ارزيابي ميزان توليد گازهاي زيست محيطي در لندفيل جهت استحصال انرژي (مطالعه موردي لندفيل شماره 2 شاهين شهر)

Evaluation of Landfill Gas Generation for Exploitation Energy (Case Study: Landfill No. 2 of Shahinshahr

زمينه و هدف افزايش روز افزون جمعيت و رشد شهرنشيني، باعث افزايش توليد مواد زائد و آلاينده گرديده است. يكي از مهم ترين مواد آلاينده محيط زيست، مواد زائد جامد شهري است كه هر روزه ميليون ها تن از آن در سراسر جهان توليد مي گردد. با توجه به محدوديت هاي اقتصادي و تكنولوژيكي امكان بازيافت همه زباله ها ميسر نيست و دفن در زمين يكي از روش هاي دفع زباله هاي شهري در جهان است. پسماندهاي جامد شهري در لندفيل در طول يك فرآيند تبديل بيوشيميايي كه تجزيه زيستي ناميده مي شود به گاز لندفيل تبديل مي شوند. گاز لندفيل محصول فساد زباله قابل تجزيه است كه حاوي 40 تا 60 درصد متان و مقادير مختلفي از ديگر گازها مي باشد. در كشورهاي پيشرفته دنيا، طراحي مراكز دفن با ديد بهره برداري از حداكثر انرژي قابل استحصال از آن ها انجام مي شود. بطور كلي بازيافت گاز لندفيل داراي منافع مختلفي از جمله در زمينه هاي زيست محيطي، اقتصادي و از همه مهمتر انرژي مي باشد. اين مقاله با هدف تخمين گازهاي زيست محيطي در لندفيل شماره 2 شاهين شهر (كل گاز لندفيل، گازهاي متان و دي اكسيد كربن) ، مقايسه ميزان گازها در طول 30 سال و همچنين بررسي توان اين لندفيل جهت استحصال انرژي تهيه و تدوين گرديده است. مواد و روش ها محيط مورد پژوهش لندفيل شماره 2 در كارخانه بازيافت شاهين شهر (اصفهان) واقع در كوه هاي جعفر آباد مي باشد كه ظرفيت آن در سال 1391 تكميل شده و ارزيابي گازهاي لندفيل در آنها صورت گرفته است. ميزان كل گازهاي توليدي، متان و دي اكسيد كربن با استفاده از مدل تخريب مرتبه اول در طول 30 سال محاسبه شده است. يافته ها ميزان اين گازها در لندفيل از سال 1394 تا سال 1424 محاسبه شده است. نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه ميزان گازهاي لندفيل در طول زمان كاهش يافته است. بيشترين گاز متان و دي اكسيد كربن توليد شده به ترتيب در حدود 1050000 و 2870000 كيلوگرم در سال 1394 و كمترين مقدار متان و دي اكسيد كربن توليد شده به ترتيب در حدود 174 و 476 هزار كيلوگرم در سال 1424 برآورد شده است. حجم كل گازهاي توليد شده در اين لندفيل طي 30 سال حدود 46 ميليون مترمكعب برآورد شده است، كه 27 درصد جرم آن را متان و 73 درصد آن را دي اكسيد كربن تشكيل مي دهد. ميزان گاز متان و دي اكسيد كربن در طول 30 سال به ترتيب حدود 15 ميليون و 42 ميليون كيلوگرم پيش بيني شده است. نتيجه گيري به طور كلي با گذشت زمان ميزان گازهاي لندفيل كاهش يافته است. پيشنهاد مي گردد جهت استفاده از اين حجم گاز از تكنولوژي هاي استحصال انرژي براي كنترل گازهاي گلخانه اي و توليد انرژي مورد نياز كارخانه بازيافت شاهين شهر استفاده گردد.

Background and objective The paper aims to estimate the environmental gases of Landfill No. 2 in Shahin Shahr (total landfill gas، methane gas and carbon dioxide gas)، comparison of gas emissions over a period of 30 years، and the availability of landfill for energy extraction. Methods The field of research is Landfill No. 2 at Shahin Shahr Recycling Plant (Isfahan) located in Ja’farabad Mountains، whose capacity was completed in 1391 and landfill gas assessment was carried out. The total amount of produced gases، methane and carbon dioxide has been calculated using the first-order degradation model over a period of 30 years. Results The amount of these gases in Landfill has been calculated from 1394 to 1424.The results show that the amount of landfill gases has declined over time. The most amounts of methane and carbon dioxide production is about 1050000 and 287000 kilograms in 1394 and the least amount of methane and carbon dioxide production is estimated about 174 and 476 thousand kilograms، respectively، in 1424. The total volume of gases produced in this landfill has been estimated to be about 15 million cubic meters in 30 years، of which 27 percent are methane and 73 percent are carbon dioxide. The amount of methane and carbon dioxide gas is estimated to be about 15 million and 42 million kilograms in 30 years، respectively. Conclusion Generally، landfill gases have declined over time. It is recommended to use energy recovery technologies for controlling greenhouse gas emissions and generation of required energy for the ShahinShahr recycling plant in order to use this volume of gas.