Bu çalışmada İstanbul Esenler Belediyesi için, atık yönetimi kalkınma hedefleri kapsamında daha çevreci ve ekonomik sistemler kurulması için termal bertaraf sistemleri araştırılmıştır. Doğru sonuçlar elde edebilmek için bu süreçte Esenler İlçesinde ekonomik gelir düzeylere bakılarak yaz ve kış mevsiminde iki ayrı katı atık karakterizasyon çalışması yapılmıştır. Bu veriler kullanılarak fizibilite analizi yapılmıştır. Karakterizasyon çalışmasında laboratuvar analizi için alınan numuneler üzerinde nem tayini yapılarak atıktaki su miktarı elde edilmiştir. Daha sonra etüvde kurutulmuş sonrasında küçük parçalar haline getirilerek ayrı ayrı hazırlanmış organik parçaların kalorifik değerleri ve bunlar dışındaki ambalaj atıkları belirlenmiştir. Laboratuvarda yapılan kalorifik test sonuçlarından yola çıkarak bulunan değerlerin yakma sistemlerinin fazlaca kullanıldığı Avrupa ülkelerine ve Japonya gibi yakma teknolojilerinde ileride olan ülkelerde üretilen atıklara çok uzak sonuçların elde edilmediği görülmektedir. Mevsimsel olarak farklılık gösteren Esenler İlçesi atıklarının, kalorifik değerleri uygun planlamalar yapılarak özellikle kış mevsimi için kalorifik değer iyileştirmesine gidilebileceği anlaşılmaktadır. Su içeriğinin ve ortalama kalorifik değerinin istenilen düzeylerde olması, Esenler Belediyesi’nde karışık olan kentsel atıkların ek yakıt ilavesi olmaksızın bertaraf edilebileceğini yani yanabilir olduğunu göstermektedir. Enerji geri kazanımı özellikle termal bertaraf sistemlerinde büyün önem teşkil etmektedir. Geri kazanım kazancının yüksek olması için yakma sistemlerinde baca gazından en fazla enerji geri kazanımı sağlayacak teknolojiler kullanılmalıdır. Bunun yanı sıra termal sistemlerin enerji kazanımının fazla olabilmesi için atık özellikleri iyi belirlenmeli ve sisteme uygun atık beslemesi yapılmalıdır.
Karakterizasyon çalışmalarında üç farklı ekonomik gelir grubunun hafta içi, hafta sonu ve genel ortalamaları incelenmiştir. Karakterizasyon çalışmasının sonuçları İstanbul genelinde yapılan karakterizasyon sonuçlarına çok yakındır. Özellikle yaz ve kış dönemleri için organik atık oranı %50’ye yakındır. Ambalaj atıklarının oranı ise %20-30 arasındadır. Esenler genelinde ambalaj atıklarının normalde biraz düşük olmasının nedeni ise ilçe genelinde çöp toplama uygulaması belediye ekiplerince akşam 20:00’ da başlamaktadır. Buna bağlı olarak değerlendirilebilir atık olan ambalaj atıkları belediye ekipleri toplama yapmadan sokaklardan izinsiz ambalaj toplayan sokak toplayıcıları tarafından daha erken saatlerde ambalajlar toplanmaya başlanmaktadır. Karakterizasyon çalışmasının daha gerçekçi olabilmesi için çalışma için yapılan atık toplamaları
98
belediye ekiplerinin saatine uyularak yapılmıştır. Dolayısıyla ambalaj atıklarının oranı İstanbul geneli oluşturulan verilerden düşük olabilir.
Karakterizasyon çalışmalarının sonrasında kalorifik değer analizi çalışmaları başlamıştır. Atıkların ısıl değerleri bomba kalorimetre, DSC ve TGA analizleri ile bulunmuş olup bunun yanı sıra ISO DIS 18125-EN 14918:2009, Dulong ve Scheurer-Kestner ile yanabilirlik desteklenmiştir. Esenler geneli bulunan sonuçlarda su muhtevası %49, yanabilir madde %32 ve kül %19 değerleri elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlarda kış mevsiminde su muhtevasının ve inert madde oranının artması, ilçe genelinde mahalle çöplerinin yerlerden toplanması ve ekonomik gelir düzeyi yüksek olmaması nedeni ile ısınma ihtiyacı için hala soba kullanıldığı söylenebilir. Kentsel katı atıkta bu gibi dış etkenler kaynağında ayrıştırma çalışmaları kadar atığın kalitesini etkilemektedir. Bulunan sonuçlara göre nem, yanabilir madde ve kül miktarı Tanner Diyagramında karşılık gelen yere konularak atığın ek yakıt ihtiyacı olmadan yanabilmesinin mümkün olup olmadığına bakılmıştır. Hali hazırda alınan numuneler ile sonuçlar diyagramda taralı alan içerisinde kalmaktadır. Kış çalışmasında su muhtevasının yüksek olması genel ortalamayı biraz olumsuz etkilese de yaz mevsimi çalışması yanabilir özelliği ile genel ortalamayı yanabilir hale getirmektedir. Çöpün neminin fazla olduğu zamanlarda ön kurutma işlemi yapılarak yakma sistemine çöp hazırlanabilir. Yalnız önleme çabaları öncelikli olduğu için Esenler İlçesinin atığının sudan uzaklaştırılması ve sürekli ilçede atık üreten vatandaşlara kaynağında ayrıştırma konusunda eğitim ve bilinçlendirme çalışmaları yapılmalıdır.
Termal bertaraf sistemleri olan gazifikasyon, piroliz ve kütlesel yakmanın yanı sıra Esenler İlçesi için biyolojik sistemlerde araştırılmıştır. Kompost tesisi ve biyometanizasyon tesisi için maliyet çalışması yapılmıştır. Biyolojik olarak işlenen bir diğer atık RDF incelenmiş ve atığın kalorifik değerini yükseltme amaçlı yapılan bu sisteminde maliyet çalışması yapılmıştır. Son olarak oluşan atıkların düzenli depolanması düşünülmüş ve depolama işleminden sonra oluşan depo gazı için maliyet hesabı yapılmıştır.
Sonuç olarak kurulması düşünülen termal bertaraf tesisleri için atıkların bu bölgeden özellikle kalorifik değerin yüksek, nem muhtevasının düşük olduğu zamanlarda toplanması sistemin ekonomik sürdürülebilirliği açısından oldukça mühimdir. Kış mevsimi gibi nem oranının yüksek olduğu tarihlerde ise atıklar ön kurutma gibi ön işlemler yapılarak daha sonrasında termal yolla bertaraf edilebilir. Bunun yanı sıra karışık atığın Φ80 mm elekten geçirilmesiyle içerisindeki kaba malzemelerin ayrıştırılması sağlanır bu işlemden sonra elek altında kalan kısım hızlı kompostlaştırmada 3 hafta süreyle tutulduğunda kalorifik değeri arttırılmakta ve termal yolla
99
bertarafı mümkün yakıt haline dönüştürülmektedir. Esenler İlçesi mevsim geneli için düşünüldüğünde ise atıkların karakterizasyonu termal yolla bertaraf edilebilecek düzeydedir. Çalışmada sonuç olarak Esenler Belediyesi çöpünün enerji potansiyelinin kütlesel yakma sistemine uygun özellikte olduğu görülmektedir. Esenler Belediyesi’nin katı atıklarının enerji potansiyelinin artması için büyük lokanta ve kafelerden mutfak atıkları ayrı toplanmak suretiyle atığın herhangi bir ön işlemeye uğramadan nem muhtevasını iyi oranda azaltabilmek, mümkündür olabilecektir. İstenilen karakterizasyon özelliklerinde atık temininin sürekliliği, seçilecek olan teknolojinin gereken en uyumlu işletme koşullarında Esenler Belediyesi’nde kentsel katı atık sorununa büyük ölçüde çözüm getireceği görülmektedir. Bu artılarının yanında yakma yönteminin oluşturacağı muhtemel çevresel sorunlar, yani hava kirliliği problemi (dioxin ve furanlar, asit buharları, yanma gazları vb. gibi) ve yakma sonrasında oluşan kaba ve ince külün bertaraf edilmesi vb. gibi ileri mühendislik çözümlerinin gerektireceği durumlar da göz ardı edilmemelidir. Buna istinaden, tüm bu bahsedilen çevresel etkilere çözüm üretildiği, dünya standartlarında emisyon limitlerinin sağlandığı ve maksimum enerji geri kazanımının yapıldığı tesisler planlanmalıdır. Ülkemizde son yıllarda bu konuda ciddi çalışmaların ve yatırımların olduğu da görülmektedir.
100