Organik atıklardan sürdürülebilir enerji geri kazanımı: Biyolojik ve termal geri kazanım proseslerinin analizi

Abstract

Yürütülen tez çalışması kapsamında farklı kaynaklarda üretilen enerji potansiyeli yüksek olan organik atıklardan, alternatif teknolojiler kullanılarak sürdürülebilir şekilde yenilenebilir enerji geri kazanımının fizibilitesi ortaya konmaktadır. Çalışma kapsamında ele alınan organik karakterdeki evsel katı atıklar, endüstriyel içeriğe sahip olmayan arıtma çamurları, ülke genelinde yaygın olarak yürütülen hayvancılık faaliyetlerinden kaynaklanan atıklar ve ülke genelinde bölgesel olarak majör tarımsal faaliyetler neticesinde açığa çıkan atıkların enerji geri kazanımı ile ülke enerji arz çeşitliliğine ve enerji ekonomisine önemli bir katkı sağlanabileceği tahmin edilmektedir. Çalışmanın temeli kapsamlı bir literatür araştırmasına dayanmaktadır. İlk olarak ülke genelinde enerji üretimine uygun olan katı atık potansiyeli araştırılmış ve evsel katı atıklar, endüstriyel içeriğe sahip olmayan arıtma çamurları, majör hayvancılık faaliyetlerinden kaynaklanan atıklar ve her bir coğrafi bölgede yaygın olan tarım faaliyetlerinden kaynaklanan atıklar için literatür kaynaklı miktar tespiti yapılmıştır. Bir sonraki basamakta ise organik madde muhtevası yüksek olan katı atıkların enerji geri kazanımı için yaygın olarak kullanılan prosesler detaylı araştırılmış ve termal geri kazanım prosesleri kapsamında yakma, gazifikasyon (gazlaştırma), piroliz ve biyolojik enerji geri kazanım prosesleri kapsamında ise anaerobik çürütme (digestion) prosesi simüle edilerek, bu proseslerin modellenmesine yönelik parametreler tespit edilmiştir. Evsel katı atık miktarlarının tespitinde TÜİK verilerinden faydalanılmış, her bir il için yıllara bağlı miktarlar tespit edilmiştir. Evsel/Kentsel atıksu arıtma tesislerinden kaynaklanan arıtma çamurlarının miktarı, TÜİK veri tabanında ilan edilen atıksu arıtma miktarları ile ilişkili olarak hesaplanmıştır. Söz konusu hesaplamada coğrafi bölge özellikleri ve arıtma tesislerinin konfigürasyonları dikkate alınmış ve her bir il için oluşan arıtma çamurlarının miktarı tespit edilmiştir. Hayvancılık faaliyetlerinden kaynaklanan atıkların miktarının tespitinde ise Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, Yenilenebilir Enerji Genel Müdürlüğü tarafından oluşturulan Biyokütle Potansiyel Atlası veri tabanından faydalanılmıştır. Buna göre çalışma kapsamında ele alınmak üzere büyükbaş, küçükbaş ve kanatlı hayvan yetiştirme faaliyetlerinden kaynaklanan atık miktarları il bazında tespit edilmiştir. Tarım faaliyetlerinden kaynaklanan atıkların tespitinde ise ülke genelinde tarım faaliyetlerinin değişken olması nedeniyle bölgesel yaklaşım ile ilerlenmiştir. Yapılan literatür çalışmasının kaynağını hayvancılık faaliyetlerinden kaynaklanan atıklarda olduğu gibi Biyokütle Potansiyel Atlası oluşturmaktadır. Çalışma genelinde her bir coğrafi bölge için o bölge içerisinde en fazla miktarda üretilen üç farklı atık tipi esas alınmıştır.