Türkiye çay alanları, 2015 yılında 762 bin dekar iken 2019 yılında 849 bin dekara çıkmıştır.
Diğer bir yandan, 2015 yılında 1,33 milyon ton olan çay üretimi 2019 yılında 1,45 milyon tona yükselmiştir.
2015 yılında 1,743 kg/da olan verim ortalaması, 2019 yılında 1,708 kg/da olarak gerçekleşmiştir.
Türkiye'de 2019 yılında ilçeler bazında çay üretim miktarı Şekil 1'de verilmiştir.
Çay fabrikası atığı özellikle Doğu Karadeniz Bölgesinde üretimi yapılan siyah çay yapraklarının standartlara uymayan hasadı sonucunda çay işleme fabrikalarının temel atık maddesi olarak oldukça büyük miktarlara ulaşmaktadır.
Her 100 kilogramlık yaş çay, fabrikada işlendikten sonra yaklaşık 22-23 kilogram tasnif edilmemiş kuru çay elde edilmekte ve bu çayın yaklaşık yüzde 13-15'i atık olarak ayrılmaktadır.
Nitekim yaş çay hasat normuna, sürgün dönemine ve elde edilen siyah çayın kalitesine bağlı olarak siyah çay fabrikalarında randıman yüzde 19-20 arasında değişmektedir.
Büyük miktarlarda ortaya çıkan bu çay atığı, üretime alınan taze çay yaprağının yaklaşık yüzde 4-5'ünü oluşturmaktadır.
Karadeniz bölgesindeki çay fabrikalarda her yıl tahminen 75.000 ton çay atığı oluşmaktadır.
Çok değerli bir hammadde olan çay atıkları değerlendirilmeden çevreye gelişi güzel atılarak çürümeye terk edilmesi veya çöp depolama alanına dökülmesi nedeniyle büyük çevre problemlerine neden olmaktadır.
Atık yönetim planı, çay atıklarını ekonomik, sosyal ve çevresel bir varlığa dönüştürerek ondan kurtulmanın ötesine geçmek ve ekonomik olarak faydalı ürüne dönüştürmektir.
Döngüsel ekonominin hedefi, "Al, Yap ve At" israf ekonomisine son vermek ve sıfır atık oluşturmaktır.
Bu çalışmada çay atıklarının dünyada nasıl değerlendirildiği üzerinde durulacaktır.
Çay atıkları birçok mineralin yanı sıra selüloz, hemiselüloz, protein, lipid, polifenol gibi kompleks organik moleküllerdeki zengin içeriği nedeniyle toprak ve bitkiler için yüksek bir verimlilik değerine sahiptir.
Çay atıkları karbon, azot, potasyum bakımından zengin, fosfor bakımından ise fakirdir. Bir çalışmada çay atığında karbon azot oranı C/N, 26 olarak verilmiştir.
Önemli besi maddelerinden olan fosfor oranı fevkalade düşük olup yaklaşık olarak yüzde 0,18'dir. Çay atığının pH'ı yaklaşık olarak 5,3 civarındadır.
Çay atıkları 100 oC'lik fırınlardan çıktığı için içinde mikroorganizma yoktur. Çay atığı yüzde 6,6 oranında fevkalade düşük neme sahip bir atıktır.
Çay atıkları kendi ağırlığının yaklaşık olarak 2,6 katı su tutma kapasitesine sahiptir.
Çay atıklarında protein metabolizmasını engelleyen ve girişim yapan yaklaşık yüzde 6,3 oranında tannik asidi bulunmaktadır.
Bu anti metaboliti nedeniyle çay atıklarını doğrudan hayvan yemi olarak kullanmak mümkün değildir.
Çay atıklarını hayvan yemi olarak kullanmak için bu anti metabolitiyi kaldırmak için kolay, basit, ucuz ve elverişli bir metot geliştirilmiştir.
Çay atığı bir gece boyunca 1.50 oranında seyreltilmiş klorsuz su içerisinde bırakılınca, ham protein içeriğini etkilemeksizin tannik asitten tamamen arındırılmış olur. Elde edilen ürün tavuk yemi olarak kullanılabilir.
Karadeniz'de çayın üretildiği topraklar asitleşmektedir. Asitleşmenin sebebi toprakta gübre olarak amonyum sülfatın kullanılmasıdır.
Amonyum sülfat asidik özelliğe sahip bir gübredir. Çünkü amonyum sülfat, toprağa ilave edildiği zaman amonyum toprakta besi maddesi olarak kullanılırken toprakta kalan kuvvetli asidik anyon olan sülfat, toprağı kademe kademe asitleştirir.
Bugün çay üretim bölgesindeki toprağın pH'ı 4 altına düşmüştür. Buda çay üretiminde yanlış gübre kullanımından ileri gelmektedir. Bu durum, çay köklerinin toprağa nüfus etmesini zayıflatır.
Çay atıklarını alternatif hammaddelere dönüştürmek ve doğaya yardım elini uzatmak insana huzur verir.
Çay atıkları, geri kazanılması gerekli alternatif bir hammaddedir.
Çay atıkları dahil gıda atıkları dünya çapında kompostlama seviyeleri artarsa, 2050 yılına kadar sera gazı emisyonlarının 2,1 milyar ton azaltabileceği tahmin edilmektedir.
Çay atığından kompost üretimi ve kullanımı
Kompost, biyobozulur organik (çay atıkları gibi) atıkların stabilize edilmiş halidir. Çay atığı önemli bir kompost hammaddesi olarak kullanılabilir.
Hindistan'da çay atığının kompost üretimi uygulamaları bunun en güzel örneğidir.
Ancak çay atığını doğrudan kompost hammaddesi olarak kullanmak mümkün değil. Çünkü çay atığı kompostlama için gerekli olan nem, pH, fosfor ve mikroorganizma bakımından uygun değildir.
Ayrıca ham çay atığı stabil bir madde değildir. Kuru çay atığı öncelikle nem bakımından uygun forma getirilmesi gerekmektedir. Bunun için çay atığı yaklaşık 1:3, 1:5 veya 1:10 oranında klorsuz su ile karıştırılarak ıslatılır (nemlendirilir).
Klorsuz su ile birlikte taze sıvı hayvan gübresini, çay atığını ıslatmak için kullanmak daha uygun ve avantajlıdır.
Taze sıvı hayvan gübresi kullanılarak hem ıslatma işlemi hem de ortama yeterli mikroorganizma ve besi maddesi verilmesi sağlanır.
Kompost tesisine taze hayvan gübresi getirilir. Burada taze hayvan gübresine klorsuz su ilavesiyle sıvı forma dönüştürülür.
Böylece elde edilen sıvı gübre ıslatma amacıyla kullanılabilir. Ayrıca hayvan gübresi içindeki yaban oyu tohumlarının çay atığı içine karışması önlenir.
Çay atığının pH'ı yaklaşık olarak 5,3'dür. Çay atığının pH'sını 5,3'den 6 ve üzerine çıkartmak için sıvı kireç sütü kullanılabilir.
Sıvı kireç sütü ilavesiyle çay atığının pH'ını 6 ve üzerine getirilmesi için yeterlidir. Kompost üretiminde çay atığının pH'sının 6 ve üzerinde olması yeterlidir.
Çay atığında önemli besi maddelerinden fosfor eksikliği söz konusudur. Çay gübresinde yeterli oranda fosfor olması için ortama belli miktar triple süper fosfor gübresi ilave edilebilir.
Triple fosfat harici fosfor kaynakları da çay atığına ilave edilerek fosfor eksikliği giderilebilir. Burada temel olay hangi fosforlu maddenin daha ekonomik olarak temin edileceği ve kolay olarak kullanılacağıdır.
Aerobik kompost üretiminde çay atığı, öncelikli olarak klorsuz su ile seyreltilmiş taze sıvı hayvan gübresi ıslatılır.
Çay atığı içindeki nem oranının yüzde 6,3 den yüzde 55'e civarına getirilmesi sağlanır. Kompostlama işlemi esnasında nem oranının yüzde 65'üzerinde ve yüzde 40'ın altında olması tavsiye edilmez.
Fosfor içeren madde pH ayarlanmış çay atığına ilave edilerek ilave besi maddesi sağlanır.
Çay atığı karışımına kompost gübre kullanılarak aşılama yapılır. Herhangi bir biyobozulur atık işleyen kompost tesisinden temin edilecek kompost aşılama amacıyla kullanılabilir.
Kompostlama ve ongunlaştırma üniteleri zemini beton olan ve yaklaşık yüzde 2 eğimli alana çay atığı karışımı yığın yapılarak dökülür.
Eğim, yağmur suyunun kolay dren edilmesi sağlanır ve bir depoda toplanan yağmur suyu ıslatma amacıyla kullanılabilir.
Çay atığı yığını içinde sıcaklık, nem ve oksijen sensorlarla günde iki defa ölçülmelidir. Sıcaklık artmaya başladığında ve sıcaklık 65 oC üzerine çıktığında havalandırma (mekanik karıştırma) yapılır.
Yığın içindeki sıcaklık 43 ila 65 oC arasında değişir. Optimum sıcaklık 55 oC'dir. Sıcaklığın 70 oC üzerine çıkmasına izin verilmemeli. Çıkarsa tüm mikroorganizmalar ölür.
Yılda yaklaşık olarak 75 bin ton çay atığının kompostta dönüştürmek için işleneceği bir tesiste havalandırma ve karıştırma amacıyla bir iş makinesinin kullanılması tavsiye edilir.
Karadeniz bölgesi yağışlı bir bölge olduğu için kompost tesisi üzeri tente ile kapatılması tavsiye edilir.
Kompostlama ve olgunlaşma ünitelerinin yağmur suyundan minimum etkilenmesi için bu yapılmalıdır.
Çay yığını içindeki nem oranı yüzde 50'nin altına düştüğü zaman ortama klorsuz su ilave edilmelidir.
Yığın içindeki sıcaklık sabit kalmaya başlayınca kompostlama süresinin tamamlandığı söylenebilir.
Çay atığından üretilen kompost bölgedeki çay bahçelerinde gübre yerine kullanılabilir. Çay kompostunun çay bahçelerinde kullanılmasıyla kimyasal gübre kullanımı minimum miktara inecektir.
Toprağın kalitesi iyileşecek ve daha kaliteli ürün elde edilecektir. Çay bahçelerinde yaşanan pH sorunu kademe kademe çözülecektir.
Çay atıklarından kompost üretilmesi ve toprakta kullanılması;
- Toprak kalitesini iyileştirmesi,
- Toprağın nemini korur ve oksijen seviyelerini arttırması,
- Ve toprakta solucanların gelişmesine ve çoğalmasına izin vermesi,
- Bitkilerin sağlıklı gelişmesi, büyümesi ve iyileşmesi bakımından gerekli besin maddelerinin olması,
- Haşere istilasını önlemesi,
- Hastalıkları savuşturması,
- Erozyon ve toprağın asitleşme problemini önlemesi,
- Tarımsal üretim verimliliğini artırması,
- Ekonomik doğal gübre olması,
- Toprakta olması muhtemel ağır metalleri tutması,
- Yaban otu ile mücadele edilmesi,
- Çay ürünlerinin mis gibi kokması,
- Karbon dioksite göre 24 kat daha etkili olan sera gazı metan gazı emisyonunun azaltılması,
bakımından mükemmel bir yoldur.
Çay bahçelerinde organik çay üretmek için organik gübre olan stabilize olmuş kompost kullanılması esastır.
Çay tarlalarında hektar başına ortalama 10-20 metrik ton stabilize olmuş kompost kullanılabilir.
Çay bahçelerinde ve çay üretim tesislerinde oluşan çay atıklarını komposta dönüştürerek alternatif organik gübre üreterek sıfır atık oluşturmak mümkündür.
Çay atığından kompost üretme ile ilgili fizibilite çalışması sonrası uygulama projesi hazırlanabilir.
Çay atığından biyo-yakıt üretimi
Çay fabrikalarında oluşan çay atıkları takriben yüzde 93,4 oranında kuru atıklardır. Çay atığının yakıt olarak kullanılması için nem değerinin düşük olması ve mikroorganizma içermemesi fevkalade önemlidir.
Çay atığı kükürt ve diğer zararlı kirleticileri içermediğinden dolayı yanma sonucu hava kirliliği yapmaz.
Pellet çay atığının ısınmada yakıt olarak kullanılması esnasında oluşan kül oranı yüzde 2–5 aralığında olup, baca gazında uçucu kül oluşumu minimum seviyede olduğundan bölgede partikül kirliliği meydana getirmez.
Bu tür atıklar sıkıştırma makinesi ile 300–800 MPa basınç ve belli sıcaklık altında 5 ila 30 dakikalık süreyle sıkıştırılır ve pellet biyo-yakıt ürünleri elde edilir.
Pellet haline getirilen çay atığı ham çay atığına göre 4 ila 6 kat daha yoğundur. Bu yüzden taşıması daha kolay ve ekonomiktir. Pellet çay atığı biyo-yakıtının kalorifik değeri 4250/kg Kcal'dir.
Çay atığının sıkıştırılarak pellet haline dönüştürülmesi esnasında melas gibi bağlayıcı maddelerde kullanılabilir.
Pellet biyo-yakıt haline dönüştürülen çay atığı, çevre dostu yenilenebilir bir enerji kaynağıdır.
Elde edilen pellet biyo-yakıt çay fabrikalarında veya yerleşim bölgesinde kış aylarında biyo-yakıt olarak kullanılabilir. Bu biyo-yakıtın teknik bir tanımlanmasının yapılmasında yarar vardır.
Yakma sonucu oluşan kül içinde önemli miktarda besi maddesi potasyum bulunmaktadır. Çay bahçelerinde kül potasyum kaynağı olarak kullanılabilir.
Kül bazik olduğunda asidik çay bahçesi toprağının pH'nın ayarlanmasına yardımcı olur.
Bölgede tüm çay atıkları pellet haline getirilir ve tamamı konut ısıtmada biyo-yakıt olarak kullanılırsa Karadeniz bölgesinde yaklaşık 40 bin ailenin kış aylarında kullanacağı yakıt ihtiyacı giderilmiş olur. 40 bin aile yaklaşık 200 bin nüfusa denk gelmektedir.
Çay atığını yenilenebilir organik biyo-yakıt haline dönüştürmek pratik, ekonomik ve kolaydır.
Diğer yandan, çay atıkları biyokütle yakıtı: atık, akışkan yataklı pirolizi yapılarak ayrıştırılır.
Bu, oksijen yokluğunda meydana gelen bir termal ayrışma sürecidir. Bu konuda yatırım yapılması ve bölgedeki tüm çay atıklarının toplanması gerekir.
Çay atığından yenilenebilir enerji biyo-yakıtı olarak kullanılması ile ilgili fizibilite çalışması sonrası uygulama projesi hazırlanabilir.
Çay atığından kafein üretimi
Ülkemizin kafein ihtiyacı yurt dışından karşılanmaktadır.
Çay atıkları yaklaşık olarak yüzde 3,1 ila yüzde 3,8 oranında kafein içermektedir. Dünya'da kafein üretiminin yüzde 45'ı kahve ve çay gibi doğal kaynaklardan sağlanmaktadır.
Batı Bengal çiftçileri çay atıklarını hem yurt içinde hem de ihracat yoluyla kafein endüstrisine satmaktadırlar.
Farmasötik ürünlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kafein üretimi sonucu geriye kalan bakiye kafeinli atıklar, kümes hayvanları için etkili bir yemdir.
Kafein ilaç ve meşrubat sanayilerinde önemli bir hammadde olarak kullanılmaktadır. Birçok ilacın ana girdisi durumundadır.
Çay atığındaki kafein, katı sıvı ekstraksiyon sistemiyle kazanılmaktadır. Çay atığından kafein ekstrakte edildikten sonra geriye kalan bakiye kompost üretiminde de kullanılabilir. Araştırılmalıdır.
Çay atığından torfla gübre üretimi
Çay atıkları torfla 1:1 oranında karıştırılarak elde edilen ürün özellikle mantar üretiminde gübre olarak kullanılmaktadır.
Elde edilen gübreyle yapılan çalışmalar oldukça olumlu sonuçlar vermiştir.
Karadeniz bölgesinde yeterli torf olmadığı için bu işlemin uygulama şansı oldukça zayıftır.
Çay atıklarıyla içme ve atıksularda ağır metal giderimi
Çay atıkları su ve atıksu içinde çözünmüş halde bulunan ağır metalleri absorplama kabiliyetine sahiptir.
Çay atıkları toz haline getirilip elendikten sonra bazı endüstriyel atıksulardaki ağır metallerin giderilmesinde aktif karbon yerine kullanılabilir.
Aktif karbon oldukça pahalı çay atığı ise oldukça ucuz, pratik olarak uygulanabilir bir absorplayıcı maddedir. Ancak oluşacak renk kirliliği dikkate alınmalıdır.
Çay atıkları ile ilgili oldukça fazla çalışma var. Bu çalışmalar değerlendirilerek endüstriyel atıksulardaki ağır metallerin gideriminde absorplayıcı madde olarak aktif karbon yerine toz çay atıkları kullanılabilir.
Bu konuda çalışma yapıldıktan sonra üretime geçilebilir.
Sonuç
Çay atıklarını en iyi değerlendiren ülkelerin başında Hindistan gelmektedir. Çay atıklarının değerlendirilmesinde Hindistan tecrübesi örnek alınabilir. Hindistan'da çay atıklarından;
- Kompost üretilerek (kompost üretiminde at gübresi kullanılması tavsiye edilir),
- Pellet haline dönüştürülerek biyo-yakıt olarak,
- Torfla karıştırılarak gübre olarak,
- Kafein üretilerek,
değerlendirilmektedir.
Gelişi güzel yakılarak yok edilen bu zengin organik çay atıkları, tekniğine uygun yönetilse bölgedeki çay alanlarının her yıl en az yüzde 10'unu gübreleyebilme potansiyeline sahiptir.
*Bu makalede yer alan fikirler yazara aittir ve Independent Türkçe’nin editöryal politikasını yansıtmayabilir.
© The Independentturkish
