جستجو بر اساس تاريخ مطلب
 مطالب پیشنهادی
 طراحی و استحصال بیوگاز لندفیل
طراحی و استحصال بیوگاز لندفیلمشاهده‌ي علمي
دفن زباله‌ها در دفنگاه‌ها و تشکیل حوزه‌های متمرکز دفن زباله شهری علاوه بر سازماندهی و مدیریت زباله ها، هدف‌هایی چون جمع آوری بیوگاز تولیدی و جلوگیری از انتشار گازهای گلخانه‌ای را دنبال می کند. در این مشاهده علمی با طراحی لندفیل و روش های استحصال بیوگاز آشنا می شوید.

مشاهده قبلي (بیوگاز)

صفحه‌ي اصلي مشاهده علمي

مشاهده بعدی (پیل سوختی)


بیوگاز لندفیل

دفن زباله‌ها در دفنگاه‌ها و تشکیل حوزه‌های متمرکز دفن زباله شهری، علاوه بر سازماندهی و مدیریت زباله  هدف‌هایی چون جمع‌آوری بیوگاز تولیدی و جلوگیری از انتشار گازهای گلخانه‌ای را دنبال می کند. امروزه در بیشتر کشورهای جهان به دلیل وضع قوانین زیست‌محیطی شدید، از روش سنتی سوزاندن زباله استفاده نمی شود. زیرا به دلیل وجود این قوانین، صنایع موظف به نسب فیلترها و سایر تجهیزات کنترل‌کننده آلاینده‌های زیست محیطی هستند و از این رو به دلیل تحمیل هزینه‌های گزاف، این روش جای خود را به دفن زباله در دفنگاه‌ها داده است. با این وجود بی‌توجهی به دفنگاه‌ها و رها کردن زباله در محل دفن بدون تدابیر زیست محیطی نیز امکان پذیر نیست. در گذشته مقررات خاصی برای مکان‌های دفن زباله وجود نداشت و لندفیل‌ها مکان‌هایی بدبو و بدون پوشش بودند که معضلات زیست محیطی فراوانی ایجاد می‌کردند. با افزایش جمعیت و افزایش تولید زباله‌های شهری مقررات خاصی توسط آژانس حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA) در مورد تشکیل لندفیل‌ها وضع شد و به تدریج سایر کشورها نیز به توسعه و اجرای این قوانین پرداختند. با رشد آگاهی نسبت به تاثیر آلاینده‌های لندفیل‌های غیر مهندسی بر محیط زیست ضوابطی برای طراحی لندفیل‌ها شکل گرفت.


 طرح مناسب لندفيل

طراحی مناسب و بهينه لندفيل‌ها، نقش حياتی در عملكرد مطلوب آنها دارد. به طور كلی در يك طرح مناسب، ‏بايد كليه شرايط موجود براي احداث لندفيل، نوع فناوری خاصی كه در آينده به منظور بهره‌برداری از بيوگاز ‏توليدی آن لندفيل مورد استفاده قرار می گيرد و نيز مقدار و نوع زباله در نظر گرفته شود. براساس استانداردهای ‏تنظيم شده ، در طراحي لندفيل بايستی موارد زير در نظر گرفته شوند : ‏
‏1.‏ استفاده اوليه از زمين لندفيل‏
‏2.‏ نقشه اوليه و نهايی منطقه دفن زباله ‏
‏3.‏ سطح آب زيرزمينی ‏
‏4.‏ نقشه های محل شامل ساختمان ها، جاده ها ، محل جمع آوری خاكها و … ‏
‏5.‏ تمهيدات لازم به منظور جلوگيری از صدمه های ناشی از بارندگی‏
‏6.‏ نحوه دفن و مقدار زباله مورد نظر ‏
‏7.‏ ميزان و نحوه فشرده سازی زباله ‏
‏8.‏ ساختار كلی گودال‌ها از لحاظ پوشش كف، ديواره‌ها و روی لندفيل
‏9.‏ سيستم جمع آوری آب زباله و تصفيه آن ‏
‏10.‏ سيستم جمع آوری گاز توليدی ‏ ‏
‏ ‏
طراحی گودال‌های دفن زباله

شکل 1 ) آماده سازی لندفیل، استفاده از پوشش های سنتتیک برای پوشش کف

‏ يكی از موارد مهم در طراحی لندفيل، ساختار دقيق گودال محل دفن زباله است كه بايستی توسط طراح مشخص ‏شود .
در اين راستا نكته هايی بايد مدنظر قرار گيرد از جمله : ‏
‏1.‏ گودبرداری و پركردن گودال از پايين‌ترين نقطه‌ی سيستم جمع آوري آب زباله شروع شود تا علاوه بر ‏سهولت جــريان آب زباله -كه بر اساس جــاذبه زمين جمع می شود ـ آب زباله نيز از همان ابتدای ‏تشكيل لندفيل جمع آوری شود . ‏
‏2.‏ به منظور جمع آوری آب زباله، كف لندفيل بايد دارای شيب 2 تا 5 درصد باشد . در طراحی لندفيل ‏شيب بندی با توجه به شيب طبيعی زمين صورت می گيرد تا هزينه خاك برداری به حداقل مقدار خود ‏برسد . ‏
‏3.‏ شيب ديواره‌های جانبی لندفيل به صورت 3 به 1 (افقی به عمودی) و در برخی مــوارد با شيب كمتر ‏اجــرا می‌شود . ‏
‏4.‏ براي مينيمم شدن مقدار تماس آب زباله يا زباله های دفن شده، كل لندفيل به صورت سلول‌هايی كه با ‏برآمدگی و يا تغيير جهت شيب كف از يكديگر جدا شده‌اند، طراحي می گردد . ‏

پوشش کف
در لندفيل های مهندسی، كف لندفيل با تركيبي از لايه های مختلف نظير ورق‌های ‏پلی اتيلنی، لايه های غشايی و … پوشش داده می شود ‏.

پوشش ديواره ها و روی لندفيل

‏‏این پوشش نهایی شامل‏ 75 سانتيمتر خاك كوبيده شده بر روي ‏زباله ها و سپس 15 سانتيمتر خاك بدون فشردگی بر روی آن است. ممکن است از پوشش های دیگری نیز به جای خاک استفاده شود. انتخاب اين پوشش برای لندفيل ها در ‏صورت در دسترس بودن خاك مطلوب، داراي كارآيی مناسبی در مقايسه با ديگر پوشش ها از لحاظ جلوگيري از ‏نفوذ آب به داخل لنــدفيل و به دنبال آن آب‌بندی قابل قبــول در مقــابل خروج بيوگاز و نيز به صرفه بودن آن از ‏لحاظ اقتصادی است‏.

پوشش روی لندفیل. از این پوشش ها به جای پوشش خاک معمولی برای کاهش بوی لندفیل و همچنین در مناطق سردسیر برای فراهم کردن دمای مناسب لوله ها استفاده می شود.

 ‏‏طراحی پوشش نهايی بر اساس شرايط خاص هر لندفيل صورت می گيرد . ‏
‏‏به منظور حداقل شدن فرسايش خاك روی پوشش نهايی لندفيل، بايد شيب بندی را بر اساس شيب ‏طبيعی منطقه انجام داد كه معمولاً شيب 2 درصد بر روي سطح لندفيل مطلوب است.                          
 

پوشش نهایی بر روی لوله ها برای تامین دمای مطلوب و کاهش بوی لندفیل
سيستم جمع آوري بيوگاز
جمع آوری بیوگاز به دو روش فعال (Active) و غیر فعال (Passive) صورت می‌گیرد که به‌طور خلاصه، درسيستم‌های جمع‌آوری فعال از دمنده‌های مكانيكی و يا كمپرسورها به منظور ايجاد يك گــراديان فشار اجباری به عنــوان نيروی منتقل كننده گاز استفاده می‌شود. در حالی كه در سيستم‌های جمع آوری غيرفعال، گراديان فشار طبيعی به وجود آمده ‏بين فشار گاز توليدی داخل لندفيل و فشار هوای محيط، باعث انتقال و استخراج گاز می گردد . اگر در يك لندفيل از پوشش‌های مصنوعی مناسب در كف، ديواره‌ها و روی سطح بالايی ‏براي محبوس‌كردن گاز لندفيل استفاده شود، يك سيستم جمع آوری غيرفعال نيز می تواند بازده عملكردی مشابه ‏بازده سيستم های فعال داشته باشد . ‏
سيستم های جمع آوری فعال از نظر ساختار لوله گذاري نيز به دو دسته چاهك های عمودی (Vertical Wells‎‏) و كانال‌های افقی ( Horizontal Trenches‎‏) تقسيم می شوند . انتخاب نوع سيستم جمع ‏آوری گاز براي يك لندفيل خاص بستگی به مشخصات و محدوديت های موجود دارد. برای مثال در لندفیل هایی که عملیات حفر عمیق با خطر همراه است یا به دلایل دیگر امکان اجرای چاهک های عمودی وجود ندارد از روش کانال‌های افقی استفاده می شود.
دریچه های کنترل گاز : در سیستم جمع آوری فعال و در لندفیل ها با سیستم چاهک های عمودی تنها این دریچه ها بر روی سطح زمین لندفیل مشاهد می شوند. به کمک این دریچه ها فشار و سایر شرایط بیوگاز توسط تکنسین اندازه گیری و کنترل مس شود.

 (شکل 2) لوله‌گذاری به‌صورت چاهک‌های عمودی

لوله ها و کانال ها از جنس ‏pvc‏ ، ‏HDPE‏ ، فولاد موج دار و يا ديگر مواد غيرمتخلخل ساخته می شوند. به منظور سهولت نمايش و همچنين كنترل ‏گاز توليدي لندفيل در سيستم‌های فعال هر لايه از كانال‌ها به يك لوله متصل شده و تا سطح لندفيل ‏امتداد مي يابد كه اين لوله داراي يك خروجي جهت نمونه گيری گاز توليدی و نمايش فشار آن می باشد . (شکل 2)
در ميان انواع لوله های مورد ‏استفاده برای جمع آوری گاز لندفيل از ميان جنس های مختلف مانند پلی اتيلن، پی . وی . سی و فايبرگلاس در ‏بيشتر مواقع از لوله های پلی اتيلن استفاده می شود. البته در برخی از لندفيل ها كه دما گاهی تا 160 درجـه ‏فارنهـايت بالا می رود، از لوله هایی با جنس فايبرگلاس استفاده می گردد.
برای جمع آوری گاز لازم است دوسوم طول انتهای ‏لوله‌های استخراج با سوراخهای با قطر يك دوم اينچ به فاصله 6 اينچ و با زاويه 90 درجه نسبت به يكديگر ‏سوراخ كاری شود.


               سیستم لوله گذاری افقی: این سیستم در لندفیل هایی که قبلا پر شده اند  مناسب است در این شرایط نیاز به حفر عمیق و نصب لوله در عمق زیاد ندارد

 (شکل 3 ) لوله گذاری بصورت کانال افقی

نحوه‌ ی دفن زباله و جمع آوری بیوگاز

پس از آماده شدن لندفیل، زباله ها به محل دفنگاه انتقال می‌یابند. قبل از تخلیه در دفنگاه، زباله ها وزن می‌شوند و حجم دقیق آنها معلوم می شود. در مورد نحوه دفن زباله ها، موردی كه بر روی آن در بين اغلب لندفيل های دنيا توافق نظر وجود دارد آن ‏است كه زباله به صورت روزانه كف لندفيل پخش شده و سپس به وسيله دستگاه‌های سنگين مانند بولدوزر كاملاً ‏فشرده شود تا فضای خالی بين آنها كاملاً از بين برود. در انتهای هر روز كاری، يك لايه خاك بر روی آنها ريخته می ‏شود كه معمولاً ضخامت اين لايه به گونه‌ای است كه از پخش شدن احتمالی زباله به وسيله باد و يا حيوانات ‏جلوگيري شود. افزودن لجن فاضلاب شهري يا پسمانده فرآورده ‏های كشاورزی به درون لندفيل باعث افزايش ميزان گاز توليدی می گردد. به علاوه جداسازي فلزات محتــوي ‏زباله شهری و نيز كاهش ضخامت لايه خاك ميان زباله های درون لندفيل به افزايش توليد گاز كمك می كند. ‏میزان بهره برداری از بیوگاز هر گودال توسط افراد متخصص به طور دقیق قابل اندازه گیری است.
زباله ها در گودال ها به طور طبیعی و در اثر فعالیت باکتری ها تجزیه و ساختار آنها به ریز مواد و گاز تبدیل می شود. این مواد به همراه آب باران مایعی تولید می کنند که به آن شیرآبه می گویند.
گازهای تولید شده از لندفیل به وسیله ی لوله های سوراخ دار افقی و عمودی که در لندفیل برای این منظور کار گذاشته شده‌اند جمع آوری می‌شوند و به واحدهای نیروگاه انتقال می‌یابند تا پس از جداسازی و تصفیه ترکیب بیوگاز، به وسیله ژنراتورهای مخصوصی ازآن برق تولید شود.
 
(برای مشاهده ترکیب بیوگاز و اطلاعات دیگر به مشاهده قبلی-بیوگاز مراجعه کنید)

فراورده های جانبی لندفیل

شیرابه های تولید شده توسط کانال های دیگری که در محل لندفیل طراحی شده جمع آوری و در تانکر های خاصی ذخیره می شوند. پس از رسوب گذاری و تصفیه مکانیکی به طور مستقیم به عنوان کود مایع برای گیاهان مصرف می شود.

به علت كاهش اتلاف نيتروژن در تجزيه بي هوازی، كود توليدی در فرآيند بيوگاز داراي ارزش بالايی از لحاظ ‏نيتروژن براي پرورش گياهان می باشد. در کود حاصل از بيوگاز به علت عدم انجام فرايند نيتريفيکاسيون، که تنها در ‏حضور اکسيژن به مقدار کافي انجام می شود نيتروژن به صورت يون آمونيوم در کود وجود دارد که جذب آن ‏براي گياه ساده تر می باشد. در حالی که در فرایند تهيه کمپوست به علت استفاده از روش هوازی، نيتروژن به صورت ‏نيترات در کود وجود دارد.
با توجه به نوع و حجم زباله‌ها در لندفیل، هر لندفیل چندین سال زمان می برد تا به ظرفیت حداکثر خود برسد. پس از رسیدن به ظرفیت حداکثر لندفیل بسته می شود و روی آن را با خاک و پوشش گیاهی می پوشانند. معمولا این زمین ها به دلیل قوت بالای خاک و عوارض مناسب زمین، برای احداث فضای سبز، زمین‌های گلف و پوشش های جنگلی به کار می رود.


منابع برای مطالعه بیشتر:
روش های استحصال بیوگاز، امیر رضا طلایی
http://www.suez-environnement.com
www.wikipedia.org



1389/3/22
Copyright ©2010 سرویس فعالیت‌های علمی شبکه رشد - بخش مشاهده‌ی علمی
لينک مستقيم

فرستنده :
reza HyperLink HyperLink 1389/8/11
مـتـن : با سلام وخسته نباشید خدمت شما دوست عزیز.خیلی ممنون از مطلبی که در اینجا بیان کردهاید.میخواستم بدونم کسی رو سراغ داری که مخزن بیوگاز رو بصورت عملی کار کرده باشه و درستش کرده باشه؟
اگه میتونی کمکم کنی بهم ایمیل بزن.ممنون.پول خوبی نصیبش میشه.
پاسـخ : سلام به شما دوست عزیز. پروژه هایی از این دست نیاز به هزینه و برنامه ریزی کلان و مهارت فنی بالا داره وبه این خاطر معمولا با بخش خصوصی و اشخاص سر و کار نداره. پروژه های اینچنین معمولا توسط وزارت نیرو و ارگان های دولتی و شزکت های خصوصی تابع هدایت و اجرا می شه و من هم شخصا نمی تونم اسامی و اطلاعات شخصی افراد رو در اختیارتون قرار بدم ابنابراین توصیه می کنم برای کسب اطلاع از این مرجع http://www.tavanir.org.ir/farsi/ وارد بشید.

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 محتواي زنده مشاهده علمي

 فعاليت هاي علمي
 تماس با ما
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  6326
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  6326