TÜM ÇEVRESEL UNSURLARI İLE TÜRK ÇİMENTO SANAYİİNDE İKİNCİL YAKIT KULLANIMI
Hazırlayanlar:
Mete Emre ERGÜÇLÜ (Çevre Mühendisi)
GİRİŞ
Son yıllarda insan nüfusu ve ihtiyaçlarına paralel olarak artan sanayileşme faaliyetleri insan yaşamı ile
doğrudan ilintilendirilen çevrenin korunması olgusunun gelişimine ve bilinçlenmeye katkıda bulunmuştur.
İnsanoğlunun refah ve bolluk arzusunda olan yaşam talebi bir çok ürün ve hizmeti beraberinde getirmiş, bu
hizmet ve ürünlerin sağlanabilmesi için kaynak kullanımı ön plana çıkarılmıştır.
Özellikle İkinci Dünya Savaşı sonrası yaşanan sanayi devrimi gelişmiş toplumlarda refah düzeyi ve yaşamkalitesinin öncelikli algılanmasına neden olmuş, söz konusu dönemde hava, toprak ve su gibi alıcı ortamların
korunmasına yeterli öncelik verilmemiştir.On dokuzuncu yüzyılın ikinci yarısında Londra’da meydana gelen ve hava kirliliği ile doğrudan ilişkili felaket
sonucu bir çok insan yaşamını yitirmiş ya da ilgili olay sonucu yaşam kaliteleri olumsuz yönde etkilenmiştir.Özellikle bu tarihten sonra çevrenin bütün tolerans
ını yitirdiği, korunması ve sürdürülebilmesi için kaynak ayrılması gerekliliği ortaya çıkmıştır.Ülkemizde Çevre ile ilgili ilk kanun 1983 yılında yayınlanmıştır. 2872 Sayılı Çevre Kanunu temelinde çevresel
unsurların korunmasını amaçlamaktadır. Kanunun yasal dayanağı 1982 Anayasasının 56. Maddesidir.2006 yılının Nisan Ayında 5491 Sayılı Kanunla Çevre Kanununda bazı değişiklikler yapılmıştır. Değişikliğin
kaynağı kanunun en önemli getirisi, çevreye verilen zararın tespiti halinde ödenecek idari para cezalarınınarttırılmasıdır.
Son on yıllık dönemde önemli gelişim sağlayan atık yönetimi faaliyetleri ülkemizin gelişen ve değişen çevresektörünün önemli bir parçasıdır. Atığın kaynağından itibaren zararsız hale getirildiği son noktaya kadar; önlenmesi, azaltılması, yeniden
kullanımı, geri kazanımı, geri dönüşümü ve bertarafına kadar geçen süreci, bünyesinde evsel nitelikli katıatıkları, tıbbi atıkları, tehlikeli ve özel atıkları ihtiva eden Atık Yönetimi Mevzuatı yönetmekte ve kontrol etmektedir.
Bu doğrultuda ülkemizde yerel yönetimler, atık yönetimi faaliyetleri ile iştigal eden özel teşekküller vebilimsel araştırma ve geliştirmeyi amaçlayan akademik kurumlar atık yönetimi faaliyetlerine yön
vermektedir.
YASAL DAYANAK
Çimento fabrikaları proses özellikleri nedeni ile atıkları ek yakıt olarak kullanabilmektedir. Alternatif yakıt
olarak kullanılan atıkların yanında farklı özelliklere sahip proseslerden kaynaklanabilecek bazı atıklar iseçimento üretiminde alternatif hammadde olarak kullan
ılabilmektedir.
Atıkların klinker üretim prosesinde kullanılması ilgili ilk yasal metin 2003 yılında Çevre ve Orman Bakanlığı
tarafından yayınlanmıştır. Söz konusu tebliğde atıkları ek yakıt olarak kullanan çimento fabrikalarında uyulması gereken teknik ve idari şartlar belirlenmiştir. 2005 yılında yenilenen tebliğ atık kullanımını genel bir
çerçeve altında toplamıştır. Söz konusu yasal metin 2010 yılı Ekim ayında yayınlanan Atıkların Yakılmasına
İlişkin Yönetmelik kapsamında yürürlükten kaldırılmıştır.
Çimento fabrikalarında alternatif yakıt ve hammadde kullanımının, çevre ve insan sağlığı açısından önemlifaydalar
ı bulunduğu aşikardır. Zira atıkların çimento fabrikalarında değerlendirilmesi ile sürdürülebilir bir atık
yönetim sistemi oluşturulmakta, çevreye doğrudan ve/veya dolaylı etkisi olan atıkların uygun bir sistematikiçinde imhas
ı sağlanmaktadır.
Doğal insineratör olarak tanımlanan çimento fabrikalarında atıkların kullanımı ile ilave işgücü ve yatırımmaliyeti gerektiren insineratör projelerine gerek kalmayacakt
ır. Bununla birlikte olarak çimento
fabrikalarında atıkların birincil yakıta ikame edilmesi ile çimento üretimi için gereken fosil yakıt kullanımı
engellenecek bu yolla atmosfere verilen karbon emisyonlarının azaltılması sağlanacaktır.
Yukarıda belirtilen tüm özelliklerinin yanında ülkemizde yürütülen atık yönetimi faaliyetlerine katkısı
tartışılmaz olan Çimento Sektörü karşılaştığı tüm zorluklara ve üretim problemlerine rağmen ek yakıt
kullanımı devamlılığını sağlamış ve gerekli yatırımları gerçekleştirmiştir.At
ıkların çimento fabrikalarında düzenli ve sürekli alternatif yakıt olarak kullanılmasının temeli homojen
özellikteki atıkların sisteme beslenmesidir. İlgili hususta dünyada bir çok örneği bulunan teknolojilerülkemizde de yayg
ın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Atıkların işlenerek yakıt haline dönüştürüldüğü
prosesler, atıkların el değmeden döner fırın hattına ulaşımını ve yakıt olarak düzenli beslenmesini sağlayansistemler, evsel ve endüstriyel ar
ıtma çamurlarının kurutularak stabil özelliklerde alternatif yakıtın üretildiği tesisler, atıkların yüksek oranlarda kullanımına olanak sağlayacak özellikte inşa edilen fırın ve ön ısıtıcılar
ülkemizde yatırımı yapılan ve Türk Çimento Sanayini gelecek yüzyıla taşıyan önemli unsurlardır.
ÇİMENTO ÜRETİMİNDE ALTENATİF YAKIT VE HAMMADDE KULLANIMI
Çimento Sanayi dünya çapında yoğun enerji gerektiren bir sektör olup, yakıt maliyetleri işletme giderlerinin
% 25 ila 30’unuı teşkil etmektedir. Bu nedenle çimento fabrikalarında enerji verimliliği son yıllarda önemliölçüde geli
şme göstermiş, maliyetleri daha da düşürmek için alternatif yakıt türleri aranmaya başlanmıştır.
Bu yakıtlar hem ikame sıvı yakıtlar, hem de katı atık kaynaklı yakıtlar olmak üzere çok çeşitli alternatif yakıttürlerinden olu
şmaktadır.
Konvansiyonel yakıt olarak bilinen kömür, petrokok, fuel oil gibi fosil yakıtların yerine ikame edecek tüm yakıttürleri üzerine son y
ıllarda gelişen teknoloji ve yatırımlar hem dünyada hem de ülkemizde önemle
izlenmektedir.
Çimento genel üretim prosesinin verildiği aşağıdaki diyagramda dikkat çeken en önemli husus yüksek
sıcaklıklarda gerçekleşen klinker oluşum sürecidir. Çimento yarı mamulü olan klinkerin üretim aşamaları
aşağıda verilen işlemler serisi ile tariflenmektedir.
1. Yakıtların hazırlanması (kömür, petrokok, linyit gibi fosil yakıt türlerinin öğütülerek toz haline getirilmesi)
2. Hammaddelerin hazırlanması
3. 800‐900 Co’de gerçekleşen kalsinasyon süreci
4. Ortalama 1400 Co’de gerçekleşen klinkerleşme süreci (döner fırın süreci)5. Klinkerin so
ğutularak az miktarda alçı taşı ve öğütme kolaylaştırıcı kimyasallarla değirmenlerde
öğütülmesi, çimento üretimi
Bünyesinde çevre ve insan sağlığı açısında zararlı bir çok bileşik ve element bulunduran tehlikeli atıklar
yüksek ısıl güç ve uzun kalış süreleri nedeni ile çimento proseslerinde imha edilebilmektedir.A
şağıda verilen grafik; ülkemizde tek, dünyada bir çok örneği bulunan insinerasyon sistemleri ile mevcut
çimento fabrikalarının atmosfere verdiği sera gazı emisyonlarını ifade etmektedir. Grafiğin sol tarafındabirlikte yakma (co
‐incineration) ile çimento fabrikalarının çevresel yüklerin azaltılmasında ne denli önemli rol
oynayacağı açıkça görülmektedir.
Küresel ısınmanın ana gündem maddesi olduğu dünyada ve Türkiye’de, alternatif yakıt türlerini kullanarakfosil yak
ıt tüketimini azaltan çimento prosesleri başta karbondioksit olmak üzere sera gazı emisyonlarının
atmosfere salınımına engel olmaktadır.
Çimento fabrikaları yasal mevzuatın kullanımına ön gördüğü atıkları ek yakıt olarak kullanabilmektedir.
Atıkların ek yakıt olarak kullanılması ile ilgili yayınlanan ilk yasal metinde çimento fabrikalarında atık yağların,
boya atıklarının, plastik atıkların ve Çevre ve Orman Bakanlığı’nın uygun gördüğü atıkların kullanımı
öngörülmekte idi. Günümüzde alternatif yakıt kullanımındaki regülasyonun sağlanması amacı ile Çevre ve
Orman Bakanlığının çalışmaları bulunmaktadır. Bakanlık çimento fabrikalarında kullanılması öngörülen atıklar
için bir liste yayınlamak, bu liste doğrultusunda atıkların gerekli teknik ve idari şartlar altında ısıl geri
kazanımının sağlanması yönünde çalışmalara, sektör ile birlikte katkıda bulunmaktadır.
Çimento fabrikalarında lisanslandırma sürecinde yapılan Deneme Yakmasında ilgili mevuzat gereği ölçülen
emisyon parametrelerinin bir bölümü ilgili sürecin ardından yılda dört kez, çevre için büyük risk yaratan
dioksin ve furan gazlarının ölçümleri ise yılda bir kez olmak üzere bağımsız ölçüm kuruluşlarına düzenli olarak
yaptırılmaktadır.
Çimento fabrikalarında kullanılabilecek bazı tehlikeli ve tehlikesiz atık türleri aşağıdaki resimlerde
verilmektedir.
Atıkların ek yakıt olarak kullanıldığı çimento fabrikalarında ilgili mevzuat gereği tesise kabul edilecek atıklar,
kabul işlemleri öncesi beyan edilen özelliklerinin karşılaştırılması amacı ile bir dizi analize tabi tutulur. Atığın
muhteviyatı ve özelliklerinin tayini için yapılan elementel analiz, kalorifik değer tespiti ve su tayini başlıca
analiz türleri olup isteğe göre farklı analizler farklı cihazlarla ilgili laboratuarlarda yapılabilmektedir.
Çimento fabrikalarında atık kabulünün en önemli ayaklarından biri de kabul mekanizmalarının
oluşturulmasıdır. Sektör temsilcileri ek yakıt olarak kullanılmak üzere kabul ettikleri atıklar için prosedürler ve
talimatlar oluşturmuştur. Söz konusu prosedür ve talimatlarda atığın tesise kabulü öncesi alınacak
bilgilerden, kabul esnasında izlenecek adımlara kadar bir çok aşama detayları ile verilmektedir. Zira atığın
tesise kabulü öncesi yapılan kontrollerde lisans kapsamında olmayan atıkların gönderildiği ve/veya beyan
edilen atık özellikleri ile gönderilen atıkların özelliklerinin bir birini tutmadığı tespit edilirse ilgili atığın belirli
kurallar çerçevesinde geri iadesi söz konusu olacaktır. Benzeri durumlarla karşılaşmamak adına sektör
temsilcileri yıllara sirayet eden tecrübelerini ilgili prosedür ve talimatlara yansıtarak kabul işlemlerini
gerçekleştirmektedir.
Atıklar; ilgili yönetmelik ve tebliğlerin getirdiği sorumluklalar gereği belirli kabul kriter ve prosedürleri ile tesise kabul edilmekte, Ulusal Atık Taşıma Formu düzenlemeyen atıkların tesise girişine izin verilmemektedir.
Atık kabul kriterlerine uygun bulunan atıklar kayıt altına alınarak tesise kabul edilmekte, ihtiyaç duyulması
halinde yeniden işlenerek günlük yakma menusuna dâhil edilmektedir.
Türk çimento sektörü atıkları kullanmaya başladığı ilk günden itibaren yeniliğe ve gelişen teknolojiye önem
vererek atıkların ek yakıt olarak kullanılması ile ilgili yatırımlar gerçekleştirmektedir.
Sektörün öncü kuruluşları atıkların homojen bir şekilde kullanımına olanak sağlayacak hazırlama sistemleri,
arıtma çamurlarının kurutularak fırın hattına nakli ve atık sevkinde dünya genelinde kullanılan teknoloji
yatırımlarını fabrikalarında gerçekleştirmiştir. Özellikle atık işleme ve atıktan türetilmiş yakıtın üretildiği
tesislerin yatırımları gün geçtikçe artmaktadır.
İkincil yakıtların kullanımı için geliştirilen teknolojiler aşağıda tür ve özellikleri verilen atıkların kullanımına
olanak sağlamaktadır.
1. Tehlikeli atıktan üretilen atıktan türetilmiş yakıt (ATY) (katı, homojen, 2500 ila 3000 kcal/kg kalorifik
değere sahip işlenmiş atıklar)
2. Evsel atıktan üretilen atıktan türetilmiş yakıt (ATY) (katı, homojen, 1500 ila 2500 kcal/kg kalorifik değere
sahip, nem içeriği nispeten yüksek, evsel atıkların işlenmesi ile üretilmiş atıklar)
3. Sıvı atıklar (uygun viskoziteye sahip, katı partikül barındırmayan, kalorifik değeri 5000 ila 8000 arasında
geniş bir bantta seyreden sıvı atıklar)
4. Ömrünü tamamlamış lastikler (4000 ila 5000 kcal/kg kalorifik değere sahip lastik atıkları bütün ve/veya
parçalanmış halde fırın hattına beslenmektedir.)
5. Evsel ve endüstriyel nitelikte arıtma çamurları (katı, su muhtevası kabul şartlarına göre değişken)
Yukarıda ana hatları ile verilen atık türleri yetkili resmi makam tarafından kullanımı öngörülen atıklar olup
önümüzdeki dönemde tüm fabrikaların söz konusu atıkları beslemek üzere yatırım yapmaları yetkili resmi
makam tarafından talep edilmektedir.
Bu doğrultuda atıktan türetilmiş yakıt gibi katı fraksiyonlu atıkların otomatik besleme sistemi ile döner fırın
hattına beslenmesi, atık ile insan temasının en aza indirilmesi yetkili resmi makam tarafından istenmektedir.
Çevre ve Orman Bakanlığı’nın çimento fabrikalarında atık kullanımına ilişkin bir diğer talebi ise tesislerde
kullanılacak arıtma çamurlarının ya tesis içinde kurutularak yada atık üreticisinden kurutulmuş halde kabul
edilerek kullanılmasıdır. Marmara Bölgesinde bir fabrikanın yaptığı yatırımla tesise % 70 su oranı ile kabuledilen arıtma çamurları % 95 kuruluğa kadar işleme tabi tutulmakta ve döner fırın hattına bu haliyle sevk
edilmektedir.
Atıkların otomatik besleme sistemleri ile döner fırın hattına sevkinin bir çok avantajı bulunmaktadır.
1. Sabit hızda sürekli besleme
2. Otomasyon ile işçilik maliyetinin azaltılması
3. Stabil şartların ve atık özelliklerinin temini 4. İş Sağlığı ve Güvenliği şartlarının temini
5. Yangından korunma
Bir çimento fabrikasında kurulu otomatik besleme sistemi
Yukarıdaki şartlar sağlandığında atıkları ek yakıt olarak kullanan çimento fabrikalarında atık kullanım
miktarları arttırılacak bu yolla yakıt ikamesi sağlanıp enerji tasarrufu elde edilecektir. Çevre ve Orman Bakanlığı atıkların çimento fabrikalarında kullanımı ile ilgili yaptırımlar öngörse de ülkemizin
değişik bölgelerinde atık jenerasyonun yeterli miktarda olmadığı illerimizde de atık kullanımının sağlanması
amacı ile yaptırımlarda esneklik amacı ile sektör temsilcileri ile görüşmeler yapmaktadır.
Hazırlayanlar:
Mete Emre ERGÜÇLÜ (Çevre Mühendisi)
|
