54 / 68
TTMD DERGİSİ
MART - NİSAN 2016
52
MAKALE
farklı metan oluşum potansiyeline sahip olup bu potansiyel
Tablo 2’de verilmiştir.
Tablo 2: CRA’ya göre metan potansiyeli [9]
Sınıf
Atık Kategorisi
L
0
(m³/ton)
1
Kısmen inert
20
2
Orta derecede bozunabilir
120
3
Kolay bozunabilir
160
Depo Gazı Oluşum Hızı
(k)
:
Depo gazı oluşum hızı, atık
kütlesinin nem içeriği, besin elementleri (
nütrient)
varlığı, pH
ve sıcaklıktan etkilenir. Bu nedenle
k
değeri yıllık ortalama
yağış değeri ile atık kompozisyonuna göre belirlenmelidir. Bu
değerlendirme ve seçim CRA’nın tanımladığı
k
değerleri seçim
matrisinden kolaylıkla yapılabilir (Tablo 3).
Tablo 3: k değerleri seçimmatrisi [9]
Yağış (mm/yıl)
CRA Atık Sınıfı
1. İnert
2. Orta
Bozunabilir
3. Kolay
Bozunabilir
<250
0.01
0.01
0.03
250 – 500
0.01
0.02
0.05
500 – 1,000
0.02
0.04
0.09
1,000 – 2,000
0.02
0.06
0.11
2,000 – 3,000
0.03
0.07
0.12
>3,000
0.03
0.08
0.13
Tablo 1’de verilen katı atık bileşimi ve CRA [9] yaklaşımında
Tablo 2’de verilen değerler kullanılarak Harmandalı Katı Atık
Depolama Sahası’na özgü potansiyel metan oluşum kapasitesi
hesaplanmıştır. Her atık sınıfı için tek tek metan potansiyeli ve
toplam metan potansiyeli hesabı detayları Tablo 4’te verilmiştir.
Buna göre, İzmir kentsel katı atığı için potansiyel metan oluşum
kapasitesi 109 m³ CH4/ton atık olarak belirlenmiştir.
Tablo 4: Saha için metan potansiyelinin
hesaplanması
Atık Türü
Bileşim (%)
CRA
Sınıfı
Metan Pot. (m³/ton)
Mutfak atığı
44.42
3
71.07
Kağıt
7.46
2
8.95
Karton
4.57
2
5.48
Plastik
7.73
1
1.55
Cam
5.18
1
1.04
Metal
1.09
1
0.22
KEEE
0.10
1
0.02
Tehlikeli atık
0.43
1
0.09
Bahçe atığı
2.91
3
4.66
Diğer yanmayan
6.45
1
1.29
Diğer yanan
10.67
2
12.80
Diğer
0.50
1
0.10
Kül ve ince
8.49
1
1.70
Toplam
108.96
Burada belirlenen potansiyel metan oluşum kapasitesi (
L
0
),
depo gazının hesaplanmasında LandGEM modeli tarafından
kullanılan bir parametredir. Ancak, matematiksel eşitliklerde de
göründüğü gibi, TNO, Tabasaran-Retenberger ve Multi-Phase
modelleri depo gazı / metan potansiyeli tahmininde atık kütlesi
içindeki organik karbon içeriği parametresini (
C
org
) kullanırlar.
Bu parametreler (
L
0
ve
C
org
) stokiyometrik dönüşümler ile bir-
birlerine çevrilebilirler. Bozunan 1 kg organik karbon 0.933 m³
metan üretir; yani
L
0
parametresi teorik olarak
L
0
= 0.933∙
C
org
olarak tanımlanabilir [7]. Model bulguları arasında daha iyi
kıyaslama yapabilmek için, TNO ve Tabasaran-Retenberger
Phase modelleri için bu eşitlikten (109/0.933 ile)
C
org
= 117 kg
OC/ton atık olarak hesaplanmıştır.
Çalışma bölgesi olan İzmir’de 1971 – 2013 dönemi için yıllık
ortalama yağış yüksekliği 688.5 mm’dir [10].
k
değerinin belirlen-
mesi için yağış yüksekliği yanında CRA atık sınıfının da bilinmesi
gerekmektedir. Tablo 5’de görülen atık bileşeni yüzdeleri ve
CRA sınıfı kullanılarak İzmir kentsel katı atığı için ağırlıklı CRA
atık sınıfı 2.2 olarak hesaplanmıştır. Bu değer, depolama saha-
sında depolanan atık kütlesinin kolay bozunur sınıfına yakın
karakteristikte olduğunu ortaya koymaktadır. 688.5 mm yıllık
ortalama yağış yüksekliği [10] ve atık sınıfı 2.2 için
k
değeri 0.10
1/yıl olarak belirlenmiştir.
Tabasaran-Retenberger modeli için, sahadaki ortalama sıcaklık
30 °C dikkate alınarak, önerilen değer aralığında depo gazı
oluşum hızı
k
= 0.025 1/yıl olarak kabul edilmiştir.
Multi-phase modeli için mevcut katı atık bileşimi göz önüne
alınarak hızlı, orta ve yavaş bozunan atık sınıfları için
ki
değerleri
sırasıyla 0.185 1/yıl, 0.10 1/yıl, 0.03 1/yıl olarak seçilmiştir. Benzer
şekilde organik karbon içerikleri (
C
o,i
) hızlı, orta ve yavaş bozu-
nan atık sınıfları için sırasıyla 172 kg OK/ton, 129 kg OK/ton ve 21
kg OK/ton olarak belirlenmiştir.
TNO ve TNO modeli esas alınarak geliştirilen Multi-Phase mode-
linde yer alan üretim faktörü ise modelde önerildiği gibi d = 0.58
olarak kullanılmıştır.
2.4. Brüt ve Net Enerji Potansiyeli
Depo gazından enerji geri kazanımında, depo gazının nemli
yapısı ve sülfür bileşikleri, metan dışı organik bileşikler
(NMOCs) ve uçucu organik asitler (VOCs) gibi istenmeyen
gazların varlığı dikkate alınmalıdır. Depo gazı içinde bulunan
istenmeyen gazlar yüksek nem ile birlikte toplama sisteminde
korozyona neden olabilir. Bu tür sorunların önlenmesi ama-
cıyla ve kullanılması planlanan depo gazı dönüşüm sistemi
tipine göre ham depo gazının farklı ön işlemlerden (granül
aktif karbon, seçici solvent, demir süngeri ile ön arıtım gibi)
geçmesi gereklidir. Uygulanan ön arıtma işlemlerine göre
depo gazı; düşük, orta ve yüksek kalite olmak üzere üç farklı
katagoride değerlendirilir [4].