Upload
others
View
21
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Kırşehir Biyogaz Tesisi
Fizibilite Raporu
Kırşehir İli
Merkez İçesi
Çuğun Mahallesi
117 Ada 13 Nolu Parsel
Temmuz 2017
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
1
BAŞLIK SAYFASI
Proje
Sahibinin
Adı
KÖRPINAR BİYOGAZ ENERJİ ÜRETİM SAN. VE
TİC. A.Ş.
Adresi
İLKBAHAR MAH. GALİP ERDEM CAD. 610 SOK.
NO:1 ÇANKAYA / ANKARA
Telefon Numarası
+90 (312) 490 91 64
Faks Numarası
+90 (312) 490 91 69
E-Posta
Projenin Adı
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
Proje İçin Seçilen Yerin Açık
Adresi (İli, İlçesi, Mevkii)
KIRŞEHİR İLİ, MERKEZ İLÇESİ,
ÇUĞUN MAHALLESİ,
117 ADA, 13 NOLU PARSEL
Ön Fizibilite Raporunun
Sunum Tarihi
TEMMUZ 2017
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
2
İÇİNDEKİLER LİSTESİ
BAŞLIK SAYFASI ……………………………………………….…………………………. 1
İÇİNDEKİLER LİSTESİ ……………….…………………………………...………………. 2
KISALTMALAR ……………………….…………………………………...………………. 3
PROJE ÖZETİ ……………….…………….………………………………...………………. 4
1. TESİS YERİ İLE İLGİLİ GENEL BİLGİLER…………………………...…………….…. 5
2. KABUL EDİLECEK ATIK TÜRLERİ VE KODLARI …………………….………….…. 6
3. ATIK MİKTARI VE PROJEKSİYONU…….…………………………...…………….…. 9
4. YAPILMASI ÖNGÖRÜLEN TESİSLER…...…………………………...…………….... 10
5. TESİSTE YER ALACAK ÜNİTELER VE BU ÜNİTLER İLE İLGİLİ BİLGİLER ….... 13
6. MALİYET ANALİZİ…………………..…….…………………………...…………….… 19
NOTLAR VE KAYNAKLAR ……………….…………….………………………………. 21
EKLER ………………….….…………….………………………………...………………. 22
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
3
KISALTMALAR
A.Ş. Anonim Şirketi
AYY Atık Yönetimi Yönetmeliği
bkz. Bakınız
Enj Enerji
EPDK Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu
km Kilometre
kN/m2 Kilonewton/metrekare
kV Kilovolt
KVS Kısa Vadeli Sınır Değer
m Metre
m2 Metrekare
m3 Metreküp
max. Maksimum
µg/m3 Mikrogram/metreküp
µm Mikrometre
MÇK Mahalli Çevre Kurulu Kararı
MWe Megavat (elektrik)
MWt Megavat (termal)
No Numara
NOx Azot Oksitler
O2 Oksijen
Sa Saat
San. Sanayi
Tic. Ticaret
Ür. Üretim
vb. ve benzeri
vs. Vesaire
YEKDEM Yenilenebilir Enerji Kaynakları Destekleme Mekanizması
% Yüzde
‰ Binde 0C Santigrat derece
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
4
PROJE ÖZETİ
Körpınar Biyogaz Enerji Üretim San. ve Tic. A.Ş. tarafından; Kırşehir İli, Merkez İlçesi,
Çuğun Mahallesi sınırlarında 117 Ada ve 13 Nolu Parselde 3,12 MWe / 3,56 MWt kurulu
gücünde Biyogaz Tesisinin kurularak işletilmesi planlanmaktadır.
3,12 MWe / 3,56 MWt kurulu gücünde planlanan Kırşehir Biyogaz Tesisi raporda
bundan sonra “Tesis”, Körpınar Biyogaz Enerji Üretim San. ve Tic. A.Ş. “Yatırımcı”, tesis ve
ünitelerinin (idari bina, kantar, depolama alanları vb.) kurulacağı 18.949,25 m2’lik alan “Tesis
Alanı” olarak ifade edilmektedir.
Bölgedeki hayvansal (büyükbaş ve kanatlı) atıkların çevreye etkilerinin azaltılması,
değerlendirilmesi, atıklardan elde edilen metan gazının elektrik enerjisine çevrilmesi amacıyla
işletilmesi planlanan Biyogaz Tesisi toplam 18.949,25 m2’lik alanda kurulacaktır. Tesise en
yakın yerleşim birimi 1150 m mesafedeki Körpınar Mahallesi olup, tesis alanı için alınan
Mahalli Çevre Kurulu Kararı (MÇK) Ek-1’de verilmiştir.
Tesiste toplam 460 ton/gün atık işlenecek, işlenen atıktan elde edilen biyogaz ise
elektrik enerjisine çevrilecektir. Üretilen elektrik, orta gerilim hattına verilerek enterkonnekte
ağa ulaştırılacaktır. Ayrıca söz konusu tesisin kurulması ile bölgede bulunan hayvancılık
tesisleri ve özellikle organik maddelerin de tesise alınarak bertarafı sağlanabilecektir.
Rapora konu tesis, Çevresel Etki Değerlendirmesi Yönetmeliğinde;
Dışkı işleme kapasitesi (380 + 65 ton/gün) ile Ek-I “Çevresel Etki Değerlendirmesi
Uygulanacak Projeler Listesi”nde; Madde 17 “Günlük kapasitesi 100 ton ve üzeri hayvan
yetiştiriciliğinden kaynaklı dışkıların yakıldığı, geri kazanıldığı ve/veya bertaraf edildiği
tesisler” Madde 11 “İnşaat yıkıntı ve hafriyat atıkları hariç olmak üzere alanı 10 hektardan
büyük ve/veya hedef yılı da dâhil günlük 100 ton ve üzeri olan atıkların geri kazanıldığı,
yakıldığı (oksitlenme yoluyla yakma, piroliz, gazlaştırma, plazma vb. termal işlemler) düzenli
depolandığı ve/veya nihai bertarafının yapıldığı tesisler”
Diğer organik atıklar (15 ton/gün) ile Ek-2 Seçme-Eleme Kriterleri Uygulanacak
Projeler Listesi’ndeMadde 5 “İnşaat yıkıntı ve hafriyat atıkları hariç olmak üzere günlük
kapasitesi 100 ton’un altında olan atıkların kompostlaştırıldığı ve/veya diğer tekniklerle geri
kazanıldığı, yakıldığı (Oksitlenme yoluyla yakma, piroliz, gazlaştırma, plazma vb. termal
işlemler), düzenli depolandığı ve/veya nihai bertarafının yapıldığı tesisler” sınıfında yer
almaktadır.
Tesisinin proje ve fizibilite çalışmalarında; ulusal ve uluslararası enerji, altyapı ve
endüstriyel tesislere yönelik mühendislik, müşavirlik/danışmanlık, proje yönetim/geliştirme ve
yapım hizmetleri veren uzman firma (ERSİS Enerji Mühendislik Müşavirlik İnşaat Ltd. Şti.)
ile ortak çalışılmıştır. İş bu rapor, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı tarafından onaylanmış Ön
Fizibilite Raporu’ndan faydalanılarak ERSİS Enerji tarafından derlenmiştir.
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
5
1. TESİS YERİ İLE İLGİLİ GENEL BİLGİLER
Rapora konu Kırşehir Biyogaz Tesisinin işletilmesi ile Kırşehir İli, Merkez İlçesi,
Körpınar, Çuğun, Büyükkışla Mahallesi başta olmak üzere çevredeki tarım ve hayvancılıkla
uğraşan yerleşimlerden organik atıklar kabul edilecek, bu hayvansal (besi, süt ineği, tavuk
dışkısı vb.) atıklardan biyogaz elde edilerek proses sonunda elektrik, ısı ile birlikte katı ve sıvı
fermente ürün elde edilecektir.
Tesis Alanının yer seçiminde yerleşim alanlarına olan mesafesi, hakim rüzgar yönü,
topografik koşullar, ulaşım imkanları, hammadde (gübre vb.) kaynaklarına uzaklığı dikkate
alınmıştır. Yer seçiminin uygunluğu ile ilgili Mekanik Ayırma, Biyokurutma ve
Biyometanizasyon Tesisleri İle Fermente Ürün Yönetimi Tebliği’nin 10. Maddesi (1) Bendine
göre MÇK Kararı alınmış olup, Ek-1’de verilmiştir.
a) En Yakın Yerleşim Birimine Olan Mesafeler
Proje kapsamında işletilmesi planlanan tesis alanı Kırşehir İl Merkezinin kuşuçumu
20,7 km kuzeyinde yer almaktadır. Proje alanına ait yer bulduru haritası Error! Reference
source not found.’de verilmiştir.
Proje alanının 140 m kuzeybatısında özel işletme (akaryakıt istasyonu) bulunmakta
olup, en yakın yerleşim alanı kuşuçuşu yaklaşık 1150 m mesafedeki Körpınar Mahallesidir.
Tesis Alanının yer seçiminin uygunluğu ile ilgili Mekanik Ayırma, Biyokurutma ve
Biyometanizasyon Tesisleri İle Fermente Ürün Yönetimi Tebliği’nin 10. Maddesi (1) Bendine
göre MÇK Kararı alınmış olup, Ek-1’de verilmiştir.
Proje alanı ve civarındaki en yakın yerleşim yerleri ve mesafeleri aşağıdaki Tablo 1’de
verilmiştir.
Tablo 1. Proje Alanının Yerleşim Yerlerine göre Konumu
Yerleşim Yeri Mesafe (m)1
Körpınar Mahallesi 1150
Kırkpınar Mahalesi 2900
Çuğun Barajı (aks yeri) 4250
Çuğun Mahallesi 4300
Büyükkışla Mahallesi 4950
Karahıdır Mahallesi 7610
Külhüyük Mahallesi 8200
b) Saha Kapasitesi Büyüklüğü
İşletilmesi planlanan Kırşehir Biyogaz Tesisi 3,12 MWe / 3,56 MWt kurulu gücünde
ve 18.949,25 m2’lik alanda kurulacaktır.
Tesisin kapasite ve yer seçiminde Mekanik Ayırma, Biyokurutma ve Biyometanizasyon
Tesisleri İle Fermente Ürün Yönetimi Tebliği Madde 10 ve Madde 11’e göre;
1 Yerleşim birimlerinin merkezleri dikkate alınarak ölçümler yapılmıştır.
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
6
Tesiste kullanılacak atıkların kaynağına yakınlığına,
Tesisin alt yapı ve ulaşım olanaklarına,
Hakim rüzgar yönüne (1960-2014 yılları Kırşehir Meteoroloji İstasyonu gözlem
kayıtlarına göre birinci derecede hakim rüzgar yönü N (kuzey)’dır),
Depolama alanı (en az 1 gün süreli depolama yapılacak) büyüklüğü ve bölgeden
toplanacak atık miktarına,
Tesis ünitelerinin (araç parkı, kantar, tekerlek yıkama ünitesi ve idari bina)
konumlandırılacağı alanların yapısına dikkat edilmiştir.
Ayrıca Tesisin tasarımı alıcı ortamın, toprağın, yüzeysel suların ve yeraltı sularının
kirlenmesini önleyecek şekilde yapılmıştır.
c) Mülkiyet Durumu
Kırşehir İli, Merkez İlçesi, Çuğun Mahallesi sınırlarında 117 Ada ve 13 Nolu Parselde
toplam 18.949,25 m2’lik alanda Kırşehir Biyogaz Tesisinin kurularak işletilmesi
planlanmaktadır.
Tesisin kurulacağı parsel arsa niteliğinde olup, Kırşehir İl Özel İdaresine aittir.
Projenin yapılacağı arazi için Kırşehir İl Özel İdaresi tarafından düzenlenen arazi
kiralama ihalesinin kazanılması ardından sadece bu projeyi gerçekleştirmek üzere Ankara İnş.
Tic. San. Ltd. Şti. tarafından Körpınar Biyogaz Enj. Ür. San. ve Tic. A.Ş. firması kurulmuştur.
d) Tesis Ömrü
Proje kapsamında kullanılacak makine ve ekipmanlar için öngörülen proje ömrü 25
yıldır. Bu kapsamda ilerleyen senelerde makine ve ekipmanlardaki bakım ve onarımların
düzenli yapılması ve teknolojik senkronizasyonların uygulanması ile birlikte bir proje ömrü de
uzatılabilecektir.
2. KABUL EDİLECEK ATIK TÜRLERİ VE KODLARI
Biyogaz, organik atıkların oksijensiz bir ortamda ayrışması sonucu ortaya çıkan yanıcı
özelliği bulunan bir gaz karışımıdır. Bileşiminde %60-70 metan (CH4), %30-40
karbondioksit (CO2), %0-2 hidrojen sülfür (H2S) ile çok az miktarda azot (N2) ve hidrojen (H2)
bulunmaktadır.2
Metanlaştırma fazında, metan bakterileri asit ve benzeri ürünleri CO2 ve CH4'e
kadar parçalarlar. Bu iki gazın toplam biyogaz içindeki miktarı %98 iken H2S, H2O, N2, O2, H2,
NH3 metan harici diğer organik karbonlar biyogazın %2‘lik kısmını teşkil ederler.3 Üretilen
biyogazın içeriğindeki metan gazı üretiminin başarısı aşağıdakilere bağlıdır;
2 Kaynak: VII. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu, UTES, 2008 3 Kaynak: International Energy Agency (IEA) Report December, 2000, Task24-Energy From Biological
Conversion of Municipal solid Waste
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
7
Ortam sıcaklığı
Hammaddenin cinsi ve miktarı
Ortam asitliği (PH)
Partikül büyüklüğü
Fermantasyon süresi
Karbon azot oranı (C/N)
Tesis tipi
Kuru madde miktarı
Ortam sıcaklığı, metan gazı oluşumunda en önemli etmendir. Bu nedenle sıcak
bölgelerde tesisin başarısı daha yüksek olmaktadır. Metan oluşturan bakteriler ani sıcaklık
değişimlerinden, gündüz-gece sıcaklık farklılıklarından çok çabuk etkilenmektedir. Metan
oluşturucu bakteriler için en uygun pH değerleri nötr veya hafif alkali değerlerdir. Anaerobik
şartlarda fermantasyon işlemi devam ederken 7-7.5 arasında değişir. pH değerinin 6.7
düzeylerine düşmesi durumunda bakteriler üzerinde toksit etki yapar.
Anaerobik bakterilerin en önemli besin maddeleri karbon ve azottur. Mikroorganizma
karbonu enerji kaynağı olarak kullanırken azotu yeni hücrelerin oluşturulmasında yapı
malzemesi olarak değerlendirir. Karbon azota nazaran 25-30 kat daha fazla kullanılır. İdeal
karbon/azot oranı 20/1-30/1 dir. C/N Oranları:
Buğday sapı: 87/1
Mısır sapı: 53/1
Hayvan dışkısı: 20/1
Gazın bileşimi atığın türü, sindirim süresi ve diğer proses işletme şartlarına
bağlıdır. Biyogaz üretimi için dört bileşenin olması gerekir;
1. Organik Madde
2. Bakteri
3. Anaerobik Ortam
4. Isı
1. Organik Madde: Metan üreten bakteri için gerekli besin maddesidir. Biyogaz üretimi
için gerekli organik maddenin en önemli kaynağı hayvan çiftlikleri ve tarımsal alanlardır.
Bunlara ilaveten çöp gibi artıklar ve arıtma tesisi çamuru gibi atıklar da biyogaz üretimi için
gerekli organik maddenin kaynaklarıdır.
2. Bakteri:
Fermantasyon sırasında asit oluşturucu bakterilerle metan oluşturucu bakteriler karşılıklı
yardımlaşma halinde yaşamaktadırlar. Asit oluşturan bakterilerin salgıladıkları enzimler,
protein ve aminoasitlerinin amonyum tuzları haline dönüşmesini sağlar, metan oluşturan
bakteriler azot ihtiyaçlarını bu tuzlardan temin etmektedirler. Metanojenik bakteriler kimyasal
reaksiyonu büyük ölçüde etkilemektedirler. Eğer fermantasyonun içindeki bakteriler az ise gaz
üretimi de az olur. Fermantasyonun içindeki kimyasal oluşum iki önemli aşamadan meydana
gelmektedir. Birincisi bakteriler kompleks organik materyalleri parçalar (çürütürler), ikincisi
parçalanan organik materyalle metanojenik öikroorganizma adı verilen çeşitli bakteriler
üretirler.
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
8
3. Anaerobik Ortam: Bitkisel ve hayvansal atıkların içinde bulunan yağ, protein,
karbonhidrat ve selüloz gibi maddeler anaerobik (havasız) şartlarda parçalanmaktadırlar.
Parçalanmış olan bu maddeler metan bakterileri tarafından alınarak kullanılır.
Bu bakteriler, yaşamaları için gerekli olan enerjiyi üretirken oksijene ve karbona ihtiyaç
duyarlar. Ortamda kalan son oksijeni de kullanarak metan bakterileri için mutlak gerekli olan
oksijensiz ortamı kendi kendilerine hazırlamış olurlar. Çözünmüş oksijen ortamda
kalmayınca da, moleküler bağımlı oksijeni kullanmaya başlarlar. Bu arada da hidroliz
sırasında oluşmuş molekülleri daha basit moleküllere dönüştürürler.
4. Isı: Sıcaklığın biyolojik sistem üzerine büyük etkileri vardır. Metabolik hızda,
iyonizasyon denkliklerinde ve besin maddelerinin çözünürlüğünde sıcaklık önemli bir
parametredir. Bakterilerin çoğalmaları ve biyogaz üretmeleri için iki farklı sıcaklık aralığı
önemlidir. Bunların birincisi 35–41oC arası mezofilik bölge ve ikincisi 52–55oC arası termofilik
bölgedir. Termofilik sıcaklık bölgesi daha hassas bir proses kontrol sistemi istemesine karşın
bakteriler daha aktif olduğu için gaz verimliliği, alıkonma süresi ve fermentasyon açısından
daha ideal sıcaklık aralığıdır. Genellikle biyogaz tesisleri mezofilik sıcaklık bölgesinde
çalıştırılır, fakat daha iyi bir hijyenizasyon ve gaz verimliliği değeri yakalamak için iki aşamalı
çürütme işlemlerinde ilerleyen süreçte çürütücülerin bir kısmı veya tamamı termofilik sıcaklık
bölgesinde işletilmektedir.4
1 m3 biyogazın sağladığı ısı miktarı 4700-5700 kcal/m3 olup, 0,62 lt gazyağı, 1,46 kg
kömür, 3,47 kg odun, 0,43 kg bütan gazı, 12,30 kg tezek, 5,70 kWh elektrik, 1,18 m3 hava gazı
aynı ısıl değerdedir.5 Biyogazın diğer yakıt türleri ile karşılaştırması Tablo 2’de verilmiştir.
Tablo 2. Biyogazın Isıl Değerinin Diğer Kaynaklarla Karşılaştırılması6
Yakıt Türü Birim Enerji (MJ) Yanma Verimi (%) Kullanılabilir Enerji (MJ) Biyogaz Enerji Eşdeğeri
Biyogaz (m3) 20-23 60 11,8 1
Elektrik (kWh) 3,6 70 2,5 4,7
Gazyağı (lt) 38 50 19 0,62
Bütan (kg) 46 60 27,3 0,43
Proje kapsamında ağırlıklı olarak büyükbaş hayvan (besi ve süt ineği) dışkısı ve tavuk
dışkı(yumurtacı) kullanılarak işlenerek biyogaz üretilecektir. Ayrıca az da olsa besleme
menüsünü zenginleştirmek amacıyla çevrede mevcut tarımsal kaynaklı bitkisel atıklar
(Hayvansal yem atıkları, sap, saman, mısır silajı ve tarım arazilerinde kalan bitki dokusu
atıkları), meyve ve sebze işleme atıkları (hal atıkları ve meyve posası atıkları gibi), süt ürünleri
endüstrisi atılları (iade organik ürünler gibi), unlu mamul atıkları ve damıtma ürünleri gibi
atıkları oluşturan alkolsüz ve alkollü içecek endüstrisi atıkları kullanılacaktır.
Tesiste işlenecek atığın hemen hemen tamamını büyükbaş hayvan dışkısı ve tavuk
dışkısı oluşturmaktadır. Bu atıklar karşılıklı atık sözleşmesi imzalanan çiftliklerden
sağlanacaktır.
4 Kaynak: Bahtiyar Ö.,Emin O., Temmuz, 2008, “Membran yöntemiyle biyogazdan karbondioksitin
ayrıştırılması ve metan saflaştırılması projesi” Proje No: 105Y084 5 Kaynak: Yılmaz A. H., Atalay F. S., “Çeşitli Organik Katı Atıkların Anaerobik Fermantasyonu ve
Modelleme Çalışmaları”, V. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu, 26-28 Mayıs 2014, İstanbul, 619-626. 6 Kaynak: Yıldız Teknik Üniversitesi (2004), Biyogaz [Internet], Available from
www.yildiz.edu.tr/~kanat/atıksu.html [accessed at 10/2004].
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
9
Tesisin atık kapasitesini karşılayacak miktarda atık sözleşmesi bölgedeki atık
sahipleriyle imzalanmıştır. Hayvan dışkıları üzeri tozuma ve koku yönünden çevreyi
kirletmeyecek şekilde kapalı, sızdırmaz özel araçlar ile taşınacaktır. Hijyen konusunda çevre
ve hayvan sağlığını koruyacak şekilde bir taşıma ve sefer planı yapılacaktır.
Tesise kabul edilecek atıklar yatırımcı tarafından ve/veya sözleşmesi yapılan çiftlik
sahipleri tarafından tesise taşınacaktır. Tesise taşınacak atıkların uygun koşullarda (kapalı,
sızdırmaz özel araçlarla) ve özellikte getirilmemesi halinde tesise kabul edilmeyecektir.
Kırşehir Biyogaz Tesisi Projesi, Kırşehir İli Mahalli Çevre Kurulu’nun 18.08.2016 tarih
ve 86 sayılı kararıyla uygun bulunmuş, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı tarafından 27.03.2017
tarihinde ÇED Olumlu kararı alınmıştır. EPDK önlisans süreci devam etmektedir.
Tesiste;
Atıklar çevresel risk oluşturmayacak şekilde tesise kabul edilecek,
Atıkların işlendiğinin takip edilmesi için gerekli kontrol sistemleri kurulacak,
Tesise gelen atıklar için ön depolama ve dengeleme görevi yapan kapalı ön depo
kurulacak,
Üretim öncesi, atıkların en az bir gün süre ile biriktirilebileceği büyüklükte atık
kabul birimi yapılacak,
Atıkların işlenmesi sonucunda oluşan katı ve sıvı fermente ürünün meteorolojik
olaylardan etkilenmeyecek şekilde en az bir ay süreyle biriktirileceği büyüklükte kapalı ürün
deposu yapılacak,
Tesise gelen ve işlenmeye uygun olmayan atıklar ile tesisten çıkan ve kullanıma
uygun olmayan ürün ve bakiye atıklar için uygun alanlar oluşturulacak ve bu atıklar ilgili
mevzuata uygun olarak bertaraf edilecek,
Tesise kabul edilen atığın kaynağı, kodu, miktarı, tesise erişim şekli gibi
bilgileri içeren veri kayıt sistemi oluşturulacak, Oluşan biyogaz, enerji üretiminde kullanılacak,
Fermantasyon işleminin gerçekleştiği reaktör içerisindeki sıcaklık, basınç, pH,
katı madde içeriği, organik yükleme değerleri, alkalinite, uçucu yağ asitleri ve biyogaz üretimi
sürekli olarak izlenecek,
Hayvansal atık kullanılması durumunda, bu atıkların 55 oC’de 15 gün veya
60 oC’de 7 gün veya 65 oC’de 5 gün veya 70 oC’de 1 saat işlem göreceği hijyenizasyon
ünitesi kurulacaktır.
3. ATIK MİKTARI VE PROJEKSİYONU
Planlanan proje kapsamında kurulacak biyogaz tesisi nihai olarak 6,0 MWe kurulu
gücünde olacaktır. 2 kademede planlanan üretim planında; ilk kademede tesisin 3,12 MWe
gücünde olan kısmı kurulup işletmeye alınacaktır. İlerleyen süreçte (atık miktarında ki
öngörülen artış ile birlikte) başlangıçta projede belirlenen şekilde kapasite 6,0 MWe kurulu
gücüne çıkarılacaktır.
Tesiste toplam 460 ton hayvansal ve bitkisel atık her gün tesiste işlenecek ve günde
ortalama 22 saat çalışarak elektrik enerjisi üretilecektir. Kullanılacak 460 ton/gün toplam atığın
bileşimi 380 ton/gün büyükbaş hayvan dışkısı ve 80 ton/gün tavuk dışkısı ile birlikte tarımsal
kaynaklı bitkisel atıklar olacaktır. Toplam 3,12 MWe kapasite için 460 ton/gün atık tesise girdi
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
10
olarak sağlanacak olup bu miktarın 380 tonu büyükbaş hayvan dışkısı, 65 tonu tavuk dışkısı ve
15 tonu tarımsal bitkisel atılar ile diğer atıklardan oluşacaktır.
Tesise kabul edilecek atıklar yatırımcı tarafından ve/veya sözleşmesi yapılan çiftlik
sahipleri tarafından tesise taşınacaktır. Tesise taşınacak atıkların uygun koşullarda (kapalı,
sızdırmaz özel araçlarla) ve özellikte getirilmemesi halinde tesise kabul edilmeyecektir.
Tesise gelen ve işlenmeye uygun olmayan atıklar ile tesisten çıkan ve kullanıma uygun
olmayan ürün ve bakiye atıklar için uygun alanlar oluşturulur ve bu atıklar ilgili mevzuata
uygun olarak bertaraf edilecektir.
Tesise kabul edilecek atık miktarı Tablo ’te verilmiştir. Bölgede yapılan atık envanteri
çalışmalarında, tesisin kurulacağı araziye ekonomik olarak taşınabilecek mesafelerde ihtiyaçtan
daha fazla atık varlığı görülmüştür.
Tablo 3. Biyogaz Tesisine Kabul Edilebilecek Atık Karakterizasyonu
Atık Miktar
Tavuk dışkısı 23.725 ton/yıl
Büyükbaş hayvan dışkısı 138.700 ton/yıl
Tarımsal ve bitkisel atıklar 5.475 ton/yıl
Diğer atıklar
Üretilen elektriğin tamamı enterkonnekte şebekeye verilecektir. Tesis yan çıktıları
olarak fermente katı ve sıvı ürün ile birlikte atık ısıda üretecektir (bu atık ısı ihtiyaca göre tesiste
sıcak su veya buhar olarak kullanılabilecektir).
Üretilen katı fermente ürün susuzlaştırma ünitesi çıkışı elde edilecek olup büyük bir
kısmı (%90) atığın sağlandığı atık sahiplerine(sözleşme imzalanan çiftlik sahiplerine)
verilecektir. Kalan kısım ise fermente katı ürün depolama alanında geçici bir süre (1 hafta-1 ay)
depolandıktan sonra bu şekilde gübre toptancılarına ve çevredeki çiftçilere satılacaktır.
Üretilen sıvı fermente ürün ise susuzlaştırmadan sonra 1-2 ay depolama kapasitesine
sahip üzeri örtülü lagünde depolandıktan sonra; N,P,K desteği olarak atığın sağlandığı
bölgedeki çiftlik sahiplerine verilecek ve iyileştirme amaçlı olarak uygun araç ve ekipman
kullanılarak tarım arazilerine yüzey altı enjeksiyon sistemi ile enjekte edilecektir.
Tesiste oluşacak olan elektriğin YEKDEM desteğiyle şebekeye verilmesi kadar katı ve
sıvı ürünlerin toprakta kullanılması da projenin önde gelen hedefleridir.
4. YAPILMASI ÖNGÖRÜLEN TESİSLER
Tesis 2 kademeli olarak planlanmış olup, tesiste tam karıştırmalı, ısıtmalı, sürekli ve
mezofilik sıcaklık bölgesinden termofilik sıcaklık bölgesine geçebilecek ıslak çürütme
(wetdigestion) biyogaz teknolojisi kullanılacaktır.
Kurulacak tesis tam otomasyonlu olup uzaktan erişim sistemiyle de takip
edilebilecektir. Bu teknoloji şu an hem işletme kolaylığı hem de verimlilik açısından dünyada
en çok tercih edilen proses olarak tarım ve hayvancılık ağırlıklı atıkların işlendiği biyogaz
tesislerinde tercih edilmektedir. Atığın birincil çürütücüler de ilk olarak termofilik bölgede ve
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
11
takibinde ikincil çürütücülerde mezofilik bölgede işlenmesi iki kademeli bir çürütme sağladığı
için, hem oluşan fermente ürün daha iyi işlenecek hem de gaz verimliliği değeri daha yüksek
olacaktır.
Kurulacak biyogaz tesisi nihai olarak 6,0 MWe kurulu gücünde olacaktır. İlk kademede
tesisin 3,12 MWe gücünde olan kısmı kurulup işletmeye alınacaktır. İlerleyen süreçte (atık
miktarındaki öngörülen artış ile birlikte) başlangıçta projede belirlenen şekilde kapasite 6,0
MMe kurulu gücüne çıkarılacaktır.
Tesis tasarım ve dizaynı bu büyüme planını ön görecek şekilde iki kademeli
yapılacaktır. Tesise gelecek olan organik içerikli atıkların anaerobik ortamda, biyolojik olarak
parçalanması sağlanacaktır. Organik içerikli atıkların biyolojik olarak parçalanması esnasında
açığa çıkacak olan biyogaz ise kojenerasyon ünitesinde elektrik ve sıcak su üretimi için
kullanılacaktır. Kurulacak kojenerasyon tesisi termal gücü ise yaklaşık 3,56 MWt olacak
şekilde dizayn edilecektir.
3,12 MWe kurulu güç için 4 çürütücü üzerinden işletilecek biyogaz tesisinde 3 adet
birincil çürütücü, 1 adet ikincil çürütücü inşa edilecektir. Planlanan tesisin akım şeması Ek-3’te
verilmiştir.
Her bir birincil çürütücü yaklaşık 28 m çapında ve 9 metre yüksekliğinde olup 5540 m3
hacim değerine sahip olması planlanmaktadır.
Kurulacak ikincil çürütücüler ise 32 m iç çapında ve 9 m yüksekliğinde ve 8170 m3
hacim değerine sahip olacaktır.
Çürütücülerde gerçekleşecek toplam alıkonma süresi (bekletme süresi) 35 gün civarında
olacaktır. Özellikle ikincil çürütme işlemi termofilik sıcaklık bölgesinde gerçekleşeceği için
büyük baş hayvan dışkısı işlenmesi durumunda istenilen hijyenizasyon şartı (Mekanik Ayırma,
Biyokurutma ve Biyometanizasyon Tesisleri İle Fermente Ürün Yönetimi Tebliği” madde 11 -
6 ya göre) sağlanmış olacak ve ekstra bir hijyenizasyona gerek kalmayacaktır.
Tesise gelen sıvı atıklar ön gübre kabul tankına tarımsal kökenli bitkisel atıklar ise katı
atık depolama alanlarına alınacaktır. Her gün düzenli bir şekilde belirlenen menü eşliğinde sıvı
ve parçalama işleminden geçirilen katı atıklar besleme hazırlama tankında homojenize
edildikten sonra pompalama sistemi üzerinden ana çürütücüye oradan da son olarak ikincil
çürütücüye alınacaktır.
İkincil çürütücüde artık çürütülmüş ve digestate formuna dönüşmüş fermente ürün
ayrıştırılmak üzere seperatör ve dekantöre (susuzlaştırma ünitesi) gönderilecektir. Tesis sürekli
çalışacak olduğundan hacimsel akış dengesinde bir sorun çıkmaması için bu işlemler eş zamanlı
olarak yürütülecektir.
Çürütücülerden bir tanesi son çürütücü ve direkt seperatör sistemini besleyen dengeleme
deposu olarak kullanılabilme ihtimali olduğu için diğer çürütücülerden biraz daha düşük
seviyede çalışabilecek şekilde planlanacaktır. Hem besleme hazırlama tankında ısıtmaya
yardımcı olmak hem de yüksek kuru madde içeriğine sahip bir menüyle besleme yapılması
durumunda seyreltme yapmak amacıyla proses suyu geri çevrim sistemi prosese dahil
edilmiştir.
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
12
Reaktörlerde (çürütücü) üretilen gaz geçici bir süre çift membran şişme çatılarda
depolandıktan sonra bir blower sistemi sayesinde hızlandırılarak CHP ünitesine (gaz
motorlarının bulunduğu kojenerasyon binası) gönderilecektir.
Biyogaz içerisindeki hidrojen sülfit (H2S) biyolojik iç desülfürizasyon sayesinde 150
ppm ve alt seviyesine indirilecektir. Ayrıca biyogaz hattındaki yoğuşma yolu ve kondens
toplama sistemleri sayesinde kaba suyu alınan doymuş gaz, bir soğutma ünitesinden geçirilerek
+8 derecede doyum noktasına kadar nemden uzaklaştırılacaktır. Bu sayede biyogazın
içerisindeki nem istenilen seviyeye indirilecektir. Üretilen kondens suyu bir hat ile iki noktadan
toplanıp besleme hazırlama tankına alınacaktır.
Gaz motorlarına beslenen biyogazın yapısındaki enerji yaklaşık %42 verimle elektrik,
yaklaşık % 48 verimle ısıl enerjiye dönüştürülecektir. Üretilen elektriğin tamamı şebekeye
verilirken tesisin ihtiyacı olan kısım şebekeden karşılanacaktır. Kullanılacak olan gaz motoru
toplam verimi % 85 üzerinde olacaktır.
Karıştırıcı tankı özel tasarım sistemi ile de %15 kuru maddeye kadar olan beslemeye
imkan verilmektedir. Kuru madde miktarının artırılması birim hacim başına biyogaz verimini
artıracaktır.
Beslenen kuru madde, organik madde miktarı çeşitli ve farklı atıklarla (tarımsal atıklar,
yem artıkları, gıda sanayi iade atıkları gibi) yükseltilirse, tesiste başka hiçbir değişikliğe
gidilmeden, üretilen biyogaz miktarında %20’den daha fazla artış sağlanabilecektir.
Projeye ait İş Akım Şeması Ek-3’te, Tesis Alanının Üç Boyutlu Yerleşim Planı Ek-4’te,
Tesis Alanı Yerleşim Planı Ek-5’te verilmiştir.
Üretilen elektrik, orta gerilim hattına verilerek enterkonnekte ağa ulaştırılacaktır. Ayrıca
söz konusu tesisin kurulması ile bölgede bulunan hayvancılık tesisleri ve özellikle organik
maddelerin de tesise alınarak bertarafı sağlanabilecektir.
Tesis yan çıktıları olarak fermente katı ve sıvı ürün ile birlikte atık ısıda üretecektir (bu
atık ısı ihtiyaca göre tesiste sıcak su veya buhar olarak kullanılabilecektir). Üretilen katı
fermente ürünün bir büyük bir kısmı atığın sağlandığı atık sahiplerine, kalan kısım ise gübre
toptancılarına ve çevredeki çiftçilere satılacaktır. Üretilen sıvı fermente ürün ise
susuzlaştırmadan sonra; N,P,K desteği olarak bölgedeki tarım çiftçilere satılacaktır veya
iyileştirme amaçlı olarak uygun araç ve ekipman kullanılarak tarım arazilerine yüzey altı
enjeksiyon sistemi ile enjekte edilecektir.
Tesis yan çıktısı fermente sıvı ürünün sözleşme yapılan çiftlik sahipleri tarafından
alınmaması halinde söz konusu sıvı fermente ürün en yakın arıtma tesisine gönderilerek bertaraf
edilecektir. Proje kapsamında tesis işletmeye geçmeden arıtma tesisi ile gerekli protokoller
imzalanarak uygulama projesinde ilgili kurumlara ibraz edilecektir.
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
13
5. TESİSTE YER ALACAK ÜNİTELER VE BU ÜNİTELER İLE İLGİLİ
BİLGİLER
Tesis; nihai durumda 3,12 MWe kurulu güç için 3 adet birincil çürütücü ve 1 adet ikincil
çürütücü olmak üzere 4 çürütücüden oluşacaktır. Sistem bir bütün olarak birbirine bağlı olduğu
için, farklı besleme ve akış rejimi operatör tarafından beslenen atığın türüne göre
belirlenebilecektir.
Planlanan proje kapsamında;
1. Atık Kabul ve Depo Alanı
2. Besleme Sistemi
3. Anaerobik Çürütme Sistemi
4. Enerji Üretim Sistemi (Kojenerasyon)
kurulacak olup, tesiste yer alacak ünitelere ait detaylı açıklamalar aşağıda verilmiştir.
Atık kabul:
Tesise gelen vidanjörler, kamyonlar dezenfeksiyon ünitesinden geçerek tekerlek ve araç
yıkaması yoluyla dezenfekte edilecektir. Tesiste; kabul edilen atığın kaynağı, kodu, miktarı,
tesise erişim şekli gibi bilgileri içeren veri kayıt sistemi oluşturulacaktır.
Tesise kabul edilecek atıklar yatırımcı tarafından ve/veya sözleşmesi yapılan çiftlik
sahipleri tarafından tesise taşınacaktır. Tesise taşınacak atıkların uygun koşullarda (kapalı,
sızdırmaz özel araçlarla) ve özellikte getirilmemesi halinde tesise kabul edilmeyecektir.
Her gün tesise gelen atık miktarı ve türü kontrol odasındaki kayıt sisteminde kayıt altına
alınacaktır. Sisteme beslenen atığın günlük miktar ve içeriğinin homojen olmaması gaz
verimini ve biyolojik süreci olumsuz etkilemesi nedeniyle engellenmesi gereken bir durumdur.
Bu nedenle gelen atığın miktar ve türünün kayıt altına alınması önemlidir.
Hayvansal dışkı gibi sıvı içeriği yüksek atıklar dengeleme havuzuna alınacaktır. Bitkisel
atıklar gibi katı ve mevsimsel depolama gerektiren atıklar katı atık depolama alanlarında
depolandıktan sonra katı atık besleme sistemi üzerinden besleme hazırlama tankına (dengeleme
havuzuna) alınacaktır.
Besleme hazırlama sistemi (Dengeleme havuzları):
Dengeleme havuzu dalgıç karıştırıcı ile sürekli karışım halinde tutulacaktır. 8 m çapında 4,5 m
yüksekliğinde ve üzeri kapalı betonarme inşa edilecektir. Tesise beslenecek olan tavuk dışkısı
içerisin de bulunan kum zamanla dengeleme havuzu ve çürütücülerin dip kısmında birikecektir.
Bu birikme gözlemlendiğinde, temizliğin çürütücüler açılarak manuel yapılması gerekecektir.
Bu durumun önüne geçilebilmesi için tavuk dışkısın kumunu ayıracak özel tasarlanmış ilave
bir dengeleme havuzu inşa edilecektir.
Tavuk dışkısı havuzu 12 m çapında, 6,25 m yüksekliğinde ve üzeri kapalı betonarme inşa
edilecektir. Bu havuzda geri devir suyu ile seyreltilen tavuk dışkılarının kumu ayrılacak ve özel
tasarım taban sıyırıcısı ve konveyör sistemi ile uzaklaştırılacaktır.
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
14
Besleme havuzları içeriği katı atık için uygun seçilecek pompalar ile anaerobik çürütücülere
beslenecektir. Besleme hattı üzerinde emniyet amaçlı hat tipi parçalayıcı ve debi ölçüm sistemi
olacaktır. Besleme işlemi belirlenecek besleme planına göre otomatik olarak yapılacaktır.
Besleme sistemi:
Tesise girecek kuru madde oranı yüksek büyükbaş hayvan dışkısı ve bitkisel atıklar katı-sıvı
karışım besleme sistemine hopper vasıtası ile beslenecektir. Sistemde son çürütücüden geri
devir edilecek sıvı ile bu katıyı seyreltilecek ve çürütücülere beslenecektir.
Çürütücüler:
4 adet çürütücü 2 kademede atığı işleyip yapıdaki organik yükü biyolojik bir süreç
sonrasında yıkarak biyogaza dönüştürmek için kullanılacaktır. Silindirik betonarme tank yapıda
olacak çürütücüler su sızdırmaz şekilde inşa edilecek olup, ısıtma ve karıştırma sistemine sahip
olacaktır. Reaktörlerin iç kısmı (ilk 8 metre) su sızdırmazlığı için epoksi reçine ile
kaplanacakken biyogazın temas ettiği son 1 metrelik kısım bitümlü epoksi reçine ile
kaplanacaktır(betonun biyogazla temasını kesmek için).
Çürütücüler havuz başına 2 adet diyagonal milli paletli karıştırıcılar ile sürekli karışım
halinde tutulacaktır. Karıştırıcılar frekans invertörlü olacak ve enerji tasarrufu sağlanacaktır.
Çürütücülerin ısıtılması boru tipi duvardan ısıtma sistemiyle sağlanacaktır. Karıştırıcılar
istenilen dönme hızında ayarlanabilen yapıda olacaktır. Ayrıca boru tipi ısıtıcılar paslanmaz
çelik malzemeden imal edilmiş olacaktır. Sıcaklığın istenilen değerde tutulması, homojen
karıştırma kontrolü, seviye takibi, basınç, ph ölçümü, köpük oluşumu kontrol edilmesi gereken
en önemli parametreler olup kontrolcülerle sürekli ölçülecek ve otomasyon sistemine
aktarılacaktır.
Reaktörlerin (çürütücü) üzerinde 2 parçadan oluşan şişme membran yapıda gaz
depolama çatıları mevcuttur. İçerdeki membran esnek PVC yapıda olup geçirim değeri 400
cm3/m2/bar/24 saat değerinden daha küçük olacaktır. Dış membran ise sert PVC esnek
olmayan yapıda olacaktır. Bu gaz depolama alanları sayesinde hem üretilen gaz tamamen
kapalı bir sistemde üretime sunulacak hem de yarım güne yaklaşan sorunlar için yedek bir depo
oluşturulacaktır.
Çürütücüler ısı kaybını engellemek için ısıl iletim katsayısı düşük (0,03-0,035 W/Mk)
duvar ve zemin betonu yalıtım malzemesiyle izole edilecek olup dış kısım bu izolasyonu
nemden ve çevresel şartlardan korumak için trapez saç kaplamayla kaplanacaktır.
Fermantasyon işleminin gerçekleştiği reaktör içerisindeki sıcaklık, basınç, pH, katı
madde içeriği, organik yükleme değerleri, alkalinite, uçucu yağ asitleri ve biyogaz üretimi
sürekli olarak izlenecektir.
Tesiste, Mekanik Ayırma, Biyokurutma Ve Biyometanizasyon Tesisleri İle Fermente
Ürün Yönetimi Tebliği” Üçüncü Bölüm 10-3 Maddesin’de “Biyometanizasyon tesisleri,
tebliğin 10 uncu maddesi ve 11 inci maddesini ikinci fıkrasının (a) bendinde belirtilen
hükümlere uyulacaktır. Bu hükümlere ek olarak;
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
15
Fermantasyon işleminin gerçekleştiği sızdırmaz özellikte reaktör,
Reaktör sıcaklığının izleneceği sıcaklık kontrol sistemi,
Rektöre beslenen atıkların, belirlenen bekleme süresi içerisinde parçalanması ve
optimum düzeyde metan gazı oluşması için uygun karıştırma sistemi,
Elde edilen gazın biriktirileceği gaz depolama birimi,
Fermantasyon sonrasında oluşan ürünün depolanabileceği ürün depolama alanı,
Gaz arıtma sisteminin olduğu birim,
Olası gaz kaçaklarının önlenmesi için erken uyarı sistemi kurulacaktır.
Çürütme sonrası işlemler (Hijyenizasyon, Susuzlaştırma ve Depolama):
Çürütücülerde gerçekleşecek toplam alıkonma süresi (bekletme süresi) 35 gün civarında
olacaktır. İki kademede anaerobik çürütücülerde işlenen organik atıklar son çürütücüden
alındıktan sonra patojen mikroorganizmalar, yabancı ot ve tohumlardan arındırılmak üzere
hijyenizasyon ünitesine gönderilecektir. İşlenmiş fermente sıvı(digestate) susuzlaştırma
ünitesine gönderilmeden önce bu sayede son bir hijyenizasyon (pastörizasyon) işlemine tabi
tutulacaktır. Son çürütücü tanklarından dönüşümlü olarak hijyenizasyon tanklarına sürekli
beslenecek olan işlenmiş fermente sıvı 70 oC’de 1 saat işlem gördükten sonra artık
susuzlaştırma işlemi için hazır hale gelmiş olacaktır.
Çürütücülerden hijyenizasyon tanklarına oradan da çürütme sonrası tanka alınan
işlenmiş fermente ürün, sıvı ve katı formda iki işlenmiş fermente ürüne ayrılmak üzere
susuzlaştırma binasında bulunan seperatör ve dekantörden geçirilir. Çürütme ve hijyenizasyonu
tamamlanan fermente sıvı önce 2 adet sıkma pres vidalı seperatörden geçirilecektir.
Seperatörden alınan sıvı tekrar sıkılmak üzere yüksek devirli santrifüj dekantöre
gönderilecektir. Bu sayede fermente sıvı (digestete- %7-9 kuru madde) %1-2 kuru madde içeren
fermente sıvı ürün ve %30-35 kuru madde içeren fermente katı ürüne (torf) ayrıştırılacaktır.
Sıvı ve katı form olmak üzere iki forma ayrılan işlenmiş gübrenin sıvı kısmı lagüne katı
kısmı ise depolanmak ve satışa sunulmak üzere katı fermente ürün binasına alınacaktır.
Lagün; serme çift katlı ve yüzer örtülü membran yapıda olacak olup 4,0 metresi toprağın
altında 2 metresi şev üstü toprakla zeminin üst kısmında kalan yapıdadır. Duba sistemi üzerinde
yüzdürülen üst membran örtü hem havayla teması kesmekte hem de az miktarda da olsa oluşan
gazın toplanarak sisteme aktarılmasına olanak sağlamaktadır. Burada üretilen ekstra biyogaz
bir hat ile birlikte çürütücülerin üzerindeki gaz depolama çatılarına aktarılıp sisteme dahil
edilecektir.
Hem lagün hem de katı gübrenin depolandığı alan üzeri kapalı yapıda olup lagünün üzeri
şişme dubalı yüzdürme membran yapıdadır. Bu sayede lagünün üzeri az miktarda da olsa
oluşacak gazın toplamasına müsaade edecek yapıdadır ve yüzer duba sistemi sayesinde
membran sıvı yüzeyine değmeden durabilmektedir. Ayrıca lagünde oluşacak gaz bir hatla hem
güvenlik ateşine hem de çürütücü gaz depolama sistemine bağlanmıştır.
İki aşamalı termofilik çürütme sayesinde organik yük dönüşümü tam anlamıyla
sağlanacaktır. Çiftçilerle (atık sahipleriyle) yapılan sözleşmeler gereği katı fermente ürünün
hemen hemen tamamı (üretilecek katı fermente ürünün % 90‘ı) susuzlaştırma çıkışı tekrar atık
sahiplerine verilecektir. Sözleşme gereği herkes atığının karşılığı olarak üretilen katı fermente
ürünü 15 gün içerisinde kullanmak veya arazilerine sermek üzere tesisten gelip almak zorunda
olacaktır.
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
16
Sıvı fermente ürünün tamamı yine sözleşme gereği arazilerine serilmek üzere çiftlik
sahiplerine verilecektir. Tesiste hem katı fermente ürün hem de sıvı fermente ürün için bu
işlemlerde tampon kapasite süresi oluşturacak 1-2 ay depolama kapasiteli lagün ve hangar
şeklinde fermente katı ürün depolama alanı mevcut olacaktır.
Ancak fermente sıvı ürünün sözleşme yapılan çiftlik sahipleri tarafından alınmaması
halinde söz konusu sıvı fermente ürün en yakın arıtma tesisine gönderilerek bertaraf edilecektir.
Proje kapsamında tesis işletmeye geçmeden arıtma tesisi ile gerekli protokoller imzalanarak
uygulama projesinde ilgili kurumlara ibraz edilecektir.
Dekantör binası ve fermente katı ürün depolama binası kirli su toplama kanallarıyla
donatılmış olup bu kademede oluşacak olan sızıntı suları toplanıp lagüne alınacaktır.
Gaz transfer hattı, gaz arıtma sistemi ve yakma bacası(flare):
Metan geçirimi çok düşük (400 cm3/m2/bar/24) PVC membran yapıda 2 aşamalı şişme
çatı içerisinde 3-5 mili bar da çürütücülerin üzerinde de depolanan biyogaz iç desülfürizasyon
yöntemiyle H2S’den arındırıldıktan sonra gaz hattı üzerinden yoğuşma şaftında kaba suyu
alındıktan sonra hassas nem alma işlemi için gaz soğutma ve filtrasyon ünitesine gönderilir.
Burada hem hat üzerinde gazın basınçlanmasını sağlamak hem de gaz motorlarına 80-120
milibar pozitif basınçla göndermek için blower sistemi kullanılır.
Ayrıca blower da basınçlandırılan gaz motorlara gönderilmeden önce bir flow metreden
geçilerek hacimsel olarak ölçülür ve bir gaz analiz cihazı sayesinde sürekli olarak metan ve H2S
içeriği sürekli takip edilir.
Gaz hatları binadaki blower odasına kadar sabit bir yoğuşma sıcaklığını yakalamak ve
yoğuşma suyunun donarak hatları tıkamasını engellemek için toprağın altından döşenir. Yüksek
basınç dayanımlı PE malzemeden imal edilen bu borular blower odasından itibaren üsten
giderken paslanmaz çelik malzemeden seçilecektir.
Gaz hatları üzerinde bulunan yoğuşma şaftlarında toplanan yoğuşma suyu mevcut
dalgıç pompalarla sıvı gübre tankı ve lagüne aktarılacaktır.
H2S çok reaktif bir gaz olduğu için oluştuğu anda giderilmesi önemlidir. Bu nedenle
seçilen proseste iç desülfirizasyon mevcuttur ve bir blower sistemi sayesin de bütün
membranlara çok az miktarda (hacmen % 1-2) hava aktarılır. Şişme çatılarda bulunan sülfür
bakterileri H2S’i gaz formdan çökebilen elementel forma dönüştürüp hızlı bir şekilde gazdan
ayırır. Bu şekilde H2S seviyesi, birçok gaz motoru için sınır olan 200 ppm seviyesinin altına
düşürülür. Ayrıca bu sayede sülfür katı formda fermente ürüne geçtiği için ürünün gübre
kalitesinde de artış sağlanacaktır.
Özellikle gaz motor odası, blower odası ve makine odası iyi bir havalandırma
düşünülecek şekilde tasarlanmış ve fanlarla donatılmıştır. Ayrıca bu belirtilen ve gazın sızıp
birikme ihtimalinin olduğu kapalı alanlarda LEL (lowerexplosion limit) cinsinden okuma yapan
gaz dedektörleri ve uyarı alarm sistemi mevcut olacaktır.
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
17
Ayrıca herhangi bir bakım ve arıza durumunda ve tesisi işletmeye alırken metan ağırlıklı
biyogazı yakarak bertaraf etmek için otomatik olarak devreye girecek ve blowerlardan biriyle
beslenecek bir gaz yakma bacası prosesi de mevcuttur. Kullanılacak flare %95 üzeri bir yanma
verimine sahip olacak olup, NOX emisyonları açısından en az 6 metre yakma bacası
yüksekliğine sahip olacaktır. Ayrıca yapısında otomatik ateşleme sistemi bulunduracaktır.
Gaz motorları ve kojenerasyon sistemi
Üretilen gazı elektrik ve atık ısıya çevirmek için 3,12 MWe kurulu gücünde
kojenerasyon sistemi kullanılacaktır. Kullanılacak gaz motorları toplam verimi % 85 üzerinde
olacak olup, baca gazı susturucu sistemi ve titreşim engelleyici sisteme sahip olacaktır.
NOX emisyon değerleri açısından istenilen standartları sağlayacak gaz motoru atık ısı
geri kazanımını en üst düzeyde sağlayacak şekilde seçilecektir. Kojenerasyon binasının gaz
motorlarının bulunduğu kısımda yağ toplama çukuru ve su gideri kısmı bulunacaktır.
Ayrıca atık yağların toplandığı atık yağ toplama tankı yine bu kısımda olacaktır.
Kojenerasyon binasının yüksekliği ve yapısı tamamen gaz motorları için uygun şekilde
tasarlanmıştır.
Üretilecek atık ısı, atık ısı kazanları sayesinde sistemden alınıp ısı dağıtım sistemi
üzerinden makine odasındaki ısı dağıtım elemanlarına oradan da reaktör içindeki ısıtma
borularına gönderilecektir.
Isıtma sistemi:
Çürütücülerin istenilen sıcaklıkta tutulması ve gübrenin kurutulması için üretilen atık
ısı sıcak su olarak gaz motorlarından çekildikten sonra kılıflı ve izolasyonlu PE sıcak su boruları
sayesinde ısı dağıtım elemanlarında oradan da paslanmaz çelik borularla çürütücü ve çürütücü
içi ısı transfer sistemine aktarılacaktır. Isıtma sıcak sudan çamura transfer sağlayan paslanmaz
çelik boru malzemeden koiller ile sağlanacaktır.
Isı dağıtım elemanları üzerinde bulunan sıcaklık ayarlı sıcak su transfer pompaları
sistemde sıcak suyun dolaşmasını sağlamaktadır.
Otomasyon:
Başta çürütücüler olmak üzere kontrolcülerden toplanan bütün sinyaller mekanik
odadaki kontrol panellerinde değerlendirildikten sonra kontrol odasındaki bilgisayarlardaki ara
yüze aktarılır ve bütün proses bu bilgisayar ekranından takip edilecektir. Belirlenen set değerleri
yine bu bilgisayar üzerinden sisteme girilecektir.
Karıştırıcılar, kapaklar ve gaz hatları gibi önemli noktalarda emniyet stopları olup
gerekli zamanlarda bu ekipmanlar kendi kendini kapatabileceklerdir.
Sistemde yaşanabilecek en büyük sorun çürütücülerin taşması ve bunun sonucunda
oluşabilecek büyük sorunlardır. Bu nedenle bütün çürütücüler üstten gübre taşma ve gaz
dengeleme hatlarıyla birbirine bağlantılıdır. Ayrıca en olumsuz tabloya karşı çürütücülerin
lagünle de bağlantısı sağlanacaktır. Bu şekilde ilgili enstrümanlar yoluyla, otomasyon sistemi
tarafından sürekli seviyesi kontrol edilen çürütücü tanklarda oluşacak bir sorun sebebiyle
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
18
seviyenin yükselmesi durumunda; önce çürütücüler arasındaki taşma hatları sonrada
çürütücülerin lagünle olan bağlantısı devreye girecektir.
Yaşanacak sorunlara karşı son çürütücüdeki işletme seviyesinin daha düşük tutulması
ve lagünle çürütücü arasında cazibeyi sağlayacak bir seviye farkının olması her şartta
çürütücülerin taşmasına engel olacaktır.
Tesiste, atıkların işlenmesi sonucunda oluşan katı ve sıvı fermante ürünün meteorolojik
olaylardan etkilenmeyecek şekilde en az bir ay süreyle biriktirileceği büyüklükte kapalı ürün
deposu teşkil edilecektir.
Ayrıca, Mekanik Ayırma, Biyokurutma Ve Biyometanizasyon Tesisleri İle Fermente
Ürün Yönetimi Tebliği”nin 10. Madde (4) Bendinde;
“Tesiste, araç parkı, kantar, tekerlek yıkama ünitesi ve idari bina bulunması
zorunludur. Tesislerin entegre tesis olması durumunda bu ünitelerden birer adet olması
yeterlidir. Tesisin tüm birimlerinde uygun yangın söndürme sistemleri yer alır,” denilmektedir.
Söz konusu tebliğ kapsamında tesiste araç parkı, kantar, tekerlek yıkama ünitesi (araç
hijyen ünitesi), idari bina ve güvenlik-giriş binası projelendirilmiştir.
Proje kapsamındaki başlıca makine-ekipman listesi Tablo ’te verilmiştir.
Tablo 4. Sistem Ekipman Listesi
Birim Adet Açıklama
Çürütücü 4 Birincil Çürütücü: Dikey Tip Betonarme Yayvan Reaktör; Çift
Membran Şişme Çatılı Gaz Depolama
İkincil (Son) Çürütücü: Dikey Tip Betonarme Yayvan Reaktör;
Çift Membran Şişme Çatılı Gaz Depolama
Atık Depo Alanı 1
Dengeleme Havuzu 2 Katı ve Sıvı Atıklar İçin Besleme Hazırlama Sistemi
Mekanik Odası 1 Pompalama Sistemi- Isı Dağıtım Sistemi ve Kontrol Panellerinin
Bulunduğu Alandır.
İdari Bina ve Kojenerasyon
Binası
1
Fermente Ürün Hijyenizasyon
Ünitesi ve Susuzlaştırma Binası
1 Çürütme Sonrası Hijyenizasyon İşleminin Yapıldığı Tankların
Bulunduğu Bina İle Seperatör Ve Dekantörün Yer Aldığı
Binadır.
Katı Fermente Ürün Ara
Depolama Alanı
1 Seperatör Çıkışı İşlenmiş Katı Fermente Ürünün Depolanıp
Sevkedildiği Binadır.
Lagün 1 Seperatörve Dekantör Çıkışı İşlenmiş Sıvı Fermente Ürünün
Depolandığı Alandır. Lagünün Üzeri Yüzer Bir Membran Örtü
ile Kapatılmıştır.
Flare 1 Güvenlik Ateşi; Üretilen Biyogazın Gaz Motorlarında
Kullanılamadığı Zamanlarda Güvenli Bir Şekilde Yakılarak
Bertaraf Edildiği Ünitedir.
Biyofiltre 1 Tesisten Çıkması Muhtemel Kötü Kokuları Filtre Eden Doğal
Reçine Yapıdır.
Kantar 1
Araç Hijyen Ünitesi 1
Giriş Kontrol Binası 1
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
19
6. MALİYET ANALİZİ
Biyogaz Tesisi için yapılan maliyet analizi, aşağıdaki tabloda detaylandırılmıştır.
Tablo 5. Maliyet Analizi
Biyogaz Tesisi Çalışma Saati 7.800 Saat/Yıl
Üretilecek Biyogaz 10.500.000 Nm3/Yıl
Çıktılar
Kat 10.500.000 Nm3/Yıl
Katı Fermente Ürün Üretimi 50.000 Ton/Yıl
Karbon Emisyonu 68.000 Co2/Yıl
Tüketimler
Biyogaz Tesisi Elektrik Tüketimi 2.150.000 Kwh/Yıl
Biyogaz Tesisi Isı Tüketimi 6.400.000 Kwh/Yıl
Elektrik Birim Bedel 13,3 Dolar Cent/Kwh
Elektrik Alış Birim Bedel 24 Kuruş /Kwh
Birim Bedeller
Katı Fermente Ürün Satış Birim Bedel 30 Tl/Ton
Karbon Emisyon Azaltım Bedeli 1,7 Euro/Tco2
Biyogaz Tesisi Gelirler
Gübre Gelirler 37.500 Euro/Yıl
Karbon Kredisi Gelirleri 115.500 Euro/Yıl
Toplam Gelirler 153.000 Euro/Yıl
Biyogaz Tesisi Giderler
Isı Giderleri 21.500 Euro/Yıl
Elektrik Giderleri 164.000 Euro/Yıl
Personel Giderleri 115.000 Euro/Yıl
Lojistik (Taşıma) Giderleri 135.000 Euro/Yıl
Lab. Ve Kimyasal Giderleri 15.000 Euro/Yıl
Atık Alım Giderleri Yok
Biyogaz Tesisi Amortisman (%5) 290.000 Euro/Yıl
Biyogaz Tesisi Sigorta Gideri 75.000 Euro/Yıl
Biyogaz Tesisi Bakım Giderleri 150.000 Euro/Yıl
Toplam Giderler 965.500 Euro/Yıl
Tesis Bedeli(Biyogaz) 5.800.000 Euro
Biyogaz Tesisi Bedeli 3.860.000 Euro
İnşaat 1.940.000 Euro
Kojenerasyon
Kojenerasyon Çalışma Saati 22 Saat/Gün
Kojenerasyon tesis Bedeli 1.300.000 Euro
Kojenerasyon İşletme Giderleri 150.000 Euro/Yıl
Kojenerasyon Gelirleri
Elektrik Gelirleri 2.500.000 Euro/Yıl
Isı Gelirleri Yok-
Biyogaz + Kojenerasyon Gelirleri 2.653.000 Euro/yıl
Biyogaz + Kojenerasyon İşletme Giderleri 965.500 Euro/yıl
Biyogaz + Kojenerasyon Tesisi Bedeli 7.100.000 Euro
Geri Dönüş Süresi 4,2 yıl
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
20
Tablo 6. Entegre Tesis Yatırım Bedeli (Biyogaz Tesisi + Kojenerasyontesisi) – Ünite Bazında
No. Ünite İnşai İşler (Euro) Makine, Ekipman,
Tesisat İşleri (Euro) Elektrik Ekipman Ve
Tesisat İşleri (Euro)
1 Atık Kabul Ve Hazırlama 50.000 95.000 45.000
2 Anaerobik Çürütme Sistemi 1.140.000 1.450.000 300.000
3 Gaz Temizleme, Gaz Şartlandırma
Ve Gaz Depolama Sistemi
100.000 345.000 125.000
4 Enerji Üretim Sistemi
(Kojenerasyon Tesisi)
30.000 1.100.000 80.000
5 Hijyenizasyon Ünitesi ve
Susuzlaştırma Sistemi(Dekantör,
Seperatör Ve Binası)
100.000 205.000 90.000
6 Çürütme Sonrası Dengeleme Ve
Depolama Sistemi(Dengeleme
Tankları, Lagün Ve Katı Ferfente
Ürün Depolama Alanı)
335.000 230.000 75.000
7 Tesis Kontrol Ve Otomasyon 35.000 185.000 90.000
8 Diğer Üniteler 40.000 205.000 65.000
9 Çevre Düzenleme 40.000 100.000 40.000
10 Proje İşleri 70.000 285.000 50.000
Toplam 1.940.000 4.200.000 960.000
Entegre Tesis Yatırım Tutarı 7.100.000 Euro
Yukarıdaki tabloda görüleceği üzere proje kapsamında kurulması planlanan 3,12 MWe
gücündeki Kırşehir Biyogaz Entegre tesis yapım maliyeti (Biyogaz tesis + kojenerasyon tesisi)
yaklaşık 7.100.000 Euro’dur.
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
21
NOTLAR VE KAYNAKLAR
VII. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu, UTES,2008
Bahtiyar Ö., Emin O., Temmuz, 2008, “Membran yöntemiyle biyogazdan
karbondioksitin ayrıştırılması ve metan saflaştırma projesi‘‘ PROJE NO: 105Y084
International Energy Agency (IEA) Report December, 2000, Task24- Energy From
Biological Conversion of Municipal Solid Waste
Yıldız Teknik Üniversitesi (2004), Biyogaz [Internet], Available from
www.yildiz.edu.tr/~kanat/atıksu.html [accessed at 10/2004]
Yılmaz, A. H., Atalay, F. S., “Çeşitli Organik Katı Atıkların Anaerobik Fermantasyonu
ve Modelleme Çalışmaları”, V. Ulusal Temiz Enerji Sempozyumu, 26-28 Mayıs 2004,
İstanbul, 619-626
Meteoroloji Genel Müdürlüğü- Ankara
https://parselsorgu.tkgm.gov.tr (Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğü Parsel Sorgulama
Uygulaması)
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
22
EKLER
EK-1 MAHALLİ ÇEVRE KURULU KARARI
EK-2 YER BULDURU HARİTASI
EK-3 İŞ AKIM ŞEMASI
EK-4 ÜÇ BOYUTLU YERLEŞİM PLANI
EK-5 TESİS ALANI YERLEŞİM PLANI
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
23
EK-1
MAHALLİ ÇEVRE KURULU
KARARI
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
24
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
25
KIRŞEHİR BİYOGAZ TESİSİ (3,12 MWe/3,56 MWt)
FİZİBİLİTE RAPORU
26
EK-2
YER BULDURU HARİTASI
Çuğun Barajı
1150 m 8200 m
2900 m 7610 m
4300 m
4250 m
4950 m
EK-3
İŞ AKIM ŞEMASI
EK-4
ÜÇ BOYUTLU
YERLEŞİM PLANI
EK-5
TESİS ALANI
YERLEŞİM PLANI