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

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

1. انتشار می‎تواند از غلظت پروفیل هسته خاك محاسبه گردد
2. champer های استاتیكی و دینامیكی برای سایه سطحی landfill می‎تواند مورد استفاده قرار گیرد
3. 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

1. پروفیل سرعت بالا
2. 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

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. سیستم های متعارف كنترل و جمع آوری گازها در پوشش مدفنها به صورت زیر است:

لایه یكپارچه جمع آوری گاز

این لایه خروجی از صفحات ژئوسنتیك با خاك دانه ای تشكیل شده است و باید بتواند ضمن جمع آوری گازها و هدایت آن به سمت خروجیها از پیش تعیین شده در برابر گرفتیگیهای احتمالی و فشار ناشی از لایه های فوقانی مقاومت لازم را دارا باشد. در بین لایه شبكه ای از لوله های مجوف برای جمع آوری بهتر گازها تعبیه می گردد و لوله های قائم گاز را از درون لایه های زیرین به این لایه انتقال می‎دهد.

چاهكهای خروج گاز

ممكن است لوله های مجوف قائم در درون مدفن زباله كاز گذاشته شود تا به خروج گازها كمك شود استفاده از لوله ها در مدفنهایی كه به علت وضعیت لایه ها، راههای عادی خروج گاز مسدود می‎باشد ضروری است انتهای لوله های این چاهك در سطح زمین ممكن است به صورت آزاد و خمیده باشد تا علاوه بر انتقال گاز به خارج از نفوذ آب باران به آن جلوگیری گردد. همچنین ممكن است شبكه لوله انتهای لوله های چاهكها را بهم متصل نماید. و به صورت فعال گازها به سمت ملح سوزاندن هدایت شود.