Atık Yağların Yönetimi ve Enerji Geri Kazanımı Waste Oil Management and Energy Recovery Aydın ÖZBEY 1, Dr. Erol METİN 2, 1 Petrol Sanayi Derneği İktisadi İşletmesi- İSTANBUL, Petrol ve Doğalgaz Mühendisi E-Posta aydin.ozbey@petder.org.tr 2 Petrol Sanayi Derneği İktisadi İşlemesi- İSTANBUL, Metalürji ve Malzeme Mühendisi E-Posta erol.metin@petder.org.tr ÖZET Çevre ve insan sağlığı için tehlike oluşturan atık motor yağlarının uygun koşullarda kayıt altına alınarak toplanması ve çevre ve insan sağlığına zarar vermeyecek koşullarda geri kazanılması (enerji veya ürün olarak) ya da bertaraf edilmesi amacıyla 2004 yılında başlatılan projenin Türkiye çapındaki sonuçları ve atık yağların enerji olarak geri kazanımı bu makalenin konusudur. SUMMARY The results of waste motor oil collection and recovery (as base oil or energy) efforts, that are being conducted since 2004 in Turkey and recovery of waste oil as an energy, that constitute a threat for environment and human health, is the subject of this paper. 1.GİRİŞ Atık Yağların Yönetimi Projesi ile motorlu taşıtlarda kullanılan ve atık hale gelen motor yağlarının araç servisleri, akaryakıt istasyonları, kamuya ait araç bakım istasyonlarından doğru koşullarda lisanslı ve yetkili ekiplerce toplanmaktadır. Proje ile atık yağların T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı tarafından lisanslandırılmış tesislerde çevre ve insan sağlığına zarar vermeyecek şekilde işlem görmesi, atık üreten noktaların belirlenmesi ve bilinçlendirilmesi amaçlanmaktadır. Çalışmanın başladığı Mayıs 2004 tarihinden itibaren, toplanan atık motor yağı miktarı ve toplama yapılan nokta sayısı her yıl artarak devam etmiş ve ülke çapına yayılmıştır. Motor yağı değişim noktalarında oluşan atık motor yağları ulusal atık taşıma formu düzenlenerek lisanslı özel araçlarla toplanmakta ve kategorilerine uygun olarak geri kazanım(enerji veya hammadde) veya bertaraf amaçlı olarak değerlendirilmek üzere lisanslı işletmelere teslime edilmekte, yasal belgeleme işlemleri eksiksiz yerine getirilmekte ve bu işlemler için atık üreticilerinden herhangi bir ücret talep edilmemektedir. Tüm bu hizmetlerin yasalara uygun olarak - tüm ülke çapında, miktar ve sınır gözetmeksizin - yerine getirilmesi için gerekli ilave maliyetler ise PETDER desteği ile yürütülmektedir. Atık yağların enerji geri kazanımı amaçla kullanıldığı çimento, kireç ve demirçelik fabrikalarında Çevre ve Orman Bakanlığınca belirlenen esaslar dahilinde atık yağlar ek yakıt olarak kullanılmakta ve atık yağlardan önemli bir seviyede enerji geri kazanımı sağlanmaktadır. 2. MADENİ YAĞ SEKTÖRÜNÜN DURUMU Dünyada madeni yağ tüketimi rakamlarına bakıldığında, 2009 yılı itibari dünya madeni yağ talebinde 11% oranında bir düşme olmuştur. Bu düşüş dünya coğrafyası içinde incelendiğinde en sert düşüşün 17% ile Avrupa Bölgesinde olduğu görülmektedir. B.R.I.C ülkelerinin bu düşüşten daha az etkilendiği görülmektedir. Miktar (1000 ton) Dünya Madeni Yağ Talebi 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009* 36.400 35.600 35.700 35.400 36.100 36.500 36.900 37.100 36.200 32.300 Tablo 1: Dünya Madeni Yağ Talebi Deniz yağları hariç Kaynak: Avrupa Madeni Yağ Zirvesi, Mr. Apu GOSALIA Sunum, Londra, 2009 * Kline Group Golbal Used Oil 2009 Report Summary of Key Findings, 2009 Ülkemizde piyasaya sunulan baz yağ miktarı, madeni yağ ithalat ve ihracat miktarları üzerinden yapılan değerlendirmeye göre 2009 yılında yaklaşık 979.179 ton madeni yağ piyasaya sunulmuştur. 2010 yılının ilk altı ayında ise bu rakam yaklaşık 683.914 ton olarak gerçekleşmiştir. Piyasaya arz edilen madeni yağ miktarı ve talebi üzerinden yapılan değerlendirmeye göre 2009 yılında madeni yağ ihtiyacının üzerinde 513.455 ton madeni yağın piyasaya arz olunduğu görülmektedir. Tablo 2 de verilen resmi rakamlar, geçtiğimiz yıllarda madeni yağ sektöründe kullanılmak üzere baz yağ olarak ithal edilen ve motorin piyasasında yaygın olarak kullanılan ve satılan 10 numara yağ vb. isimler altında yapılan piyasa faaliyetleri sebebi ile Türkiye de gerçek madeni yağ olarak tüketilen miktarın çok üzerinde bir miktarda madeni yağın piyasaya arz edildiğini göstermektedir. 2009 yılında Dünyada ve Avrupa daki daralmanın aksine, ihracat
miktarları hariç olmak üzere Türkiye de piyasaya sürülen madeni yağ miktarında bu verilere göre 15% oranında artış olması da bunu doğrulamaktadır. Baz Yağ (TON/YIL) 2005 2006 2007 2008 2009 2010 (Haziran) Gerçekleşen Baz Yağ İthalatı * 213.514 307.402 466.211 438.263 605.766 470.858 Gerçekleşen Madeni Yağ İthalatı * 27.492 29.562 42.596 70.091 61.942 35.837 Gerçekleşen Katkı ve Müstahzar İthalatı * 28.930 35.948 46.220 79.849 67.471 28.908 Rafineri Baz Yağ Satışı ** 339.000 306.000 308.000 252.000 244.000 148.311 Piyasaya ARZ (A) 608.936 678.912 863.027 840.203 979.179 683.914 Gerçekleşen Baz Yağ İhracatı* - - 242 30.504 13.571 6.661 Gerçekleşen Madeni Yağ İhracatı* 142.781 8.969 133.928 113.571 116.633 64.995 Gerçekleşen Katkı ve Müstahzar İhracatı* 5.564 7.039 9.733 15.257 20.251 5.311 Madeni Yağ Yurt İçi Satışı *** 339.000 360.000 388.000 386.000 363.000 227.655 Toplam TALEP (B) 487.345 376.008 531.903 545.332 513.455 304.622 FARK (A-B) 121.591 302.904 331.124 294.871 465.724 379.292 Tablo 2: Türkiye Madeni Yağ İthalat, İhracat ve Tüketim Miktarları Kaynak: *TÜİK- *EPDK- **TÜPRAŞ- *** PETDER, 2010 3. ATIK YAĞLARIN YÖNETİMİNE İLİŞKİN MEVZUAT T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı tarafından Avrupa Birliğine uyum çerçevesinde başlatılan çalışmalar kapsamında yayınlanan Atık Yağların Kontrolü Yönetmeliği ile birlikte başlayan süreçte ve sonrasında yayınlanan Yönetmelik ve yapılan düzenlemelerle Atık Yağların Yönetimi nde önemli gelişmeler kaydedilmiştir. Tarih Mevzuatın Adı Yürürlük Durumu 21 Ocak 2004 Atık Yağların Kontrolü Yönetmeliği Mülga 14 Mart 2005 Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği Yürürlükte 5 Temmuz 2008 Atık Yönetimi Genel Esaslarına İlişkin Yönetmelik Yürürlükte 30 Temmuz 2008 Atık Yağların Kontrolü Yönetmeliği Yürürlükte 22 Haziran 2005 Atıkların Ek Yakıt Olarak Kullanılmasında Uyulacak Mülga Genel Kurallar Hakkında Tebliğ 6 Ekim 2010 Atıkların Yakılmasına İlişkin Yönetmelik Yürürlükte Tablo 3: Atık Yağların Yönetimine İlişkin Ulusal Mevzuat, Kaynak: T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı 19 Kasım 2008 tarihinde yayınlanan 2008/98/EC sayılı Atık Direktifi ile Avrupa Birliği tarafından yayınlanan mevzuatların basitleştirilmesi ve azami çevresel faydanın sağlanması için 75/439/EEC sayılı Atık Yağlar, 91/689/EC sayılı Tehlikeli Atık, 2006/12/EC sayılı Atık Çerçeve Direktiflerinin yeniden düzenlenmesi ve 2008/98/EC sayılı direktifle uyumlu hale getirilmesi sonrasında eski direktifler 12 Aralık 2010 tarih itibari ile yürürlükten kaldırılacaktır. Avrupa Birliğine üye ülkelerden 12 Aralık 2010 tarihine kadar mevzuatlarında bu direktifte belirtilen esaslar çerçevesinde düzenleme yapmaları beklenmektedir 2008/98/EC sayılı Direktifte, atık yağların kaynağında ayrı toplanmasının, doğru atık yönetiminin yapılması ve uygun olmayan bertaraf sonucu çevreye verilecek zararın önlenmesi açısından hayati bir öneme sahip olduğu, atık yağların yönetiminin atık hiyerarşisine göre yaşam döngüsü analizi yapılarak çevre için en fazla yarar sağlayan uygulamaya öncelik verilerek yapılması gerektiği hususlarına vurgu yapılmaktadır. Direktifte sunulan Atık Yönetimi Hiyerarşisine göre atıklar öncelik sıralaması ile, kaynağında azaltılmalı (prevention), tekrar kullanılmalı (preparing for re-use), hammadde olarak geri kazanılmalı (recycling), enerji olarak geri kazanılmalı (energy recovery), en son seçenek olarak ise bertaraf (disposal) ettirilmelidir. Yaşam döngüsü analizleri atık yağların farklı rafinasyon yöntemleri kullanılarak baz yağa geri dönüştürülmesi, enerji olarak değerlendirilmesi gibi konularda, çevre etkileri açısından en uygun yöntemlerin belirlenmesinde son derece yararlı sonuçlar vermektedir. 4. ATIK YAĞLARIN DEĞERLENDİRME YÖNTEMLERİ
Atık yağların değerlendirme yöntemlerine ilişkin olarak gelişmiş ülkeler bazında yapılan değerlendirmeler ülkeler bazında yağların yönetimi konusunda standart bir uygulama bulunmadığını ve hatta çok farklı yaklaşımlar olduğunu göstermektedir. Atık yağlar, yasal olarak dünya genelinde kontrollü ortamlarda hammadde veya enerji değerinden yararlanmak üzere geri kazanım, tehlikeli atık olarak bertaraf olmak üzere üç farklı şekilde değerlendirilmektedir. Kline Group 2009 [8] raporunda, 2009 yılında dünya genelinde toplam 32,3 milyon ton olan madeni yağ kullanıldığı ve kullanım sonrasında 22,4 milyon ton atık yağ ortaya çıktığı ve bunun ancak 16,5 milyon tonunun (%74) toplanabildiği, geri kalan 5,9 milyon ton (%26) atığın ise toplanamadığı ifade edilmektedir. 26% Toplanan Miktar (ton) 74% Şekil 1: Dünya Atık Madeni Yağ Toplama Oranları, Kline, 2009 16% 6% Kayıtdışı Miktar (ton) Toplanan atık yağ miktarı üzerinden yapılan değerlendirmede; atık yağların 12,9 milyon tonunun (% 78) enerji geri kazanım amaçlı ek yakıt olarak, 2,6 milyon tonunun (% 16) ürün geri kazanım amaçlı hammadde olarak değerlendirildiği geri kalan 1 milyon tonun (%6) ise başka uygulamalarda kullanıldığı ifade edilmektedir. GEİR 2008 [2] raporunda, toplanan atık yağ miktarı üzerinden yapılan değerlendirmede, Avrupa ülkelerinde toplanan atık yağların % 50 si enerji değerinden yararlanmak üzere ek yakıt olarak, % 37 si ise ürün olarak geri kazanılmak üzere hammadde olarak değerlendirildiği ifade edilmektedir. Raporda kayıt altına alınan miktar üzerinden AB üyesi ülkeler ortalaması % 74 olarak verilmektedir. Ülkemizde 2009 yılında 363.000 ton olarak hesaplanan madeni yağ tüketimi üzerinden bir değerlendirme yapıldığında 2009 yılında 254.000 ton atık madeni yağ oluşmuş olması beklenmektedir. 2009 yılında T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı verilerine göre Türkiye de 30.708 ton (% 12) atık yağ toplanabildiği, geri kalan 223.292 ton (% 88) atık yağın ise kayıt altına alınamadığı görülmektedir. Toplanan atık yağ miktarı üzerinden yapılan değerlendirmede; atık yağların 13.677 tonunun (% 45) enerji geri kazanım amaçlı olarak çimento, kireç, demir çelik tesislerinde, 14.373 tonun (%47) hammadde olarak geri kazanım amaçlı olarak Rafinasyon ve Rejenerasyon Tesislerinde değerlendirildiği 2.668 tonun ( % 8) ise bertaraf tesislerinde bertaraf ettirildiği görülmektedir. Bu veriler yukarıda belirtilen iki önemli rapor karşılaştırıldığında, Rafinasyon ve Rejenerasyon başlığı altında yapılan işlemlerin dünya ve AB ortalamasının çok üzerinde olduğunu göstermektedir. 5. ATIK YAĞLARIN YÖNETİMİ ÇALIŞMALARI Petrol Sanayi Derneği (PETDER) tarafından Atık Yağların Kontrolü Yönetmeliği çerçevesinde 2004 yılından günümüze yürütülen atık motor yağı toplama çalışmaları kapsamında 2010 yılı Eylül ayı sonu itibari ile toplam 81 ildeki, 7.332 farklı atık motor yağı üreticisinden 62.781 sefer yaparak 81.365 ton atık motor yağı toplanarak lisanslı işletmelerde hammadde, enerji olarak geri kazanılmış veya bertaraf ettirilmiştir. Organizasyona katılım sağlayan şirket sayısı 87 olup bu şirketler tarafından bir yıl önce 2009 yılında piyasaya sunulan motor yağı miktarı 168.454 ton olarak gerçekleşmiştir. 78% Enerji Geri Kazanım Şekil 2: Dünya Atık Madeni Yağ Değerlendirme Yöntemleri 2009 (ton/yıl)
PETDER Atık Yağların Yönetimi Projesi Yıllara Göre Toplanan Atık Motor Yağı Miktarı 20.000 15.000 10.000 5.000 Miktar (ton) 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 'Eylül Şekil 3: PETDER Atık Yağların Yönetimi Projesi Yıllara Göre Toplanan Atık Motor Yağı Miktarı, PETDER, 2010 2010 yılının ilk dokuz ayında toplanan atık motor yağı miktarı 13.198 ton olarak gerçekleşmiştir. Toplanan atık motor yağının 11 % i hammadde olarak geri kazanılmak üzere Lisanslı Rafinasyon Rejenerasyonn tesislerinde, 79% u enerji olarak geri kazanılmak üzere çimento, kireç veya demir çelik fabrikalarında, 10% u ise tehlikeli atık olarak bertaraf tesisinde değerlendirilmiştir. 2010 yılı Ocak- Eylül dönemi PETDER teslimatları baz alındığında, T.C. Çevre ve Orman Bakanlığından Lisans almış bulunan; atık yağları hammadde olarak değerlendirmek üzere 23 Rafinasyon Rejenerasyon Tesisine, ek yakıt olarak kullanarak enerji geri kazanımında bulunmak üzere 22 Çimento, 2 Dermir Çelik, 3 Kireç fabrikasına, tehlikeli atık olarak değerlendirilmek üzere 1 tesise teslimatta bulunduğu görülmektedir. Atık Yağların Yönetimi Projesi için PETDER tarafından toplamda 14 milyon 833 bin TL. kaynak kullanılmıştır. Bu kaynağın % 46 sı organizasyona katılım sağlayan motor yağı üreticisi, ithalatçısı şirketler tarafından karşılanmakta, geri kalan bölümü ise lisanslı işletmelere yapılan atık yağ nakliye gelirlerinden elde edilen gelirle sübvanse edilmektedir. Proje çalışmaları çerçevesinde atık motor yağlarının çevre ve insan sağlığına olumsuz etkilerine dikkat çekmek, atık üreticilerinin projeye katkılarını sağlamak üzere atık üreticileri düzenli olarak ziyaret edilmekte, yerel yönetimlerle işbirliği protokolleri imzalanmakta, toplantı ve eğitim programları düzenlenmekte, yazılı ve görsel iletişim araçları vasıtasıyla, fuar vb. etkinliklerde proje çalışmaları hakkında bilgilendirme yapılmaktadır. 6. ATIK YAĞLARIN ENERJİ OLARAK GERİ KAZANIMI Atık yağların enerji değerinden yararlanmak üzere çimento ve demir çelik sektöründe ek yakıt olarak kullanımı dünya genelinde yaygın bir uygulamadır. Atık yağ, içinde bulunan askıda katı maddeler ve su bertaraf edildikten sonra çimento, kireç fabrikaları, demir-çelik üretim tesisleri ve enerji santrallerinde mevcut yakıta belli oranda ilave edilerek ek yakıt olarak kullanılabilmektedir. Ülkemizde, atık yağları ek yakıt olarak kullanıldığı tesislerin Çevre ve Orman Bakanlığından lisans almak zorunluluğu bulunmaktadır. Ulusal mevzuatımıza göre atıkları ek yakıt olarak kullanacak tesislerde yanma gazları, en elverişsiz koşullarda bile kontrollü ve homojen bir şekilde yanma bölgesinde en az 2 saniye ve minimum 850 Cº sıcaklıkta kalacak şekilde tasarlanmalı, donatılmalı ve işletilmelidir. Ancak içeriğinde % 1 den fazla halojenli atık yakılması durumunda gerekli minimum sıcaklık 1100 Cº, alıkoyma zamanı ise en az 2 saniye olmalıdır. Çimento fırınları ile ilgili olarak yürütülen çalışmalarda, atık yağ içindeki ağır metallerin büyük ölçüde klinker içinde kaldıklarını ortaya koymuş bulunmaktadır. Bu sebeple ön ısıtıcılı döner fırınlarda yaklaşık 1400-1500 C arasındaki sıcaklıklarda pişirilen klinker, prosesininn bir gereği olarak çimento fabrikalarında yüksek sıcaklıkta enerji geri kazanımı amaçlı olarak atık yağ kullanımı için son derece uygun bir ortama sahiptir. Benzer şekilde kireç fırınları ve enerji santralleri de yüksek ısılarda çalışmaları nedeniyle atık yağların güvenle yakılmasında tercih edilen tesislerdir. Enerji kaynaklarının sürdürülebilinir yönetimi, ve sera gazı salınımlarının azaltılması için yapılan çalışmalar düşünüldüğünde yılda yaklaşık 6 milyon ton kömür kullanılan çimento fabrikalarında, atık yağların ek yakıt olarak kullanımının önemi daha iyi anlaşılabilecektir. Yanma sonucu atıkların organik kısımları imha olurken ağır metaller de dahil olmak üzere inorganik kısımları ürünün bünyesine alınarak burada hapsolunmaktadır. Çimento fırınları, yakıtın kesintisiz beslenmesi, yüksek ısı kapasitesi ve ısı ataleti, uzun işlem süresi, okside edici ve alkali ortam, klinkerin kül tutma özelliği ile atık yağ gibi alternatif yakıtların güvenli bir ortamda değerlendirilebileceği ve yakılabileceği ideal tesislerdir. Döner fırınlarda yakıt olarak atık yağ, kömür petrokok veya doğalgaz kullanılmaktadır. Kullanılan kömür kalorisinin yerli kömür için 5000-5500 kcal, ithallerde ise 6500 kcal, atık yağın ise 9500-10.000 kcal civarındadır.
Türkiye de 2009 yılında çimento, demirçelik ve kireç sektöründe enerji değerinden yararlanmak üzere ek yakıt olarak değerlendirilen 13.677 ton atık yağın enerji değeri 130.677.000 kilokaloriye karşılık gelmektedir. Yalnızca karbon ve hidrojenden oluşan organik bir bileşik tam olarak yandığı zaman CO2 ve su oluşur. Eğer organik bileşik (konvansiyonel veya alternatif yakıt) ayrıca klor, kükürt gibi başka elementler de içeriyorsa bu durumda, yanma koşullarına bağlı olarak ortaya hidrojen klorür ve kükürt dioksit gibi asidik gazlar da çıkabilir. Bu gazlar fırında proses sırasında oluşmuş bulunan kireç ve diğer alkali maddeler tarafından emilerek nötralize edilirler. Yakma tesislerinin organik emisyonları üzerinde yürütülen bir dizi araştırma, dikkatlerin dioksinler olarak tanında kimyasallar üzerinde toplanmasına neden olmuştur. Tehlikeli atıkların yakılarak imha edilmesini düzenleyen 94/67/EC sayılı AB Direktifi, dioksin emisyonunu, her metreküp gaz emisyonu için azami 0.1 nanogram olarak sınırlandırmış bulunmaktadır Atık yağları ek yakıt olarak kullanacak tesislerin bacalarında, toplam toz, CO, CO 2, SO 2, NOx, oksijen, basınç, sıcaklık ve yanma odası sıcaklığı parametrelerinin ölçümlerinin sürekli yapılmasını sağlayan sistemler bulunmalıdır. Bu tesislerde, HF, HCL, SO 2, TOC, ağır metaller ve dioksin ve furan emisyonları periyodik veya kontrol amaçlı olarak ölçülmelidir. Esasen lisanslandırma aşamasında uygulanan deneme yakmalarında bu parametrelere uygunluk dikkate alınmakta ve yakma lisansları bu koşullar güvence altına alınacak şekilde belirlenmektedir. 7. SONUÇ 1 Türkiye de T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı tarafından yayınlanan Atık Yağların Kontrolü Yönetmeliği ile atık yağların kayıt altına alınması, geri kazanımı ve bertarafının sağlanması için önemli çalışmalar başlatılmış, bu kapsamda PETDER ülke çapında yaygın ve etkin bir sistem kurmuştur. 2 Atık Yağların Yönetiminde üretici sorumluluğunda başlatılan Proje çalışmalarına ve 6 yıllık ciddi yatırımlara rağmen atık motor yağların % 88 i kayıt dışı olarak toplanmakta ve çevre ve insan sağlığını tehdit edecek alanlarda yaygın olarak kullanılmaya devam etmektedir. 3 PETDER atık motor yağı toplama miktarları 2004 yılında 1.446 ton, 2005 yılında 7.492 ton, 2006 yılında 10.425 ton ton, 2007 yılında 15.080 ton, 2008 16.094 ton yılında ton, 2009 yılında 17.640 ton, 2010 yılının ilk dokuz aylık döneminde ise 13.198 ton olarak gerçekleşmiştir. 4 Türkiye de atık yağların enerji değerinden yararlanmak üzere ek yakıt olarak kullanımı ile 130.677.000 kilokalori enerji geri kazanımı sağlanmıştır. 8. KAYNAKÇA [1] T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı, Atık Yönetimi Eylem Planı, Ankara, 2009, www.atikyonetimi.cevreorman.gov.tr [2] GEIR, 2008 Report, www.geir-rerefining.org [3] Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu, Petrol Piyasası Sektör Raporu, Ankara, 2008 www.epdk.gov.tr [4] Türkiye İstatistik Kurumu TÜİK, Ankara,www.tuik.gov.tr [5] Petrol Sanayi Derneği, Atık Motor Yağı Toplama Çalışması verileri, (2010), www.petder.org.tr [6] ACI European Base Oils and Lubricants Summit, Apu GOSALIA Sunum, Londra, (2009) [7] Critical Review of Existing Studies and Life Cycle Analysis on the regeneration and incineration of waste Oils, EC DG Environment Report, (December,2001) [8] Global Used Oil 2009: Market ANalysis and Opportunities-Summary of Key Findings, Kline & Company, July 30,2010 [9]Çimento Sanayinde Alternatif Yakıt Kullanımı, O. AYDİNÇ, Nuh Çimento Fabrikası, Uluslar arası Atıktan Enerji Sempozyumu Bildiriler Kitabı, İWES, İstanbul, Kasım 2009