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

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 1400 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 1403 به عنوان سال پایان بهره برداری از لندفیل در نظر گرفته شد و در سناریوی دوم، فرض شد که لندفیل به مدت 20 سال دیگر (تا سال 1423 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 به عنوان 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 v2.3جهت 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 6600 و 10500 گیگاگرم است. هچنین مقدار خطای نسبی نرم افزار LandGem نسبت به روش موازنه جرم در پیش بینی مقدار متان تولیدی برابر با 3.3 % برآورد شد. گاز استحصال در سناریوی اول و دوم و از سال 1400 به بعد به طور متوسط برابر با 1500 فوت مکعب در دقیقه است. جهت مدیریت بیوگاز، دو روش فلرینگ و تولید برق توسط موتور احتراق داخلی به ترتیب با سرمایه اولیه 639 و 7120 هزار دلار پیشنهاد شد. هزینه سالانه آن ها نیز به ترتیب برابر با 18 و 918 هزار دلار برآورد شد. بررسی چهار سنجه در مطالعه ارزیابی چرخه حیات نشان داد که با به کارگیری دو تکنولوژی فلرینگ و تولید برق توسط موتور احتراق داخلی، پتانسیل گرمایش جهانی کمابیش به اندازه 30% نسبت به حالت پایه لندفیل کاهش می یابد. به طوریکه میزان انتشار گاز دی اکسید کربن معادل برای حالت پایه، استفاده از فلر و تولید الکتریسته به ترتیب برابر با 3245، 2311 و 2276 کیلوگرم دی اکسیدکربن به ازای یک مگاگرم زباله ورودی به لندفیل تخمین زده شد. همچنین پتانسیل تولید اکسنده های فتوشیمیایی در حالت پایه (0.7 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 به عنوان مناسب ترین روش جهت مدیریت گاز بعد از سال 1400 پیشنهاد شد که افزون بر کاهش 30 % در سنجه گرمایش جهانی، سالانه به میزان 11000 مگاوات ساعت برق تولید می کند. این میزان کمابیش معادل میانگین مصرف سالانه برق توسط 5500 خانوار گیلانی و یا 4000 خانوار در شهرستان رشت است.