Katı Atık Yakma Tesisleri İçin Teknolojiler ve Yer Seçimi

Ek 1

Yakma Tesisi Örnekleri


1.1. Avrupa'daki Büyük Belediyeler Tarafından Kullanılan Teknolojiler
1.1.1. Bielefeld'deki Katı Atık Yakma Tesisi
Bielefeld- Herford'daki katı atık yakma tesisi, evsel, ticarî ve evsel nitelikli endüstriyel atıklar için tasarlanmıştır. Ayrıca, tıbbî atık ve atıksu arıtma çamurları yakılabilir. Çizelge Ek 1.1, tesisin yakma kapasitesini göstermektedir.

Çizelge Ek 1.1: Bielefeld'deki (Almanya) Katı Atık Yakma Tesisinin Kapasitesi /14/

Atık türü	Günlük kapasite (t/gün)	Yıllık kapasite (t/yıl)
Evsel atık	535	195 000
Endüstriyel ve ticarî atık	25	85 000
Atıksu arıtma çamuru (% 40 su muhtevası)	85	30 000
Tıbbî atık	30	10 000
TOPLAM	675	320 000

Yakma tesisinin akış şeması Şekil Ek 1.1'de, kesiti Şekil Ek 1.2'de gösterilmiştir. Yakma tesisinin vaziyet planı ise Şekil Ek 1.3'te verilmiştir. Bielefeld yakma tesisinin teknik verileri Çizelge Ek 1.2'de özetlenmiştir.

Çizelge Ek 1.2: Bielefeld'deki Yakma Tesisinin Teknik Verileri /18/

Konu	Özellikler
İşletme	Günde 3 vardiya
Yakma hattı (adet)	3
Kurulu yakma kapasitesi	3 * 384 t/gün
Yakma sistemi	Ters akışlı yatay ızgara; Widmer & Ernst sistemi
Isı değerlendirme	Buhar üretimi
Enerji değerlendirme	Kojenerasyon
Baca gazı arıtma	Elektrofiltre ile dahilî atıksu arıtma sistemiyle çalışan bir yıkayıcı
Emisyon değerleri
- Toplam toz - HCl - HF - Civa	100 mg/m^3 100 mg/m^3 5 mg/m^3 0.01 mg/m^3
Kaba atık ön şartlandırma	2 rotorlu parçalayıcı
Arıtma çamuru yükleme	Ham atık ve arıtma çamuru Loesche atık kaskadı sisteminde homojenize edilir
Cüruf ve hurda metal şartlandırma	Homojenizasyondan sonra Fe metallerinin ayıklanması
Yakılan atık	Katı atık ve arıtma çamuru karışımı (demirsiz ve homojen)
Izgaranın çalışabildiği kalorifik değerler	4 200 – 11 000 kJ/kg
Baca gazı üretimi	132 000 m^3/saat
Kurulu yakma kapasitesi	3 * 52.4 t/saat
Kurulu türbin gücü	1 * 20.4 MW
Kurulu ısı gücü	2 * 35 MW
Kazandan çıkan buhar	400 C, 40 bar
Atık ön şartlandırma biriminin kapasitesi	50 t/saat
Atıksu arıtma kapasitesi	60 m^3/saat
Toplam alan	187 000 m^2
Tesis alanı	15 000 m^2

Şekil Ek 1.1.: Bielefeld Yakma Tesisinin Akış Diyagramı

Şekil Ek 1.2: Bielefeld'deki yakma tesisinin kesiti

Şekil Ek 1.3: Bielefeld'deki yakma tesisinin vaziyet planı (zemin kat)

Şekil Ek 1.4: Neustadt Katı Atık Yakma Tesisi: Baca gazı arıtma biriminin akım şeması

1.1.2. Neustadt'taki (Schleswig Holstein, Almanya) Katı Atık Yakma Tesisi
Neustadt'taki katı atık yakma tesisinin kapasitesi 56 000 t/yıl ya da 8 t/saat'tir. Baca gazı arıtma birimi, hiç atıksu üretmeden çalışmaktadır.
Baca gazı arıtma sistemi aşağıdaki paragraflarda kısaca açıklanmış ve Şekil Ek 1.4'te gösterilmiştir.
Baca gazı, 220 °C'ye soğutulur, sonra yıkayıcının yoğunlaştırılmamış çamuruyla birlikte bir doğru akışlı kurulama biriminden geçer. Çamur, bir santrifüjlü püskürtücü ile mikro- kabarcıklara ayrılır ve böylelikle baca gazı akımında kolaylıkla kurur.
Çamur, kurutma enerjisini baca gazından alır. Bu şekilde, baca gazı kurutma biriminden 160 °C sıcaklıkla çıkar. Paslanmayı önlemek için, kurutma biriminin tüm cidarları elektrikle ısıtılmaktadır.
Baca gazı, kurutma biriminden yüksek verimli iki siklon ayırıcısına geçer. Siklonlarda, 15 m'den daha büyük olan partiküller ayıklanır. Bundan sonra, baca gazı bir yıkayıcıdan geçer. Doğru akımlı su püskürtücüsünde, baca gazlarının sıcaklığı 75 °C'ye düşürülür.
İkinci bir yıkayıcıda, HCl ve HF absorpsiyonu gerçekleştirilir. Gazlar burada, yıkama sıvısına göre ters akışla yoğun bir dolgu tabakasından geçer. Üçüncü yıkayıcıda, SO₂ ve aerosol ayırımı bir halka jet yıkayıcısında gerçekleştirilir. Baca gazlarının ana debisi, birkaç debiye ayrılır ve yıkama sıvıyla birlikte doğru akışla halkada bulunan küçük açıklıklardan geçer. Halka jet yıkayıcısındaki basınç kaybı yaklaşık 45 mbar'dır. Halka jet yıkayıcısından sonra, baca gazları yine dolgulu bir yıkayıcıdan geçer. Bu birimde, sıvı ayırıcısında daha verimli ayırma sağlamak amacıyla, ince damlacıklar tekrar aglomerasyona uğratılır. Sıvı ayırıcısından geçtikten sonra, temizlenmiş baca gazı 60 °C sıcaklıkla 55 m yüksek olan bir baca vasıtasıyla alıcı ortama verilir.
Katı atık yakma ve enerji kazanma tesisinin en önemli teknik verileri Çizelge Ek 1.3'te verilmiştir. Tesisin bir kesiti Şekil Ek 1.5'te verilmiştir.

Çizelge Ek 1.3: Neustadt katı atık yakma tesisinin teknik özellikleri /18/

Konu	Özellikler
İşletme	Her gün 3 vardiya
Yakma hattı (adet)	1
Kurulu yakma kapasitesi	1 * 192 t/gün
Yakma sistemi	Yatay ızgara
Isı değerlendirme	Buhar üretimi
Enerji değerlendirme	Kojenerasyon
Baca gazı arıtma	Atıksu üretmeyen yıkayıcı, Roll-Ciba-Geigy sistemi
Emisyon değerleri
- Toplam toz - HCl - HF - Civa	30 mg/m^3 10 mg/m^3 0.5 mg/m^3 30 mg/m^3
Cüruf ve hurda metal şartlandırma	Yok
Yakılan atık	Evsel atık ve evsel nitelikli ticarî atık
Izgaranın çalışabildiği kalorifik değerler	6 600 – 11 000 kJ/kg
Baca gazı üretimi	66 000 m^3/h
Kurulu türbin gücü	5.3 MW
Kurulu ısı gücü	13 MW
Kazandan çıkan buhar	420 C, 40 bar
Toplam alan	31 900 m^2
Tesis alanı	1 775 m^2

Şekil Ek 1.5: Neustadt Katı Atık Yakma Tesisinin kesiti
1.1.3. Amsterdam Yakma Tesisi (Hollanda)
Amsterdam'daki yakma tesisi, yaklaşık 2 milyon kişiye hizmet eden büyük kapasiteli bir tesistir. Tesisin kapasitesi Çizelge Ek 1.4'te, teknik özellikleri ise Çizelge Ek 1.5'te verilmiştir.
Çizelge Ek 1.4 : Amsterdam'daki (Hollanda) Katı Atık Yakma Tesisinin Kapasitesi

Atık türü	Günlük kapasite (t/gün)	Yıllık kapasite (t/yıl)
Evsel atık	1 390	507 000
Endüstriyel ve ticarî atık	535	195 000
Kaba atık	175	63 000
TOPLAM	2 300	840 000

Çizelge Ek 1.5 : Amsterdam Katı Atık ve Enerji Kazanma Tesisinin Teknik Özellikleri

Konu	Özellikler
Yakma hattı (adet)	4
Kurulu yakma kapasitesi	4 * 30 t/saat
Yakma sistemi	Ters akışlı yatay ızgara
Isı değerlendirme	Buhar üretimi
Enerji değerlendirme	Kojenerasyon
Baca gazı arıtma	Difüzyon ve absorpsiyon, elektrofiltre, yıkayıcı (stripping sistemi)
Emisyon değerleri
- Toplam toz - HCl - HF - Civa	100 mg/m^3 100 mg/m^3 5 mg/m^3 0.01 mg/m^3
Kaba atık ön şartlandırma	1 rotorlu parçalayıcı
Izgaranın çalışabildiği kalorifik değerler	8 750 – 10 500 kJ/kg
Baca gazı üretimi	165 000 m^3/h
Kurulu yakma kapasitesi	16 t/saat
Kurulu türbin gücü	2 * 39.0 MW
Buhar özellikleri	415 °C, 43 bar
Atık ön şartlandırma biriminin kapasitesi	2 * 30 m^3/saat
Tesis alanı	100 000 m^2

Amsterdam yakma tesisinin vaziyet planı Şekil Ek 1.6'da, bir proses diyagramı ise Şekil Ek 1.7'de verilmiştir.

Şekil Ek 1.6: Amsterdam katı atık yakma ve enerji kazanma tesisinin vaziyet planı

Şekil Ek 1.7: Amsterdam katı atık yakma ve enerji kazanma tesisinin proses diyagramı

1.1.4. Viyana'daki (Avusturya) Katı Atık Yakma ve Enerji Kazanma Tesisi
Viyana'daki yakma tesisi, 1972 yılında inşa edilmiş ve modern çevre koruma standardlarına uymak için git gide modernleştirilmiştir. Yakma tesisi, meşhur Avusturyalı ressam Friedensreich Hundertwasser tarafından tasarlanan ilginç binasından dolayı, uluslararası ilgi toplamıştır. Yakma tesisinin kapasitesi, günde 750 t'dur (yıllık 270 000 t).
Tesis ile ilgili teknik bilgiler Çizelge Ek 1.6'da verilmiştir.

Çizelge Ek 1.6: Viyana'daki Katı Atık Yakma Tesisinin Teknik Özellikleri

Konu	Özellikler
Yakma hattı (adet)	2
Kurulu yakma kapasitesi	2 * 16 - 18 t/saat
Yakma sistemi	Ters akışlı yatay ızgara, Martin sistemi
Isı değerlendirme	Buhar üretimi
Enerji değerlendirme	Kojenerasyon
Baca gazı arıtma	Elektrik filtrer (AE&E sistemi), 2 aşamalı yıkayıcı (1. aşama: Quench + konik sulu yüzeylerinde HCl giderimi, 2. aşama: ters akışlı yıkayıcıda SO2 giderimi), ileri baca gazı arıtma: AE&E DeNOx yıkayıcısında denitrifikasyon ve dioksin giderimi
Emisyon değerleri
- CO - SO2 - Co NO2 - HCl - HF - Hg - Pb - Cr - Cd - Zn - PCDD/ PCDF	30.6 mg/m^3 3.1 mg/m^3 0.001 mg/m^3 25.0 mg/m^3 2.1 mg/m^3 0.3 mg/m^3 0.004 mg/m^3 0.011 mg/m^3 0.001 mg/m^3 0.001 mg/m^3 0.057 mg/m^3 0.04*10^-6 mg/m^3
Cüruf üretimi	270 kg cüruf/ t atık
Ortalama kalorifik değer	9 200 kJ/kg
Baca gazı debisi	2 * 90 000 m^3/saat
Kurulu türbin gücü	1 * 5.2 MW
Yıllık ısı enerjisi üretimi	475 000 MWh/yıl
Toplam alan	17 500 m^2

Viyana'daki katı atık yakma ve enerji kazanma tesisinin bir akım şeması Şekil Ek 1.8'de verilmiştir.

Şekil Ek 1.8: Viyana'daki katı atık yakma ve enerji kazanma tesisinin akım şeması

1.2. İzmir'de İnşa Edilecek Katı Atık Yakma ve Enerji Kazanma Tesisi
1996 yılında, İzmir'de 800 000 t/yıl kapasiteli bir katı atık geri kazanım, yakma ve enerji kazanma tesisi Y-İ-D yöntemine göre ihale edilmiştir. Tesiste evsel, ticarî ve evsel nitelikli endüstriyel atıklar ayıklanacak ve geri kazanılamayan kısmı yakılacaktır. Tesis, 6 ana birimden ibarettir:

• 
  Atık kabulü
  
• 
  Ham atık ara depolama
  
• 
  Ayırma
  
• 
  Yakılacak atık deposu
  
• 
  Yakma ve enerji kazanma
  
• 
  Baca gazı arıtma
  

Yakma tesisinin kapasitesi ile ilgili bilgiler, Çizelge Ek 1.7'de verilmiştir:

Çizelge Ek 1.7: Ön Şartlandırma (Ayırma) ve Yakma Birimlerinin Kapasiteleri

	Ayırma		Yakma
Atık türü	Günlük kapasite (ton/gün)	Yıllık kapasite (ton/yıl)	Günlük kapasite (ton/gün)	Yıllık kapasite (ton/yıl)
Evsel atık	1 595	582 000	718	261 900
Endüstriyel/ ticarî atık (evsel nitelikli)	195	71 000	195	71 000
Başka bir ayırma tesisinden gelen yakılacak atık	168	61 500	168	61 500
TOPLAM	1 958	714 500	1081	394400

2.1.2.1.2. Yakma ve Enerji Kazanma Tesisinin Teknik Özellikleri
Izgara sisteminin üstünde bir su borusu kazanı bulunmaktadır. Baca gazı oradan yatay bir ısı değiştiricisinden geçer.
Isı değiştiricisinin altında, baca gazındaki uçucu küllerin kısmen tutulması için kül tutucular bulunmaktadır. Bunların ısı yalıtımı baca gazındaki sıvı fazın damıtılmasını önler. Izgarada oluşan cüruf, doğrudan cüruf işleme birimine gider. Kazanlarda oluşan uçucu kül, homojenize edilip ara depolamaya gider.
Kazanlarda üretilen buhar, bir buhar türbininde elektrik üretimi için kullanılır. Türbinde, yüksek sıcaklık ve yüksek basınçla gelen buharın, sıcaklık ve basıncı düşürülür. Düşük basınçlı buhar, bir kondensörde soğutulur. Damıtılan su, kondensör pompalarıyla kullanma suyu tankına aktarılır.
Buhar türbininden alınan buhar ile, kullanma suyundaki damıtma suyu ısıtılır ve proses için ısı enerjisi temin edilir. Türbin, elektrik üreten jeneratörü çalıştırır.
Her yakma hattının ayrı bir baca gazı arıtma sistemi mevcuttur. Bu arıtma sistemi, bir püskürtücü absorpsiyon yıkayıcısı ile bir bez filtreden ibarettir. Püskürtücü absorpsiyon yıkayıcısında, baca gazı kireç çözeltisiyle soğutulur; aynı anda So_x, HF ve HCl giderilir. Geri kalan uçucu kül ve reaksiyondan kaynaklanan tuzlar, bez filtresinde baca gazından ayrılır. Toz, filtre yüzeyinde bir filtre keki oluşturur. Baca gazları bu filtre kekinden geçerken, tehlikeli maddeler filtre kekinde kalır, baca gazı ise arıtılmış şekilde bacaya aktarılır. Filtre keki, basınçlı hava ile bez yüzeylerinden uzaklaştırılarak artık silosuna aktarılır.
Katı atık yakma ve enerji kazanma tesisinin teknik özellikleri Çizelge Ek 1.8'de özetlenmiştir.
Çizelge Ek 1.8: İzmir Katı Atık Yakma ve Enerji Kazanma Tesisinin Teknik Özellikleri

Parametre	Birim	Özellikler
Yakma tesisinin yıllık çalışma saatleri	saat/yıl	> 7 500
Enerji kazanma sisteminin yıllık çalışma saatleri	saat/yıl	> 8 500
Hatlar		2
Kapasite	t/saat	53.4
Yakma birimi	Adet	2
Hat kapasitesi	t/saat	26.7
Artık bunkerinin kapasitesi	Ton	2 500
Izgara sistemi		Silindrik ızgara sistemi - WÜst tal (6 silindir, ard arda çalışma, eğim 20)
Izgaradaki baca gazı sıcaklığı	C	850
Baca gazının ızgarada kalma süresi	Saniye	> 2
Buhar özellikleri	bar/C	40 / 405
Hat bazında maksimum ısı gücü (Giren atık: 8 000 kJ/kg)	MW/hat	59.3
Maksimum ısı gücü (Giren atık: 8 000 kJ/kg)	MW	118.6
Elektirik enerjisine dönüştürülen ısı enerjisi oranı	%	20
Elektrik üretimi	MW	23.3
Elektrik tüketimi Ön şartlandırma Yakma	MW MW	1.8 3.5
Şebekeye verilecek elektrik	MW	18.0
Öngörülen kalorifik değerler Asgarî Tasarım Azamî	MJ/kg MJ/kg MJ/kg	6.0 8.0 11.0
Baca gazı arıtma hattı	adet	2
Su tüketimi	m³/yıl	< 130 000
Kireç silosu kapasitesi	tons	80
Kireç tüketimi (minimum 93% CaO)	t/a	< 4 000
Ölçüm sıklığı		daily base
Emisyon değerleri
Toplam toz	mg/m³	30
Organik madde (C)	mg/m³	20
HCl	mg/m³	50
HF	mg/m³	2
SO2	mg/m³	300
NO2	mg/m³	---
CO	mg/m³	20
Cd+Hg	mg/m³	0.2
Ni+As	mg/m³	1
Pb+Cr+Cu+Mn	mg/m³	5
PCDD/PCDF (TEQ NATO)	ng/m³	---