مقاله بررسی گاز متان متصاعد شده از زباله های شهری و اثرات آن بر محیط زیست و راه حلهای آن

مقاله بررسی گاز متان متصاعد شده از زباله های شهری و اثرات آن بر محیط زیست و راه حلهای آن در 19 صفحه ورد قابل ویرایش

مقاله بررسی گاز متان متصاعد شده از زباله های شهری و اثرات آن بر محیط زیست و راه حلهای آن در 19 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه:

طی تحقیقات زیادی كه بر روی زباله های شهری صورت گرفته است به این نتیجه رسیدیم كه این مواد محتوی تعداد زیادی كربن می باشند وقتی این مواد دفع می گردند بوسیله میكروارگانیرمهای داخل زمین به گازهای زیرزمینی تبدیل می گردند كه تركیب اصلی این گازها متان دی اكسید كربن می باشد. مقدارمتان موجود حدود 25 تا 22 درصد  ودی اكسید اكربن حدود 62 تا 60 درصد می‎باشد

گاز ایجاد شده دارای مضرات زیادی می‎باشد از آن جمله می‎توان گفت كه انتشار متان از landfill ها منبع اصلی گازهای گل خانه ای می باشد كه عامل گرم شدن درجه حرارت زمین می باشند همچنین بوی بد ناشی از H2s نیز باعث ازار می گردد این گازها می‎توانند به نقصان و پوشش گیاهی نیز آسیب برسانند در نتیجه این گاز باید از هوا حذف گردد ازسال 1992 بوسیله سازمان حفاظت محیط زیست آمریكا یك سری مقررات برای دفع گازهای  landfill ایجاد شده است روش كلی كه در زمینه دفع این گازها وجود دارد سوزاندن آن بوسیله می‎باشد اگر چه سوزاندن باعث می‎شود تا قوانین سازمان حفاظت محیط زیست رعایت گردد ولی در حقیقت نوعی اتلاف انرژی صورت گرفته است. بدین صورت كه تحقیقات نشان داده است كه از بازیافت این گازها حدود 13.5 مگاوات الكتریسیته تولید می گردد. كه حدود 1.3 آن صرف تأمین انرژی خود نیروگاه می گردد و بقیه آن برای استفاده صادر می گردد كه حود 12.3 مگا وات می‎باشد كه می‎تواند سالانه انریژ حدود 17000 خانه را تولید كند.

روشهای اندازه گیری متان:

رروشهای مختلفی ارائه شده است كه بصورت اختصار به آن می‎پردازیم

    انتشار می‎تواند از غلظت پروفیل هسته خاك محاسبه گردد
    champer های استاتیكی و دینامیكی برای سایه سطحی landfill می‎تواند مورد استفاده قرار گیرد
    روش تعادل جرمی یا میكروبیولوژیكی كه غلظت پروفیل را در سطح باید landfill به ما می‎دهد

طی حتقیقات صورت گرفته روش سوم از سایر روشهای كاربردی تر و مقرون به صرفه تر می باشد كه ؟/؟؟د به آن می‎پردازیم:

كلا انتشار متان و دی اكسید كربن تابع دو عامل زیر می باشدك

    پروفیل سرعت بالا
    غلظت

كه طی رابطه زیر می‎توان به آن پرداخت:

 

در رابطه فوق j به ما میزان تراوش متان به سطح lanfill را می‎دهد كه واحد آن   می‎باشد و  سرعت باد و ارتفاع را نشان می‎دهد و  غلظت برحسب گرم بر متر مكعب و ارتفاع z می‎باشد. L طول قطبهای landfill و x فاصله قطبها (كناره ها) تا مركز landfill می‎باشد.

روش جمع آوری landfillgass و تحویل آن به كارخانه:

درسیستم جمع آوری از چاهاهی قائم مجوف كه تا عمق بین 100 تا 60 متری فرو رفته اند استفاده می‎شود و سپس این چاهها به لوله اصلی كه وظیفه هدایت به سمت كارخانه را دارد متصل می‎شود.

 

مراحل تصفیه landfillgass (LFGs)

گاز بدست آمده در مرحله قبلی ابتدا فشرده می‎شود و عناصر بد بوی آن مانند H2s گرفته می‎شوند سپس گاز خشك شده و آب آن از بین می رود در مرحله بعدی بوسیله شستشو با CO­2 مایع مقدار آلاینده های فرار آن به كمتر از 1 ppm می رسد ( مطابق شكل) بعد از این مرحله دارای تعداد CO2 88% با درجه خلوس 99.99% می باشیم كه بصورت مایع می باشد كه البته این عمل در یك محفظه صورت می‎گیرد كه در انتهای آن CO2 با آلاینده ها جمع شده كه با استفاده از عمل سوختن مشعلها آن را از بین می برند.

دو مرحله بعدی گاز كه مسائل CH4 و CO2 می‎باشد وارد سیستم غشایی می گردد كه در این مرحله CO2 گاز حذف شده و دوباره به سیستم برگشت داده می‎شود تا تصفیه گردد و در نهایت CH4 بصورت 98% را نیز داریم كه در نهایت دارای گاز تصفیه شده می باشیم كه برای استفاده می‎توان از آن بهره جست.

 

اثرات landfillgas (LFG) برموجودات زنده و محیط زیست

اثرا برسلامت انسانها:

كسانیكه در مجاورت اماكن دفن زباله زندگی می كننند اغلب از انتشار گاز و بوی بد محل دفن زباله شكایت دارند. البته مسئله مهم این است كه بسیاری از این گازها علاوه بر مزاحمت دارای مخاطرات سمی فراوان نیز هستند. مواد اصلی كه در LFG موجود است و برای سلامتی انسان خطرناك است شامل دی اكسید كربن و هیدروژن سولفوره می‎باشد.

بعلاوه مواد آلی جزیی كه همراه با گازهای LFG وارد محیط می‎شود برسلامت اثر می گذارد. بخصوص اگر LFG در فضای بسته محبوس بماند و امكان هواگیری مجدد وجود نداشته باشد.  تركیب مواد آلی در گازهای محل دفن زباله بستگی مستقیم به نوع و جنس مواد زائد دفن شده دارد. استنشاق تركیبات فرار آلی (voc) خطرات فراوان به سلامت انسان دارند. زیرا بسیاری از این مواد كارسیشون موتاران و تتراتوران می باشند این گازها وبخارات دفن زباله وارد جو شده و از طریق تنفس موجب مسمومیت  ویا بیماری می گردد.

مهمترین مواد فرار كه در LFG می‎تواند خاصیت سرطان زائیی داشته باشد عبارتند از بنزن، تتراكلروكربن، كلروفورم 1 و 2 دی كلرواتان ، دی برمید اتیلن، كلرومتیل، 1، 1و 2 و 3 تتراكلرواتان كلرواتان 1، 2 و 2 تری كلرواتان تری كلرواتان و متیل كلرید كه بنام كلرواتیلن معروف است. البته تعدادی از مواد آلی كه در LFG وجود دارند سرطان زا نیستند ولی استنشاق آنها سلامت را به خطر می اندازد.

 

كنترل گازهای آلانیده هوا در مركز دفن زباله

نویسندهع: دكتر منیره مجلسی

سازمان متبوع: دانشكده بهداشت دانشگاه علوم پزشكی شهید بهشتی

 

استراتژی های كنترل LFG:

نیاز برای كنترل LFG در مرحله اول بدلیل جلوگیری از وارد كردن خسارت به انسان ها و گیاهان و بعد لطمه به محیط زیست می‎باشد از آنجایی كه ریشه گیاه به اكسیژن نیاز دارد. ضروری است تا به صورت

INTERGOVERMENT PANEL ON CLIMATECHANG

مناسب از انتشارگازها بخصوص  CO­2­ و CH­4 در منطقه اطراف مدفن جلوگیری به عمل آید زیرا همانگونه كه ذكر گردید گاز CO2 حتی به میزان كم در ریشه گیاهان وارد شده و اثر سمی دارد.

وجود گاز متان نیز موجب اشغال كردن هوا اطراف ریشه می گردد و شرایط بی هوازی را در اطراف گیاه بوجود می‎آورد.

گاز متان ممكن است از نقاط مختلف ترك ها، درزهای ساختمانی و یا هر نقطه ضعیفی در دیوار زیرزمین و یا كف ساختمان وارد شود. متان سبكتر از هواست بهمین دلیل تمامی به جمع شدن در نواحی سقف را دارد. اگر منبع تولیدی را فورا نتوان كنترل كرد. تهویه ساختمانها باید اجراء شود و سیستم های هشدار دهنده نصب گردد. چرا كه تمركز بیش از 50 درصد گاز متان باعث انفجار می‎شود. استراتژی های كنترل LFG شامل كنترل فرایندهای محل دفن و كنترل تخلیه گاز به محیط زیست می‎باشد.

 

كنترل  زباله ورودی:

اولین قدم در استراتژی كنترل گاز اینستكه باید مقدار زباله ای كه دفن می‎شوند به حداقل میزان كاهش یابد. این مهم می‎تواند توسط بكارگیری تكنولوژیهای پاك، انجام برنامه های كاهش تولید زباله جمع آوری جداگانه مواد، بازیابی، سوزاندن، پردایش و كودسازی بدست آید. به ویژه كاهش تولید و یا محدودیت ورود زباله اهی آلی خانگی پسمانده های باغبانی، لجن و فاضلاب و زباله های صنعتی آلی به محل دفن به میزان زیادی در كاهش تولید LFG مؤثر خواهد بود. تفكیك و جداسازی مواد زائد خطرناك و ویژه مانند داروهای تاریخ گذشته، لامپ های جیوه ای، آفت كش ها، موا د رنگی، حلالها به میزان قابل ملاحظه ای مواد جزئی LFG را كاهش می‎دهد.

به كارگیری روش های تصفیه اولیه مثل سوزاندن مواد  آلی  ویا كودسازی به طریق هوازی و یا هضم بیهوازی زباله نیز پتانسیل ایجاد گاز را كاهش می‎دهد.

به كارگیری روش های تصفیه اولیه مثل سوزاندن مواد آلی زباله و یا كودسازی به طریق هوازی و یا هضم بیهوازی زباله نیز پتانسیل ایجاد گاز را كاهش می‎دهد.

به كارگیری روش های تصفیه اولیه مثل سوزاندن مواد آلی زباله و یا كودسازی به طریق هوازی و یا هضم بیهوازی زباله نیز پتانسیل ایجاد گاز را كاهش می‎دهد.

 

كنترل فرایندهای محل دفن زباله:

كنترل فرآیندهای محل دفن در راستای كاهش تولید گاز ممكن نخواهد شد مگر اینكه محدودیت پذیرش مواد آلی جهت دفن وجود داشته باشد. تولید گاز زمانی به حداقل می رسد كه رطوبت در حد بسیار كمی باشد و از ورود آب به زمین دفن جلوگیری شود. البته جمع آوری شیرابه زباله نیز كمك موثری در جهت كاهش تولید در محل دفن است. گاهی اوقات تعیین فرآیند بیهوازی به سوی فرآیند هوازی (با هوادهی توده زباله به روش های مختلف) از ایجاد گازهای خطرناك جلوگیری می‎كند.

 


كنترل تخلیه گاز به محیط زیست:

كنترل تخلیه گاز به محیط زیست می‎تواند شامل چندین مورد بطور مشترك باشد:

1- آستر كف مدفن: معمولاً سیستم استركشی در كف زمین دفن به منظور كنترل و جمع آوری شیرابه می‎باشد ولی بر كنترل گاز نیز مؤثر است. در سیستم آستركشی كف مدفن انتقال گاز و جمع آوری آن به سهولت انجام می گیرید.

2-  سیستم جمع آوری گازها تعبیه سیستم جمع آوری گازها در محل دفن ضروری می باشد. سیستم جمع آوری گاز از مجموعه ای از لوله جمع كننده و هدایت كننده به گاز به خارج از مدفن یا محل تصفیه تشكیل می‎شود.

جهت دریافت فایل  مقاله بررسی گاز متان متصاعد شده از زباله های شهری و اثرات آن بر محیط زیست و راه حلهای آنلطفا آن را خریداری نمایید