evsel atik yÖnetİmİnde yakma teknolojİlerİ · entegre Çevre uyumlatırma stratejisi projesi...
TRANSCRIPT
EVSEL ATIK YÖNETİMİNDE YAKMA TEKNOLOJİLERİ
Kadir SEZER
Çevre Yüksek Mühendisi
2012 ATIK YÖNETİMİ SEMPOZYUMU SUENO OTEL–SİDE, ANTALYA, 24-26 NİSAN 2012
1
Baruthane Transfer İstasyonu
Halkalı Transfer İstasyonu
Hekimbaşı Transfer İstansyonu
Tıbbi Atıkların Toplanması
Tıbbi Atık Yakma Tesisi
Yeni Bosna Transfer İstasyonu
Aydınlı Transfer İstasyonu
Açık Kompostlaştırma ve Geri Kazanım Tesisi
Çevre Laboratuarı
Sızıntısuyu Nihai Arıtma Tesisleri
Silivri Transfer İstasyonu
Küçükbakkalköy Transfer İstasyonu
AB ile Uyumlu Stratejik Plan Hazırlanması
Sızıntısuyu Ön arıtma Tesisi
Kantar Otomasyon Sistemi
Hafriyat ve Yıkıntı Atıkları Yönetimi
Gemilerden Kaynaklanan Atıkların Toplanması
Ambalaj Atıklarının Kaynağında Ayrı Toplanması
RDF Tesisi
Kıraç Eğitim Merkezi
Depolama Sahaları Enerji Üretimi
Hafriyat ve Yıkıntı Atıkları Geri Kaz.anım Tesisi
Atık Yönetim Otomasyon Projesi
Endüstriyel Atık Yönetimi
2 Düzenli Depolama Sahası
Kompost ve Geri Kazanım Tesisi
Hasdal Enerji Üretim Tesisi
Organik Atıklarından Biyogaz Üretimi
Evsel Katı Atıkların Yakılması
94 ÖNCESI…
1953 yılına kadar denize de dökülen katı atıklar 1995’e
kadar;
•Ümraniye- Hekimbaşı
•Kartal- Yakacık
•Tuzla-Aydınlı
•Küçükçekmece-Halkalı
•Esenler-Habipler
•Şişli – Feriköy
•Kemerburgaz-Hasdal
vahşi depolama alanlarında depolanmıştır.
Katı Atık Bertarafında Yönetim Politikaları
3
ATIK YÖNETİMİ POLİTİKASI
Kurum/Kuruluş Adı Temel Belgeler
Başbakanlık Devlet Planlama
Teşkilatı
Kalkınma Planları
«Kentsel ve Kırsal Altyapı sektörü içinde “İçme Suyu, Kanalizasyon,
Arıtma Sistemleri ve Atık Yönetimi” veya Gelişme Eksenleri
(Çevrenin Korunması ve Kentsel Altyapının Geliştirilmesi)»
Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Yüksek Maliyetli Çevre Yatırımlarının Planlanması Projesi (EHCIP)
Katı Atık Ana Planı (KAAP)
(büyükşehir dışındaki belediyeler )
Entegre Çevre Uyumlaştırma Stratejisi Projesi (UÇES)
Atık Yönetimi Eylem Planı
Kurum/Kuruluş Adı Temel Belgeler
İstanbul Büyükşehir Belediye İstanbul Katı Atık Yönetimi Fizibilite Raporu
(CH2M-Hill International Ltd.)
İstanbul için AB Çevre Mevzuatı ile Uyumlu Entegre Katı Atık
Yönetim Planı
4
TÜRKİYE’NİN AB İLE UYUMLU KATI ATIK YÖNETİMİ POLİTİKASI
Çevre ve Orman Bakanlığı tarafından hazırlanan Yüksek
Maliyetli Çevre Yatırımlarının Planlaması için Teknik
Yardım Çalışmasına göre AB direktiflerine Uyum zaman
çizelgesinde İstanbul 1a bölgesinde tanımlanmıştır.
Bölge
Tanım
Ayrı toplama/ kompost
(kentsel alan)
ATM / MGT / Atık kumbaraları
Termal Dönüşüm (Yakma)
Düzenli
Depolama
İnşaat ve
Hafriyat
atıkları geri
dönüşümü/
Biyometan
tesisi
Kentsel alan
Kırsal alan
1a İstanbul, İzmir (büyük şehirler)
2010 (%20)
2008/ 2010
2010 / 2015
2013/ 2017
2008 / 2009
2008 / 2011
1b Diğer büyük şehir belediyeleri
2015 (%30)
2010 / 2015
2015 / 2020
2022
2011 / 2016
2011 / 2016
1c Diğer belediyeler (orta/küçük)
2015 (%100)
2015 / 2020
-
-
2016 / 2020
2014 / 2020
5
ATIK YÖNETİM POLİTİKALARI
İstanbul Katı Atık Stratejik Planı (İBB
Stratejik Plan, 2005)
Pilot Study for Project Formation for Solid
Waste Management Project in Turkey (JBIC,
2006)
Kaynağında ayrı toplama yapılan nüfus dışındaki
il nüfusunun yaklaşık %70’ni oluşturan nüfusun
atıkları karışık olarak konteynerlerde toplanarak
aktarma istasyonları üzerinden termal dönüşüm
(yakma/gazlaştırma) tesislerine iletilerek termal
arıtma ve enerji geri kazanımı sağlanacaktır. İlk
termal dönüşüm Tesisleri 2013 yılında
işletmeye alınacaktır.
Yüksek Maliyetli Çevre Yatırımları Planlaması Projesi Katı Atık Sektörü AB Direktifleri ile
Uyumlu Ulusal Master Planı (EHCIP,2005)
Türkiye’de AB Düzenli Depolama Direktifi 2020 yılı hedeflerinin sağlanabilmesi için Büyükşehirlerde
kompost (~%20-30) ve termal dönüştürme (~%70-80) uygulanması gerekmektedir.
6
Entegre Katı Atık Yönetimi ve İstanbul’daki Durum
7
ATIK MİKTARLARI&DÜZENLİ DEPOLAMA KISITLAMASI
8
MEVZUATA UYUM İÇİN GEREKEN ATIK BERTARAF KAPASİTESİ
***Düzenli Depolama Yönetmeliği ile Uyumlu Bir Atık Yönetimi için gereken sistem kapasitelerini en
aza indirmek için, kaynağında ayırma en önemli kriterlerden biridir.
Atık Miktarı
(ton/gün)
Organik Atık
(ton/gün) Gerekli
Sistem
Kapasitesi
(ton/gün)
Oluşan
Depolanabilir
Depolama
Fazlası Organik
2005 11.435* 6.957* 6.957 0 0
2015 18.448** 9.039 4.522 4.517 9.411
2018 20.264** 9.727 3.478 6.248 13.583
2025 24.967** 11.734 1.739 9.995 22.716
* : 2005 Yılı Depolanan Atık Miktarı ** : Beklenen Atık Oluşum Miktarı
% 65
% 50
% 25
9
TERMAL BERTARAF YÖNTEMLERİ KULLANIM DURUMU
10
Termal Bertaraf Yöntemi Kullanımı
• AVRUPA – 400 E YAKIN TESİS
– YAKLAŞIK 59 MİLYON TON KATI ATIK BERTARAFI
– 7 MİLYON EVİN İHTİYACI - 23 MİLYON GWH
ELEKTRİK ENERJİSİ ÜRETİMİ
– 13 MİLYON KONUTUN İHTİYACI – 58 MİLYON
GWH ISI ENERJİSİ ÜRETİMİ
11
Termal Bertaraf Yöntemi Kullanımı
• ABD – 87 TESİS
– 30 MİLYON TON KATI ATIK BERTARAFI
– 15 MİLYON GWH ENERJİ ÜRETİMİ
12
Termal Bertaraf Yöntemi Kullanımı
• JAPONYA – 1300 ÜN ÜZERİNDE TESİS (YAKLAŞIK 250 KADARI
ATIKTAN ENERJİ ÜRETME TESİSİ)
– % 77 TERMAL YÖNTEMLER İLE BERTARAF
13
27 AB Ülkesi Katı Atık Bertarafı
Yakma
14
Bertaraf Yöntemleri Kullanımı
AB
D
DA
NİM
AR
KA
İSV
EÇ
HO
LLA
ND
A
ALM
AN
YA
İTA
LYA
İNG
İLTE
RE
JAP
ON
YA
TAY
VA
N
SİN
GA
PU
R
ÇİN
D. DEPOLAMA GERİ KAZANIM KOMPOST
TERMAL YÖNTEMLER
Kaynak: Chilton M., “WTE Worldwide”, Waste Management World, Nov-Dec 2008
15
Yanma Teorisi
• Yanma için 3 önemli faktör (3T); süre, sıcaklık ve türbülanstır.
• Süre: Yakma tesislerinin yanma odalarının hacim ve boşluk dizaynları için önemlidir. Katı atığın ve oluşan uçucuların tam olarak yanması için yeteri kadar hacim olmalıdır.
• Sıcaklık: Yakmanın devam etmesi için gerekli olan itici güçtür. Yüksek nem ve düşük ısı değerlerine sahip atıkların yakılmasına destektir veya yanma odasının ön ısıtılması için yardımcı ısı kaynağıdır.
• Türbülans: Yakma ürünleri ile hava arasındaki karışımı arttırarak tam yanmanın gerçekleşmesini sağlamaktadır.
16
ATIK YAKMA
• Diğer atık bertarafı yöntemlerine
göre en az alan ihtiyacı
• Giren atığın ağırlık olarak %25’e,
hacim olarak %10’a azaltılması
• Atık nakliye bedellerinin azaltılması
(şehrin içine kurulması halinde)
• Küllerin inşaat sektöründe
hammadde olarak kullanılması
• Enerji üretimi (elektrik ve sıcak su)
• Sera etkisi oluşturan fosil kaynaklı
yakıtlarının kullanımın azaltılması
• Yüksek ilk yatırım
maliyeti
• Yüksek işletme
maliyetleri
• Halkın tepkisi
AVANTAJLAR DEZAVANTAJLAR
17
TERMAL BERTARAF TEKNİKLERİ
18
TERMAL YÖNTEMLER
TERMAL
BERTARAF YÖNTEMLERİ
YAKMA GAZLAŞTIRMA DİĞER
YÖNTEMLER
IZGARALI
SİSTEMLER
(Stoker-Grate)
AKIŞKAN
YATAKLI FIRIN
(Fluidized Bed)
DÖNER
TAMBUR FIRIN
(Rotary Kiln)
Sabit
Akışkan
Yatak
Döner
Akışkan
Yatak
PİROLİZ GAZİFİKASYON Plazma
Elektrik Arkı Sabit Izgaralı
Sistemler
Hareketli Izgaralı
Sistemler
19
Piroliz, Gazifikasyon ve Yakma
ÜLKE
PYROLYSIS & GASIFICATION
(%)
YAKMA
AKIŞKAN YATAK (%)
IZGARALI
(%)
Belgium 3 10 87
France 9 34 57
Germany 35 10 55
Italy 35 30 35
Nerharland 5 10 85
England 14 36 50
Juniper Consultancy
Avrupa’da evsel katı atık bertarafı için kullanılan teknolojilerin
yüzdeleri. (1996 – 2006 tarihleri arası kurulan tesisler)
20
Termal Bertaraf Yöntemleri - Kıyaslamalar
YAKMA PİROLİZ GAZİFİKASYON
Reaksiyon Sıcaklığı (°C)
800 – 1450 250 – 700 500 – 1600
Yanma Odası Basıncı (bar)
1 1 1–45
Ortam Hava İnert – Azot O2,H2O
Stokiyometrik Hava Oranı
> 1 0 < 1
Gaz Halindeki Ürünler CO2, O2, N2 H2, CO, H2O, N2 H2, CO, CO2, CH4, H2O, N2
Katı Haldeki Ürünler
Kül, Cüruf Kül, Kömür Cüruf, Kül
Sıvı Haldeki Ürünler - Piroliz Yağı, Su -
Kaynak: “Reference Document on the Best Available Techniques for Waste Incineration”, European Comission Integrated Pollution Prevention and Control, Brüksel, 2006
21
Yakma Akım Şeması
Kaynak: Feasibility Study Of Thermal Treatment Options For Waste In The Limerick, 2005
22
Atık Yakma Tesisi Üniteleri
1. Atık Kabul ve Boşaltma
2. Atık Depolama Haznesi
3. Yanma Odası
4. Buhar Üretimi (Kazan )
5. Enerji Üretimi (Jeneratör)
6. Arıtma Birimleri
7. Baca
1
2
3
4
5
6
7
23
1. Atık Kabul ve Ön İşlem
• Atık kabul biriminde faturalandırma, denetleme ve
kontrol maksadıyla atık tartılır, kaynak bilgileri,
miktarı ve türü kaydedilir.
24
2. Depolama ve Atık Besleme
• Atık, miktar ve içeriğindeki günlük değişimleri dengelemek amacıyla depolama yapısında biriktirilir.
• Depolama yapısı genelde betonarme su geçirmez yapı şeklinde inşa edilir.
• Buraya boşaltılan atık köprü vincine bağlı kancalar kullanılarak karıştırılır.
• Atık yakma aşamasından ihtiyaç duyulan hava; atık depolama yapısından emilerek yakma odasına iletilir.
25
2. Atık Besleme
26
3. Yanma Odası (Fırın)
• Avrupa’da kurulu olan evsel katı atık yakma tesislerin %90’ında ızgaralı sistem kullanılmaktadır. •Karışık evsel katı atıkların yakılması için en çok kullanılan teknik ızgaralı yakma sistemleridir. • Izgaralı sistemlerde evsel katı atıkların yanında, tehlikeli nitelikte olmayan endüstriyel atıklar ve arıtma tesisi çamurları da yakılabilmektedir.
27
Yakma Teknikleri – 1 Izgaralı Sistemler (Stoker)
Hareketli ızgara Yanma odası içi hareketli ızgaralar
28
Yakma Teknikleri – 2 Akışkan Yatak
• Yanma odasının alt kısmında sıcak hava üflenerek uçurulan kum kullanılır.
• Atık yanma işleminden önce belli tane büyüklüğünü sağlayacak şekilde parçalanmak amacıyla bir ön işlemden geçirilir.
• Kızgın kum ile karışan atık fazla hava varlığında yanar.
• Sabit akışkanlar yatağı fırınlarının ortasında genellikle huni veya silindirik şekilde düzenlenmiş bir reaktör bulunur. Döner akışkanlar yatağı fırınları, sabit olanların geliştirilmiş şekilleridir. Burada, yakma sonucu oluşan küller, yakma hücresine geri aktarılır.
29
Yakma Teknikleri – 3 Döner Tambur Fırın
• Özellikle tehlikeli atık bertarafı için kullanılmaktadır.
• Yanma odasının ardında bir son yanma bölümü (afterburner) kullanılır. Yatay döner fırında yakılamayan baca gazları ve tozlar, afterburnerde daha yüksek sıcaklıkta yakılır.
• Atıklar döner silindir fırında tam yanma sağlayıncaya kadar kalmalıdır. Bu bekletme süresi atık cinsine, kullanılan teknolojiye ve işletme şartlarına bağlı olarak değişmektedir.
• Sıcaklık evsel atık için en az 850°C, tehlikeli ve tıbbî atık için ise en az 1200 °C'de tutulmalıdır.
30
Yakma Tekniklerinin Avantaj ve Dezavantajları
AVANTAJLAR DEZAVANTAJLAR
Izgaralı Sistemler
(Grate, Stoker)
Ön işleme gerek yoktur.
Yaygın kullanım
Değişik kompozisyona ve kalorifik değere
sahip atıklar için uyarlanabilir
% 85’e varan termal verim değerleri elde
edilebilir
1200 ton/gün kapasiteye kadar çıkılabilir
Tehlikeli atıkların bertafında
kullanılamaz.
Bakim ve İYM yuksek
Akışkan Yataklı
Sistemler
(Fluidized Bed)
Değişik kompozisyona ve kalorifik değere
sahip atıklar için uyarlanabilir
%80’ e varan termal verim değerleri elde
edilebilir
Atıklar ön işleme tabi tutulmalıdır.
Daha az kullanılan bir teknik
olduğu için işletmede sorunlar
yaşanabilir.
Döner Tambur Fırın
(Rotary Kiln)
Sıvı ve katı her tür atık için
kullanılabilmektedir
On isleme gerek yok
%90 termal verim
Az yaygin
Maliyet bakim oldukca yuksek
Daha az kullanılan bir teknik
olduğu için işletmede sorunlar
yaşanabilir
480 t/d
31
4. Enerji Geri Kazanımı
Atıkların yakılması sırasında ısı
üretilir.
Uygun yöntemlerle enerji giren
atıkların kalorifik değerinin % 70'i
ilâ % 80'i olarak değerlendirilebilir.
32
ENERJİ ÜRETİMİ
ALTERNATİFLERİ
YALNIZCA
ISI ÜRETİMİ
YALNIZCA
ELEKTRİK ÜRETİMİ
ELEKTRİK + ISI ÜRETİMİ
• ~% 60 verim
• Isı satışı konusunda sıkıntı
• Merkezi ısıtma sistemi gerekir
• Sanayiye ısı ve veya buhar
şeklinde satılabilir.
• ~%25 verim
• Satış konusunda sıkıntı yok
• Yüksek İYM
• ~%80 verim.
• En avantajlı alternatif
• Isıyı satın alacak kaynak
bulunmalı
• En yüksek İYM
4. Enerji Geri Kazanımı
33
TABAN KÜLÜ
% 10-20
Yanma
ünitesi Gaz arıtma üniteleri Baca Atık
kabul
haznesi
Atık
boşaltma
rampası
Taban Külü
Yanma ünitesi Baca
Atık
kabul
haznesi
Boşaltma
rampası
GAZ YIKAYICI
(SCRUBBER)
GAZ ARITMA ARTIKLARI
5. Gaz Arıtma Sistemi Artıkları
• Atık yakma sistemlerinin çevreye olan en önemli etkisi yanma sonucu oluşan gaz emisyonlarıdır.
• Üzerinde dikkatle durulan emisyon kontrolü konusunda son 10-15 yılda önemli ölçüde ilerleme kaydedilmiştir.
• Yanma sonucu oluşan atık gaz içerisindeki kirleticiler 5 ana başlık altında toplanmaktadır:
KİRLETİCİ ARITMA TEKNİĞİ KULLANILAN KİMYASAL
Toz (Partiküler Maddeler)
Bez Filtre Elektrostatik Tutucu
-
Asidik Gazlar Ağır Metaller (Civa Hariç)
Kuru Sistemler Yarı Kuru Sistemler Islak Sistemler
CaO – Sönmemiş Kireç Ca(OH)2 – Sönmüş Kireç NaHCO3 – Sodyum bikarbonat NaOH – Sodyum Hidroksit
NOx SCR SNCR
NH3 – Amonyak Çözeltisi H2NCONH2 – Üre
Civa (Hg) Ağır Metaller PCDD/F Uçucu Organik Karbonlar
Bez Filtre Elektrostatik Tutucu
Aktif Karbon Aktif Linyit
5. Baca Gazı Arıtma Sistemi
Yanma ünitesi Gaz arıtma
üniteleri Baca
Atık
kabul
haznesi
Boşaltma
rampası
Torba filtre
(ESP filtre)
UÇUCU KÜL
Uçucu Kül
5. Baca Gazı Arıtma Sistemi
• Atık yakma sistemlerinin çevreye olan en önemli etkisi yanma sonucu oluşan gaz emisyonlarıdır.
• Baca gazı arıtma sistemleri, gaz arıtımında kullanılan değişik işlemlerin bir araya getirilmesiyle kurulan komplike bir sistemdir.
• Üzerinde dikkatle durulan emisyon kontrolü konusunda son 10-15 yılda önemli ölçüde ilerleme kaydedilmiştir.
Bina İçi Baca Gazı Arıtma Sistemi
Elektrostatik tutucu SCR Reaktörü
5. Baca Gazı Arıtma Sistemi
BACA GAZI ARITMA SİSTEMİ-Toz Arıtımı
• Atık yakma sistemlerinde oluşan kirleticilerin miktar
olarak en büyük kısmı toz şeklindeki uçucu
partiküllerdir.
• Yanma sonucu oluşan uçucu partiküllerin (tozların)
arıtımı için temelde iki sistem kullanılmaktadır:
1. Bez Filtre (Fabric Filter)
2. Elektrostatik Tutucu (ESP)
BACA GAZI ARITMA SİSTEMİ-Toz Arıtımı
Elektrostatik Toz Tutucu Kesiti Bez Filtre
BACA GAZI ARITMA SİSTEMİ-Asidik Gazların Arıtımı
• Baca gazı arıtma sistemleri gaz arıtımında kullanılan
değişik işlemlerin bir araya getirilmesiyle kurulan bir
sistemdir.
• Atık yakma tesislerinde kullanılan baca gazı arıtma
sistemleri temel olarak 3 ana başlık altında toplanabilir:
1. Kuru Baca Gazı Arıtma Sistemi
2. Yarı Kuru Baca Gazı Arıtma Sistemi
3. Islak Baca Gazı Arıtma Sistemi
Asidik Gazların Arıtımı 1. Kuru Baca Gazı Arıtma Sistemi
• Toz halinde kireçtaşı, baca gazlarıyla reaksiyona gireceği reaktöre püskürtülür.
• Bu reaktörde kireç taşı (CaCO3), baca gazındaki kirletici gazlarla (HCl + HF + SO2) reaksiyona girer ve sonuçta nötr tuzlar (CaCl2, CaF2 ve CaSO3) oluşur.
• Bu katı haldeki nötr tuzlar, bez filtre (FF) ya da elektro filtre (ESP) vasıtasıyla baca gazından ayrılır.
Asidik Gazların Arıtımı 1. Kuru Baca Gazı Arıtma Sistemi
Kaynak: ÇOB, Katı Atık Yakma Tesisleri İçin teknolojiler ve Yer Seçimi, 1999
Asidik Gazların Arıtımı 2. Yarı Kuru Baca Gazı Arıtma Sistemi
• Yarı kuru sistemde, reaktif olarak kireç çözeltisi kullanılır.
• Reaksiyon, püskürtmeli kurutucuda meydana gelir.
• Nötr hale getirilen kirleticiler bundan sonra elektro filtre
ya da bez filtrede baca gazından ayrılır.
Asidik Gazların Arıtımı 2. Yarı Kuru Baca Gazı Arıtma Sistemi
Kaynak: ÇOB, Katı Atık Yakma Tesisleri İçin teknolojiler ve Yer Seçimi, 1999
Asidik Gazların Arıtımı 3. Islak Baca Gazı Arıtma Sistemi
• Elektro filtrede, tozların büyük bir kısmı giderilir.
• Bundan sonra, kirleticiler bir yıkayıcı sistemde absorbe
edilerek baca gazından ayrılır.
• Yıkayıcı aynı zamanda, baca gazlarını soğutma işlevini
de görür.
• SO2 giderimi için NaOH ilâve edilir ve böylelikle nötr bir
tuz (Na2SO3) elde edilir.
• Sıvıların ve aerosollerin giderilmesi için, damla ayırıcısı
veya elektro filtre kullanılır.
Asidik Gazların Arıtımı 3. Islak Baca Gazı Arıtma Sistemi
Kaynak: ÇOB, Katı Atık Yakma Tesisleri İçin teknolojiler ve Yer Seçimi, 1999
BACA GAZI ARITMA SİSTEMİ-Azot Oksitlerin (NOx) Arıtımı
• Yukarıda anlatılan baca gazı arıtma sistemlerinin hiçbirinde, yanma sonucu oluşumu engellenemeyen azot oksitlerin giderimi sağlanamamaktadır.
• Bu kirleticinin arıtılması için mevcut tüm yakma tesislerinde 2 tür arıtma teknolojisi kullanılmaktadır. – Katalitik Olmayan Seçmeli İndirgenme - SNCR
(Selective Non-Catalytic Reduction)
– Katalitik Seçmeli İndirgenme - SCR
(Selective Catalytic Reduction)
Azot Oksitlerin (NOx) Arıtımı a. SNCR Sistemi
• Bu teknikte; yanma odasında yakma ızgarasının hemen üstünde amonyak çözeltisi (NH3) püskürtülerek NOx lerle reaksiyonuna girmesi sağlanır.
• Reaksiyona girmeyen NH3 çözeltisi baca gazıyla birlikte gaz arıtma sistemine girer.
• Amonyak çözeltisi yüksek sıcaklıkta NOx oluşumuna sebep olduğundan, SNCR sisteminde çözelti yanma odasının farklı sıcaklığa sahip bölümlerinde tam reaksiyon için gerekli oranlarda püskürtülmektedir. Kaynak: EUROPEAN COMMISSION, Reference
Document on the BAT for Waste Incineration, 2006
Azot Oksitlerin (NOx) Arıtımı b. SCR Sistemi
• Seçmeli katalitik indirgenmede de amonyak çözeltisi (NH3) kullanılır. Reaksiyon temizlenmiş baca gazında gerçekleşir.
• Baca gazı SCR reaktörüne (platinum, rhodium, TiO2, zeolit içerir) giren gaz burada gerçekleşen reaksiyonlar neticesinde NOx den arındırılmış olur.
• SCR reaktörleri, ıslak sistemlerde yıkayıcılardan veya dioksin filtresinden sonra; kuru ve yarı kuru sistemlerde ise bez filtreden sonra gelmektedir.
• Bu amaçla SCR ye girmeden önce gazın sıcaklığı eşanjör kullanılarak 200- 300 °C sıcaklığa getirilir.
Azot Oksitlerin (NOx) Arıtımı
SNCR SCR
NOx Giderme % 80 % 90
Gaz Isıtma Gerekmez Gerekir
NH3 İhtiyacı Yüksek Düşük
Yatırım Maliyeti Düşük Yüksek
İşletme Maliyeti Düşük Yüksek
DEĞERLENDİRME • SCR daha yüksek NOx giderme verimi
sağlamasına rağmen daha pahalı bir tekniktir.
• SCR proses optimizasyonu daha kolaydır.
Atık Kalorifik Değeri
• Yanma özelliklerinin tespitinde kullanılan temel
parametre, atığın yakılması sonucu ortaya çıkacak enerji
miktarını ifade eden kalorifik değerdir.
• Bu değer üst ısıl değer (brüt kalorifik değer) ve alt ısıl
değer (net kalorifik değer) şeklinde ifade edilir.
ww
HH üstalt
85,5
100
100
53
Avrupa’da Oluşan Atıkların Kalorifik Değerleri
Atık Türü Net Kalorifik Değer (kcal/kg)
Aralık Ortalama
Karışık Evsel Katı Atık 1500 – 2500 2150
Endüstriyel Atık 1810 – 3000 2620
Geri Kazanım Sonrası Evsel Katı Atık 1500 – 2740 2380
Ambalaj Atığı 4050 – 5950 4760
RDF 2620 – 6190 4290
Tehlikeli Atık 120 – 4790 2320
Arıtma Çamurları 400 – 595 500
Kaynak: “Reference Document on the Best Available Techniques for Waste Incineration”, European Comission Integrated Pollution Prevention and Control, Brüksel, 2006
54
Kalorifik Değer Alt Limitleri
• Amerikan CH2M-Hill International Ltd. Raporu’na
göre minimum atık kalorifik değerleri:
Enerji elde etmek için 2000 – 2500 kcal/kg
İlave yakıta gerek olmadan
yanma için 1500 – 1600 kcal/kg
55
Atık Kalorifik Değerinin Artırılması
• Atıkların nem muhtevasının azaltılması ve kalorifik
değerinin artırılması için yapılabilecekler:
1. Yakma tesisi öncesinde atıkların ön işlemden
geçirilmesi amacıyla bir mekanik biyolojik işleme
tesisi (MBT) yapılması,
2. Daha yüksek kalorifik değere sahip olan atıkların ön
işleme tâbi tutulmadan yakma tesisine doğrudan
iletilmesi.
56
MALİ DEĞERLENDİRME-Yakma Tesisi Girdi ve Çıktıları
ATIK YAKMA TESİSİ
ATIK ENERJİ
ATIK PİYASASI
• Bertaraf Ücreti
ENERJİ PİYASASI
• Elektrik Satışı
• Isı Satışı
YAN ÜRÜN SATIŞI
• Hurda Demir
• Demir Dışı Malzeme
• Yapı Malzemesi
BERTARAF MALİYETLERİ
• Baca Gazı
• Taban külü
• Uçucu Kül
• Atıksu
İŞLETME MALİYETLERİ
• Bakım - Onarım
• Personel
• Sarf Malzemeleri
Kaynak: “Municipal Solid Waste Incineration”, WORLD BANK TECHNICAL GUIDANCE REPORT, 1999
MALİ DEĞERLENDİRME-Tesis İlk Yatırım Maliyeti
MALİ DEĞERLENDİRME-Tesis İlk Yatırım Maliyeti
• REMONDIS AVG Yakma Tesisi - İlk Yatırım
Maliyetin oluşturan kalemlerin yüzdeleri.
İLK
YATIRIM
MALİYETİ
Mühendislik % 8
Bina İnşaatı % 25
Fırın ve Isı Geri Kazanımı % 31
Türbin % 10
Baca Gazı Arıtımı % 6
Elektrik % 10
Arazi ve Altyapı % 10
Avrupa da kurulan yakma tesislerine ait yaklaşık ilk yatırım maliyetleri
Ülke İlk Yatırım Maliyeti (milyon €)
Avrupa Birliği (1999) 350-430
Fransa (2002) 450
Almanya (2001) 329-425
İrlanda (2001) 265-340
İtalya (2001) 285-340
Tesis Adı Kapasite (ton/yıl) Yatırım tutarı
Augsburg 220,000 466 M€
Köln 410,000 410 M€
Stuttgart 450,000 426 M€
İssy les Moul. 488,000 610 M€
Riverside 585,000 400 M€
Kapasiteye Göre Maliyet Düzeyleri
MALİ DEĞERLENDİRME-Tesis İlk Yatırım Maliyeti
Üye Ülkeler Evsel Atık Bertaraf
Ücretleri (€/ton)
Belçika 56 – 130
Danimarka 40 – 70
Fransa 50 – 120
Almanya 100 – 350
İtalya 40 – 80
Hollanda 90 – 180
İsveç 20 – 50
İngiltere 20 – 40
Kaynak: EUROPEAN COMMISSION,Reference Document
on the BAT for Waste Incineration, 2006
Kaynak: The Most Efficient Waste Management
System in Europe, 2006
62
MALİ DEĞERLENDİRME-Tesis İşletme Maliyeti
• REMONDIS AVG Yakma Tesisi - İşletme
Maliyetin oluşturan kalemlerin yüzdeleri.
İŞLETME
MALİYETİ
Amortisman ve Faiz Giderleri % 45
Bakım Giderleri % 20
Ücretler % 12
İdare Giderleri % 10
Kimyasal Tüketimi ve Enerji Giderleri % 7
Kül ve Cüruf Bertarafı % 6
MALİ DEĞERLENDİRME-Tesis İşletme Maliyeti
Depolama – Yakma Maliyet Kıyaslaması
Kaynak: “Environment in the European Union, Avrupa Çevre Ajansı, 2005
64
ÖRNEK TESİSLER
65
Kuruluş yılı 1994 - 2007
Hat sayısı 4 + 2
Hat başına kapasite 30 ton/saat
Toplam kapasite 1.370.000 t/yıl
Üretilen Elektrik E. 67 MW
Elektrik Üretim
Verimi
% 30
Hollanda - AVI Amsterdam
66
İtalya - ASM Brescia
Kuruluş yılı 1998 - 2004
Hat sayısı 2 + 1
Hat başına kapasite 23 t/saat
Toplam kapasite 417.500
Üretilen Elektrik E. 60 MW
Elektrik Üretim Verimi % 27
67
İsveç - SYSAV Malmö
Kuruluş yılı 2003 - 2004
Hat sayısı 2
Hat başına kapasite 25 – 29
ton/saat
Toplam kapasite 410.000 ton
Üretilen Elektrik E. 15 MW
68
Avusturya - Viyana, Spittelau
69
•1969 yılında inşa edilmiş olan
tesis 1990 yılında yakma
sisteminden dış cephe tasarımına
kadar tamamen yenilenmiştir.
• Aynı yıl baca gazı arıtımı için
SCR ve DeNOx sistemi kurulan
tesiste 60 MW ısı enerjisi
üretilerek şehrin merkezi ısıtma
sisteminde kullanılmaktadır.
Avusturya - Viyana, Spittelau
Kuruluş yılı 1969 - 1990
Hat sayısı 2
Hat başına kapasite 18 ton/saat
Toplam kapasite 250.000 ton
Üretilen Elektrik E. 6.4 MW
70
İngiltere - Southampton
•36 m yüksekliğinde 110 m çapında bir kubbe ile üzeri örtülmüş olan yakma tesisinde 14 MW elektrik enerjisi üretilmektedir.
Kuruluş yılı 2004
Hat sayısı 1
Hat başına kapasite 22 ton/saat
Toplam kapasite 165.000 ton
Üretilen Elektrik E. 14 MW
71
Genel Değerlendirme
• Yüksek maliyetli bertaraf yöntemidir.
• Termal Bertaraf, atık yönetiminde bir çok ülkede
yaygınca kullanılan teknolojidir.
• Atık kalorifik değerinin yükselmesi veya seçici
atık kabulü ile enerji geri kazanım-yenilenebilir
enerji üretimi mümkün olabilecektir.
• Yakma, gelişen arıtım teknolojileri ile çevreye
uyarlı duruma gelebilmektedir.
72
73