ارزيابي ميزان توليد آلاينده‌هاي زيست‌محيطي درلند‌فيل و تكنولوژي‌هاي استحصال انرژي (مطالعه موردي: لند‌فيل آرادكوه)

Emission Rate Assessment in Landfill and Energy Generation Technologies (Case Study: Aradkooh Landfill)

لندفيل عبارت است از فضايي ايزوله كه به منظور ذخيره سيستماتيك بلند‌مدت زباله در شرايطي كه از نشت آن به هوا و آب جلوگيري شود طراحي مي‌شود. گاز لندفيل از طريق تجزيه باكتريايي توليد مي‌شود، به طوري كه زباله‌هاي مواد آلي در شرايط بي‌هوازي از طريق باكتري‌هايي كه به طور طبيعي در زباله و خاك وجود دارند در اثر دفن شكسته مي‌شوند. گاز لندفيل تركيبي از مخلوط صدها گاز مختلف است. عموماً تركيب درصد حجمي اين گازها شامل 45 تا 60 درصد متان و 40 تا 60 درصد دي اكسيد كربن است. در اين پژوهش ميزان كل گازهاي توليدي، همچنين گاز‌هاي گلخانه‌اي متان و دي اكسيد كربن در لندفيل آرادكوه تا 30 سال پس از بسته‌شدن سايت با استفاده از مدل تخريب مرتبه اول پيش‌بيني شده است. نتايج حاصل نشان مي‌دهد كه توليد گاز در لندفيل با گذشت زمان روند كاهشي دارد، به طوري كه بيشترين گاز متان و دي اكسيد كربن توليد‌شده به ترتيب 6 و 16 ميليون كيلوگرم در سال 1394 و كمترين مقدار به ترتيب 3/0 و 8/0 ميليون كيلوگرم در سال 1423 خواهد بود. حجم كل گازهاي توليد‌شده در اين لندفيل طي 30 سال 213 ميليون متر مكعب برآورد مي‌شود، كه 27 درصد جرم آن را متان و 73 درصد آن را دي اكسيد كربن تشكيل مي‌دهد. همچنين، ميزان انتشار گازهاي متان، دي اكسيد كربن و دي اكسيد گوگرد از طريق تكنولوژي‌هاي استحصال انرژي در مدت 30 سال محاسبه و مقايسه شده‌اند. نتايج نشان مي‌دهد كه ميزان انتشار گاز دي اكسيد كربن كنترل‌شده 85/1 برابر حالت كنترل‌نشده و ميزان انتشار گاز متان در حالت كنترل‌شده 15/0 حالت كنترل‌نشده است. همچنين، مقدار انتشار گاز دي اكسيد گوگرد طي 30 سال 361 كيلوگرم پيش‌بيني شده است. براي ارزيابي اعتبار و دقت مدل پيشنهادي، نتايج، با مقادير حاصل از روش موازنه جرم مقايسه شده‌اند. ميزان خطاي برآوردي مطلوب‌بودن نتايج مدل پيشنهادي را نشان مي‌دهد.

A landfill is a location designed for systematic long-term storage of waste under the conditions that it will prevent contamination of air and water. Landfill gas is produced by bacterial decomposition, which occurs when organic waste is broken down by the bacteria naturally present in the waste and in the soil used to cover the landfill. Landfill gas is composed of a mixture of hundreds of different gases. By volume, in general the landfill gas typically contains 45% to 60% methane and 40% to 60% carbon dioxide. This study has estimated total produced gas, carbon dioxide and methane, by the basic first-order decay model for Aradkooh Landfill till the next 30 years after the landfill is closed. Gas production has decreasing trend in time, as the maximum gas production for methane and carbon dioxide is in order of 6 and it will be 16 million kg in the year 2015.The minimum contribution will also be in order of 0.3 and 0.8 million kg in 2044. The total produced gas in the 30 years is 213 million m3 which 27% of its mass belongs to methane and 73% is carbon dioxide gas. In addition, the amount of methane, carbon dioxide and sulfur dioxide contributed from energy generation technology is calculated for 30 years and compared. The results show that the emission rate of controlled carbon dioxide gas is 1.85 times in uncontrolled state and the emission of controlled methane gas is 0.15 in uncontrolled state. In addition, using energy generation technology leads to sulfur dioxide contribution. The estimation for total amount of this gas in 30 years is predicted about 361 kg. Finally, the gases emissions predicted from this model are validated using the mass balance method according to other studies. Comparison of results shows good agreement with other studies.