Mobilya atıklarından elde edilen yakıt peletlerin termokimyasal proseslerle değerlendirilmesi /
Yazar: KEMAL PARLAK
Danışman: PROF. DR. NURAL YILGÖR
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Orman Ürünleri Kimyası ve Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Ahşap mobilya = Wood furniture ; Atıklar = Wastes ; Gazlaştırma = Gasification ; Pelet = Pellet ; Piroliz = Pyrolysis

Özet:
Bu tez çalışması ile ahşap mobilya atıklarının termokimyasal yöntemler ile katma değeri yüksek ve çevre dostu ürünlere dönüştürülerek değerlendirilebilme olanakları araştırılmıştır. Beşiktaş Belediyesi Çevre Müdürlüğü tarafından kentsel atık olarak toplanan mobilya atıklarından, yonga levha masa ve masif ahşap masa atıkları temin edilmiştir. Bu iki farklı atık örneklerinde piroliz ön işlemli gazlaştırma ve gazlaştırma işlemleri yapılmıştır. Deneyler, yukarı akışlı sabit yataklı reaktörde, 700, 800 ve 900°C sıcaklıkta, kuru hava ve saf oksijen ajan ortamında ve farklı akış debi parametrelerinde gazlaştırma ve piroliz ön işlemli gazlaştırma işlemleri şeklinde gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda ahşap mobilya atık örneklerinin optimum gazlaştırma deney parametreleri belirlenmiştir. Örneklerin karakterizasyonunu ortaya çıkarmak için nem tayini, kül miktarı tayini, uçucu organik madde tayini, sabit karbon miktarı, FTIR, TEM ve TGA analizleri yapılmıştır.
Masif atık örneği deneyleri sonucunda hidrojen gazının hacimce %51'lere ulaştığı, metan gazının hacimce %26'lara ulaştığı ve karbonmonoksit gazının hacimce %33'lere ulaştığı ve ısıl değerin 3878 kcal/m3 olduğu tespit edilmiştir. Yonga levha atık örneği deneyleri sonucunda hidrojen gazının hacimce %46'lara ulaştığı, metan gazının hacimce %42'lere ulaştığı ve karbonmonoksit gazının hacimce %24'lere ulaştığı ve ısıl değerin 5531 kcal/m3 olduğu belirlenmiştir. Masif pelet atık örneği deneyleri sonucunda hidrojen gazının hacimce %57'lere ulaştığı, metan gazının hacimce %34'lere ulaştığı ve karbonmonoksit gazının hacimce %38'lere ulaştığı ve ısıl değerin 5005 kcal/m3 olduğu tespit edilmiştir. Yonga levha pelet atık örneği deneyleri sonucunda hidrojen gazının hacimce %51'lere ulaştığı, metan gazının hacimce %19'lara ulaştığı ve karbonmonoksit gazının hacimce %33'lere ulaştığı ve ısıl değerin 3469 kcal/m3 olduğu belirlenmiştir.
Sonuç olarak, belediyelere katı atık yükü oluşturan masif atık örnekleri ve yonga levha atık örneklerinin, pelet haline getirildikten sonra termokimyasal işlemler ile daha etkin bir şekilde değerlendirilebileceği kanaatine varılmıştır.

Abstract:
In this thesis study, the possibilities of converting wooden furniture wastes into high-value-added and environmentally friendly products with thermochemical methods were investigated. Particleboard table and solid wood table wastes were obtained from furniture wastes collected as urban waste by the Environment Directorate of Beşiktaş Municipality. In these two different waste samples, pyrolysis pretreatment gasification and gasification processes were carried out. The experiments were carried out as gasification and pyrolysis pretreatment gasification processes in an updraft fixed bed steel reactor, at 700, 800, and 900 °C, in the presence of dried air and pure oxygen agent and at different flow rate parameters. According to the results obtained, optimum gasification experiment parameters for wooden furniture waste samples were determined. In order to reveal the characterization of the samples, moisture content, ash content, volatile organic matter, fixed carbon, FTIR-ATR, SEM, and TGA analyses were performed.
As a result of the solid waste sample experiments, it was determined that hydrogen gas reached 51% by volume, methane gas reached 25% by volume, carbon monoxide gas reached 33% by volume, and the heating value was 3878 kcal/m3. As a consequence of the particleboard waste sample experiments, it was determined that hydrogen gas reached 46% by volume, methane gas reached 42% by volume, carbon monoxide gas reached 24 % by volume, and the heating value was 5531 kcal/m3. As a result of the solid wood waste pellet sample experiments, it was determined that hydrogen gas reached 57% by volume, methane gas reached 34% by volume, carbon monoxide gas reached 38% by volume, and the heating value was 5005 kcal/m3. As a consequence of the particleboard waste pellet sample experiments, it was determined that hydrogen gas reached 51% by volume, methane gas reached 19% by volume, carbon monoxide gas reached 33% by volume, and the heating value was 3469 kcal/m3.
In conclusion, it was concluded that solid waste samples and particleboard waste samples, which constitute solid waste load for municipalities, can be evaluated more effectively with thermochemical processes after they are pelletized.