پتانسیل سنجی بهره برداری انرژی از لندفیل سراوان در شهر رشت با رویکرد ارزیابی چرخه حیات

سابقه و هدف: دفن پسماند در لندفیل ها افزون بر ایجاد آلودگی ، سبب تولید گازهای گلخانه ای نیز می شود. یکی از بهترین روش ها جهت بررسی میزان اثرهای محیط زیستی لندفیل، محاسبه و مقایسه سنجه های ارزیابی چرخه حیات (LCA) جهت تعیین پایداری نسبی است. هدف از این پژوهش، ارزیابی اثرهای محیط زیستی و ملاحظات اقتصادی روش های مختلف مدیریت بیوگاز لندفیل سراوان در شهر رشت از سال ۱۴۰۰ شمسی به بعد است تا پایدارترین روش مدیریت گازهای لندفیل سراوان تعیین شود. مواد و روش ها: جهت تخمین میزان انتشار گازهای لندفیل، دو سناریو در نظر گرفته شد که در سناریوی اول، سال ۱۴۰۳ به­عنوان سال پایان بهره برداری از لندفیل در نظر گرفته شد و در سناریوی دوم، فرض شد که لندفیل به­مدت ۲۰ سال دیگر (تا سال ۱۴۲۳ شمسی) نیز بهره برداری شود. میزان انتشار گازهای لندفیل با استفاده از نرم افزار LandGem، تخمین زده شد و صحت نتایج آن با روش موازنه جرم بررسی شد. مطالعه LCA برای سه حالت مختلف کنترلی، حالت پایه بدون کنترل، استفاده از فلرینگ و تولید الکتریسته در نرم افزار openLCA انجام گرفت. انتقال پسماند جامد به لندفیل، انباشت زباله در لندفیل و مدیریت گاز لندفیل به­عنوان فرایندهای موثر در ارزیابی چرخه حیات در این پژوهش در نطر گرفته شدند و از فرایند مدیریت شیرابه با توجه به تاثیر نداشتن در سنجه های محیط زیستی مورد مطالعه صرف نظر شد. از نتایج نرم افزار LandGem، ضرایب انتشار بین المللی و داده های موجود در پایگاه داده ELCD v۲.۳جهت تخمین میزان انتشار گازها به جو در ارزیابی چرخه حیات استفاده شد. نتایج و بحث: نتایج محاسبات نشان داد که در سناریوی اول و دوم مقدار کل بیوگاز تولیدی در لندفیل به ترتیب بالغ بر ۶۶۰۰ و ۱۰۵۰۰ گیگاگرم است. هچنین مقدار خطای نسبی نرم افزار LandGem نسبت به روش موازنه جرم در پیش بینی مقدار متان تولیدی برابر با ۳.۳ % برآورد شد. گاز استحصال در سناریوی اول و دوم و از سال ۱۴۰۰ به بعد به­طور متوسط برابر با ۱۵۰۰ فوت مکعب در دقیقه است. جهت مدیریت بیوگاز، دو روش فلرینگ و تولید برق توسط موتور احتراق داخلی به ترتیب با سرمایه اولیه ۶۳۹ و ۷۱۲۰ هزار دلار پیشنهاد شد. هزینه سالانه آن­ها نیز به ترتیب برابر با ۱۸ و ۹۱۸ هزار دلار برآورد شد. بررسی چهار سنجه در مطالعه ارزیابی چرخه حیات نشان داد که با به­کارگیری دو تکنولوژی فلرینگ و تولید برق توسط موتور احتراق داخلی، پتانسیل گرمایش جهانی کمابیش به اندازه ۳۰% نسبت به حالت پایه لندفیل کاهش می یابد. به­طوریکه میزان انتشار گاز دی اکسید کربن معادل برای حالت پایه، استفاده از فلر و تولید الکتریسته به ترتیب برابر با ۳۲۴۵، ۲۳۱۱ و ۲۲۷۶ کیلوگرم دی اکسیدکربن به ازای یک مگاگرم زباله ورودی به لندفیل تخمین زده شد. همچنین پتانسیل تولید اکسنده های فتوشیمیایی در حالت پایه (۰.۷ کیلوگرم اتیلن معادل به ازای یک مگاگرم زباله) بسیار بیشتر از مقدار سنجه در دو حالت دیگر است. اما مقدار سنجه پتانسیل اسیدی شدن در حالت تولید الکتریسته نسبت به دو حالت پایه و استفاده از فلر بیشتر است. این در حالی است که پتانسیل تخلیه لایه ازن در هر سه حالت مدیریتی یکسان است. نتیجه گیری: با توجه به سنجه های LCA و ارزیابی اقتصادی، تولید الکتریسته توسط موتورهای احتراق داخلی به­عنوان مناسب ترین روش جهت مدیریت گاز بعد از سال ۱۴۰۰ پیشنهاد شد که افزون بر کاهش ۳۰ % در سنجه گرمایش جهانی، سالانه به میزان ۱۱۰۰۰ مگاوات ساعت برق تولید می کند. این میزان کمابیش معادل میانگین مصرف سالانه برق توسط ۵۵۰۰ خانوار گیلانی و یا ۴۰۰۰ خانوار در شهرستان رشت است.  

کلیدواژه ها:

گرمایش جهانی ، لندفیل ، LandGem ، LCA ، پسماند