DİRENCİN DEĞİŞMESİ İLE SARGI SICAKLIĞININ ÖLÇÜLMESİ

UDK : 6213.03. 621.3.036.

Şehir Çöplerini Yakon Modern n

Tesislerde Enerji Üretimi

Yazan : R. TANNER

GİRİŞ :

Şehir artığı olan çöpler fakir bir yakıt nite lığindedırler. Bunları yakmak suretlle yoketmek işleminden meydana çıkan ısıyı istifademize ar zeden bir termik santral kurulması, eskidenberı üzerinde durulan bir düşüncedir. Evvelce, normal santral tekniğinin bu sahaya teşmil edilebileceği kanaati hakimdi. Kazan imalâtçılarının bu gün bile bu yanlış kanaate itibar ederek hatalı bir yol tutmaları muhtemel görülmektedir. Gerçek şu dur ki, çöp yakma tesisleri, bir elektrik veya tes hin santralı olarak değil de, herşeyden önce, çöp leri verimli ve slhhî olarak yok etmeğe yarıyan tesisler olarak mütalâa edilmelidir. Çöp kütlesi heterojendir; kalite ve muhtevası mevsime göre değişmektedir; içinde demir ve sair yanmıyan ci simler bulunmaktadır. Bu değişik özellikleri dola yısiyle çöpleri yakmak için özel tertipte tesisler kurulması icabetmektedir.

Yanma tesislerinin asıl amacı, çıkan ısıdan faydalanma değildir. Bu tesislerin normal ça lışır durumda muhafazası, termik randımanların dan daha önemlidir. Bununla beraber, yanma so nucu meydana çıkan ısı kullanıldığı takdirde, çöp yakma tesislerinin maliyeti önemli ölçüde düğ mektedir. Bu husus aşağıda detaylı olarak ince lenmektedir.

ESAS BİLGİLER :

Konuya girilmeden önce, çöplerin miktar ve nitelikleri ve modern yakma tesislerinin bahset tiği imkânlara ait bilgiler gözden geçirilecektir.

istatistiklere göre, Orta Avrupa'da bir kişiye düşen yakılacak çöp miktarı, bir yılın ortalama sı olarak günde 0,5 kg. dır. Bu miktar Kuzey Av rupada 0,8 kg. dır. Ortalama çöp yoğunluğu 200 350 kg/m3 tür. Daha sıhhatli değerler şekil l'de verilmiştir. Bu grafiklerde görüldüğü gibi, çöp ağırlığı ve hacmi yıllara göre devamlı olarak art maktadır. Bu hal, paket ve ambalaj işlerinde kay dedilen ilerlemeye ve plâstik kaplar kullanılma sına hamledılmektedir. İçinde bulunduğumuz ekonomik şartlar temelinden değişmediği takdir de, çöp ağırlık ve hacmi, ABD'de erişilen seviye ye çıkıncaya kadar artışa devam edecektir. 2 mil yon nüfuslu bir şehırın günlük çöp miktarı za man zaman 1000 ton veya 3500 m3'ün üstünde

Çeviren : AH AYTEKİN Elk. Y. Müh.

/ 2,0

1,6

«s

—

2İ

<W

:

. .=.

=

=^ p

^ —" B = = — —— *

H

/ 9 « 5 3 *» 55 56 57 5S 5 9 6 0 6/

Şekil : 1 — Nüfus başına bir yılda isabet eden çöp hacmi, çöp yoğunluğu m1 veya ton/m3 olarak :

— Hambourg, m3 — A, Ton/m3 — F — B. Berlin » — B, » — G — Düsseldorf » — C, » — H — Hanovre » — D, » — 1 — Stockholm » — E, » — K olacağından, yakma tesislerinin mümkün merte be merkezî bir yerde kurulması avantajlı görül mektedir. Çöp taşıtlarının katedeceği mesafele rin fazla uzaması dolayısile, günlük yakma ka pasitesi 1000 tonun üstünde olan tesisler genel likle kurulmamaktadır.

Çöplerin özelliklerini etüd etmeden önce kı saca bunların mahiyetini araştırmak yerinde olur. Çöpler genellikle evlerden kanalizasyon veya lâ (*) (Techniques Et Sciences Munıcipales, Temmuz 1964 sayısından)

ğım teslsîeVile' âtılmıyaH'ev ve ticarethane artık larıdır. Terkibinin, görünüşünüm vej içindeki ci simlerin boyutlarmıhVlieierpîeri doluşu, çöpün "b.âŞff ta gelen özelliğidir.

Bununla beraber, uygun analiz, usulleri saye sinde bulunan ortalama Kül tenörü, yanıcı madde oranı, rutubet ve alt ısıl değer gibi bilgilerden faydalanılarak çöplerin yakılması olayı incelene bilir. . , * ' '

Yanma olayının şiddeti, her an yakıta bağlı olarak değişir. Anî değerler, ortalama değerler den çok farklı olabilmektedir. Bilindiği gibi, çöp yakıtların yanma bakımından değeri, mevkie, mevsime, ekonomik durum ve yaşayış standardı na bağlı olarak değişmektedir. Anvers şehri çöp terkibinin bir yıl zarfında nasıl değiştiği şekil : 2'de grafik şeklinde gösterilmiştir. Diğer taraf tan bir yıla göre hesaplanan ortalama alt ısıl de ğerin gittikçe yükselmekte olduğu görülmüştür. Meselâ Berne şehri çöplerinin alt ısıl değeri 1955 yılında 1160 kcal/kg. İken 1961'de 1520 kcal/kg olmuştur. Yakma tesisinin randımanı tecrübe ile tayin edildiği takdirde, üretilen buhar miktarı ve bunun için kullanılan yakıttan hareketle çöplerin ortalama ısıl değeri hesap edilebilir. Ekonomik şartlar kökünden değişmezse, çöplerin ısı değeri nin ancak ilerki yıllarda, A.B.D.'nin şimdiki se viyesine ulaşabileceği tahmin edilmektedir.

Çöplerin yakılması tekniğinin gelişme seyrin de ilgi çekici merhaleler geçilmiştir.. Burada sa dece modern tesislerin hangi hususlarda eskile rinden farklı olduklarına işaret edilecektir. Bu gün dahT kendilerinden faydalanılan eski yakma" tesisleri vardır.

Eskiden kullanılmış o.lan çöp İmha usullerinde, tesis kapasitesini artırmak için çok sayıda hücre ler kullanılıyordu. Bu tesislerde yükleme ve te mizlemeye tahsis edilen saha fazlaydı; büyük ci simlerin önceden ayıklanması gerekiyordu. Mo dern bir tesis ünitesi ise iek, başına günde 400 ton çöp yapabilmektedir. ^Çünkü modern tesisler ya pılış itibarile daha basittirler.

Modern tesislerde çöpler daha önceden hiçbir ayıklamaya tâbi tutulmadan fırına sevkedilir. Bunlar mekanik ızgaralar üzerinde,,ilerlerken ev velâ kurumaları ve daha sonda yanmalan temin edilir. Nihayet' yapılan inceltme işlemi sayesinde cüruf içindeki yanmamış maddelerle ısı kaybı azaltılmaktadır. Bu işlem esnasında ateş kang tırılmadığından dışardan içeriye hava alınmaz.

Sabit ve hareketli çubukların yan yana uzun lamasına konması suretile yapılmış olan ızgara larda sürtünme ve yıpranma asgarî hadde indi rilmiş ve mükemmel sonuçlar alınmıştır.

Modern fırınlarda en iyi kalitede ateş tuğlası ve krom nlsbeti yüksek olan font kullanılmakta dır. Bu sayede yeni fırınlar fasılasız olarak uzun

müddet serviste kalır ve bakım masrafları düşük olur.

T (Sünif \ ve' kül alırken yakılan sarsıntı esna sında meydana gelen tozları tamamen tutan ve elektrostatik prensibe dayanan bir cihaz kulla 1 nılmaktadıVl Baca gazlan yüksek boylu bir ba caya verilmektedir.

Alt ısıl değeri 800 kcal/kg olan, nem oranı % 50 ve kül oranı % 55'e kadar düşük çöpler bile böyle modern tesislerde kolaylıkla ve yakıt

<*•

%5o"££L

Onlh/k

\

1 \

1K

t >>

a. 11 0 t s! yB gjunr x sjm AYLAR

—»J»

' ••••"

Şekil : 2 — Anvers çöpünün özellikleri

zenginleştirici maddeler ilâvesine hacet kalmak sızın yakılabilmektedir.

Yakılmağa müsait çöplerin terkibinin sınırları şekil : 3'te gösterilmiştir. Çöplere uygun oranda katı halde sanayi artığı maddeler katılarak çöp terkibi şekil : 3'tekl taranmış alana ayarlanabi lir. Yanma sonucunda husule gelen cüruf ve kül ler, ağırlık itibarile ,çöpün 1/4 ilâ 1/2'sini ve ha cim itibarile 1/10 ilâ 1/6'sını bulmaktadır. Cüruf ve kül inert .ve temiz olduklarından özel tedbir ler alınmaksızın dışarıya atılabilir. Bunlardan bri ket yapmak ta mümkündür.

Çöpün terkibine bağlı olarak yanma randı manı % 75 ile % 95 oranları ile sınırlanmış olup esas itibarile çöpte bulunan cüruf ve külün İhti va ettiği yanmıyan maddelerle değişmektedir.

Global termik randımanı tayinde ayrıca kazan randımanı da. hesaba katılmalıdır ki bu da esas itibarile baca gazlarının çıkış sıcaklığına bağlı

10 20 30 ^ Ço 60 70 80 90

Yanıct 3 YAKMA BÖLGESI dır. Sadece çöp yakıldığı takdirde buhar karak teristiklerinin 64 kg/cm.2 ve 450°C değerlerile sı nırlandırılması uygundur. Katkı yakıtlarla zen ginleştirilmiş, çöpler yakıldığında buhar karak terislikleri daha. da yükseltilebilir.

Modern tekniğe uygun olan yakma tesisleri me,skûn yerler civarında da kurulabilmektedir. Zira bu tesisler, taciz edici ve rahatsızlık verici duman, toz, koku ve gürültü çıkarmamaktadır. Ayrıca çöp nakil mesafesinin kısa olması dola yısile masraflar düğmekte ve yanma sonucunda meydana gelen ısıyı faydalı bir şekilde tüketme imkânı bulunabilmektedir.

FAYDALANMA İMKÂNLARI Çöpler oldukça İyi bir ısı kaynağıdır. Bununla beraber fazla yer İşgal ettikleri ve kısa zamanda kimyasal ayrışmaya uğradıkları için büyük mik tarlarda stok edilmeleri mümkün değildir. Üre tilmesi mümkün olan enerji miktarı, toplanan çöp miktarile orantılı olarak değişir. Bir yıl süresince meydana gelen çöp miktarı aylara göre sinusoidal bir değişim seyrine uy maktadır. Mesken ısıtmaktan meydana gelen ar tıklar dolayısile çıkan çöp miktarı kış mevsimin de azamiye ulaşır. Mamafih son yıllarda yakıt yağı kullanılması ve şehir ısıtma tekniğinde vaki gelişmeler sebebıle mevsime göre değişimler azal mıştır. Çöpün özgül ısıl değeri de yukardakine benziyen bir seyir taklbederek değişmektedir. Bu nun sebebi kışın evleri ısıtmak İçin kullanılan yakıtların bıraktığı artıklarda yanmamış kömür bulunması ve yazın da yaş sebzelerden artakalan çöplerde fazla su bulunmasıdır. Yarım milyon nüfuslu bir şehirde, günde 325 ton çöp toplanırsa ve ayrıca bunun ortalama ısıl değeri 1500 kcal/kg ve buhar tesisinin genel randımanı % 68 farz edi lirse saatte devamlı olarak 21 ton buhar üretmek kabil olmaktadır. Üretilen bu buharla 1300 yataklı bir hastane yi ısıtmak veya devamlı olarak 5000 kW elektrik

gücü üretmek mümkündür. Bu enerji miktarı, il gili belde ihtaycma kıyasla nispetten az da olsa, ısıtmada kullanıldığı ve tamamı tüketildiği tak dirde mühimce bir fayda sağlanmaktadır. Bu enerjiden en kolay bir şekilde faydalanmak, bunu şehirde mevcut büyük ısıtma veya elektrik şebe kelerinden birine bağlıyarak devretmek suretile mümkündür. Bu tertipte üretimdeki anormal oy namalar şebekede yutulduğundan önem arz et mezler. Çöplere kömür, yakıt yağı veya gaz gibi çöpü kalori bakımından zenginleştirici yakıtlar ilâve edilmek suretile de heterojen çöplerden mey dana gelen anormal enerji üretimi oynamaları za il olmaktadır. Bu hal tarzında teknik yönden çok enteresan kazanlar kullanılması kabildir. Muh temel olarak bazı ahvalde bu tip kazanların jüs tifikasyonu mümkündür. Bununla beraber, normal ' yakıtlar kullanmak üzere İmal edilmiş olan bir kazanı, yakıtma çöp yakıt karıştırarak daha dü şük randımanla çalıştırmanın doğru olamıyacağı kanaati hakimdir.

Münferit yerlere kurulmuş olan yakma tesis lerinin enerjisinden faydalanmak bazı zorluklar arz eder. Yaz aylarında üretilen ısıyı tamamen kullanan bir teshin şebekesi mevcut olsa bile, bu enerji kış için yetersizdir; kış ihtiyaçlarını da karşılamak için büyük kapasiteli ilâve kazanlar inşası gerekmektedir. Diğer bir hal tarzı olarak da, kış ihtiyacı karşılanabilecek bir kısım müşte riler tefrik edilebilir. Bu takdirde yaz ayları de vamınca mevsimlik tüketim yerleri bulunamadığı takdirde, yazın büyük ölçüde enerji kaybedilmek tedir (Şekil : 4).

İ0

9\

8 7 6 s. \ 5 \\

\ \\

\\ \\, \\

k \\w \\

\^\ \^

'

J U E JS" V ÎT 2 /$/ TALEBİ

—7

/ il RE Tl MI

?

d

a s *B5

0 i jE3riEeBHn.Kxffar

K ^ J W w Etil.CN ısı

ZZfâ FAZLALIK ISI

Şekil : 4 — Buhar ihtiyacı ve üretim

BÎR ÖRNEK : BEBNE ŞEHRt

Beme §ehri yetkilileri 1951 yılında bir çöp yakma tesisi kurmağa, şehirdeki bir grup mes kenleri besliyecek şekilde bir ısıtma şebekesi in şa etmeğe ve münhasıran yaz aylarında Veron konserve fabrikasına buhar vermeğe karar ver dller.Bu çöp yakma tesisi iki kademeli bir em niyetle kurulmuştur. Isı yetmediği takdirde yakıt yağı ile çalışan bir Velox kazanı ve ayrıca elekt rikle ısınan bir kazan kullanılmaktadır. Fazla üretim olunca buhar bir kondansatöre verilmek tedir. Ayrıca üretilen buharın bir kısmı ile kü çük bir elektrik santralı çalıştırılarak tesi sin zatî ihtiyacı karşılanmaktadır. TJmimî şebeke inkltalannda bu santral sayesinde gerekli emni yet sağlanmaktadır (Şekil : 5).

Bir tazyik düşürücüden alınan buharla fabrika binalarının ısıtılması temin edilmektedir. 1955 61 yıllarında üretilen ve tüketilen ismin bölünüşü Şe kil : 6'da belirtilmiştir. Görüldüğü gibi çöplerden buhar üretimi hızla artmıştır. Keza, yazın kon dansatör yardımlyle atılan ısı miktarı da art maktadır. Bu kayıp yılda 1 milyon TL. değe rine ulaşmış durumdadır. Bu ısıdan azami fayda yı sağlamak için şehir şebekesinde önemli ölçü de tevsiata gidilmesine karar verilmiştir. Kış mevsiminde artan ihtiyaçları karşılıyacak olan ve kömür yahut yakıt yağı kullanan ilâve kazan tesisleri kurulmasına karar verilmiştir. Bu ör nek'göstermektedir ki, şehir çöpleri modern yak ma tesislerinde tam olarak imha edilirken, öte yandan, cazip faydalanma imkânları sağlanmak tadır.

Şekil: 5 — Berne'de karalan yakma tesisi

1 — Silo, 2 — Roll 100 firmi, 3 — Kazan, 5 — Bahar çıkışı, 6 — Pompaj çukura, 7 — Cüruf çukuru, 8 — Çökeltme havuza

Şekil 6 — Berne yakma tesisinde bahar üretimi ve tüketimi

1 — Toplam üretim, 2 — Çeşitli kayıplar, 3 — Satılan buharlar, 4 — Kondanse buhar, 5 — Tesiste muharrik kuvvet ve ısıtma, 6 — Yakılan tonaj, 7 — Fırınlarda üretim, 8 — Elektrik kazanı

9 — Velox kazanı, 10 — Yeni kazan

ÇEVİRENİN NOTU :

Dünyanın her tarafında gün geçtikçe sayıları artan büyük şehirlerle birlikte çözüm bekleyen yeni yeni teknik problemler ortaya çıkmaktadır. Bu problemlerin önemlilerinden birisi de şehir çöplerinin toplanıp uygun ve ekonomik bir şekil de yokedilmesidir. Geniş sahalara yayılmış olan büyük şehirlerde çöp miktarı nüfusla orantılı ola rak artmaktadır. Günlük yaşayışımıza her geçen gün biraz daha fazla etkili hale gelen teknik iler lemeler, nüfus başına çöp miktarını çoğaltmıştır.

Çöp kaldırma ve yoketme hizmetinin büyük Bele diyelere yüklediği külfetleri hafifletmek İçin batı memleketlerinde girişilmiş birçok teşebbüsler var dır. Büyük belediyelerimiz ilgililerince de yakın dan izlenmesi gereken bu teşebbüslerde, çöp im hası işleminden tâli faydalar sağlanması gözönün de tutulmaktadır. Bu teşebbüslerin bir kısırımda, çöplerin yakılmasından meydana çıkan ısıdan elektrik enerjisi üretilmesi suretile faydalanma öngörülmektedir, istanbul Belediyesi halen firma lardan tâli faydalar ihtiva eden çöp imha tesis leri için teklif istemektedir.