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

مقدمه:

طی تحقیقات زیادی که بر روی زباله های شهری صورت گرفته است به این نتیجه رسیدیم که این مواد محتوی تعداد زیادی کربن می باشند وقتی این مواد دفع می گردند بوسیله میکروارگانیرمهای داخل زمین به گازهای زیرزمینی تبدیل می گردند که ترکیب اصلی این گازها متان دی اکسید کربن می باشد. مقدارمتان موجود حدود 25 تا 22 درصد  ودی اکسید اکربن حدود 62 تا 60 درصد می‎باشد

گاز ایجاد شده دارای مضرات زیادی می‎باشد از آن جمله می‎توان گفت که انتشار متان از landfill ها منبع اصلی گاز های گل خانه ای می باشد که 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 آمریکا یک سری مقررات برای دفع گازهای  landfill ایجاد شده است روش کلی که 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 که تحقیقات نشان داده است که از بازیافت این گازها حدود 13.5 مگاوات الکتریسیته تولید می گردد. که حدود 1.3 آن صرف تأمین انرژی خود نیروگاه می گردد و بقیه آن برای استفاده صادر می گردد که حود 12.3 مگا وات می‎باشد که می‎تواند سالانه انریژ حدود 17000 خانه را تولید کند.

روشهای اندازه گیری متان:

رروشهای مختلفی ارائه شده است که بصورت اختصار به آن می‎پردازیم

1. انتشار می‎تواند از غلظت پروفیل هسته خاک محاسبه گردد

2. champer های استاتیکی و دینامیکی برای سایه سطحی landfill می‎تواند مورد استفاده قرار گیرد 

3. روش تعادل جرمی یا میکروبیولوژیکی که غلظت پروفیل را در سطح باید landfill به ما می‎دهد 

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

کلا انتشار متان و دی اکسید کربن تابع دو عامل زیر می باشدک

1. پروفیل سرعت بالا

2. غلظت

که طی رابطه زیر می‎توان به آن پرداخت:

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

روش جمع آوری landfillgass و تحویل آن به کارخانه:

درسیستم جمع آوری از چاهاهی قائم مجوف که تا عمق بین 100 تا 60 متری فرو رفته اند استفاده می‎شود و سپس این چاهها به لوله اصلی که وظیفه هدایت به سمت کارخانه 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 خشک شده و آب آن از بین می رود در مرحله بعدی بوسیله شستشو با CO­2 مایع مقدار آلاینده های فرار آن به کمتر از 1 ppm می رسد ( مطابق شکل) بعد از این مرحله دارای تعداد CO2 88% با درجه خلوس 99.99% می باشیم که بصورت مایع می باشد که البته این عمل در یک محفظه صورت می‎گیرد که در انتهای آن CO2 با آلاینده ها جمع شده که با استفاده از عمل سوختن مشعلها آن را از بین می برند.

دو مرحله بعدی گاز که مسائل CH4 و CO2 می‎باشد وارد سیستم غشایی می گردد که 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 که در نهایت دارای گاز تصفیه شده می باشیم که برای استفاده می‎توان از آن بهره جست.

اثرات landfillgas (LFG) برموجودات زنده و محیط زیست

اثرا برسلامت انسانها:

کسانیکه در مجاورت اماکن دفن زباله زندگی می کننند اغلب از انتشار گاز و بوی بد محل دفن زباله شکایت دارند. البته مسئله مهم این است که بسیاری از این گازها علاوه بر مزاحمت دارای مخاطرات سمی فراوان نیز هستند. مواد اصلی که در LFG موجود است و برای سلامتی انسان خطرناک است شامل دی اکسید کربن و هیدروژن سولفوره می‎باشد.

بعلاوه مواد آلی جزیی که همراه با گازهای LFG وارد محیط می‎شود برسلامت اثر می گذارد. بخصوص اگر LFG در فضای بسته محبوس بماند و امکان هواگیری مجدد وجود نداشته باشد.  ترکیب مواد آلی در گازهای محل دفن زباله بستگی مستقیم به نوع و جنس مواد زائد دفن شده دارد. استنشاق ترکیبات فرار آلی (voc) خطرات فراوان به سلامت انسان دارند. زیرا بسیاری از این مواد کارسیشون 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 که در LFG می‎تواند خاصیت سرطان زائیی داشته باشد عبارتند از بنزن، تتراکلروکربن، کلروفورم 1 و 2 دی کلرواتان ، دی برمید اتیلن، کلرومتیل، 1، 1و 2 و 3 تتراکلرواتان کلرواتان 1، 2 و 2 تری کلرواتان تری کلرواتان و متیل کلرید که بنام کلرواتیلن معروف است. البته تعدادی از مواد آلی که در LFG وجود دارند سرطان زا نیستند ولی استنشاق آنها سلامت را به خطر می اندازد.

کنترل گاز های آلاینده هوا در مرکز دفن زباله

نویسندهع: دکتر منیره مجلسی

سازمان متبوع: دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی

مقدمه:

طی چند دهه گذشته افزایش اطلاعات و آگاهی های عمومی نسبت به مسائل زیست محیطی از جمله آلودگی هوا منجر به تصویب قوانین  وراهکارهای جدیدی از سوی نهادها و سازمان های بین المللی و مسئول در جهت کاهش تهدیدهایی گردید که هر روز سلامت جامعه بشری و محیط زیست را نشانه گرفته است. اگر چه دراین مدت مطالعات جدی در زمینه توسعه تکنولوژی های کاهش تولید و بازیافت مواد زائد صورت گرفته است اما کماکان دفن این مواد از جمله متداولترین روشهایی است که در مناطق شهری بعنوان آخرین مرحله دفع مواد زائد شهری و خطرناک به کار گرفته می‎شود. تلاش در جهت سالم سازی و کاهش خطرات و تهدیدات علیه سلامت انسان و محیط زیست منجربه تولید مسائل ایجاد شده مرکز دفن زباله را بطورقابل توجه ای افزون یافته است. از پیامداهی فرآیندهای بیولوژیکی در داخل مدفن زباله علامه بر تولید شیرابه پیدایش گازهای گوناگون می‎باشد. در گاز محل دفن زباله (LFG) بیش از 100 ترکیب مختلف که اکثر آنها آلی هستند وجود دارد. انتشار گازهای متصاعد شده در مرکز دفن زباله علاوه بر‌آلوده ساختن هوا و خطراحتراق و تاثیر بر سلامتی انسان به لحاظ جذب از طریق ریشه درختان سبب خشک شدگی و خسارت کلی به پوشش گیاهی سطحی شده و عوارض زیست محیطی از قبیل تاثیر در تخریب لایه ازن و گرم شدن تدریجی هوا و افزایش پدیده گلخانه ای دارد.

خصوصیات فیزیک وشیمیایی اجزاء تشکیل دهنده LFG :

LFG عمدتا حاوی متان (50 تا 60 درصد) و دی اکسید کربن (40 تا 50 درصد) می‎باشد نسبت حجمی CH4 به CO2­ معمولاً بین 2/1 تا 5/1 است. ترکیبات آلی فرار کمتر از 1% حجمی را نشان می‎دهد اما از نظر کیفی مهم هستند. چون غالب آنها طبیعتا سمی و در بعضی موارد سرطان زا می باشند. دی اکسید کربن سنگین تر از هوا و دانستیه آن 53/1 برابرهوا می‎باشد. متان سبکتر است چون دانستیه نستبی آن نسبت به هوا 55/0 می‎باشد. بنابراین LFG وقتی که مقدار متان از 54% بیشتر باشد از هوا سبکتر و اگر کمتر از 54/0 باشد از هوا سنگین تر است.