ASSESSMENT OF LANDFILL GAS LFG ENERGY POTENTIAL BASED ON ESTIMATES OF LFG MODELS


Creative Commons License

SARPTAŞ H.

DEÜ Muhendislik Fakultesi Fen ve Muhendislik Dergisi, cilt.18, no.54, ss.491, 2016 (Diğer Kurumların Hakemli Dergileri)

  • Cilt numarası: 18 Konu: 3
  • Basım Tarihi: 2016
  • Doi Numarası: 10.21205/deufmd.2016185416
  • Dergi Adı: DEÜ Muhendislik Fakultesi Fen ve Muhendislik Dergisi
  • Sayfa Sayıları: ss.491

Özet

Katı atık depolama sahalarında oluşan metan, sera etkisine yol açan başlıca gazlardan biridir. Katı atık
depolama sahalarından metan salınımlarının azaltılmasını amaçlayan mevcut atık yönetim stratejileri, yüksek
kalorifik değeri nedeniyle yenilebilir enerji kaynağı olarak kabul edilen depo gazından enerji geri kazanımını
teşvik etmektedir. Depo gazı toplama ve enerji geri kazanımı sistemlerinin planlama ve tasarımında ilk ve en
kritik aşama, oluşan depo gazı miktarını belirlemektir. Çünkü depo gazı miktarı ve gazın metan içeriği, hem
depo gazının kontrolü ve kullanımı için uygulanabilir yöntemi hem de enerji geri kazanımının fizibilitesini
belirler. Depo gazı modelleri, depolanan bir atık kütlesinden belli bir zamanda oluşacak depo gazı miktarının
kestirimi amacıyla geliştirilmişlerdir. Bir depolama sahasının planlanması veya projelendirilmesi safhasında,
oluşacak depo gazı miktarı ancak bu modeller yoluyla – depolanacak atık miktarı tahminleri kullanılarak –
hesaplanabilir. Depo gazı oluşumunun karmaşık yapısı nedeniyle, farklı iklim bölgeleri için veya farklı
yaklaşımlarla çok sayıda model geliştirilmiştir. Depo gazından enerji geri kazanımı projelerinde, depo gazının
bir matematiksel model yaklaşımı ile hesaplanması için uygun model yaklaşımının belirlenmesi ve modele ait parametrelerin seçimi kritik öneme sahiptir. Bu noktadan hareketle, bu çalışmada, seçilen depo gazı modelleri
(Tabasaran & Rettenberger, TNO, LandGEM ve Multi-phase modelleri) ile örnek depolama sahası olarak
seçilen İzmir Harmandalı Depolama Sahası’nda oluşacak depo gazı miktarının ve depo gazından elde
edilebilecek teknik enerji potansiyelinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada Multi-phase modeli ile yapılan
hesaplamalara göre, sahada 2016 yılı sonrası için kullanılabilir enerji potansiyelinin toplam enerji
potansiyelinin %50’sine yakın seviyede olduğu belirlenmiştir. Ayrıca sahadan çıkan depo gazı ile elde
edilebilecek en yüksek enerji potansiyeli 9.6 MW olarak hesaplanmıştır. Bu çalışma, depo gazı modellerinin
enerji geri kazanım projelerinde etkin bir araç olarak kullanılabileceğini ortaya koymuştur.

Methane emission from landfilling of waste is one of the most prevalent gas contributing to the greenhouse
effect. Current waste management strategies, aim to reduce methane emissions from landfills, promote energy
recovery from landfill gas (LFG) that is recognized as a renewable energy resource, due to its higher calorific
value. First and the most crucial stage in the planning and design of LFG collection and energy recovery systems
is to quantify LFG generation. It’s because, the quantity of LFG and its methane content determine both the
applicable method for the control and use of LFG and the feasibility of energy recovery. LFG models are
developed for the projection of LFG generation over time from a mass of landfilled waste. During planning and
projection phase of a landfill, the amount of gas that will be generated and recovered at the site can be estimated
– based on projected amounts of waste – by only using these models. Due to complex nature of LFG formation,
several models have been developed to model and estimate LFG generation with different approaches for regions
in different climates. In a LFG energy recovery project, selection of the appropriate modeling approach and its
model parameters for the estimation of LFG generation is the most crucial step. With considering this
requirement, this study aims to estimate the amount of LFG and its technical energy potential from the case
study landfill site (i.e. Harmandalı Landfill Site in İzmir Metropolitan City). According to the computations
carried out by Multi-phase model, it was determined that the remaining amount of LFG at the site was nearly
50% of total energy potential. Besides, maximum energy potential from LFG generated at the site was estimated
as 9.6 MW. This study indicates that LFG models can be utilized as effective tools in energy recovery projects.