T.C.

D�ZCE �N�VERS�TES� REKT�RL��

Bilimsel Ara�t�rma Projeleri Koordinat�rl��

S�ra No	PROJE SONU� RAPORU B�LG� FORMU
1	Proje No	:	2017.06.02.584
2	Projenin Ad�	:	�stanbul Esenler Belediyesi'nin Kentsel ��p�n�n Yanabilirli�inin Ara�t�r�lmas� ve Enerji Potansiyelinin De�erlendirilmesi
3	Projenin �lgili Oldu�u Alan Ad�	:	�evre, Yer ve Deniz Bilimleri Ara�t�rma Projesi (�YDAP)
4	Proje Y�r�t�c�s�	:	Prof. Dr. Fatih Ta�p�nar
5	Proje Y�r�t�c�s� E-posta	:	fatihtaspinar@duzce.edu.tr
7	Proje Ara�t�r�c�lar�	:	Y�ksek Lisans ��rencisi M. Akif Uslu
8	Projenin Ba�lama ve Biti� Tarihi	:	14.08.2017 14.08.2018
9	Proje S�resi	:	12
10	Ek S�re	:	0
11	Ek �denek	:	0,00
12	Projenin B�t�esi	:	7.498,00
13	Toplam Harcama	:	7.498,00
14	��birli�i Yap�lan Kurulu�	:	�stanbul Esenler Belediyesi.
15	��birli�i Yap�lan Kurulu�un Deste�i	:	Teknik destek verilmi�tir.
16	Projenin Amac�: �lkemizde AB uyum s�reci �er�evesinde at�k y�netim mevzuatlar�nda de�i�iklikler yap�lm�� ve d�zenli depolama alanlar�na g�nderilen at�k miktarlar�n�n azalt�lmas�na y�nelik politika olu�turulmu�tur. Bu do�rultuda, At�klar�n D�zenli Depolanmas�na Dair Y�netmelik ile biyobozunur at�klar�n d�zenli depolama sahalar�nda bertaraf� ile ilgili k�s�tlamalar getirilmi�tir. Bu ama�la d�zenli depolamaya giden at�k miktarlar�n� azaltmaya y�nelik mekanik biyolojik i�lemler ve termal i�lemlerin uygulamas� �ng�r�lm��t�r. Bu �al��mada Esenler�de olu�an kentsel kat� at�klar i�in uygulanabilirli�i �ng�r�len termal bertaraf sistemleri k�tlesel yakma sistemleri incelenmi�tir. Kentsel kat� at�klarla ilgili bu �al��mada T�rkiye�de uygulanmakta olan ilgili y�netmelikler de de�erlendirilmi�tir. K�tlesel at�k yakma sistemleri ele al�n�rken ayn� zamanda bu konuda uluslararas� deneyimlerden ba�ar�l� �rnekler de verilmi�tir. Bu �al��mada Esenler Belediyesinin Kentsel kat� at�k karakterizasyonu incelenmi�tir. Bu ama�la farkl� mahalleler i�in kat� at�k grup analizi yap�lm��t�r. Temsili �rnekler n�fusu 50000'in �zerinde olan yerlerden al�nm��t�r. �al��mada d�rt farkl� sosyoekonomik grup i�in (�ehir merkezi, d��k gelirli, orta gelirli, y�ksek gelirli) ara�t�rma yap�lm��t�r. Elde edilen sonu�lar ��nda kat� at�klar�n yakma de�erleri saptanarak yak�labilir olup olmad�� belirlenmi�tir.
17	Projenin ��kt�lar�: Bu uygulamal� proje �al��ma ile: � Kentsel at�k �rne�inde temel olmak �zere, yaz ve k�� mevsimlerinde d�rt farkl� zamanda farkl� sosyoekonomik durumlar�ndaki mahallelerinden kat� at�k al�narak evsel at�klar�n bertaraf�yla ilgili en uygun teknoloji se�mek ve uygulamak i�in karakterizasyon �al��mas� yap�lm��t�r. � At�klar�n yak�lmas� s�ras�nda, �s� �retilir. Bu �s�, termik veya elektrik enerjisi olarak de�erlendirilebilir. Ancak, yakma prosesinin ana hedefinin at�k bertaraf� oldu�u ve proses ayarlar�n�n ve baca gaz� so�utma prosesinin emisyon s�n�r de�erlerine ve at�k geri kazan�m ilkelerine g�re yap�lmas� gerekti�i g�z ard� edilmemelidir. Enerji kazanma sistemi, at�klar�n tam yak�lmas�n� ve baca gazlar�n�n en iyi �ekilde temizlenebilmesini sa�layacak �ekilde tasarlanmal�d�r. Giren at�klar�n kalorifik de�erinin %70'i ile %80'i enerji olarak de�erlendirilebilir. Geri kalan�, f�r�n�n termik ��nlar�, c�ruf �s�s�, yak�lmayan malzeme ve baca gaz�n�n �s� kayb� olarak kaybedilir. Giren at�klar�n kalorifik de�eri ortalama 8000 kJ/(kg ham at�k) olarak kabul edildi�inde 1.67 kWh/(kg giren at�k) mertebesinde enerji kazan�labilir. Bu bilgilere istinaden Esenler Belediyesi kentsel kat� at�lar�na ait kalorifik de�erker elde edilmi�tir. �al��mada �stanbul Esenler Belediyesi i�in, at�k y�netimi kalk�nma hedefleri kapsam�nda daha �evreci ve ekonomik sistemler kurulmas� i�in termal bertaraf sistemleri ara�t�r�lm��t�r. Do�ru sonu�lar elde edebilmek i�in bu s�re�te Esenler �l�esinde ekonomik gelir d�zeylere bak�larak yaz ve k�� mevsiminde iki ayr� kat� at�k karakterizasyon �al��mas� yap�lm��t�r. Bu veriler kullan�larak fizibilite analizi yap�lm��t�r. Karakterizasyon �al��mas�nda laboratuvar analizi i�in al�nan numuneler �zerinde nem tayini yap�larak at�ktaki su miktar� elde edilmi�tir. Daha sonra et�vde kurutulmu� sonras�nda k��k par�alar haline getirilerek ayr� ayr� haz�rlanm�� organik par�alar�n kalorifik de�erleri ve bunlar d��ndaki ambalaj at�klar� belirlenmi�tir. Laboratuvarda yap�lan kalorifik test sonu�lar�ndan yola ��karak bulunan de�erlerin yakma sistemlerinin fazlaca kullan�ld�� Avrupa �lkelerine ve Japonya gibi yakma teknolojilerinde ileride olan �lkelerde �retilen at�klara �ok uzak sonu�lar�n elde edilmedi�i g�r�lmektedir. Mevsimsel olarak farkl�l�k g�steren Esenler �l�esi at�klar�n�n, kalorifik de�erleri uygun planlamalar yap�larak �zellikle k�� mevsimi i�in kalorifik de�er iyile�tirmesine gidilebilece�i anla��lmaktad�r. Su i�eri�inin ve ortalama kalorifik de�erinin istenilen d�zeylerde olmas�, Esenler Belediyesi�nde kar��k olan kentsel at�klar�n ek yak�t ilavesi olmaks�z�n bertaraf edilebilece�ini yani yanabilir oldu�unu g�stermektedir. Enerji geri kazan�m� �zellikle termal bertaraf sistemlerinde b�y�n �nem te�kil etmektedir. Geri kazan�m kazanc�n�n y�ksek olmas� i�in yakma sistemlerinde baca gaz�ndan en fazla enerji geri kazan�m� sa�layacak teknolojiler kullan�lmal�d�r. Bunun yan� s�ra termal sistemlerin enerji kazan�m�n�n fazla olabilmesi i�in at�k �zellikleri iyi belirlenmeli ve sisteme uygun at�k beslemesi yap�lmal�d�r. Karakterizasyon �al��malar�nda �� farkl� ekonomik gelir grubunun hafta i�i, hafta sonu ve genel ortalamalar� incelenmi�tir. Karakterizasyon �al��mas�n�n sonu�lar� �stanbul genelinde yap�lan karakterizasyon sonu�lar�na �ok yak�nd�r. Esenler genelinde ambalaj at�klar�n�n normalde biraz d��k olmas�n�n nedeni ise il�e genelinde ��p toplama uygulamas� belediye ekiplerince ak�am 20:00� da ba�lamaktad�r. Buna ba�l� olarak de�erlendirilebilir at�k olan ambalaj at�klar� belediye ekipleri toplama yapmadan sokaklardan izinsiz ambalaj toplayan sokak toplay�c�lar� taraf�ndan daha erken saatlerde ambalajlar toplanmaya ba�lanmaktad�r. Karakterizasyon �al��mas�n�n daha ger�ek�i olabilmesi i�in �al��ma i�in yap�lan at�k toplamalar� belediye ekiplerinin saatine uyularak yap�lm��t�r. Dolay�s�yla ambalaj at�klar�n�n oran� �stanbul geneli olu�turulan verilerden d��k olabilir. Karakterizasyon �al��malar�n�n sonras�nda kalorifik de�er analizi �al��malar� ba�lam��t�r. At�klar�n �s�l de�erleri bomba kalorimetre, DSC ve TGA analizleri ile bulunmu� olup bunun yan� s�ra ISO DIS 18125-EN 14918:2009, Dulong ve Scheurer-Kestner ile yanabilirlik desteklenmi�tir. Esenler geneli bulunan sonu�larda su muhtevas� %49, yanabilir madde %32 ve k�l %19 de�erleri elde edilmi�tir. Elde edilen sonu�larda k�� mevsiminde su muhtevas�n�n ve inert madde oran�n�n artmas�, il�e genelinde mahalle ��plerinin yerlerden toplanmas� ve ekonomik gelir d�zeyi y�ksek olmamas� nedeni ile �s�nma ihtiyac� i�in hala soba kullan�ld�� s�ylenebilir. Kentsel kat� at�kta bu gibi d�� etkenler kayna��nda ayr��t�rma �al��malar� kadar at��n kalitesini etkilemektedir. Bulunan sonu�lara g�re nem, yanabilir madde ve k�l miktar� Tanner Diyagram�nda kar��l�k gelen yere konularak at��n ek yak�t ihtiyac� olmadan yanabilmesinin m�mk�n olup olmad��na bak�lm��t�r. Hali haz�rda al�nan numuneler ile sonu�lar diyagramda taral� alan i�erisinde kalmaktad�r. K�� al��mas�nda su muhtevas�n�n y�ksek olmas� genel ortalamay� biraz olumsuz etkilese de yaz mevsimi �al��mas� yanabilir �zelli�i ile genel ortalamay� yanabilir hale getirmektedir. ��p�n neminin fazla oldu�u zamanlarda �n kurutma i�lemi yap�larak yakma sistemine ��p haz�rlanabilir. Yaln�z �nleme �abalar� �ncelikli oldu�u i�in Esenler �l�esinin at��n�n sudan uzakla�t�r�lmas� ve s�rekli il�ede at�k �reten vatanda�lara kayna��nda ayr��t�rma konusunda e�itim ve bilin�lendirme �al��malar� yap�lmal�d�r. Termal bertaraf sistemleri olan gazifikasyon, piroliz ve k�tlesel yakman�n yan� s�ra Esenler �l�esi i�in biyolojik sistemlerde ara�t�r�lm��t�r. Kompost tesisi ve biyometanizasyon tesisi i�in maliyet �al��mas� yap�lm��t�r. Biyolojik olarak i�lenen bir di�er at�k RDF incelenmi� ve at��n kalorifik de�erini y�kseltme ama�l� yap�lan bu sisteminde maliyet �al��mas� yap�lm��t�r. Son olarak olu�an at�klar�n d�zenli depolanmas� d��n�lm�� ve depolama i�leminden sonra olu�an depo gaz� i�in maliyet hesab� yap�lm��t�r. Kurulmas� d��n�len termal bertaraf tesisleri i�in at�klar�n bu b�lgeden �zellikle kalorifik de�erin y�ksek, nem muhtevas�n�n d��k oldu�u zamanlarda toplanmas� sistemin ekonomik s�rd�r�lebilirli�i a��s�ndan olduk�a m�himdir. K�� mevsimi gibi nem oran�n�n y�ksek oldu�u tarihlerde ise at�klar �n kurutma gibi �n i�lemler yap�larak daha sonras�nda termal yolla bertaraf edilebilir. Bunun yan� s�ra kar��k at��n 80 mm elekten ge�irilmesiyle i�erisindeki kaba malzemelerin ayr��t�r�lmas� sa�lan�r bu i�lemden sonra elek alt�nda kalan k�s�m h�zl� kompostla�t�rmada 3 hafta s�reyle tutuldu�unda kalorifik de�eri artt�r�lmakta ve termal yolla bertaraf� m�mk�n yak�t haline d�n��t�r�lmektedir. Esenler �l�esi mevsim geneli i�in d��n�ld��nde ise at�klar�n karakterizasyonu termal yolla bertaraf edilebilecek d�zeydedir. �al��mada sonu� olarak Esenler Belediyesi ��p�n�n enerji potansiyelinin k�tlesel yakma sistemine uygun �zellikte oldu�u g�r�lmektedir. Esenler Belediyesi�nin kat� at�klar�n�n enerji potansiyelinin artmas� i�in b�y�k lokanta ve kafelerden mutfak at�klar� ayr� toplanmak suretiyle at��n herhangi bir �n i�lemeye u�ramadan nem muhtevas�n� iyi oranda azaltabilmek, m�mk�nd�r olabilecektir. �stenilen karakterizasyon �zelliklerinde at�k temininin s�reklili�i, se�ilecek olan teknolojinin gereken en uyumlu i�letme ko�ullar�nda Esenler Belediyesi�nde kentsel kat� at�k sorununa b�y�k �l��de ��z�m getirece�i g�r�lmektedir. Bu art�lar�n�n yan�nda yakma y�nteminin olu�turaca�� muhtemel �evresel sorunlar, yani hava kirlili�i problemi (dioxin ve furanlar, asit buharlar�, yanma gazlar� vb. gibi) ve yakma sonras�nda olu�an kaba ve ince k�l�n bertaraf edilmesi vb. gibi ileri m�hendislik ��z�mlerinin gerektirece�i durumlar da g�z ard� edilmemelidir. Buna istinaden, t�m bu bahsedilen �evresel etkikere ��z�m �retildi�i, d�nya standartlar�nda emisyon limitlerinin sa�land�� ve maksimum enerji geri kazan�m�n�n yap�ld�� tesisler planlanmal�d�r. �lkemizde son y�llarda bu konuda ciddi �al��malar�n ve yat�r�mlar�n oldu�u da g�r�lmektedir.
18	Proje ��kt�lar�n�n Bilime ve Uygulamaya Aktar�lmas�: �al��ma s�resinde kat� at�k karakterizasyonu, at�klar�n yanabilirlik analizi ve �e�itli istatistiksel veriler elde edilmi�tir. Elde edilen bu �nemli veriler �lkemiz ve �stanbul at�k probleminin anla��lmas�nda ve ��z�mlesinde katk� sa�layabilecek bilgilerdir. Bunlara istinaden, dan��man� oldu�um 66541157320 nolu MEHMET AK�F USLU'nun y�ksek lisans tez �al��mas� tamamlanm�� ve 3 adet Uluslaras� bildiri yap�lm��t�r. Uygulama a�amas�nda ise elde edilen konu ile ilgili verilen �lkemizdeki Beldeyilerce kullan�labilecektir.
19	Proje Kapsam�nda Yap�lan Yay�nlar: 1) F. Ta�p�nar, M. Akif Uslu. Kentsel Kat� At�klar�n Bertaraf� ve Enerji Eldesi: At�k Karakterizasyonu ve Yakma, ULUSLARARASI MARMARA FEN VE SOSYAL BILIMLER KONGRESI-IMASCON 2018. 2) F. Ta�p�nar, M. Akif Uslu. Evaluation of Energy Potential of Municipal Solid Waste For Direct Waste Combustion In Istanbul, 16th International Conference on Clean Energy (ICCE-2018. 3) Ta�p�nar, F , Uslu, M . (2018). Evaluation of combustibility and energy potential of municipal solid waste: The case of Esenler Municipality. International Journal of Energy Applications and Technologies, 5 (1), 1-8. DOI: 10.31593/ijeat.354757.
Tarih:			�mza: