Kentsel katı atıkların termoliz yöntemi ile işlenmesinin termodinamik analizi
Thermodynamic analysis of the processing of municipal solid waste by thermolysis method
Yazar: FİKRET POLAT
Danışman: DOÇ. DR. ETHEM TOKLU
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Entegre katı atık = Integrated solid waste

Özet:
Günümüzde kentlerin en büyük sorunlarından biri, sanayileşme neticesinde elde edilen ilerlemeyle doğru orantılı olarak yaşam standartları yükselirken önlenemeyen nüfus artışının da doğal kaynakların tükenmesine ve çevrenin artan katı atık miktarı yüzünden hızla kirlenmesine sebep olmasıdır. Tüketim alışkanlıklarının değişmesi neticesinde kişi başına üretilen katı atık miktarı her geçen gün artmaktadır. Bu sorun atıkların bertarafında kullanılan teknolojilerin ekonomik ve çevre dostu olması ile ilgili endişeleri arttırmaktadır ve konuyla ilgili araştırmalar giderek artmaktadır. Tüm dünyada sürdürülebilir kalkınma yaklaşımı kapsamında; atıkların çevre ve insan sağlığı açısından bir tehdit olmaktan çıkıp, ekonomi için bir girdiye dönüştürülmesini amaçlayan atık yönetim stratejileri benimsenmektedir. Entegre katı atık yönetimi, kaynakta atık azaltma, yeniden kullanım, geri dönüşüm ve geri kazanım uygulamaları ile başlayıp, oluşan atığın toplanması ve nihai bertarafı ile son bulan bir prosestir. Atıkları enerjiye dönüştürmek için çeşitli teknolojiler mevcuttur. Bu teknolojilerin başlıcaları düzenli depolama, yakma, piroliz, gazifikasyon ve anaerobik çürütmedir. Düzenli depolama atıkların mühendislik esaslarına göre depolanmasıdır. Oluşan depo gazı enerji üretiminde kullanılır. Yakma teknolojisinde, atıklar kontrollü olarak ısı geri kazanımı sağlanarak yakılırlar ve buhar türbinleri kullanılarak elektrik üretimi gerçekleştirilir. Gazlaştırma teknolojisi ilk aşamada piroliz içerir daha sonra bunu yüksek sıcaklıklı reaksiyonlar takip eder ve düşük molekül ağırlıklı gazlar üretilir. Üretilen gaz içten yanmalı motorlar veya boylerler kullanılarak enerji üretimi için değerlendirilir. Bu çalışmada kentsel katı atıklardan enerji üretim teknolojileri hakkında detaylı literatür taraması yapılmış, tezin birinci bölümünde, çalışmanın önemi, amacı ve kapsamı açıklanmıştır. İkinci bölümde katı atık konusu ile ilgili tanımlar yapılmış ve birbirleriyle kıyaslanılmıştır. Daha sonra kentsel katı atık bertaraf metotları geri kazanım, düzenli depolama, termal dönüşüm teknolojileri ve biyolojik dönüşüm teknolojileri sırasıyla anlatılmıştır. Bunlardan enerji geri kazanımı sağlayan teknolojiler özellikle termal bertaraf yöntemlerinden pirolizin termodinamik analizi yapılmıştır. Son bölümde sonuçlar değerlendirilmiş ve öneriler yapılmıştır.

Abstract:
Today, one of the biggest problems of the city, the environment is polluted due to the rapidly increasing amount of solid waste and rapidly increases in population as a result of industrialization. The amount of solid waste produced per person in consequence of the change in consumption habits is increasing every day. This challenge is increasing concern about being economical and environmentally friendly technologies used in the disposal of waste and researches on the issue are increasing. All over the world context of sustainable development, waste management strategies aimed at converting an input is adopted for the economy. Integrated solid waste management is a process which includes waste reduction at source, reuse, recycling and recovery, starting with applications, consisting of waste collection and ending with final disposal. Several technologies are available to convert waste into energy. Basically, these technologies are landfills, incineration, pyrolysis, gasification and anaerobic digestion. Landfill waste is stored according to the principles of engineering. The resulting gas is used for energy production warehouse. In combustion technology, waste, incinerates by providing heat recovery and power generation is performed using steam turbines. Gasification technology at the first stage provides pyrolysis then followed by up to high temperature reactions and low molecular weight gases are produced. The generated gas is evaluated for power generation using internal combustion engines or boilers. This study was conducted a detailed review of the literature on energy production technologies from municipal solid waste. In the first part of the thesis, the importance of the study, describes the purpose and scope. The second section describes issues related to solid waste and made comparable with each other. Then recycling municipal solid waste disposal methods, landfill, thermal conversion technologies and biological conversion technologies are described, respectively. Thermodynamic analysis of pyrolysis which is one of the thermal disposal methods was performed. In the last section the results are evaluated and recommendations made.