Lefke Çevre ve Tanıtma Derneği   Environmental Society of Lefka

Organik Katı Atıkların Teknik İdaresi (Kullanımı) Ve İşlenmesi

Program:

Kıbrısın Kentsel ve Kırsal Alanlardaki Organik Atıkların Envanterinin çıkarılmasına yönelik

Lefke  Belediyesi ve Denizli  yerleşim birimindeki  pilot uygulama projesi

İşbirliği yapan kuruluşlar:

AKTİ  İnceleme ve Araştırma Merkezi

Lefke Çevre ve Tanıtma Derneği(ESL)

Aglancia Belediyesi

Ergates Toplumu

Lefke Belediyesi

Xero (Denizli) Toplumu

                                                                   Kasım 2004

İçindekiler

1. Giriş …………………………………………………………………………………………3

2.Teknik Uygulamalar..…………………………………………………………………..........4

2.1. Kompostlama……………………………………………………………………………...4

2.1.1 Yöntemin Kısaca Anlatılması……………………………………………………………4

2.1.2. Yöntemin avantaj ve dezavantajları……………………………………………………..5

2.1.3. Yöntemin Kıbrıs şartlarına göre değerlendirilmesi……………………………………...6

2.2. Anaerobik Biyolojik İşlem (Anaerobik Ayrışım)………………………………………....7

2.2.1. Yöntemin Kısaca Anlatılması…………………………………………………………...7

2.2.2. Yöntemin avantaj ve dezavantajları…………………………………………………….8

2.2.3. Kıbrıs’taki organik atıkların işlenmesi tekniği olarak yöntem değerlendirmesi………..9

2.3. Yakmak – Kül etmek (Incineration)……………………………………………………..10

2.3.2. Yöntemin Avantaj ve Dezavantajları…………………………………………………..11

2.3.2. Kıbrıs’taki organik atıkların işlenmesi tekniği olarak yöntem değerlendirmesi……….12

2.4. RDF Üretimi (Atıktan Türemiş Yakıt)…………………………………………………...12

2..4.1. Yöntemin Avantaj ve Dezavantajları………………………………………………….13

2.4.2. Kıbrıs’taki organik atıkların işlenmesi tekniği olarak yöntem değerlendirmesi……….14

2.5. Eritme (Rafine etme)……………………………………………………………………..14

2.5.1. Yöntemin kısaca anlatımı………………………………………………………………14

2.5.2. Yöntemin avantaj ve dezavantajları……………………………………………………15

2.5.3. Kıbrıs’taki organik atıkların işlenmesi tekniği olarak yöntem değerlendirmesi……….15

2.6. Gaz Haline Getirme*………………….…………………………………………………16

2.6.1 Yöntemin kısaca anlatımı……………………………………………………………….16

2.6.2. Yöntemin avantaj ve dezavantajları……………………………………………………17

3. Organik Atıkların İşlenmesi Yöntemlerinin Özeti…………………………………………18

4. Bibliyografik değinmeler…………………………………………………………………..20

1. Giriş

            Uzun yıllar boyunca, kolaylıkla geri dönüştürülmelerine yada yeniden kullanımlarına imkan vermeyen niteliklerinden ötürü (hızlı ayrışım, yüksek nem oranı, kokular yayma), katı organik atıkların sağlıklı gömü alanlarına atılması gerektiği görüşü bulunmaktaydı. Bu olay, kendileri için çok büyük alanlara gereksinim duyulan, doğal ve organize çevrenin kalitesini azaltan milyonlarca ton organik atığın gömülmesine sebep olmuştur. Organik atıkların sağlıklı gömü alanlarındaki anaerobik ayrışımı, AB üyesi ülkelerdeki metan gazının toplam yayılımında %30 paya sahiptir [5]. Metan gazı, sera etkisine yol açan gazların en güçlüsüdür ve etkisi karbon dioksitin yol açtığı etkiden 30 kat daha fazladır [1]. Ayrıca organik atıkların sağlıklı gömü alanlarına atılması, şiddetli kötü koku problemlerine ve hastalıkların yayılmasına katkıda bulunmaları muhtemel haşere ile kemirgenleri cezp etmeye sebep olmaktadır. Sağlıklı gömü alanlarındaki organik atıkların çevre ve toplum sağlığında yol açtıkları kötü etkilerin anlaşılması, bu tür kullanıma maruz tutulmasına izin verilen organik atık miktarlarına sınırlama getiren bir yasanın çıkartılması sonucunu doğurmuştur. Atıkların sağlıklı gömülmelerine ilişkin 1999/31/EK Yönetmeliği organik atıkların 1995 yılındaki oranının aşamalı olarak 2006’da %75, 2009’da %50 ve 2016’da %30 azaltılmasını öngörmektedir. Kıbrıs, Avrupa Yasası’ndaki sorumluluklarını tamamlaması için her aşamada 4 yıl uzatma hakkı verilen ülkelerden biridir. Bu, organik atıkların idaresi için, kompostlama, anaerobik ayrışım, yakma gibi alternatif yöntemler uygulaması gerekliliğini yaratmaktadır. Organik atıkları için ana yöntemler aşağıda izah edilmiş, buna paralel olarak Kıbrıs’ın şartları göz önüne alınarak her yöntemin değerlendirilmesine çabalanmıştır.

2. Teknik Uygulamalar

2.1.Kompostlama

            Kompostlama, organik atıkların, biyolojik olarak sabit, sterile, humus bileşenlerinde zengin tabaka (madde) olan compost elde etmek amacıyla kontrol altındaki koşullar oksijenin varlığı ve mikro – ve makro – organizmaların faaliyetiyle gerçekleştirilen, ısı yayan biyolojik ayrıştırılmasıdır [3]. Bu tabaka, tarımda toprak iyileştirici ve evlerin bahçelerinde tarım amaçlı olarak kullanılabilir. Ayrıca kompost, toprağın ıslahında, ağaçlandırmada ve ayrıca bio-filtre ve ses yalıtım maddesi olarak da kullanılır.

2.1.1. Yöntemin Kısaca Anlatımı

            Kompsotlama, biyolojik bölünmeye uğrayabilen atıkların gaz değişimine (CO₂, O₂) imkan sağlayacak bir düzene sokuldukları zaman gerçekleşir ve tabaka, hetorotrof mikroorganizmaların gelişimi için gerekli olan parçalara (besleyici parçalar, organik madde, gelişim için gerekli küçük kimyasal maddeler, nem) sahiptir. Kompostlamanın ilk aşamalarında, daha büyük organik bileşenlerin, daha az ağırlıklı organik maddelere ve bunun akabinde de anorganik maddelere dönüşümleri sırasında ısı yayılmasından ötürü, sıcaklıkta artış gözlemlenir. Kompostlamanın ilk aşamalarında sıcaklık sıklıkla 65-75 ⁰C’ye varır ve daha sonra aşamalı olarak azalır. Yüksek ısı, gerek bitkisel gerekse hayvansal kaynaklı zararlı mikroorganizmaların yok olmasına katkıda bulunur.

            Kompostloma, dinamik veya sabit (statik) gazlandırma şartlarında gerçekleşebilir. Dinamik gazlandırma şartlarında gaz verilmesi yada çekilmesi olurken sabit gazlandırma, tabakanın düzenli zaman aralıklarıyla karıştırılması ile gerçekleştirilir (window turning)

            Kompostlama sistemleri ayrıca açık (non-reactor) ve kapalı sistemler (reactor or in-vessel systems) olarak ayrılırlar. Açık sistemlerde organik atıklar doğa ortamında bırakılmıştırlar (nem, sıcaklık, hava.vs.). Tam tersine kapalı sistemlerde kompostlama, tabakanın zararlı mikroorganizmalardan kesin olarak arınmasını sağlayacak sıkı kontrol altındaki hava, sıcaklık ve nem koşullarında gerçekleşir.

2.1.2. Yöntemin Avantaj ve Dezavantajları

Avantajlar

            - Basit ve nispeten düşük maliyette teknoloji (bazı kapalı sistemler hariç)

            - Organik atıkların çıkış kaynağına yakın olabilmesinden ötürü atıkların taşınması maliyetini azaltması.

            - Organik maddenin %40-50’lik bir oranı, tabakanın (compost) toprak iyileştirici olarak kullanılmasıyla bitkisel bio-kitleye dönüştürülebilir.

            - Bitkilerin gelişmesi için gerekli olan besleyici tuz ve maddelerin geri dönüşümü.

            - Özellikle nem hapsi ve toprağın sıkılığından ötürü meydana gelen çölleşme etkisinin önlenmesine katkıda bulunan humus bileşenlerinin üretimi.

            - Toksik parazit ve zararlı ot zehirlerinin kullanımının azaltılmasına katkıda bulunabilecek bitki koruma özellikleri.

            - Azot salgılanmasının uzun süre gecikmesi.

            - Zaralı mikroorganizmaların ve otların tamamen yok olması (yabani ot tohumları).

            - Humus bileşenleri bakımından zengin olan ve ticari amaçlarla yok edilen doğal toprak ıslah edicilerin yenilenmesi ve bunlarla kaplı doğal alanların (Peat Bogs – Bataklık Çamuru) korunması.

Dezavantajlar

            - Toprak ıslah edici olarak kullanılabilmesi mümkün olan kompostun üretilmesi için organik atıkların kaynakta ayrıştırılmasının gerekli olması.

            - Kompostloma ürünleri için sürekli pazarın bulunması gerekliliği.

            - Özellikle mutfaktan çıkan organik atıkların kompostlanması sırasında kötü kokulu madde ve bio-gazların periyodik olarak yayılması.

            - Azotun, %20-40 oranında amonyak şeklinde, karbonun ise %40-60 oranında karbon dioksit şeklinde kaybının olması.

            - Özellikle mutfak atıklarının işlenmesi sırasında kemirgen ve böceklerin cezp edilmesi.

            - Özellikle mutfak atıklarının işlenmesi sırasında uzman personele ihtiyaç duyulması.

2.1.3. Yöntemin Kıbrıs Şartlarına Göre Değerlendirilmesi

            Kıbrıs’ın şartları yukarıdaki yönteme uygundur. Yüksek sıcaklıklar organik atıkların hemen kompostlanmasına imkan verirken, yağış düşüşündeki azlık kompostlama sırasındaki filtre üretimi problemlerini sınırlamaktadır. Yukarıdaki yöntemin uygulanmasını gerektiren bir diğer sebeplerden biri de Kıbrıs’ın büyük bir çölleşme problemiyle karşı karşıya olmasıdır.

            Kıbrıs’ta önemli düzeyde, tarım için toprak ıslah edici ve alt tabaka olarak kullanılan peat (bataklık çamuru) ithalatı yapılmaktadır. Kompost, peat kullanımının önemli bir miktarda, özellikle de toprak ıslah edici olarak kullanıldığı alanda, yerini alabilir. Tüm bunlara rağmen, ticari kompostun üretimi için organik atıkların kaynakta ayrıştırılmasının zorunlu olarak değerlendirildiği göz önünde bulundurulmalıdır. Böyle bir şey bahçe organik atıkları için kolaylıkla uygulanabilirken, aynı şeyin mutfak atıkları için uygulanması kolay değildir. Ayrıca, hayvansal proteinler içeren organik mutfak atıklarının kapalı sistemlerde en az 1 saat süreyle işleme tabi tutulmasının gerektiği (EU Αnimal By-Products Regulation EC No 1774/2002) ve aynı zamanda sahip oldukları yüksek nem ve sıklık oranından ötürü dinamik havalandırma koşullarına maruz bırakılmalarının gerekli görülmektedir. Bu olay, mutfak organik atıklarının diğer ev atıklarından ayrılmasındaki zorlukla birleştiğinde, bu kategorideki atıkların kompostlanmasındaki ekonomik tehlikeleri büyük oranda arttırmaktadır. Elbette mutfak organik atıklarının kompostlanması hayvansal proteinlerin çıkarılması durumunda ekonomik açıdan sürdürülebilir olabilir. Bu durumda mutfak organik atıklarının bahçe organik atıkları ile birlikte açık sistemlerde kompostlanması gerçekleşebilir.

2.2 Anaerobik Biyolojik Ayrışım (Anaerobic digestion)

            Anaerobik biyolojik ayrışım, organik atıkların, oksijensiz ortamda, bio-gazların ve sabit organik maddenin üretimi amacıyla, mikroorganizmaların faaliyetiyle (metan familyasından bakteriler dahil) ve kontrol altındaki şarlarda biyolojik ayrışımıdır.[3]

2.2.1. Yöntemin Kısa Anlatımı

            Bu işlem, anaerobik koşulların sağlandığı kapalı biyolojik reaktörlerde gerçekleştirilir. İşlemin tümü üç aşamada yapılır: İlk aşamada büyük molekül ağırlıklı organik bileşenlerin enerji kaynağı olarak kullanılabilecek ürünlere enzimsel dönüşümü gerçekleştirilir. İkinci aşamada (oksijen fermantasyonu), ilk aşamadan elde edilen bileşenler düşük molekül ağırlıklı ara ürünlere dönüştürülür. Üçüncü aşamada (metan fermantasyonu), oksijen fermantasyonu maddeleri, temel CH₄ ve CO₂    olan nihai maddelere dönüştürülür.

Anaerobik ayrıştırmanın ana nihai maddeleri %55-70 oranında metan, yüksek oranda besleyici tuzlardan oluşan sıvı ve fosforik tuzlar bakımından zengin katı biyolojik bir tabakadır.

            Anaerobik ayrıştırma, katıların düşük yoğunluklu fermantasyonu (%4-8) ve yüksek yoğunluklu fermantasyonu (%22) olarak ayrılır. İlk yöntem, biyolojik temizlemelerden elde edilen tortuların kullanılmasıyla besleyiciler ve nem eklenmesiyle gerçekleşir. Bunlara paralel olarak, gerek sıcak su gerekse sıcak hava eklenmesiyle elde edilen 55-60 ⁰C sıcaklık gereklidir. Bu teknik büyük miktarlarda su ve nihai ürünün sudan arındırılması için de yöntemin maliyetini arttıran ekstra teçhizat gerektirir.

            Katıların yüksek yoğunluklu anaerobik fermantasyonu yüksek bir gelişme gösteren ve son yıllarda tüm çapta uygulanan yeni bir yöntemdir. Bu yöntem, nihai ürünün suyundan arındırılmasında daha az gereksinimler, daha az su ihtiyacı ve daha fazla bio-gaz üretimi ortaya koyar. Yöntemin dezavantajı ise metan bakterilerinin faaliyetini ertelemesi mümkün olan yüksek miktarda amonyak üretilmesidir.

2.2.2. Yöntemin Avantaj ve Dezavantajları

Avantajlar

            - Besleyici tuzların neredeyse %100 oranında yeniden elde edilmesi.

            - Anorganik gübrelerin yerine konması imkanı

            - Bio-gaz üretimi (çevre dostu yenilenebilir enerji kaynağı)

            -  Metana dönüştürülmelerinden ötürü organik atıkların miktarında önemli düşüş.

            -  Katı organik atıklar ile atık sıvıların aynı anda işlenmesi imkanı (ör. kirli atık suların biyolojik olarak işlendiği istasyonların tortuları).

            -  Hava verilmesi yada çekilmesini gerektirmemesi.

Dezavantajlar

            - Organik atıkların kaynakta ayrıştırılmasını gerektirir.

            - Üretilen katı tabakanın tarımda kullanılabilmesi için kompostlama gerektirmesi.

            - Sıvının kanalizasyon sistemine atılması imkanının bulunması dışında (besleyici tuzların yoğunluğunun düşük olması kaydıyla), yukarıdaki yöntemin uygulanmasından önce, anaerobik ayrışma sırasında üretilen sıvı gübre için pazarın mevcut olması gereklidir.

            - Anaerobik ayrıştırma sisteminden olası metan sızıntısı sera etkisi olayına katkıda bulunur.

            - Teknik, yalnızca biyolojik olarak kolay ayrışabilen organik atıklar kesimi (readily available organic compounds – kolaylıkla elde edilebilir organik bileşkler) için uygunudur ve bundan ötürü de yüksek miktarda selüloz ve linyit içeren bahçe organik atıklarının işlenmesinde uygulanamaz.

            - Süreç anaerobik koşullarda gerçekleştiğinden ötürü organik tabakaların katılaşması için uzun bir zaman ve bunun sonucunda yapım ve faaliyet masrafları çok fazla olan çok büyük reaktörler gereklidir.

2.2.3 Yöntemin Kıbrıs’ta Organik Atıkların İşlenmesi Tekniği Olarak  Değerlendirilmesi

            Anaerobik fermantasyon özellikle Kıbrıs’taki organik mutfak atıklarının işlenmesi için önemli bir araç teşkil edebilir. Anaerobik ayrıştırma, biyolojik işleme istasyonları tarafından üretilen tortuların (çamur) işlenmesi için kullanılan reaktörlerde gerçekleşebilir ve böylece yöntemin yatırım maliyeti önemli ölçüde azalabilir. Üretilen metanın satılması için pazarların bulunması yukarıda belirtilen bu yöntemin seçilmesi için belirleyici etkenlerden bir tanesini oluşturur. Bu yöntemin kompostlamaya göre daha yüksek işletme maliyeti ortaya koyduğu ve Kıbrıs’taki kentsel organik atıkların önemli bir bölümünü oluşturan bahçe atıklarının işlenmesi için uygun olmadığı da ayrıca göz önüne alınmalıdır [5].

2.3 Yakmak – Kül Etmek (Incineration)     

            Katı atıkların kül edilmesi denildiğinde, hızlı oksitlenme, yani, içlerinde bulunan kimyasal unsurların oksijenler birleşmesine değinilmektedir. Bu, gerek kimyasal değerlerin gerektirdiği miktarda gerekse fazla (bol) hava kullanılmasıyla gerçekleştirilir. Atıkların tam olarak yanması için gerekli koşullar şunlardır:

            - Yakma ocağında yeterli miktarda yakıt maddesi ve oksitlenme aracı.

            - Yakıt maddesinin oksijenle hava akımları (turbulence) ve doğru karışım oranıyla (yakıt – oksijen) sürekli karışımı.

            - Mümkün olan en iyi küllenmenin gerçekleşmesi için yakıtın oksijenle yeterli sürede teması.

            - Yakma sırasında oluşan gazların sürekli olarak uzaklaştırılması.

            - Arzu edilen yanma ısısına ulaşılması.

2.3.1. Yöntemin Kısaca Anlatılması       

            Bu süreçte, organik atıklar diğerlerinde ayrılmazlar. Tartılmanın yapılmasının ardından toplanacakları yere (depo) götürülürler ve burada uygun ısı değerinin sağlanması için ikmale verilen atıkların homojenleştirilmesi gerçekleşir. Bunun ardından atıklar ikmal sistemi (crane-vinç ile kaldırmak) aracılığıyla maddelerin karıştırılması, eşit hava verilmesinin sağlanması ve atıkların yanma fırınlarına (furnace) aktarılması amacıyla ızgaralara (grades) götürülür. Bu fırınlar, yardımcı yakıtın kullanıldığı özel fırınlardır. Kazan, yakıcı maddelerin enerji içeriğinin, elektrik jeneratörlerini harekete geçiren buharın üretimiyle sağlandığı sistemdir. Atıkların yakılması sırasında ortaya çıkan gazlar (ΝΟ_Χ, SO₂, CO₂, HCl, vs.) bir dizi filtre içerisine (aktif  karbon filtresi, vs.) gönderilir.

2.3.2. Yöntemin Avantaj ve Dezavantajları

Avantajlar

- Hakkında önemli tecrübeler olan bir yöntemdir.

- Enerji ve sıcaklık üretimini kombine ederek %85’e varan kesin enerji elde edilmesi.

- Farklı türde atıkların ayrılmasını gerektirmeden uygulanabilmesi

- Atıkların boyutunun önemli ölçüde azalması ve yol inşasında kullanılabilecek madde üretilmesi.

- Üretilen kül sterilize edilmiştir.

- Yenilenebilir olmayan enerji kaynaklarının yerini tutması.

Dezavantajlar

- Yüksek yatırım maliyeti.

- Temizlenmeleri için pahalı teknoloji gerektiren gazların üretilmesi.

- Sağlıklı gömü alanları bulunması gereken, yüksek oranda ağır metaller içeren ince taneli kül üretilmesi.

- Yüksek işletme maliyeti.

- Tehlikeli pisliklerin yayılması

- Kirlilik yaratan gazlara ilişkin daha katı yasaların sunulmasıyla işletme masraflarının daha da artması beklenmektedir.

- Yüksek ısı veren atıkların varlığının gerekliliği. Kağıt ve plastik gibi geri dönüştürülebilir atıkların çıkarılması yöntemin verimliliğini azaltmaktadır.

- Çağdaş yakma istasyonlarının atmosfer kirliliği koşullarına uygun olmalarına rağmen çevreyi kirlettiklerine dair hakim olan düşünce, bunların istenmemelerine sebep olmaktadır (Not In My Back Yard sendromu).

2.3.3. Yöntemin Kıbrıs’ta Organik Atıkların İşlenmesi Tekniği Olarak  Değerlendirilmesi

            Yakmanın, Kıbrıs’taki organik atıkların işlenmesi için uygun yöntem olmaması olasıdır. Kıbrıs’taki araştırmaların sonuçları [5] organik atıkların %60 oranında çok yüksek oranda nem içerdiğini göstermiştir. Bunun sonucunda organik atıkların yakılması doğrudan enerji almakla mümkün olmamaktadır. Ayrıca, üretilen gazların yarattığı yüksek maliyet bu yöntemin, işletme istasyonunun büyük miktarda enerji ürettiği durumların dışında ki bu  olay üretilen atıkların az olması sebebiyle Kıbrıs’ta mümkün değildir, ekonomik açıdan sürdürülebilir olmasını mümkün kılmamaktadır. Ayrıca bu sistemlerde ısı enerjisinin doğrudan kullanılmasının elektrik üretimine kıyasla daha verimli olduğu açıktır. Danimarka gibi ülkelerde atıkların yakılması evlerin ısıtılması için enerji üretmektedir. Böyle bir şey, evlerdeki ısınmanın sadece yılın belli aylarında gerekli olması sebebiyle uygun değildir.

2.4 RDF Üretimi (residual derived fuel)

            Bu yöntemin amacı atıkların kurutulması aracılığıyla yüksek ısı değerine sahip yakıt üretimidir. Atıkların kurutulması genellikle atıkların kuru ve sıcak havayla temas ettirildikleri yöntemlerle gerçekleştirilir. Bu durumda, organik maddelerin önemli bir bölümünün ayrılması gerekir. Bunun aksine kurutma, organik maddelerin kompostlanması sırasında üretilen sıcaklıkla gerçekleşmesi durumunda tüm organik atıklar RDF üretimi için kullanılabilirler. Üretilen maddenin yakılması çimento sanayinin etüvlerinde gerçekleşebilir ve küller nihai dağılımlarına ilişkin problem en aza indirilerek klinkerlerin (İngilizce’de sert tuğla) içine yerleştirilir.

2.4.1. Yöntemin Avantaj ve Dezavantajları

Avantajlar       

- Yöntem organik atıkların kaynakta sınıflandırılması olmaksızın uygulanabilir.

- Yeniden üretilemeyen enerji kaynaklarının yerini alabilecek yüksek ısı değerli yenilenebilir yakıt üretimi.

- Yüksek ısı değerine sahip yakıt üretimi, yeniden dönüşüme tabi atıkların (kağıt, karton,vs.) çıkarılması durumunda bile başarılabilir.

- Yakıtın çimento sanayi etüvlerinde kullanılabilmesi imkanı üretilen külün halledilmesi problemini en aza indirir.

Dezavantajlar

- Yönteme ilişkin tecrübe azlığı

- Sıcak havaya dayanan kurutma tekniklerinin büyük miktarda enerji gerektirmesi.

- Atıkların çimento sanayi etüvlerinde yakılmasının, çimento sanayinin asıl amacının atıkların işlenmesi değil çimento üretimi olmasından ötürü, ciddi oranda kirli gazların yayılmasına sebep olabilmesi.    

2.4.3 Yöntemin Kıbrıs’taki Organik Atıkların İşlenmesi Tekniği Olarak Değerlendirilmesi

            RDF üretimi, özellikle mutfak organik atıklarının işlenmesinde, özellikle eğer sıcaklık organik atıkların kompostlanması sırasında üretiliyorsa, önemli bir araç teşkil edebilir. Yöntemin, toprak ıslah edicilerin üretilmesini amaçlayan kompostlama yöntemine göre en önemli avantajı mutfak atıklarının diğer atıklardan ayrılmasını gerektirmemesidir. Nem miktarını azaltmak amacı taşıyan organik atıkların kompostlanması imkanı yöntemin işletme maliyetini önemli ölçüde azaltırken aynı zamanda Kıbrıs’taki yüksek sıcaklıklar kurutma sürecini kolaylaştırmaktadır. Ayrıca, RDF kullanımının yapılabileceği çimento sanayinin Kıbrıs’ta bulunması, bu yöntemin Kıbrıs’ta uygulanmasını uygun hale getiren önemli etkenlerden biridir. Tecrübe yoksunluğu ise yukarıdaki yöntemin Kıbrıs’ta uygulanmasından önce pilot bölgelerde denemelerin yapılmasını gerekli kılmaktadır.

2.5 Eritme 

            Eritme, organik maddelerin oksijen yokluğunda ayrıştırılmasıdır. Organik maddelerin çoğunluğu termal olarak kararsızdırlar ve oksijensiz ortamda ısınmaları sırasında gaz, sıvı ve katı bölümlere ayrılırlar. Sıcaklık yayılmasının görüldüğü yakmanın aksine eritme, büyük enerjiye gereksinim duyan yüksek ısı alan bir süreçtir.

2.5.1. Yöntemin Kısaca Değerlendirilmesi

            Eritme işlemi, ilk olarak atıkların kurutulmasının gerçekleştirildiği döner davul (rotary drum) şeklindeki hava geçirmez reaktörlerde gerçekleşir. Daha sonra organik atıkları termo-parçalanma (thermo-cracking), damıtma (distillation) ve sıkıştırma (yoğunlaştırma) süreçlerinden geçirilerek hidrokarbonlara (sıvı ve gaz) ve karbon, kül, cam ve oksitlenmeyen metaller içeren katı bir artığa dönüştürülür.

2.5.2 Yöntemin Avantaj ve Dezavantajları

- Katı artıkta kalan ağır metallerin, yakma tesislerinde üretilen küle oranla, daha iyi tutulması.

- Düşük gaz kirliliği ile küçük kazanlarda yakılmaya uygun olan, düşük ısı yayma değerine sahip gaz üretilmesi.

- Yakmaya oranla daha düşük gaz salınışı.

- Dioksinler ve furania üretilmemesi. (Kelimelerin Türkçe karşılıkları bulunamadı).

- Yenilenemeyen enerji kaynaklarının yerini alması imkanı.

Dezavantajlar

- Atıkların ikmali sisteminin yıpranmaması için atıkların küçük parçacıklara bölünmesi gereklidir.

- Eritme sürecinde üretilen yağların zehirli ve kanser yapıcı maddeler içermesi.

- Yüksek maliyet

- Özellikle sürecin ilk aşamalarında duyulan yüksek enerji ihtiyacı.

2.5.3. Yöntemin Kıbrıs’taki Organik Atıkların İşlenmesi Tekniği Olarak Değerlendirilmesi

            Eritme, çok yüksek yatırım maliyetli özellikle pahalı bir işlemdir. Kıbrıs’ın küçüklüğü ve teknik madde altyapısı ile tecrübenin tamamen eksik olması yukarıdaki yöntemin en azından şu anki dönemde uygulanmasını uygun kılmamaktadır. Ayrıca eritme istasyonları, yakma istasyonları için öngörülen katı yayma (kirlilik kastediliyor) kurallarına uymak zorunda olmalarından ötürü, yöntemin hem yatırım hem de işletme maliyeti önemli ölçüde artmaktadır.

2.6 Gaz Haline Getirme        

            Gaz haline getirme, katı atıkların termal olarak işlendiği ve bu süreçte Η₂ bakımından zengin yakıt gazı ve doymuş hidrokarbonlar üretildiği bir yöntemdir. Gaz haline getirme sırasında ısı alan (endotermik) ve ısı veren (eksotermik) bir dizi tepkimeler gerçekleşir. Isı veren tepkimeler, yanıcı ürünleri üreten ısı alan tepkimelerin gerçekleşmesi için gerekli olan ısıyı yayarlar. Gaz haline getirme işlemi sırasında meydana gelen ana tepkimeler aşağıdaki gibidir:

                 C+O₂®CO₂                                                                                  C+H₂O®CO+Η₂

                      C+2H₂®CH₄                                                   C+CO₂®2CO                                                    

                 CO+H₂O®CO₂+H₂

            (Isı Veren Reaksiyonlar)                                  (Isı Alan Reaksiyonlar)

2.6.1. Yöntemin Kısaca Anlatımı

            Gaz haline getirmenin ana tesis türü, yatay sabit yataktır. Tesis iki bölümden oluşur: (A) ana gaz haline getirme odası (hücresi) ve (B) yakma odası. İlk odada gaz haline getirme tepkimeleri meydana gelir ve üretilen gaz ikinci odada geri kalan gazla birlikte 650-900⁰C sıcaklıkta tam olarak yanar. Artık gazlar buhar veya sıcak hava üretilmesiyle ısı elde etmek için yönlendirilirler. İlk odadaki düşük hız ve karmaşa, elementlerin (atomların) gaz akımına girmesini en aza indirir ve geleneksel yakma odalarına nazaran daha az element yayılımına(sızmasına) sebep olur. Gaz haline getirme ile eritme arasındaki en büyük fark, atom halinde bağlı bulunan karbonun bile (fixed carbon) gaz haline dönüşmesidir.

2.6.2 Yöntemin avantaj ve dezavantajları

Avantajlar

- Yüksek enerji elde edilmesi.

- Üretilen katı artıktaki ağır metallerin yanmada üretilen küle oranla daha iyi tutulması.

- Yenilenemeyen yakıtın yerini alması

- Steril kül üretimi.

- Sınırlı kirlilik yayan küçük ölçekli etüvlerde yanan düşük ısı gücündeki gaz üretimi.

- Yakmaya oranla daha düşük gaz artığı üretimi

Dezavantajlar

- Ayrıştırmanın başlamasından önce atıkların parçalanması gerekmektedir.

- Üretilen gazın yanması ΝΟ_Χ yayılmasına sebep olur.

- Yüksek maliyet.

- Katı artığın, ayrışmamış karbon içermesi olasılığının bulunması.

- Üretilen gazın, gazların temizlenmesinin kalıntılarına karısan bir *zift parçacığına emilen* zehirli ve kanser yapıcı maddeler içermesi olasılığı.

2.6.3. Yöntemin Kıbrıs’taki Katı Atıkların İşlenmesi Tekniği Olarak Değerlendirilmesi

            Eritme yönteminin Kıbrıs’taki uygulanmasında karşılaşılabilecek problemler gaz haline getirme yöntemi için de geçerlidirler. Ayrıca, bu yöntem organik mutfak atıklarının işlenmesi için uygun değildir çünkü bu yöntemin organik mutfak atıklarına uygulanmasındaki karmaşıklık ve maliyet, bahçe atıklarının işlenmesine oranla çok daha fazladır.

3. Organik Atıkların İşlenmesi Yöntemlerinin Özetlenmesi

            Organik atıkların temel işlenme yöntemleri ve bunların çeşitli özellikleri Tablo 1’de sunulmaktadır.

Tablo 1. Organik Atıkların İşlenmesi Teknikleri

4. Bibliyografik Değinmeler

1.      Paul T. Williams (1998) Waste Treatment and Disposal, Copyright John Wiley and Sons, West Sussex.

2.      Crowe, M., Nolan, K., Collins, C., Carty, G., Donlon, B., and Kristoffersen, M. (2002) Biodegradable municipal waste management in Europe. Part 1: Strategies and Instruments. European Environment Agency.

3.      European Commission-Directorate General Environment (2001) Working document Biological Treatment of Biowaste.

4.      Milli Metsovio Teknik Üniversitesi (2000) Kıbrıs İçin katı atıkların işlenmesi stratejisi

5.      Skourides I. (2004) Inventory of Biodegradable Waste and Composting in Cyprus. Thesis, Imperial College London.