Biyokütle ve Polimer Atıklarının Pirolizi

Abstract

Günümüzde hızlı nüfus artışı; tüketimde zorunlu bir artışa neden olmuştur. Bu tüketimi karşılayacak üretim faaliyetleri sonucunda dünyadaki enerji kaynakları hızla tükenmektedir. Bunun yanı sıra üretim faaliyetleri çeşitli atıkların oluşumunu beraberinde getirmektedir. Söz konusu atıkların oluşumu ve günden güne birikmesi de bu atıkların giderimini zorunlu hale getirmiştir. Yapılan bu çalışmanın amacı, üretim faaliyetleri sonucu oluşan bazı atıkların (polimer ve biyokütle atıkları gibi) azaltılması ve değerlendirilmesidir. Bu kapsamda biyokütle ve atık polimerlerin birlikte pirolizi incelenmiştir. Bu çalışmada, piroliz işlemi için biyokütle atığı olarak hızar tozu ve soya kabuğu, atık polimer olarak da polietilen ve polipropilen seçilmiştir. Seçilen materyallerin karışımlar halinde farklı sıcaklıklardaki piroliz davranışları (katı, sıvı, gaz ürün oluşumu) incelenmiştir. Piroliz işlemi 550 °C ve 600 °C'de havasız ortamda ortamın inertliğini sağlamak amacı ile azot gazı akışı altında sabit yataklı piroliz fırını yardımı ile gerçekleştirilmiştir. Oluşan katı ve sıvı ürünlerin elementel analizi gerçekleştirilerek (C, H, O, N, S) ortalama ısıl değerleri hesaplanmış ve sıvı ürünün yakıt olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Ayrıca farklı sıcaklıklarda oluşan ürünlerin (katı, sıvı, gaz) miktarları değerlendirilerek piroliz işleminin dönüşüm yolu ile atık azaltımında kullanılabilirliği incelenmiştir. Bu çalışma sonucunda 550 °C'de hızar tozu ve polietilenin kütlece 1:1 oranındaki karışımlarının sıvı piroliz ürününün sıvı yakıtlara benzer ısıl değere sahip olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Anahtar Kelimeler: Alternatif Enerji, Atık Azaltımı, Elementel Analiz, Piroliz

Rapid population growth causes an increase in consumption nowadays. Energy resources which are on our world run out as a result of production activities which provide this consumption. As well as, this production activities occur various waste. The accumulation of this waste needs a compulsory disposal. Aim of this study is decrease and assesment of waste (like biomass and polymer) which occur result of some production activities. In this context, copyrolysis of biomass and waste polymers was examined. In this study, sawmills powder and soy hull are selected as waste of biomass for pyrolysis process. Polyethylene and polyprophylene are selected as waste of polymer waste for pyrolysis process. The pyrolysis behavior (solid, liquid and gas production) of selected materials were examined at the different temperatures and different mixtures. Pyrolsis process were carried out at temperature of 550 °C and 600 °C without air in a fixed bed pyrolysis oven under nitrogen flow. The nitrogen flow provides inertness of medium. Elemental analyses (C, H, O, N, S) of solid and liquid products were made. Solid and liquid product's calorific value was calculated. The availability of liquid product as a fuel were investigated. In addition solid, liquid and gas products' quantity which has occured at different temperatures were evaulated. The availability of pyrolsis process for reduction of waste were examined. At the end of this study, it is found that liquid pyrolysis product of sawmill powder and polyeththylene mixture's calorific value at temperature of 550 °C is similar to liquid fuels' calorific value. Key Words: Alternative Energy; Elemental Analysis; Pyrolysis; Waste Reduction.