研究和评论:生态学和环雷竞技苹果下载境科学》杂志上
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ISSN: 2347 - 7830
+ 44-7723-59-83581实验室物理化学Felix Houphouet Boigny大学科特迪瓦阿比让
2实验室力学和材料科学研究所Felix Houphouet Boigny,亚穆苏克罗,科特迪瓦
收到的日期:06/11/2017;接受日期:22/12/2017;发布日期:29/12/2017
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在大规模使用化石燃料导致能源储备的减少,全球变暖。为什么使用沼气等可再生能源的固体废物是合适的解决问题的能源和气候问题。因此,在这项研究中,垃圾填埋气(抽)一代估计,以确定潜在的能量从Akouedo垃圾填埋场在阿比让,象牙海岸divoire。评估产生的抽,甲烷产生率(k)和甲烷生成潜力(Lo) 2.0版本中修改了墨西哥垃圾填埋气模型斯登提出的,康拉德和施密特咨询工程师,Inc . (SCS工程师)。要做以下数据:(a)废物特性研究一年,(b)的观察垃圾填埋场的特点和性能,(c)采访的经理垃圾填埋场和(d)一些IPCC(政府间气候改变)模型常数。的值k = 0.1492一年级和10 = 107.56立方米/ t。垃圾产量估计高峰发生后1年的垃圾填埋场关闭15377 m3 / h。从而结果表明,获得的能源潜力,可以从垃圾填埋场在2009 - 2032年期间的6189妇女。高峰能源潜力是在2018年获得554.3、妇女。基于一个抽66%的收集效率和能源效率33%能源代表大约2.36%的科特迪瓦2015年所需的电能。
沼气、参数、能源、环境、有机物质
填埋的垃圾是一种最经济的城市固体垃圾(垃圾)处理常用方法在发展中国家。这样的垃圾填埋场的主要环境影响,含有大量的可生物降解有机物,由渗滤液和沼气的排放造成的。渗滤液和填埋气体的数量和质量(释放取决于垃圾特性、垃圾填埋场设计和操作,气候条件和特定变量(1]。能量回收的废物富含有机质可以显著减轻日益增长的需求化石燃料。因此,生产的沼气厌氧消化是一个很好的例子,生物质转化为可持续的解决关键问题引起的不健康和笨重的浪费。厌氧消化被证明是一个有效的工具来降低有机污染和能源生产。科特迪瓦阿比让,根据国家城市公共卫生机构(ANASUR),机构管理Akouedo放电的授予,垃圾填埋量这个自2007年以来每年约为100万吨。至于理智等人的研究表明,Akouedo填埋场基本上是可生物降解废物处理(2]。此外,Adjiri等人的研究表明,Akouedo的垃圾填埋场沼气生产本质上组成的来源甲烷和二氧化碳。甲烷的比例大约是50%到70%之间3]。然而,这些研究不能够量化这个垃圾填埋场沼气和可用的电能。当前工作的目的是估计抽一代为了确定的能量可以产生的分解Akouedo填埋场的垃圾处理,在科特迪瓦阿比让。
网站描述
Akouedo垃圾填埋场是一个垃圾填埋场,总面积153公顷,唯一一个在阿比让的地区,位于东南科特迪瓦。自1965年以来,这种放电已经建立。它位于阿比让的中心18公里,东北地区,treichville市的公社。阿比让的地区,土地面积为2119公里2是最大的一个在科特迪瓦。该地区的人口4800000年的2014人,占城市人口的20%的科特迪瓦。它的位置在5°20的北部和4°1 'west。在阿比让的平均年降水量1500 - 2100毫米,带有热带潮湿气候,其特点是四季的主要雨季(5月至7月中旬),小旱季(7月中旬到9月中旬),小雨季旱季(9月中旬到11月)和大(12月至4月)。Akouedo垃圾的最终浪费20[高度4]。表1提出了城市固体垃圾的成分(垃圾)的阿比让。的有机和无机分数分别为70.17%和29.83%。这些浪费的水分控制在43%的网站,决定根据法国标准使用XP X30 - 408, 1996。
表1。年平均阿比让的垃圾成分。
| 类别 | 百分比(%) |
|---|---|
| 会腐烂的物质 | 45.42 |
| Paper-cardboard | 14 |
| 叶 | 2 |
| 木 | 4 |
| 骨头和稻草 | 3.42 |
| 纺织品 | 2.75 |
| 玻璃 | 2.5 |
| 金属 | 1.75 |
| 塑料 | 8.5 |
| 石头 | 1 |
| 电池 | 1.41 |
| 砂、灰尘 | 13.25 |
沼气产量的预测模型
沼气中甲烷的浓度
沼气的组成真正的城市有机垃圾总是变量。甲烷的浓度的变化是58至66% (5]。根据这项研究,沼气用作工业燃料从发酵获得的垃圾中包含的有机物质。基于早些时候发表的研究Aguiri et al。6]。我们选择的浓度甲烷,二氧化碳和其他组件的痕迹和其他大气污染物分别如下:60%,39.5%,0.5%。
估计产生沼气
估计生成的垃圾填埋场沼气Akouedo,墨西哥释放模型使用的是2.0版本,但是在沼气发电的常量被修改(7]。
沼气发电参数k和LO
修改常量的沼气生成用于沼气模型考虑以下研究:
(一)废物特性研究了一年;
(b)的观测特征,和垃圾填埋场的性能
(c)一些IPCC模型常数。
常数k和LO根据原位测定的特点。要做,原位观测了4个月,6月,8月和11月。此外,访谈与总经理和业务经理进行全国城市公共卫生机构(ANASUR)的公司,管理给予Akouedo垃圾填埋场。基于观察和访谈,常量和估计抽代测定。常数k(表2)喜忧参半2.0提供的考虑气候最好的描述了阿比让的气候是修改的墨西哥浪费每个类别的百分比的浪费看到Eq。(1)。
(1)
表2。值k和L0东南地区的墨西哥。
| 类别的废物 | k | L0 |
|---|---|---|
| 残留的快速降解(R +) | 0.300 | 69年 |
| 残留与适度快速退化(R) | 0.130 | 115年 |
| 残留与适度减缓退化(L) | 0.050 | 214年 |
| 残留和非常缓慢降解L (+) | 0.025 | 202年 |
在那里;r %我:在每个类别的百分比浪费;Vp:喜忧参半的k值预先确定的2.0在每个退化类别;IPCC的方法(8,9)是用于L的决心o情商所示。(2)。
(2)
在那里;l0甲烷生成潜力(米3/ t);MCF是甲烷的校正因子;DOC是可降解有机碳(分数),DOCF是可降解有机碳同化的分数,F是CH的分数吗4在沼气,16/12是化学计量的因素。米CF:这一部分根据废物和垃圾填埋场的深度不同类型。MCF应用模型给出的值表3(9,10]。文档:文档内容显示在Eq。(2)和甲烷生成的计算是很重要的,这取决于垃圾的组成和不同城市(11- - - - - -13]。
表3。甲烷校正因子。
| 管理网站 | 深度小于5米 | 深度≥5米 |
|---|---|---|
| 没有管理 | 0.4 | 0.8 |
| 与管理层 | 0.8 | 1.0 |
| Semi-aerobic | 0.4 | 0.5 |
| 状况未知 | 0.4 | 0.8 |
DOC+ 0.17 = 0.40 (A) (B) + 0.15 (C) + 0.30 (D) (3)
,答:残留的百分比对应纸、纸板、纺织品;B:残留的比例相应的花园浪费,公园浪费,或其他会腐败的有机废物(食物);C:残留的比例相应的从食物中残留;和D:残留的比例相应的木头和稻草。DOCF这个常数是部分的DOC这是转化为沼气(Eq。2)。
估计是基于不同的理论模型与温度的厌氧区垃圾填埋场。
DOCFt = 0.014 + 0.28 (4)
在那里;T是温度在摄氏度(0 c);F: CH的分数4垃圾填埋气。
沼气估计潜在的一代
估计量的释放产生的垃圾填埋场Akouedo, Eq。(5) 2.0喜忧参半的SCS工程师开发的使用(6]。
(5)
除了生成的释放量,也可以估计模型的沼气量恢复,只需要用生成沼气,沼气的收集效率。输入到模型包括原位观察和访谈信息,如以下几点:(1)年度处理垃圾的最近的一年,(2)年填埋开启和关闭时,(3)估计,每年增加的处理,(4)平均深度的垃圾填埋场,垃圾填埋场(5)火灾,(6)的面积比例与浪费每天盖,中间和最终,(7)浪费面积的百分比有粘土/土工膜,紧凑的浪费,在垃圾填埋场的表面淋滤露头,垃圾成分。擅长电子表格发布的SCS工程师修改使用常量的值k和L0。此外,植物的最大功率计算(14]。
能源的潜力,
(6)
电力,
(7)
在那里;
沼气流量(m3/一个),
是集效率、低热值甲烷低热值的CH4(MJ /米3),η埃尔能源效率。
能量的垃圾
低热值垃圾是计算使用Eq。(7)15]。
(9)
在那里;Ppa:纸张和纸板(wt %);Pte:纺织品(wt %); Ppl:塑料(wt %);Pwo:木(wt %);卵圆孔未闭:食物垃圾(wt %);采购经理人指数:杂项可燃成分(wt %)。
低热值= 1727.585千卡/公斤= 7228 MJ / t。
求得了阿比让的垃圾表明,与能量回收焚烧是可能的如果考虑最低热值1700千卡/公斤是必要的对于垃圾焚烧与能量回收16]。
然而在阿比让获得的低热值值接近发现在阿尔及利亚Mostaganem(1700千卡/公斤)和低比在布基纳法索瓦加杜古(4780±956千卡/千克)的人,都是在发展中国家。
确定沼气生成参数k和LO
确定的常数k
根据提出的计算(表4)0.1492一年级的k值。用情商决定。(3)。这个值范围内Amini等人研究的报道,提到的值的范围从0.01到0.21一年级(17]。然而,添加0.04一是普遍应用价值。在其他研究中Willumsen等人报道的一系列价值0.014 - -0.28 (18]。
表4。根据现场确定k。
| 垃圾分类 | 浪费的百分比% | 一类退化 | 价值kαRegion1 | valuek阿比让 |
|---|---|---|---|---|
| 会腐烂的物质 | 45.42 | R + | 0.300 | 0.13626 |
| paper-cardboard | 14 | L - | 0.050 | 0.0070 |
| 叶 | 2 | R - | 0.130 | 0.0026 |
| 木 | 4 | L + | 0.025 | 0.001 |
| 骨头和稻草 | 3.42 | L + | 0.025 | 0.00085 |
| 纺织品 | 2.75 | L - | 0.050 | 0.001375 |
| 玻璃 | 2.5 | 惰性 | - - - - - - | - - - - - - |
| 金属 | 1.75 | 惰性 | - - - - - - | - - - - - - |
| 塑料 | 8.5 | 惰性 | - - - - - - | - - - - - - |
| 石头 | 1 | 惰性 | - - - - - - | - - - - - - |
| 电池 | 1.41 | 惰性 | - - - - - - | - - - - - - |
| 砂、灰尘 | 13.25 | 惰性 | - - - - - - | - - - - - - |
| k加权 | 0.1492 |
注意:α值确定喜忧参半2.0;区域1:墨西哥东南部地区。
常数的测定lo
这个常数是决定使用Eq。(4)但在计算LO,它是必要的,以获得本Eq.中使用常量的值如下:
米CF:它的值是0.8,因为垃圾填埋场被认为是没有管理。
DOC使用Eq。(7)这个值约为0.1565(表5)。这个值范围内发表在其他研究也发现在设定的默认值从0.08到0.21 Johari et al。19,20.]。
表5所示。测定垃圾填埋场的医生。
| 垃圾分类 | 浪费的比例(%) | 类别(A, B, C, D) | 价值的医生 |
|---|---|---|---|
| 会腐烂的物质 | 45.42 | 0.15 | 0.0681 |
| paper-cardboard | 14 | 0.40 | 0.056 |
| 叶 | 2 | 0.17 | 0.0034 |
| 木 | 4 | 0.30 | 0.012 |
| 纺织品 | 2.75 | 0.40 | 0.011 |
| 稻草 | 2 | 0.3 | 0.006 |
| 总 | 0.1565 |
医生F:这个常数IPCC所使用的默认值为0.77,2002年是应用。F:基于AGUIRI等人的研究价值0.60被用于F L的值0是107.56米3/ t。这个值与Amini获得的值范围内,93 - 1403/ t。另一方面,它大于Quetzalli等人建立的59 - 79 m3/ t。本研究的区别和Quetzalli等人可能是他们的研究是在地中海气候而进行的这项研究是在一个热带。
估计在Akouedo填埋场沼气
获得输入到模型中,原位观察和访谈与现场经理进行如下:(1)2015年年度处理垃圾011385 .34 t(2)填埋操作始于1965年,将在2017年关闭,(3)有大火在垃圾填埋场,(4)平均深度为30米(5)沉积废物之前,封面底部土工膜外套没有安装,(6)沉积废物日常所覆盖,但没有最后盖,压实(7)浪费是75%,(8)淋溶露头观察。根据ANASUR数量由2015年,废物处理在阿比让的年度增长为9.34%。对Akouedo释放预测的垃圾填埋所示图1。这些结果使用先前的信息,修改常数k和L0,Eq。(5),修改后的Excel®电子表格最初发表的SCS工程师(7]。另外一个释放收集效率为66%,33%的能源效率和CH4低热值5370千卡/ m3是预设的。它可以看到峰抽代将垃圾填埋场关闭后1年(2018年)与率估计为13.47×107米3/年最大容量为20.9兆瓦。然后,每年将减少[能力21]。
图1:沼气预测和充满活力的潜在抽Akouedo垃圾填埋场。
此外,释放产生率将减少垃圾填埋场关闭后指数平行的减少垃圾填埋场可分解的物质的量。这是因为减少模型(13]假定最大代通常发生在最后一年或第二年,和抽一代减少指数的有机分数浪费消耗。沼气的浓度随年龄的最终处置网站这一事实是包含在模型参数k和L0(22,23]。电能的数量可能在垃圾填埋场Akouedo 554.3、妇女,2018年,2032年,回收垃圾填埋沼气足以产生68.6小规模项目,提供一个重要的发电机会。事实上这些可用的电能可能数量在2018年代表了2.36%的总电力消耗2015在科特迪瓦。这些比例是由使用一个能源效率为33%,沼气的捕获效率66%,引用数据的年度报告2015 CIE (Ivoirian公司的电力)。在其他国家,其他的研究在突尼斯抽代垃圾填埋场进行杰CHAKIR位于突尼斯城市显示结束后一年(2011),4030的沼气回收3/小时。另一方面,是因为城市垃圾填埋场的阿尔及利亚,在2014年,1年垃圾填埋场关闭后,抽复苏的2192米3/ h是估计。与这项研究中,使用在前面,landgem模型。此外,每年处理较低。是因为城市的91400 t和608000 t的突尼斯在垃圾填埋场的Akouedo 867026 t。此外,这些垃圾填埋场关闭,但在目前的研究中,垃圾还没有有效的关闭。
沼气的使用可再生能源源,作为工业燃料,它是非常重要的知道有机物生物降解废物的成分。这项研究表明,城市的垃圾阿比让的比例大约70.17%的有机组成部分。这个组件和气候影响的类型直接参数k和L的值0。在这项工作中,我们研究了沼气的使用所产生的垃圾填埋场的Akouedo(阿比让)作为工业燃料。首先我们修改了常数k和Lo。修改后的k值为0.1492年1和Lo是107.56米3/ t。其次我们估计产生的沼气量(抽)墨西哥模型。考虑到这个模型中,预期的峰值释放生产,1年之后垃圾填埋场关闭大约是15377米3/小时。从而获得的能源潜力,可以从垃圾填埋场在2009 - 2032年期间的6189妇女。同样重要的是积极的环境后果会发生使用Akouedo垃圾填埋场释放。