Depo gazı oluşum modellerinin karşılaştırılması: Çanakkale örneği

Abstract

Katı atık depolama alanlarından kaynaklanan depo gazlarından metan ve karbondioksit küresel ısınmaya neden olan en önemli sera gazlarıdır. Metan gazı (CH4) yüksek bir enerji kapasitesine sahiptir ve bu kapasitesi son yıllarda bir enerji kaynağı olarak kullanılması ile ilgili çalışmaları arttırmıştır.Bu tez çalışması kapsamında; katı atık depolama alanlarında metan gazı oluşumunu etkileyen parametreler açıklanmış, oluşacak metan gazı miktarının tahmini için kullanılan mevcut modelleme teknikleri incelenmiştir. Tabasaran ? Rettenberger, Scholl Canyon ve USEPA LandGEM modelleri kullanılarak; Çanakkale Katı Atık Yönetim Birliği'ne dahil yedi yerleşim yerinde oluşan katı atıkların depolandığı Çanakkale Katı Atık Yönetim Birliği düzenli depolama alanında oluşacak tahmini metan gazı miktarı hesaplanmıştır. Ülkemiz şartlarına en uygun model olarak seçilen Tabasaran ? Rettenberger modeli ile elde edilen tahmini metan gazı miktarının enerji potansiyeli belirlenmiştir.Yapılan hesaplamalar sonucunda; Ağustos 2009'da faaliyete açılan depolama alanının, toplamda 1.216.436 ton katı atık depolanarak, Eylül 2026'da kapasitesini dolduracağı belirlenmiştir. Uygulanan üç model arasında Çanakkale katı atık düzenli depolama alanı için en doğru sonucu verebilecek model olarak seçilen Tabasaran ? Rettenberger modeli ile 50 yıllık süreç boyunca toplamda 151.665.810 m3 metan gazı çıkışı olacağı hesaplanmıştır. Çanakkale katı atık düzenli depolama alanında; metan gazı toplama sistemi, hücreler tamamen dolduktan sonra inşa edileceğinden, oluşan tahmini metan gazının %18'ine denk gelen 25.471.943 m3 metan gazının toplanamayarak, doğrudan atmosfere yayılacağı belirlenmiştir. Bununla beraber gaz toplama sistemleri inşa edildikten sonra, oluşacak metan gazının %70'inin toplanabileceği kabulüyle; 90.035.408 m3 metan gazının geri kazanılabileceği hesaplanmıştır. Oluşacak metan gazının kalorifik değeri 25 Mj/m3 olarak kabul edildiğinde; 2017 - 2040 yılları arasında ortalama 5.150 Mj/saat, 2041 ? 2059 yılları arasında ortalama 2.350 Mj/saat elektrik enerjisine eşdeğer enerji elde edilebileceği hesaplanmıştır.

Methane and carbondioxyde, derived from solid waste landfill sites, are two of the most important greenhouse gases that cause the global warming. On the other hand, methane (CH4) has a very high energy potential. This potential recently increased the studies regarding utilization of methane as a source of energy.Within the scope of this thesis study; the parameters that affect the production of methane in solid waste landfill sites and current modeling techniques used for prediction of methane gas are explained. The amount of methane gas that will be possibly produced in ÇAKAB landfill site, where solid wastes of seven residential areas (Members of Çanakkale Solid Waste Administrative Board) are disposed of, is calculated using Tabasaran- Rettenberger, Scholl Canyon and USEPA LandGEM models. The energy potential of estimated methane, acquired by Tabasaran-Rettenberg model which is chosen as the most appropriate model for our Country?s conditions, is determined.It is determined that the landfill site, opened in August 2009, will be filled by September 2026 after storing total of 1.216.436 tones of solid waste. With the Tabasaran-Rettenberger model that is chosen as the model that can give the most accurate result among the three models applied for ÇAKAB landfill site, it is calculated that for a period of 50 years the total methane emission will be 151.665.810 m3. It is determined that in ÇAKAB landfill site; since the methane collection system will be built after the cells will be completely filled, 25.471.943 m3 methane equal to the %18 of produced methane could not be collected and will be directly released to the atmosphere. With the acceptance of %70 gas recovery, after construction of landfill collection system, it is calculated that 90.035.408 m3 of methane will be recovered. If the calorific value of methane is accepted as 25 Mj/m3; it is calculated that energy that 5.150 MJ/h and 2.350 MJ/h electrical energy can be derived for the years 2017 to 2040 and 2041 to 2059, respectively.