محاسبه میزان ارزش حرارتی زباله شهری مخلوط با پسماند خروجی از تاسیسات پردازش و مقایسه نتایج با مثلث ارزیابی سوزاندن زباله تانر(مطالعه موردی زباله شهر قزوین)

نوع مقاله: Research Paper

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی بهداشت محیط ، مدیر برنامه ریزی سازمان مدیریت پسماند شهرداری قزوین ،ایران

2 کارشناس ارشد کشاورزی سازمان مدیریت پسماند شهرداری قزوین، ایران.

3 کارشناس ارشد مهندسی بهداشت محیط ، دانشگاه علوم پزشکی مشهد

چکیده

زمینه و هدف: در سال 1393 به طور میانگین روزانه 300 تن مواد زائد شهری در شهر قزوین تولید شده است که سرانه آن 680 گرم به ازای هر نفر در روز است با توجه به تولید میزان زیاد پسماند در این شهر جهت مدیریت اصولی آنها نیاز است روش های تلفیقی  شامل کمپوست سازی ،دفن و تبدیل زباله به انرژی به کار گرفته شود . متداولترین روش تبدیل پسماند به انرژی در نیروگاهای زباله سوز انجام می شود .بر اساس گزارش بانک جهانی در خصوص ساخت نیروگاه زباله سوز، جهت سوختن پایدار زباله بدون نیاز به سوخت اضافی ، حداقل ارزش حرارتی پایین زباله می بایست Mj/kg7 باشد و هیچ زمانی کمتر از  Mj/kg6 نباشد همچنین نوسانات هفتگی آن کمتر از 20 % باشد.
 
روش کار: جهت انجام این مطالعه ابتدا از پسماند مخلوط شهر قزوین نمونه برداری انجام شد ، نمونه ها (در تمام طول سال ، هفته ای سه روز  شنبه ،دوشنبه و پنج شنبه و هر بار 5 نمونه) تهیه شدند همه نمونه ها جهت مشخص کردن ویژگیهای کمی و کیفی زباله مخلوط از ایستگاه انتقال زباله شهر قزوین تهیه شد . جهت تعین ویژگیهای پسماند خروجی از تاسیسات پردازش نیز 260 نمونه از انتهای خط پردازش تهیه گردید و آنالیز رطوبت ، مواد قابل احتراق و خاکستر و همچنین محتوای ارزش حرارتی بر اساس روشهای استاندارد انجام شد .
 
یافته‌ها: نتایج این مطالعه نشان داد میزان ارزش حرارتی پایین پسماند مخلوط شهر قزوین معادل Mj/ Kg 133/6 می باشد، همچنین میزان رطوبت معادل 3/50% و درصد خاکستر و مواد قابل احتراق به ترتیب 1/30 و 9/27 محاسبه شد. ارزش حرارتی پسماند خروجی از تاسیسات پردازش نیز معادل Mj/ Kg8/11 برآورد گردید ، میزان خاکستر ، مواد قابل احتراق و رطوبت نیز به ترتیب 46/25 ،49/42 و 89/20 درصد اندازه گیری شد . نتایج حاصل سپس با مثلث ارزیابی سوزاندن زباله تانر مقایسه گردید.
 
نتیجه‌گیری: پسماند خروجی از تاسیسات پردازش با الگوی تانر مطابقت بیشتری دارد . با توجه به بالا بودن ارزش حرارتی پسماند خروجی از تاسیسات پردازش و پایین بودن میزان رطوبت آن پیشنهاد می گردد جهت مدیریت پسماند شهر قزوین زباله سوز از نوع ریجک سوز استفاده گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Measuring the Heating value of municipal solid waste mixed with the output waste from processing facilities and comparing the results with Tanner triangle for assessment of combustibility of Waste (A case study on the garbage of Qazvin)

نویسندگان [English]

  • Vahid Jabari 1
  • Alireza Safari 2
  • Alireza Ranaei 3
1 MSc of Environmental Health Engineering, Municipal waste management in Qazvin, Iran.
2 MSc of Agriculture, Municipal waste management in Qazvin, Iran.
3 MSc of Environmental Health Engineering, Mashhad University of Medical Sciences
چکیده [English]

Background and objective: In 1393, the daily average of waste produced in Qazvin was 300 tons that Per capita waste generation is 680 grams per person per day. To control these wastes, methods including composting, landfill and waste-to-energy conversion should be applied. The most common method of converting waste to energy incineration is done in the power plant. According to the World Bank, to build a waste incineration plant for burning waste without using additional fuel. The calorific value must be at least 7 Mj/kg and not less than 6 Mj/kg .Also the weekly fluctuations should be less than 20%.
 
Materials & Methods: In this study the samples of mixed wastes were taken to determine the quantitative and qualitative characteristics of the mixed wastes for one year. The samples were collected during one year. (Saturday, Monday and Thursday of each week) each time 5 samples were taken. To determine the characteristics of the output waste from processing facilities. Analysis of moisture, combustible materials and ash content, heating value were done according to standard criteria.
 
Results: The results showed that the calorific value of Urban mixed waste of Qazvin is 6.133 Mj / Kg. The percentage of moisture was 50.3%, the ash 30.1% and the combustible materials 27. 9% .The calorific value wastes output of processing facilities was 11.8 Mj / Kg.
 
Conclusion:The waste output of processing facilities is more adaptable with Tanner pattern. Due to the high calorific value wastes output from processing facilities and its low moisture content. The Refuse derived fuel facility should be applied for waste management in Qazvin.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Calorific value
  • Municipal Solid Waste
  • Tanner triangle
  • Qazvin

1.            Henry RK, Yongsheng Z, Jun D. Municipal solid waste management challenges in developing countries–Kenyan case study. Waste management. 2006;26(1):92-100.

2.            Hoornweg D, Bhada-Tata P. What a waste: a global review of solid waste management. 2012.

3.            Mohammadi A, Ebrahimi A, Amin MM. Feasibility energy recovery potential of municipal solid waste in Northwest of Iran. International Journal of Environmental Health Engineering. 2012;1(1):14.

4.            Touraj N. Evaluating Citizen Attitudes and Participation in Solid Waste Management in Tehran, Iran. Journal of Environmental Health. 2008:1-8.

5.            Babaei AA, Alavi N, Goudarzi G, Teymouri P, Ahmadi K, Rafiee M. Household recycling knowledge, attitudes and practices towards solid waste management. Resources, Conservation and Recycling. 2015;102:94-100.

6.            Udomsri S, Martin AR, Fransson TH. Economic assessment and energy model scenarios of municipal solid waste incineration and gas turbine hybrid dual-fueled cycles in Thailand. Waste Management. 2010;30(7):1414-22.

7.            Komilis D, Kissas K, Symeonidis A. Effect of organic matter and moisture on the calorific value of solid wastes: An update of the Tanner diagram. Waste management. 2014;34(2):249-55.

8.            Saikia N, Kato S, Kojima T. Production of cement clinkers from municipal solid waste incineration (MSWI) fly ash. Waste Management. 2007;27(9):1178-89.

9.            Ebrahimi A, Amin MM, Bina B, Mokhtari M, Alaghebandan HR, Samaei MR, et al. Prediction of the energy content of the municipal solid waste. International Journal of Environmental Health Engineering. 2012;1(1):45.

10.          Zhang DQ, Tan SK, Gersberg RM. Municipal solid waste management in China: status, problems and challenges. Journal of Environmental Management. 2010;91(8):1623-33.

11.          Weitz KA, Thorneloe SA, Nishtala SR, Yarkosky S, Zannes M. The impact of municipal solid waste management on greenhouse gas emissions in the United States. Journal of the Air & Waste Management Association. 2002;52(9):1000-11.

12.          Barducci G, editor Gasification of wastes and refuse-derived fuel: leading edge technology for energy and the environment. Proceedings of Energy from Biomass Contractors′ Meeting, Florence, Italy; 1990.

13.          Barducci G. The RDF gasifier of florentine area (Greve in Chianti Italy). The first Italian-Brazilian symposiumon Sanitary and Environmental Engineering. 1992.

14.          Sharholy M, Ahmad K, Mahmood G, Trivedi R. Municipal solid waste management in Indian cities–A review. Waste management. 2008;28(2):459-67.

15.          Komilis D, Evangelou A, Giannakis G, Lymperis C. Revisiting the elemental composition and the calorific value of the organic fraction of municipal solid wastes. Waste management. 2012;32(3):372-81.

16.          Liu J-I, Paode RD, Holsen TM. Modeling the energy content of municipal solid waste using multiple regression analysis. Journal of the Air & Waste Management Association. 1996;46(7):650-6.

17.          Abu-Qudais Md, Abu-Qdais HA. Energy content of municipal solid waste in Jordan and its potential utilization. Energy conversion and management. 2000;41(9):983-91.

18.          Khan MA, Abu-Ghararah ZH. New approach for estimating energy content of municipal solid waste. Journal of Environmental Engineering. 1991;117(3):376-80.

19.          Kathiravale S, Yunus MNM, Sopian K, Samsuddin A, Rahman R. Modeling the heating value of Municipal Solid Waste☆. Fuel. 2003;82(9):1119-25.

20.          Tanner R. Die Entwicklung der Von Roll Müllverbrennungsanlagen. Schweizerische Bauzeitung. 1965;16.

21.          Pakpour AH, Zeidi IM, Emamjomeh MM, Asefzadeh S, Pearson H. Household waste behaviours among a community sample in Iran: An application of the theory of planned behaviour. Waste management. 2014;34(6):980-6.

22.          Gidarakos E, Havas G, Ntzamilis P. Municipal solid waste composition determination supporting the integrated solid waste management system in the island of Crete. Waste management. 2006;26(6):668-79.

23.          Kreith F, Tchobanoglous G. Handbook of solid waste management: McGraw-Hill New York, NY; 1994.

24.          Rajaeifar MA, Tabatabaei M, Ghanavati H, Khoshnevisan B, Rafiee S. Comparative life cycle assessment of different municipal solid waste management scenarios in Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015;51:886-98.

25.          حسنوند, محمدصادق, زاده ن, رامین, حیدری. آنالیز پسماند‌های جامد شهری در ایران. سلامت و محیط ایران. 2008;1(1):9-18.

26.          Bundela P, Gautam S, Pandey A, Awasthi M, Sarsaiya S. Municipal solid waste management in Indian cities–A review. International journal of environmental sciences. 2010;1(4):591-606.

27.          Unnikrishnan S, Singh A. Energy recovery in solid waste management through CDM in India and other countries. Resources, Conservation and Recycling. 2010;54(10):630-40.

28.          Wang H, Nie Y. Municipal solid waste characteristics and management in China. Journal of the Air & Waste Management Association. 2001;51(2):250-63.

29.          Yap H, Nixon J. A multi-criteria analysis of options for energy recovery from municipal solid waste in India and the UK. Waste Management. 2015.

30.          Futures R. Municipal Waste Composition: Review of Municipal Waste Component Analysis. Department for environment food and rural affairs, London, UK. 2009.