelin çalıştırılabilmesi için; (
i
) depolanan yıllık
atık miktarı veya depo alanında bulunan toplam atık miktarı, (
ii
)
metan üretim hızı (
k
), (
iii
) potansiyel metan üretim kapasitesi
(
L
0
), (iv) depolama sahasının açıldığı yıl ve (
v
) depolama saha-
sının tehlikeli atık bertarafı için kullanılıp kullanılmadığı gibi
bilgilere ihtiyaç vardır.
Model depo gazı oluşma hızını birinci dereceden reaksiyon ile
tanımlar (Eşitlik 3) [2].
(3)
L
0
: Metan oluşum potansiyeli (m³ CH4/ton atık)
k
: Metan üretim hızı (1/yıl)
M
i
: i. yıl depolanan atık miktarı (ton/yıl)
Q
CH4
: Metan miktarı (m³/yıl)
LandGEM modeli, diğer model yaklaşımlarından farklı olarak
metan miktarını tanımlar. Oluşacak toplam gaz miktarı, gaz
içindeki metan oranından hesaplanabilir.