Prof. Dr. DurmuĢ KAYA Doç. Dr. Mustafa YAġAR Öğr. Gör. Muharrem EYĠDOĞAN

Transkript

1 17. ULUSLARARASI ENERJİ VE ÇEVRE FUARI VE KONFERANSI HAZİRAN 2011 / İSTANBUL Prof. Dr. DurmuĢ KAYA Doç. Dr. Mustafa YAġAR Öğr. Gör. Muharrem EYĠDOĞAN Karabük Üniversitesi Enerji ve Çevre Teknolojileri Birimi durmuskaya@hotmail.com, dkaya@karabuk.edu.tr

2 Sunum içeriği KARABÜK ÜNİVERSİTESİ ENERJİ VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ BİRİMİ (KBU ENÇET) TÜBİTAK TEYDEB destekli biyogaz ve organik gübre projesi Önerilen katı atık geri dönüşüm ve bertaraf teknolojisi Katı atık geri dönüşüm tesisi ekonomik analizi Sonuç

3 KBU Enerji ve Çevre Teknolojileri Birimi Karabük Üniversitesi ENÇET Birimi; Kasım 2010 da KBÜ Rektörlüğüne bağlı bir Ar-Ge birimi olarak kurulmuştur. Kurulduğunda 2 araştırmacı ile çalışmalara başlayan KBÜ ENÇET, 7 ay ın sonunda16araştırmacıya ulaşmıştır. Birim 7 Ayda üç Projeyi başarı ile tamamlamış olup, Yürüyen dört projesi mevcut. KBÜ ENÇET Birimi yürüttüğü proje ve yaptığı faaliyetlerle Araştırma Merkezi olma yolunda hızla ilerlemektedir

4 KBU ENÇET Yürüyen Projesi No:4: Sürdürülebilir ve Çevre Dostu Hayvancılık İşletmeciliği: Hayvansal Atıklardan Biyoenerji ve Biyoürün Eldesi Proje Başlama Tarihi : 1 Haziran 2011 Proje Bitiş Tarihi : 30 Kasım 2013 Proje Süresi = 30 Ay Projenin Toplam Bütçesi (Yaklaşık): TL TÜBİTAK TEYDEB DESTEĞİ : Toplam Bütçenin Yaklaşık %40 ı

5 Projenin Başlatılma Gerekçesi Ertan Tarım Yetkilileri çiftlikte üretilen günlük 120 ton büyükbaş hayvan atığının çevreye ve halk sağlığına bir risk oluşturmadan faydalı ürüne dönüştürülmesi amacıyla KBU ENCET e müracat etmiştir. Yapılan Ön Çalışmalarada: Tesisten yıllık 2,2 milyon m3 biyogazın eldesi ve biyogazın elektrik ve ısıya dönüştürülmesi, Yıllık ton kuru ve ton sıvı gübre eldesi, Kuru gübrenin, organik gübre yönetmeliğine göre düzenlenip, güneş enerji destekli kurutma sistemiyle %90 katılığa getirilmesi için bir proje başlatılması kararlaştırılmıştır

6 Proje Yapılanması Proje ekibi alanında deneyimli gurupların bir araya gelmesi ile oluşmuştur. ERTAN TARIM: -Organik Gübre Üretiminde önemli aşama kaydetmiştir. Firma: "Bioforce complex" ticari isimli katı çiftlik gübresi için Ar-Ge çalışmaları yürütmüştür. Bu gübrenin üretimi sırasında CO2 ve N2O gibi gazlar atmosfere salındığından, Gübre üretimi ekonomik olmadığından dolayı "Bioforce Complex"in üretimi firmaca durdurulmuştur. Bu proje ile tam bir entegre enerji tarımcılığı Ar-Ge çalışmaları yapılacaktır

7 KBU ENÇET Projedeki görevleri Laboratuar ölçekli biyogaz sistemi çalışmaları Pilot ölçekli biyogaz üretim sistemi tasarımı, imalatı ve testleri Organik gübre üretim, güneş enerji destekli kurutma ve paketleme sistemi Tüm detay projelendirme, tesis imalat ve montajların projeye uygun yapımı ve kabullerin yapılması Devreye alma (start-up), izleme ve iyileştirme ÖZETLE: PROJENİN BAŞLANGICINDAN SONUNA KADAR PROJEDE GÖREV ALACAK VE SAHİP OLDUĞU KNOW-HOW I ERTAN TARIMA AKTARACAK

8 Proje Danışmanı: Prof. Dr. Göksel DEMİRER (ODTÜ Çevre Mühendisliği) Sayın Prof. Dr. Göksel DEMİRER Pek çok atığın anaerobik biyobozundurulması Bu süreçte biyoenerji ve biyoürün eldesi Konusunda pekçok ulusal ve uluslararası Ar-Ge çalışması yürütmüş, Danışmanlık hizmeti vermiş, Eğitimler gerçekleştirmiş Yayınlar yapmıştır

9 TÜBİTAK TEYDEB Projesi (Ertan Tarım)

10 Proje Açılış Toplantısı

11 Proje Açılış Toplantısı

12 Proje Açılış Toplantısı

13 Proje Açılış Toplantısı

14 Proje Akış Diyagramı

15 1-Fermantörler (1 Adet 320 m3 ve 2 adet x 2400 m3) Toplam Fermenter Hacmi ~ 5120 m 3 Hidrolik Bekleme Süresi 30 gün

16 2-Nihaii Gübre Deposu ve seperatör Nihaii Gübre Deposu: Toplam Hacim 6000 m

17 3-Kojenerasyon ünitesi Kojenerasyon Ünitesi :1x500 kwe (net) +500 kwth

18 4. Organik gübre üretim, güneş enerji destekli kurutma ve paketleme sistemi Aerobik Hijyenizasyon Ünitesi 2 x20 m 3 Güneş Enerji Destekli Organik Gübre Kurutma

19 Pilot Tesisin Üç Boyutlu Genel Görünümü

20 Önerilen projenin özgün ve yenilikçi yönleri Önerilen projede ülkemizde ilk kez olmak üzere, hayvansal atıklar pilot ölçekli bir tesiste faz ayrımlı olarak işlenecek ve bu inovatif yaklaşımın faydaları ilgili sektöre kazandırılacaktır. Proje ekibinin gerçekleştirdiği ön çalışmalara göre bu uygulama sonucu biyogaz üretim potansiyelinin %30 a kadar artırılması öngörülmektedir. Türkiye'de ilk defa fermentasyon sonucu elde edilen substrat, organik gübre yönetmeliğine göre aerobik hijyenizasyon, olgunlaştırma ve kurutma işlemine tabi tutularak yıllık ton %90 katılıkta paketlenmiş halde organik gübre üretilecektir

21 Önerilen projenin özgün ve yenilikçi yönleri Gaz motorundan elde edilen atık ısı, organik gübre kurutmada kullanılarak pilot biyogaz tesis verimi %75-80'lere ulaşacaktır. Türkiye'de ilk defa son depo üzeri gaz örtüsüyle kapatılarak sera gazı salınımı %3-5 oranında azaltılacak, elde edilen biyogaz %5-8 oranında artacaktır

22 Önerilen projenin katma değeri Biyogaz tesisi vasıtasıyla çevre problemlerine neden olan atıklardan 500 kw elektrik, 500 kw ısı ve %90 katılıkta ton/yıl organik gübre üretilecektir. Çiftliğin elektrik ihtiyacının ( kwh/yıl) tamamı biyogaz santralinden karşılanacak, yıllık kwh elektrik enerjisi şebekeye satılıp, yıllık TL (firmanın kullandığı enerjide dahil rakam) kazanç sağlanarak müşterimizin rekabet gücü artırılacaktır. Organik gübreden yıllık TL gelir elde edilecektir ton CO2 eşdeğer sera gazı emisyonu azaltımıyla (Karbon ticaretiyle) yıllık TL lik bir kazanç beklenmektedir. Tesisten yıllık TL kar edileceği öngörülmektedir. Tesis kurulum maliyeti yaklaşık olarak TL alındığında amortisman süresinin elli bir (51) ay olacağı ortaya çıkmaktadır

23 Bir Belediye ye Ait Katı Atık Potansiyeli Belediyenin yıllık katı atık miktarı: ton Tablo: Hesaplar için esas alınan atık kompozisyonu ve geri kazanılabilir atık miktarları Atık Geri Kazanılabilecek Atık miktarı (%) Kompozisyonu Atık Miktarı (Ton/Yıl) Kâğıt 2, Plastik 3, Cam 1, Metal 1, Organik Atıklar 48, Diğer 41,

24 Önerilen Katı Atık Geri Dönüşüm ve Bertaraf Teknolojisi

25 Önerilen Katı Atık Geri Dönüşüm ve Bertaraf Teknolojisi Katı atıklar kaynaklarından alınarak ayrıştırma tesislerine getirilir

26 Önerilen Katı Atık Geri Dönüşüm ve Bertaraf Teknolojisi Ayrıştırma tesislerinde boyutları küçültülerek organik ve geri dönüşüm kısımları ayrıştırılır

27 Önerilen Katı Atık Geri Dönüşüm ve Bertaraf Teknolojisi Ayrıştırma tesislerinde boyutları küçültülerek organik ve geri dönüşüm kısımları ayrıştırılır

28 Kuru Fermantasyon Teknolojisi Organik kısımları fermantasyon (ıslak veya kuru fermantasyon) ünitelerine gönderilerek biyogaz ve organik gübre elde edilir

29 Kuru Fermantasyon Teknolojisi

30 Kojenerasyon ünitesi Elde edilen biyogaz gaz motoru ve jeneratör grubunda yakılarak elektrik ve ısı üretilir. Üretilen elektriğin bir kısmı tesisin kendi ihtiyacı için kullanılır, geri kalan kısmı ise şehir şebekesine verilir. Üretilen ısının bir kısmı fermantörleri ısıtmak için geri kalan kısmı ise tesis yakınında bulunan konut, okul, hastane vb yerleşim yerlerinin ısıtılmasında veya seralarda kullanılabilir

31 Katı Atık Geri Dönüşüm Tesisi Ekonomik Analizi Gelirler; Kâğıt gelirleri Yıllık Kazanç = ton kağıt 30 Euro / ton kağıt = Euro Plastik gelirleri Yıllık Kazanç = ton plastik 100 Euro / ton plastik = Euro Cam gelirleri Yıllık Kazanç = ton cam 17,5 Euro / ton cam = Euro

32 Katı Atık Geri Dönüşüm Tesisi Ekonomik Analizi Gelirler; Metal gelirleri Yıllık Kazanç = ton metal 125 Euro / ton metal = Euro Elektrik Enerjisi gelirleri Yıllık Kazanç = kwh 0,10 Euro / kwh = Euro Isı Enerjisi gelirleri Yıllık Kazanç = kwh 0,01 Euro / kwh = Euro

33 Katı Atık Geri Dönüşüm Tesisi Ekonomik Analizi Gelirler; Karbon Ticareti Yıllık Kazanç = kw h 0,01 / kwh = Euro Kompost geliri Yıllık Kazanç = ton 5 Euro / ton = Euro Çöp Bertaraf geliri Yıllık Kazanç = ton 7 Euro / ton = Euro

34 Katı Atık Geri Dönüşüm Tesisi Ekonomik Analizi Gelirler; Toplam Gelirler Euro / Yıl

35 Katı Atık Geri Dönüşüm Tesisi Ekonomik Analizi Giderler; Amortisman Yıllık Gider = Euro Kredi Faizi (%5 yıllık) Yıllık Gider = Euro Biyolojik servis Yıllık Gider = Euro

36 Katı Atık Geri Dönüşüm Tesisi Ekonomik Analizi Giderler; Tesis Bakım Giderleri Yıllık Gider = / 100 = Euro Sigorta ve Vergiler Yıllık Gider = ,5 / 100 = ,9 Euro İş Gücü Yıllık Gider = 20 kişi Euro 12 = Euro

37 Katı Atık Geri Dönüşüm Tesisi Ekonomik Analizi Giderler; Taşıma Giderleri Yıllık Gider = ,5 = Euro Elektrik İç Tüketim Yıllık Gider = kwh 0,4 0,9 = Euro Kurulum Maliyeti Yıllık Gider = kw Euro/kW = Euro

38 SONUÇ

39 SONUÇ

40 SONUÇ Bu çalışmada atıkların mümkün olduğu kadar kaynağında ayrı olarak toplanması, ekonomik değeri olan cam, metal, kağıt ve plastik gibi materyallerin geri kazanımının yapılması, organik atıklardan biyogaz ve fermente gübre elde edilmesi, biyogazdan elektrik ve ısı üretiminin yapılması, düzenli depolamaya ise büyük oranda ihtiyaç kalmaması. Önerilen teknoloji; atıkların ayrıştırılması, geri kazanılabilir olanların satılması, organik atıklardan biyogaz ve kompost ürün elde edilmesi, üretilen biyogazdan elektrik ve sıcak su eldesi, üretilen elektriğin ve ısının yaklaşık %40 luk kısmının tesisin kendi iç enerjisi için kullanılması, %60 lik kısmının ise satılması. Böylece düzenli depolama alanına gerek duyulmaksızın tüm atıklar çevreye zarar vermeden ülke ekonomisine kazandırılmış olacaktır

41 TEŞEKKÜRLER