Ege Bölgesi’nde Kentsel Katı Atık Üretimi ve Atığın Metan Gazı Enerji Potansiyelinin Belirlenmesi

Enerji ihtiyacının büyük bir çoğunluğunu ithal fosil yakıtlarla karşılayan Türkiye’de depo gazından elektrik üretim santrallerinin kurulu gücü 151,7 MW olup ülke kurulu gücündeki payı %0,2 civarındadır. Sunulan çalışmada, Ege Bölgesindeki illerde 20 yıllık süre zarfında oluşacak biyobozunur katı atıkların depolanması durumunda oluşacak metan gazı ve bu gazdan elde edilebilecek elektrik enerjisi eşdeğeri belirlenmiştir. Bunun için Ege Bölgesi’ndeki sekiz il için biyobozunur atık miktarları 1998-2016 TUİK atık verilerinden ve Çevre ve Orman Bakanlığının Katı Atık Ana Planında yer alan biyobozunur atık oranlarından faydalanmak suretiyle 2018-2038 yılları için hesaplanmıştır. Yıllar içinde oluşacak metan gazı miktarını hesaplamak için LandGEM v.3.0 modeli kullanılmış olup, oluşacak metan gazı miktarı önümüzdeki 100 yıl için program tarafından belirlenmiştir. Elde edilen veriler doğrultusunda yıllık ortalama elektrik enerjisi üretim potansiyeli İzmir için 125,98 GWh, Manisa ili için 53,26 GWh, Aydın ili için 30,56 GWh ve Denizli ili için 25,18 GWh olarak hesaplanmıştır.. Muğla ili için oluşacak metan gazının ortalama elektrik enerji karşılığı 19,47 GWh iken, bu değerler Afyonkarahisar, Kütahya ve Uşak illeri için sırasıyla 9,11 GWh, 6,86 GWh, ve 9,12 GWh olarak hesaplanmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucunda, metan gazından elde edilebilecek elektrik ile, Ege Bölgesindeki hane içi elektrik ihtiyacının %1,6 (Kütahya) ila %5 lik (Manisa) bir kısmını karşılayabileceği sonucuna varılmıştır.

Determination of Municipal Solid Waste Generation and its Methane Gas Energy Potential in Aegean Region

Turkey imports most of its energy from foreign countries. The installed capacity of landfill gas power plants is 151.7 MW with the share of 0.2% of the total installed capacity of the country. The current study aims to determine the methane gas formation and its eqıivalent electric energy value in Aegean Region in Turkey within the landfilling period of following 20 years. For this purpose, the amounts of biodegradable wastes for eight provinces in the Aegean Region were calculated for the years 20182038 by using the TURKSTAT data between the years of 1998 and 2016 and the biodegradable waste ratios defined in the Solid Waste Master Plan published by Ministry of Environment and Forsetry. The projected rates and decreases in the waste action plans were taken into consideration to obtain these data. LandGEM v.3.0 model was used to calculate the amount of methane to be formed over the years, and the amount of methane to be formed for the next 100 years was reported by the program. According to the data obtained, the annual average electricity production potential was calculated as 125.98 GWh for İzmir, 53.26 GWh for Manisa, 30.56 GWh for Aydın and 25.18 GWh for Denizli Province. The average electricity energy value was determined as 19.47 GWh for Muğla, while these values were calculated as 9.11 GWh, 6.86 GWh, and 9.12 GWh for Afyonkarahisar, Kütahya and Uşak provinces, respectively. As a result of the calculations, it was concluded that the electricity required from methane gas could meet the domestic electricity needs of minimum 1.6% (Kütahya) and maximum 5% (Manisa) of the provincial population in the Aegean Region.

___

  • Xiaoli, C., Tonjes, D.J., Mahajan, D. 2016. Methane emissions s energy reservoir: context, scope, causes and mitigation strategies, Progress in Energy and Combustion Science, Cilt. 56, s. 33-70. DOI: 10.1016/j.pecs.2016.05.001
  • Energy Information Administration Emissions of Greenhouse Gases in the United States ,2003. Comparison of global warming wotentials from the IPCC’s second and third assessment reports. http://www.eia.doe.gov/oiaf/1605/ggrpt/global.ht ml (Erişim tarihi: 01.06.2018)
  • Themelis, N.J., Ulluoa, P.A. 2007. Methane generation in landfills. Renewable Energy, Cilt. 32, s. 1243-1257. DOI:10.1016/j.renene.2006.04.020
  • Barlaz, M.A., Schaefer, D.M., Ham, R.K. 1989. Bacterial Population Development and Chemical Characteristics of Refuse Decomposition in a Simulated Sanitary Landfill, Applied Environmental Microbiology, 55: 55.
  • Christensen, T.H., Kjeldsen, P. 1989. Basic biochemical processes in landfills. Chapter 2.1 in Sanitary Landfilling: Process, Technology and Environmental Impact, Christensen, T.H., Cossu, R., and Stegmann, R., Eds., Academic Press, London, UK, 1989, pp 29.
  • Energy Information Administration. US Department of Energy. Growth of the landfill gas industry 1996. http://www.eia.doe.gov/cneaf/solar.renewables/re newable.energy.annual/chap10.html (Erişim tarihi: 18.05.2018)
  • Kjeldsen P., Bogner, J., Visscher, A.D., Gebert, J., Hilger, H.A., Humer, M.H., Spokas, K. 2009. Microbial methane oxidation process and technologies for mitigation of landfill gas emmissions, Waste Management and Research, Cilt. 27, S. 409-455.
  • Bogner, J., Abdelrafie Ahmed, M., Diaz, C., Faaij, A., Gao, Q., Hashimoto, S., Mareckova, K., Pipatti, R. & Zhang. T. 2007. Waste management. Climate Change: Mitigation. Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. 34 pp.
  • Denman, K.L., Brasseur, G., Chidthaisorg, A., Ciais, P., Cox, P.M., et al.(2007. Couplings between changes in the climate system and biogeochemistry. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY USA
  • Çelebi, M. 2017. Belediye atıklarından çöp gazı (LFGLandfill gas) elde edilerek elektrik enerjisi üretilmesi ve ülkemizdeki örneklerin incelenmesi. İller Bankası A.Ş. Uzmanlık Tezi. Nisan 2017.
  • Resmi Gazete, 2005. Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Elektrik Enerjisi Üretim Amaçlı Kullanımına İlişkin Kanun. T.C. Resmi Gazete, 5346, 10 Mayıs 2005.
  • TEİAŞ, 2018. Türkiye Elektrik İletim A.Ş.-2016 2016 Türkiye Kurulu Gücünün Birincil Enerji Kaynaklarına Göre Dağılımı. https://www.teias.gov.tr/tr/i-kurulu-guc
  • Resmi Gazete, 2013. Elektrik Piyasası Kanunu. T.C. Resmi Gazete, 6446, 14 Mart 2013
  • Vikipedia, 2018. Ege Bölgesi. https://tr.wikipedia.org/wiki/Ege_B%C3%B6lgesi (Erişim tarihi: 07.08.2018)
  • ÇŞB, 2018. İl Çevre Durum Raporları (2016-2017). T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı http://www.csb.gov.tr/gm/ced/index.php?Sayfa=s ayfaicerikhtml&IcId=691&detId=692&ustId=691 (Erişim tarihi: 15.07.2018
  • ÇŞB, 2018. Ulusal Atık Yönetimi ve Eylem Planı. T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Çevre Yönetimi Gelen Müdürlüğü Dokümanı. http://webdosya.csb.gov.tr/db/cygm/haberler/ulu sal_at-k_yonet-m--eylem_plan-20180328154824.pdf (Erişim tarihi: 13.08.2018).
  • TUİK, 2018. Belediye atık istatistikleri-2016. Türkiye İstatistik Kurumu web sayfası. https://biruni.tuik.gov.tr/bolgeselistatistik/degiske nlerUzerindenSorgula.do#(Erişim tarihi: 06.08.2018)
  • ÇOB, 2006. Katı Atık Ana Planı – Katı Atık Oluşumu ve Karakterizasyonu Raporu. Çevre ve Orman Bakanlığı, Çevre Yönetimi Genel Müdürlüğü, Atık Yönetimi Daire Başkanlığı tarafından Mimko A.Ş.’ye hazırlatılan rapor.
  • USEPA, 2005. Landfill Gas Emissions Model (LandGEM) Version 3.02 User’s Guide. U.S Environmental Protection Agency Document No: EPA-600/R-05/047. Washington, USA.
  • CRA, 2009. Landfill gas generation assessment procedure guidelines. British Columbia Ministry of Environment Document prepared by Conestoga Rovers & Associates (CRA)
  • MGM, 2018 . İllere ait yıllık yağış ortalamaları –son iklim periyoduna göre, Meteoroloji Genel Müdürlüğü web sayfası. https://www.mgm.gov.tr/ veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?k=A (Erişim tarihi: 06.05.2018)
  • Sarptas, H. Katı atık depo gazı enerji potansiyelinin matematiksel modelleme yaklaşımı ile tahmini, TTMD Isıtma, Soğutma, Havalandırma, Klima, Yangın ve Sıhhi Tesisat Dergisi, Cilt 102, s.48-55.
  • Özal, K., Alamur, D., 2018. Tabii Gaz Projesi, Maden Mühendisleri Odası Dokümanı web sayfası: http://www.maden.org.tr/resimler/ekler/1942757 9e7b0674_ek.pdf (Erişim tarihi: 08.05.2018)
  • Melikoglu, M. 2013. Vision 2023: Assessing the feasability of electricty and biogas production from municipal solid waste in Turkey, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Cil 19,s. 52-63.
  • TEİAŞ, 2011. Hane başına düşen yıllık elektrik üretimi.; https://gazelektrik.com/faydalibilgiler/elektrik-tuketimi
  • TUİK, 2018. Kullanım yerlerine göre elektrik tüketimi: Toplam tüketim (MWh), Türkiye İstatistik Kurumu, https://biruni.tuik.gov.tr/bolgeselistatistik /degiskenlerUzerindenSorgula.do?durum=yillariGet ir&secilenDegiskenListesi=213. (Erişim tarihi: 25.08.2018)
  • Enerji Atlası, 2018. Biyogaz, Biyokütle, Atık Isı ve Pirolitik Yağ Enerji Santralleri, http://www.enerjiatlasi.com/biyogaz/ (Erişim tarihi: 11.11.2018)