1--Çöplükten gelen bir veva iki ana boru  ilk önce kaba filtre ve nem alıcı sistemden geçer. Burada çöplükteki kirli sıvıdan dolayı ortaya çıkan nem süzülür ve gazdaki kaba toz taneleri filtrelenir.

2--Buradan gaz özel pompalara gelir . Eğer santral bakım dolayısıyla devre dışında kalırsa, gaz fırınlarda yakılarak metan gazı etkisiz hale getirilir.

3--Önce gaz içinde kalan nem tamamen alınır, ince toz filtrelenir, kompresörlerden geçip basınç yükseltilir ve motora gönderilir.

4--Gaz bir veva birkaç gaz motorunda yakılarak mekanik enerji ortaya çıkar. Genellikle 12 veya 16 silindirli motorlar kullanılmaktadır. Motora bağlı bir jeneratörler de elektrik üretilir.

4.1--Her motor-jeneratör ünitesinin gücü 1-3 MW civarındadır.

4.2--Kuzey Amerika'da en cok CaterDillar. Vaukesha. Vartsila ve Jenbacher firmalarının ürünleri kullanılıyor.

5--Egzos gazı bir baca  ile atmosfere verilir. Jeneratör çıkışı 415 V - 4160 V arasında değişebilir. Bir trafo vasıtasıyla gerilim 22000 - 44000 V sevivesine yükseltilerek dağıtım şebekesine basılır.

6--Motor çıkışında egzos gazının sıcaklığı 500 °C'den fazladır. Bu egzos enerjisi ile buhar üretilerek (yani kojenerasyon) yoluyla sistemin verimi %31'den %80'e kadar çıkarılabilir, yeter ki vakınlarda buharı kullanabilecek bir tesis olsun.

7--Çöplük gazının debisinin yüksek olması halinde (örneğin 10000 m3/saat'den büyük) bir kaç gaz motoru yerine bir buhar türbini ile enerji üreterek maliyet düşürülebilir.

8--Çöplük Gazının Elektrik Üretimi Dışında Kullanımı

8.1--Çöplük gazının elektrik üretimi dışında başlıca iki kullanım sahası bulunmakta:

1--Doğrudan ısı ve buhar üretimi: Gazın içindeki rutubet alındıktan ve kaba filtreden geçirildikten sonra ısı üretiminde veya buhar kazanında yakıt olarak kullanılır.Elektrik üretiminin aksine bu uygulama için detaylı gaz işlem sistemlerine gerek yoktur. Dolavısıvla tesise 1-2 km yakınında seralar ile ilaç. yada. kiremit ve tekstil fabrikaları gibi yoğun ısı ve buhar kullanıcı tesisler varsa çöplük gazı elektrik üretiminden daha ekonomik olarak kullanılabilir.

2--Doğal Gaza Dönüşüm:Çöplük gazının kompleks arıtma sistemlerinden geçirilerek doğal gaz seviyesine getirilmesi ve sıvılaştırılması üzerine çalışılmaktadır. Ancak bu uygulama elektrik üretimi ve doğrudan kullanılmava kıyasla daha pahalı olmaktadır.

9—Maliyet:

9.1--Normal şartlarda, 5 MW'dan büyük santrallar için gaz toplama ve yakma fırınları için gerekli yatırım vaklasık $ 0.4 milvon/MW, santral için $1.0 milvon/MW civarındadır. Toplam maliyet $1.4 milyon/MW olmaktadır. Senelik işletme ve bakım masrafları tahmini için de ilk vatırımın %4'ünü alabiliriz.

9.2--Daha küçük kapasiteli tesisler için bu maliyetler artabilir. Örneğin 1 MW kapasiteli santral için vukarıdaki malivetleri %30 arttırmak uygun olur.

9.3--Yaklaşık 5 MW'lik bir santral için kWsaat başına toplam maliyeti hesaplayalım:

1--Kabuller:Kapasite: 5 M W,Kapasite faktörü: %90,Yatırım maliveti: $7 million f$1.4M/MW),

2--. 3 milyon insanın yaşadığı bir şehirde yukarıdaki hesabımıza göre 3.0 x 14 = 42 MW kapasitede enerji üretilmesi gerekir. Gerçekte 3 santral bulunuvor toplam kapasite 62 MW. Aradaki fark Toronto'da özellikle kişi başına atık miktarının 0.5 ton/kişi'den fazla olmasından dolayıdır. Bulgularımızı İstanbul'a uygularsak çöplük gazından en az 12 x 14 =168 MW "lık elektrik üretebilmemiz gerekir.

10--Modern tasarımlara uygun kurulmuş bir çöplük sisteminde, gaz toplama düzeni ve elektrik santralına ihtivaç var.

10.1-- Modern Çöplük Sistemi:

1--Modern bir çöplükten amaç atıkların çevreye zarar vermeyecek şekilde uzun süre depolanmasıdır. Çöplükte üretilen gazların yeraltına sızabilecek kirli akıntıların toplanması gerekir.

2--Atık depolama sahası önce kirli akıntıların yeraltına sızmasını önleyecek bir geçirgensiz bir tabaka ile kaplanır. Bu tabaka genelikle 1.2 m kalınlığında sıkıştırılmış bir kil tabakasıdır.

3--Son yıllarda bunun da üzerine bir plastik tabaka (1.5 mm kalınlığında HDPE serilmektedir. Bu takdirde kil tabakasının kalınlığı 50-60 cm'e indirilebilir. Kil tabakasının hemen üzerine kirli akıntıları toplayacak boru döşenir. Akıntılar bir kuyuda toplanır ve buradan bir pompa ile sıhhi atık su sistemine (kanalizasyon sistemi) pompalanır.

4--Günlük atıklar birer hücre halinde depolanır. Her hücrenin yüksekliği yaklaşık 6 m'dir. Günün bitiminde hücrenin üzeri 50-60 cm kalınlığında toprak tabakası  ile örtülür. Bu hem çöplüğün stabilitesini arttırır hem de atıkların çöplük dışına dağılmasını azaltır.

4.1--Ayrıca çöplük civarına 5-6 m'ye yakın yükseklikte tel örgü çit döşenir. Böylece döküm esnasında rüzgarla kağıt ve plastik malzemelerin civara yayılması büyük ölçüde önlenir. Yine atık dökülürken toprak üzerine su sıkılarak toz kalkması ve atıklar üzerine kimyasal sıvı püskürtülerek koku yayılması azaltılır.

5--Çöplüğün kapasitesi dolduğunda üzeri kalın bir toprak tabakası ile kapatılır.Böylece yağmur sularının çöplüğe sızması ve çöplükten metan gazının havaya karışması önlenir.

6--Yüzey yeşil alana dönüştürülür. Batı ülkelerinde bazen çöplük yüzevi golf sahası olarak da düzenlenmektedir. Cöplük içine ve geçirgen tabakanın altına yerleştirilmiş aygıtlarla sürekli olarak örnekler alınır ve kirlilik değerleri kontrol edilir. Bu işlem cöplük kapandıktan yaklasık 30 sene daha devam etmelidir.

10.2--Çöplükten Gaz Toplama Sistemi

1—Çöplük gazı bir boru hattı ile toplanır. Çöplükte yere delinen 30-50 cm çapındaki düşey kuyulara 15-25 cm çapında delikli plastik borular yerleştirilir.

2--Borular geçirimsiz tabakadan 2-3 m'ye kadar iner. Her borunun etrafına kuyuyu dolduracak şekilde çakıl doldurulur.

3--Düsey boruların arasına çeşitli seviyelerde vatav borular da yerleştirilebilir.

4--Borular yüzeye yakın bir seviyede santrala gidecek bir veya iki ana boruya bağlanır. Boru adedi hektar (100mxl00m) başına 2-3 olarak hesaplanır.

5--Çöplük gazındaki paslandırıcı maddeler dolavısıvla çelik borular verine plastik borular kullanılmalı, vana ve diğer akşamın seçiminde gazın bu özelliği göz önüne alınmalıdır.

6--Ana boruların bağlandığı pompalar vasıtasıyla gaz çöplükten az bir negatif basınçla (-25mbar ve -120 mbar arasında) emilir.

7--Fazla emiş yapıldığında dışarıdan çöplüğe hava girer. Hava içindeki oksiien metan gazını üreten bakterileri imha ederek çöplükte metan gazının üretimini yavaşlatır.

8--Dolayısıyla gazdaki oksijen seviyesi sürekli kontrol edilerek boru içindeki basınç seviyesi ayarlanır. Ayrıca, çöplükte metan gazı hacimsel konsantrasyonun %5'in altında olması gerekir.

8.1--Daha yüksek değerlerde metan gazı hava ile karşılaştığında patlama olabileceğinden metan gazının konsantrasyonu da gaz basıncının sevivesinin tesbitinde önemli rol ovnar.

9--Çöplüğe atılan çürüyebilir maddeler oksijen yokluğunda "anaerobik" isimli bir işlemle bakteriler tarafından ayrıştırılır. Bu esnada metan gazı, karbondioksit ve diğer gazlar ortaya çıkar.

9.1--Metan gazının bir kısmı yükselerek havaya karışır. Patlayıcı olmasının yanında küresel ısınmaya olumsuz katkısı vardır. Sera gazı ismi verilen bu olumsuz etkisi aynı hacimdaki karbondioksit etkisinin 21 katıdır.

10--Çöplük içinde biriken metan gazı ise zamanla büyük hacimlere erişebilir. Zaten anaerobik işlem sonucu iyice ısınmış olan çöplükte ani kaymalar neticesinde hava çöplüğün derinliklerine sızar.

11--Hava içindeki oksijen yüksek konsantrasyondaki metan ile karşılaşarak patlamava ve yangına yol açar.

11.1--28 Nisan 1993'de Ümraniye-Hekimbaşı çöplüğü böyle bir kayma ve patlama sonunda harekete geçmiş ve vadi ucundaki 11 ev çöplük altına kalarak 39 insanımız havatını kavbetmisti.

12--Karşılaştırma için doğal gaz, çöplük gazı ve kanalizasyon gazının başlıca özelliklerini sayılarla görelim.

12.1--Her üç gazın da yakılarak ısı elde edilmesinde rol oynayan esas bileşim metan gazıdır.

12.2--Tablodan görüldüğü gibi doğal gazın yaklaşık %90'ı metan gazı iken. bu oran çöplük ve kanalizasvon gazlarında düşüktür.

12.2--Ancak özellikle çöplük gazındaki metan oranı yerel şartlara göre çok değişmektedir. Örneğin sıcak ve nemli bölgelerde çöplük gazındaki metan oranı %60'a kadar çıkarken kuru ve soğuk yerlerde %35'e düşebilmektedir.

12.3--Metan oranının %40'ın altına inmesi durumunda enerji elektrik üretimi ekonomik olmayabilir. Çöplük gazında ayrıca oran olarak az ancak paslanmava yol açabilecek başka maddeler de bulunabilir.

12.4--Bir gazın enerji üretiminde kullanılabilmesi için iki önemli özelliğine bakılır:

1--Metan numarası: Bu değer gazın sıkıştırılabilme özelliğini temsil eder. Gazın metan sayısı yükseldikçe kendiliğinden ateşlenmeden sıkıştırılma oranı artar ve böylece gaz motorundan daha fazla güç elde etmek mümkün olur.

1.1--Metan numarası'nın sıvı yakıtlar için karşıtı Oktan değeridir. Nitekim benzinin Oktan değerini arttırmak için  motor silindirinde benzin-hava karışımının daha fazla sıkıştırılabilmesini sağlamak, dolayısıyla motor gücünü arttırmak için) benzine eskiden kurşun katılıyordu. Ancak havada kurşun oranının artmasının sağlığa zararı dolavısıvla bu uvaulamadan birçok ülkede vazgeçilmistir.

1.2--Isı Değeri: Gazda metan gazı oranı arttıkça ısı değeri de artmaktadır. SI sisteminde ısı değeri MJ/m3 ile ölçülürken, İnailiz sisteminde Btu/ft3 kullanılmaktadır. Gerektiğinde çevrim için 1 Btu = 1055 J ve 1 m3 = 35.315 ft3 değerlerini kullanabilirsiniz.

1.3--Yüksek metan numarası dolayısıyla çöplük gazının enerji üretiminde kullanılmasının uvaun olacağı kabul edilebilir. Ancak düşük ısı değeri çöplük gazının doğal gazdan enerji üretiminde daha az verimli, yani aynı miktarda elektrik üretebilmek için doğal gazın vaklasık iki katı çöplük gazına ihtivaç var.

10.3—Atık-Çöp Miktarı:

1--Toplumun ürettiği atık miktarı gelişme seviyesine orantılı olarak değişir.

1.1--En az gelişmiş ülkelerde kişi başına senede 150 kg atık üretilirken,

1.2--gelişmiş ülkelerde 1-1.5 ton'a kadar çıkabilir.

1.3--Türkive'nin şartlarını düşünülerek 500 kg (0.5 ton) kabul edilebilir. Bunun içine ev ve sanayi atıkları dahildir.

2--Atıklarda organik madde oranı arttıkça çöplük gazının üretimi de artar. Ham atık malzemenin yaklaşık %40'ı organik maddedir.

3--Kağıt, karton, metal, plastik, cam gibi tekrar kullanılabilecek maddelerin ayıklanması halinde organik madde oranı %70'e kadar çıkar.

10.4--Çöplükten Üretilebilecek Gaz Miktarı:

1--Ortalama 1 ton'luk atık malzemeden (organik ve inorganik malzemeler karışık) senede yaklaşık 10 m3 çöplük gazı toplanabilir.

2--1milvon nüfuslu bir şehrin 15 senelik bir çöpünden enerii üretimi için kullanılabilecek gaz miktarı:

1--Gaz üretimi = 1 000 000 kişi x 0,5 ton/kişi/sene x 15 sene x 10 m3 gaz/ton/sene /8760 saat/sene= 8 600 m3/saat

3--Atıklar yaklaşık 30-40 sene gaz üretiyor. İlk 5-10 sene arası en verimli devre. Çöplüklerin ortalama ömrünün 30 sene civarında olduğu düşünülürse çöplük kapandıktan sonra dahi en az 15 sene daha yeterli miktarda gaz almak mümkün olur.

3.1--Çöplük kapanmadan 10 sene önce kurulacak bir santral için 25 senelik aaz üretimi garantive alınmış olunur ki bu da finansal yatırımın karşılığını görmek için çok uygun bir süreçtir.

10.5--Çöplük Gazından Üretilebilecek Elektrik Miktarı:

1--1 milyon nüfuslu bir şehrin atıklarından ne kadar elektrik üretebilir:

2-- 1 milyonluk bir şehirde 8 600 m3/saat kadar çöplük gazı üretileceğini ve ısı değerinin 19 MJ/m3 olduğunu belirttik. 1 kWh=3,60 MJ . Gaz motorlarında verim %35'e kadar cıkabilivor.

2.1--Bu değerleri bir araya kovarak enerji kapasitesini kolavca hesaplayabiliriz: P = (8600 m3/saat x 19 MJ/m3) / 11.6 MJ/kWsaat = 14000 kW = 14 MW

Proje finans: %100 kredi,Kredi faizi: %10, Amortisman süresi: 15 sene,İsletme ve bakım maliveti: Yatırım malivetinin %4'ü

2.2--Bu kabullere göre aşağıdakileri hesaplayabiliriz:

1--Senelik elektrik üretimi = 5 MW x 365 gün x 24 saat/gün x %90 = 39 500 MWh

2--Senelik yatırım maliyeti = $920 000 x $100 cent/$ / 39 500 000 kWh = 2.33

cent/kWh

3--Burada $920 000 değeri $7 milvonluk yatırımın 15 senede amortisi için senelik $ cinsinden yatırım masrafıdır. Yani $7 milyonluk ve %10 faizli bir borcu her sene $920 000 ödeyerek 15 senede tamamen ödemiş olursunuz.

3.1--Eğer faiz örneğin %7 olsavdı. senelik $770 000 ödemek gerekirdi. Bu ise senelik vatırım malivetinde 0.4 cent/kWsaat azalma demektir .

4--kWh başına işletme/bakım masrafı = (%4 x $7 000 000 x 100 cent/$) / 39 500

000 kWh = 0.71 cent/kWh

5--Toplam senelik maliyet: 0.71+2.33 = 3.04 cent/kWh

6--Eğer belediye yerine özel bir firma gaz toplama ve santrali kurup işletecekse, belediye gaz kullanma kirası tahsil eder. Bunun Kuzev Amerika'daki değeri 0.5 - 0.7 cent/kWsaat kadardır. Eğer belediye tarafından toplama boruları ve gaz yakma fırınları kurulmuşsa ve enerji firmasına sadece santral yatırımı kalmışsa, gaz kullanma kirası 1-1.2 cent/kWsaat civarında olabilir.

6.1--Sonuçta divebiliriz ki çöplük gazından elektrik üretiminin özel firmaya maliyeti 3.5 - 4.0 cent/kWsaat civarındadır.

7--Bazı özel haller haricinde gelir vergisi ödenmesi gerekir. Örnek olarak bunu t=%35 kabul edelim.

7.1--Kredi verecek finans kuruluşları genellikle öz sermayenin yatırıma katkıda bulunma zorunluğu koyarlar. Özellikle 10-20 senelik bir elektrik satınalma antlaşması yapılmıyorsa öz sermaye payının artması zorunludur.

1--Kabuller:Ozsermaye payı (E): %30,Kredi payı (D): %70,Öz sermave maliveti (e): %20,Kredi faizi (d): %10,Verai haddi (t): %35

wacc = [e x E] + [(1-t) x d x D] = [%20 x %30] + [(l-%35) x %10 x %75] = % m

2--Formülde, borcun önünde (1-t) olmasının sebebi borç faizinin vergiden düşürülebilmesindendir. Bu iskonto değerini kullanırsak, $7 milyonluk yatırımın 15 senede amorti edilebilmesi için senelik vatırım maliveti $970 000 olacaktır (%100 kredi durumunda, $920 000'di).

2.1--Senelik yatırım maliyeti kW saat başına 2.46 cent'dir, yani 0.13 cent/kWsaat artış olacaktır. Toplam maliyet de 3.04+0.13=3.13 cent/kwh'a çıkar.

11--Sonuç olarak, kolayca diyebiliriz ki dikkatli bir planlama ile çöplük gazından elektrik üretimini ekonomik olarak gerçekleştirmek mümkündür.

11.1--Kapasite faktörünün %90 gibi yüksek değerde olması, yakıt maliveti olmaması diğer yenilebilir teknolojilere göre avantajlı kabul edilebilir.