شماره: 15381
1392/09/19
فناوري هاي استخراج بيوگاز از حوزه هاي دفن پسماند شهري
فناوري هاي استخراج بيوگاز از حوزه هاي دفن پسماند شهري

 

فناوري هاي استخراج بيوگاز از حوزه هاي دفن پسماند شهري
امروزه در اغلب كشورهاي جهان ، دفن پسماند به علت ارزان بودن ، نسبت به ديگر روشهاي موجود مانند سوزاندن ‏پسماند و يا تبديل آن به كود و غيره ، ترجيح داده مي شود . اما در گذشته مقررات خاصي در مورد مكان دفن پسماند ها ‏وضع نشده بود و لندفيل ها مكانهايي بدبو و بدون پوشش بودند كه معضلات زيست محيطي فراواني ايجاد مي ‏كردند . با پيشرفت روزافزون شهرها و كشورها و به دنبال آن افزايش نرخ توليد پسماند شهري ، مقررات خاصي ‏توسط آژانس حفاظت محيط زيست آمريكا (‏EPA‏) در مورد تشكيل لندفيل ها وضع گرديد . با رشد آگاهي نسبت ‏به تأثير سوء لندفيل هاي غيرمهندسي بر روي محيط زيست و وضع قوانين و مقررات خاص در اين باره در گودال ‏هاي بدون پوشش را رها كرده و به تشكيل لندفيل هاي مهندسي با رعايت قوانين و مقررات محيط زيست پرداخته ‏اند .
روابط عمومي سازمان مديريت پسماند گزارش داد:
مهمترين هدف از تشكيل حوزه هاي دفن پسماند شهري و جمع آوري بيوگاز توليدي آنها ، جلوگيري از تصاعد ‏گازهاي گلخانه اي مانند متان و نيز استفاده از انرژي تجديدپذير موجود در بيوگاز آن مي باشد .
اين روش، تکنولوژی اصلاح شده ی روش های بهداشتی دفن است که به سادگی و با هزینه های پایین، با استفاده از مواد و روش های در دسترس، در کشورهای در حال توسعه با نصب لوله های زهکشی شیرابه و لوله های گاز قابل اجرا می باشد.
در این روش لایه های پسماند دفن شده در معرض تجزیه هوازی قرار می گیرند. همچنین این روش تاثیرات مخرب زیست محیطی را به حداقل رسانده و موجب تسریع در تجزیه و تثبیت پسماند دفنی می شود و شیرابه نیز از محل دفن زهکشی می گردد. به علاوه در این روش حجم تولید گاز متان ناشی از دفن بی هوازی کاهش می یابد که از گرمايش جهانی ناشی از تولید گاز گلخانه ای متان جلوگیری بعمل خواهد آمد.
تكنيكهاي مختلف جمع آوري گاز لندفيل ‏
به طور كلي سيستمهاي ، جمع آوري گاز لندفيل را مي توان به دو دسته تقسيم كرد : ‏
الف-سيستم­هاي جمع آوري فعال (‏Active‏ ‏)
ب ـ سيستم هاي جمع آوري غيرفعال (‏Passive‏ ‏ )
 
سيستمهاي جمع آوري فعال از دمنده هاي مكانيكي و يا كمپرسورها به منظور ايجاد گراديان فشار براي استخراج ‏گاز لندفيل استفاده مي كنند . در حالي كه در سيستمهاي جمع آوري غيرفعال ، گراديان فشار طبيعي به وجود آمده ‏بين فشار گاز توليدي داخل لندفيل و فشار هواي محيط باعث انتقال و استخراج گاز مي گردد . بر اساس پيش بيني ‏هاي تئوريك ، سيستمهاي جمع آوري گاز لندفيل مي باشند . زيرا همانطور كه بيان شد ، سيستمهاي جمع آوري ‏غيرفعال از گراديان فشار طبيعي براي استخراج و جمع آوري گاز استفاده مي كنند در حالي كه در سيستمهاي جمع ‏آوري فعال يك گــراديان فشار اجباري به عنــوان نيروي منتقل كننده گاز مــورد استفاده قرار مي گيرد . البته ‏مطالعات نشان مي دهند اگر در يك لندفيل از پوششهاي مصنوعي مناسب در كف ، ديواره ها و روي سطح بالايي ‏براي محبوس كردن گاز لندفيل استفاده شود ، يك سيستم جمع آوري غيرفعال نيز مي تواند بازده عملكردي مشابه ‏يازده سيستمهاي فعال داشته باشد . ‏
سيستمهاي جمع آوري فعال از نظر ساختار لوله گذاري ، خود نيز به دو دسته چاهك هاي عمودي (Vertical Wells‏) و كانالهاي افقي( Trenches Horizontal‏) تقسيم مي شوند . انتخاب نوع سيستم جمع ‏آوري گاز براي يك لندفيل خاص بستگي به مشخصات و محدوديت هاي موجود دارد . معمولاً براي لندفيل هايي ‏كه به روش سلول پر مي شوند ، سيستمهاي جمع آوري گاز فعال با ساختار چاهك هاي عمودي پيشنهاد مي گردد. ‏
نتيجه طبيعي استفاده از اين سيستم هزينه كمتر آن نسبت به استفاده از ساختار كانال افقي مي باشد . ليكن نصب آن ‏مشكل بوده و همچنين كار بر روي سطح لندفيل خطرناك است ، زيرا خطر سقوط تجهيزات سنگين به درون ‏لندفيل وجود دارد . در لندفيل هايي كه پسماند به صورت لايه لايه پر مي شود و يا به صورت طبيعي در گودال ها ‏دفن مي شود ، سيستم جمع آوري فعال با ساختار كانال افقي ترجيح داده مي شود . به دليل اينكه اين ساختار ‏احتياج به حفاري ندارد و داراي عمليات نصب ساده تري نسبت به ساختار چاهك هاي عمودي مي باشد . اما ‏همانگونه كه قبلاً نيز اشاره گرديد ، مشكل پرشدگي كانالها توسط آب پسماند و نيز تمايل به شكست در لايه هاي ‏زيرين سيستم جمع آوري وجود دارد . به علاوه تنظيم يك مقدار خلاء متعادل و يكنواخت در طول كانالهاي جمع ‏آوري گاز لندفيل عمـلاً امكانپذير نمي باشد .
 
طرح مناسب لندفيل ها
طراحي مناسب و بهينه لندفيل ها ، نقش حياتي در عملكرد مطلوب آنها دارد . به طور كلي در يك طرح مناسب ، ‏بايد كليه شرايط موجود براي احداث لندفيل ، نوع فناوري خاصي كه در آينده به منظور بهره برداري از بيوگاز ‏توليدي آن لندفيل مورد استفاده قرار مي گيرد و نيز مقدار و نوع پسماند در نظر گرفته شود . براساس استانداردهاي ‏تنظيم شده ، در طراحي لندفيل بايستي موارد زير در نظر گرفته شوند : ‏
‏1.‏ استفاده اوليه از زمين لندفيل‏
‏2.‏ نقشه اوليه و نهايي منطقه دفن پسماند ‏
‏3.‏ سطح آب زيرزميني ‏
‏4.‏ نقشه هاي محل شامل ساختمان ها ، جاده ها ، محل جمع آوري خاكها و … ‏
‏5.‏ تمهيدات لازم به منظور جلوگيري از صدمه هاي ناشي از بارندگي ‏
‏6.‏ نحوه دفن و مقدار پسماند مورد نظر ‏
‏7.‏ ميزان و نحوه فشرده سازي پسماند ‏
‏8.‏ ساختار كلي گودالها از لحاظ پوشش كف ، ديواره ها و روي لندفيل
‏9.‏ سيستم جمع آوري آب پسماند و تصفيه آن ‏
‏10.‏ سيستم جمع آوري گاز توليدي ‏


پيشنهاد طرح مناسب حوزه هاي دفن پسماند و سيستم جمع آوري بيوگاز ‏
در لندفيل هاي مهندسي ، كف لندفيل به گونه اي خاص و با تركيبي از لايه هاي مختلف نظير ورقهاي ‏پلي اتيلني ، لايه هاي غشايي و … پوشش داده مي شود ‏
در بعضي مواقع مي توان به جاي پوشش فوق از پوششي شامل 75 سانتيمتر خاك كوبيده شده بر روي ‏پسماند ها و سپس 15 سانتيمتر خاك بدون فشردگي بر روي آن استفاده کرد. انتخاب اين پوشش براي لندفيل ها در ‏صورت در دسترس بودن خاك مطلوب ، داراي كارآيي مناسبي در مقايسه با ديگر پوشش ها از لحاظ جلوگيري از ‏نفوذ آب به داخل لنــدفيل و به دنبال آن آب بندي قابل قبــول در مقــابل خروج بيوگاز و نيز به صرفه بودن آن از ‏لحاظ اقتصادي مي باشد ‏
‏. استفاده از سيستم جمع آوري غيرفعال با لوله هاي افقي داراي مشكلات خاص طي بهره برداري شامل نشت پسماند ‏ها ، و باز شدن احتمالي اتصالات بوده و به علاوه به علت افزايش بار عمومي بر روي آنها به واسطه افزودن پسماند ‏به درون لندفيل ، امكان ترك خوردگي و شكست در آنها بسيار زيادتر از لوله هاي عمودي مي باشد ‏
نكته مهم در مورد چاهك هاي عمودي استخراج بيوگاز ، فاصله و نيز ساختار تشكيل دهنده آنها در ‏لندفيل مي باشد . معمولا چاهك هاي استخراج به قطر 12 تا 36 اينچ حفر مي شوند. در ميان انواع لوله هاي مورد ‏استفاده براي جمع آوري گاز لندفيل از ميان جنس هاي مختلف مانند پلي اتيلن ، پي . وي . سي و فايبرگلاس در ‏بيشتر موقع از لوله هاي پلي اتيلن استفاده مي شود
.
نكته اي كه در سيستم جمع آوري گاز بايد در نظر گرفته شود، فاصله مطلوب ميان چاهك هاي استخراج است. ‏
معمولاً فاصله چاهك ها در سيستم جمع آوري غيرفعال حدود 30 تا 100 متر است . از طرفي شعاع تأثير هر ‏چاهك معمولاً 2/5 برابر عمق چاهك است.‏
 
حق انتشار محفوظ است ©