چکیده

از آن جايي كه سوخت هاي فسيلي رو به كاهش و تقليلي هستند و مصرف آنها با توليد گازهاي آلاينده و گلخانه‎اي همراه است، به دنبال جايگزيني پايدار و مقرون به صرفه براي آن هستيم. استفاده از پسماند به عنوان منبع توليد انرژي مي‎تواند راه حل مناسبي براي حل اين معضل باشد و علاوه بر تأمين بخشي از انرژي مورد نياز، باعث كاهش مشكلات بهداشتي و زيست محيطي ناشي از دفع پسماند مي‎شود. با توجه به ميزان توليد و تركيب پسماندها، گزينه هاي مختلفي براي مديريت آن وجود دارد كه هزينه هاي خصوصي مختلفي دارند. در پژوهش حاضر ،چارچوب هایی برای انتخاب بهترين گزينه استحصال انرژی از زباله شهری ارائه شده است .

شامل4 سناریو:

(1) جمع آوري، انتقال پسماند توليدي به سيستم كمپوست، دفن ضايعات توليدي

(2) جمع آوري، انتقال پسماند توليدي به سيستم كمپوست، سوزاندن زايدات قابل احتراق

(3) جمع آوري، هضم بي‎هوازي مواد آلي و سوزاندن زايدات قابل احتراق

(4) جمع آوري، كمپوست و هضم بي‎هوازي مواد آلي و سوزاندن زايدات قابل احتراق

سناريوي 3 به عنوان يكي از گزينه‎هاي مديريتي، نسبت به 3 سناريوي ديگر در توليد انرژي ناشي از مديريت پسماند مزيت دارد و از میان تکنولوژی های معرفی شده، بکارگیری بیوگاز لندفیل، پلاسما، پیرولیز، زباله سوزی و هضم بی‎هوازی دارای اولویت می‎باشند. در نتیجه در صدر اولویت‎های مدیران بایستی ایجاد بستر مناسب به منظور جمع آوری بیوگاز تولید شده در لندفیل ها و تاسیسات مورد نیاز برای تصفیه و پالایش گاز مربوطه قرارگیرد.

کلیدواژه‎ها: بازیافت،هضم بی‎هوازی،لندفیل،پیرولیز،زباله سوزی،ارزیابی چرخه حیات

1.مقدمه

به مواد زائد حاصل از فعالیتها‎ی انسان به طور مستقیم و یا غیر مستقیم در بخشهای صنعتی، تجاری، کشاورزی و شهری که وارد محیط زیست می‎شود، پسماند‎(زباله)‎‌گفته می‎شود. اغلب پسماندها می‎توانند به مواد‎خام و یا سایر محصولات دیگر تبدیل شده و مورد استفاده مجدد قرار گیرند که به این عملیات بازیافت گفته می‎شود. زباله‎ها بطورکلی به سه دسته پسماند خشک، پسماندتر و زباله بیمارستانی تقسیم می‎شوند.پسماندهای خشک به ویژه کاغذ، مقوا، پلاستیک، فلزات، شیشه از ارزش اقتصادی بالایی برخوردار بوده و درصورت تفکیک، درواحدها و کارخانجات باز‎یافت‎ به محصولاتی با کاربردهاي مشابه ویا جدید تبدیل می‎شوند تا از اتلاف منابع و سرمایه‎هاي ملی جلوگیري به عمل آید. پسماند‎تر که به آن پسماند‎آلی، ارگانیک یا فسادپذیرنیزمی‎گویند، شامل پسماندهاي مواد‎غذایی است که به دلیل قابلیت تهیه کود(کمپوست) از آن از اهمیت به سزایی برخوردار بوده و براي حاصل خیز‎ی خاك کشاورزی استفاده می‎شود.

بازیافت زباله سه فایده مهم و اساسی دارد. به کمک بازیافت در مصرف منابع طبیعی صرفه جویی می‎شود، زیرا به جاي استفاده از مواد خام براي تولید محصولات نو، از مواد بازیافتی استفادهمی‎شود. موجب صرفه جویی در مصرف انرژي میشود؛ البته براي بازیافت مواد زاید هم نیاز به مقداري انرژي است اما انرژي لازم براي بازیافت زباله، خیلی کمتر از انرژي مورد نیاز براي تولید محصولات جدید از مواد خام است. سومین فایده بازیافت، نیاز به فضاي کمتر براي دفن زباله هاست. بازیافت موجب کاهش آلودگی حاصل از دستگاه‎هاي زباله‎سوز، زباله دانها و معادن می‎شود. در ضمن پسماند کمتري دفن یا سوزانده شده و مواد خام کمتري از دل خاك بیرون کشیده می‎شود. این روش به زیبایی شهرها و محیط اطراف آنها نیز کمک می‎کند.امروزه پسماند در بسیاري از کشورهاي پیشرفته جهان به عنوان یک صنعت مطرح بوده و شیوه‎هاي نوین براي استفاده درست از آن با بهره‎گیري از دستگاه هاي زباله سوز،تولید برق،کمپوست و روش پلاسما به کار گرفته می‎شود تا پسماندهاي کثیف به مزیتی براي درآمدزایی تبدیل شوند.

 روش‎هاي معمول براي دفع زباله شامل بازیافت، سوزاندن، دفن بهداشتی و تهیه کمپوست با استفاده از سیستم‎هاي سنتی، نیمه صنعتی و مدلهاي پیشرفته هوازي و غیرهوازي است.در برخی از کشورهاي پیشرفته با استفاده از دستگاه هاي بسیار پیشرفته سوزاندن زباله، مقدار قابل توجهی از برق مورد نیاز دستگاه هاي گرمازا را تامین می‎کنند. معمولاً دفع پسماندها به روشهاي دفن زباله و سوزاندن، مشکلات زیست محیطی را به همراه دارد و استفاده از روش تولید کمپوست، اقتصادي تر از روشهاي یاد شده است.

امروزه تولید انبوه زباله از مشکلات دنیاي مدرن است. سالانه میلیاردها دلار در جهان صرف تولید کاغذ، پلاستیک،‎ قوطی هاي فلزي و غیره می‎شود که با یک بار مصرف، تبدیل به زباله شده و دور ریخته می‎شوند. میلیاردها دلار نیز صرف جمع آوري و از بین‎ بردن این زباله ها می‎گردد که در هر صورت ضایعاتی را به محیط زیست وارد می‎کنند. در حالی که بیشتر این مواد قابل بازیافت‎اند و با سرمایه‎گذاري مناسب براي بازیافت آن‎ها، نه تنها می‎توان از خسارت‎هاي بیشتر به محیط زیست و آلوده‎سازي آن جلوگیري کرد، بلکه میزان نیاز انسان به مواد اولیه‎(چوب و الوار جنگل ها، منابع فلزي، غیرفلزي زیرزمینی و غیره) و برداشت از ذخایر طبیعی و معدنی را کاهش داد.

کشورهاي صنعتی به واسطه تولید و مصرف کالا داراي بالاترین نرخ تولید زباله هستند اما آنها راه حل این مشکل را نیز یافته‎اند و به همان اندازه که تولید می‎کنند، ضایعات ایجاد شده را بار دیگر بازیافت نموده و در فرآیند تولید بکار می‎گیرند.کشورهاي پیشرفته صنعتی با سرمایه‎گذاري مناسب براي بازیافت انواع زباله‎ها شامل فلزات، مواد پلاستیکی، چوب، کاغذ و غیره و آموزش همگانی براي جداسازي زباله ها از مبدأ (منازل، مدارس،اداري، تولیدي، صنعتی، خدماتی و غیره) قادرند که از زباله هاي جمعآوري شده براي تولیدات جدید استفادکنند و از بروز خسارات بیشتر به محیط زیست (برداشت از منابع طبیعی و دفن زباله ها) تا حدودي جلوگیري نمایند. اما در کشورهاي در حال توسعه وضعیت چنین نیست. نه تنها سرمایه گذاري‎‏هاي قابل توجهی براي راه اندازي صنایع بازیافت صورت نگرفته، بلکه فرهنگ عمومی برايجداسازي زباله ها نیز شکل نگرفته است. بهینه سازي مصرف انرژي هاي فسیلی، ایجاد سیستم هاي درست جمع آوري، راه اندازي صنایع بازیافت و دفع بهداشتی پسماند از شیوه هاي متداول و متعادل در جهان براي جلوگیري از آلودگی محیط زیست و استفاده اقتصادي از پسماندها می‎باشند. همین زباله اي که روزي چند کیلوگرم در هر خانه تولید می‎شود، اگر به درستی مدیریت شود، هرچند به ظاهر ارتباطی با اقتصاد خانواده پیدا نمی‎کند، ولی به جهت اهداف کلانی که در پس آن نهفته است، سود آن به خانواده ها نیز بازمی‎گردد. با تفکیک پسماندها و بازیافت آن، ضمن کاهش آلودگی هاي محیط‎زیست و جلوگیري از تهی‎سازي منابع طبیعی و منابع خام کشور، در زمینه جمع آوري زباله، بازیافت و تولید مجدد محصولات از آن اشتغال‎زایی هم فراهم شده و کمک شایانی به اقتصاد کشور خواهد شد. بازیافت برخی زباله هاي خاص صرفه جویی هاي قابل توجهی را به‎همراه دارند. نتایج یک پژوهش نشان میدهد که آلومینیوم 95 % صرفه جویی در انرژي و 95% کاهش آلودگی ناشی از تولید، مقواي کارتن 24 % صرفه جویی در انرژي، شیشه 5% تا 30% صرفه جویی در انرژي و 20 % کاهش آلودگی ناشی از تولید، کاغذ 40 % صرفه جویی در انرژي  و 73 % کاهش آلودگی ناشی از تولید، پلاستیک 70 % صرفه جویی در انرژي و فولاد 60 % صرفه جویی در انرژي را به همراه دارند.

افزايش جمعيت و توسعه صنعتي همراه با كاهش منابع سوخت فسيلي سبب شده تا سرمايه‎گذاري براي استفاده از انرژي هاي نو به روند صعودي خود ادامه دهد. يكي ديگر از چالش هاي قرن حاضر، وجود آلودگي‎هاي محيط زيستي، ازدياد حجم زباله‎هاي شهري و افزايش مشكلات دفع آن و هم چنين كمبود زمين مناسب جهت دفن است. از سوي ديگر نياز به منابع انرژي نوين با توجه به آلودگي‎هاي حاصل از استفاده از سوخت هاي فسيلي بيش از پيش احساس مي‎شود.

2. مواد و روش‎ها( روش تحقیق)

1-2.مدیریت جامع پسماند

به سيستمي متشکل از مجموعه برنامه‎ها، تاسيسات و تجهیزاتي که به منظور ذخيره‎سازي، جمع آوري و حمل، پردازش و بازيافت و دفع‎نهايي زايدات اجرا مي‎گردد، سيستم مديريت جامع پسماند گفته مي‎شود. با توجه به پيشرفت هاي علمي و تکنولوژيکي اخير، هر کدام از مراحل يک سيستم مديريت جامع پسماند مي‎تواند با استفاده از تجهيزات مختلف و يا به چندين روش(سناريوهاي دفع) انجام گردد. در نهايت با توجه به ملاحظات فني، اقتصادي، زيست‎محيطي و اجتماعي گزینه هاي مختلف مورد ارزيابي قرار گرفته و بهترين سناريو انتخلاب می‎شود. در بین ارزيابی هاي فوق الذکر، ارزيابي زيست محيطي و فني عموميت بيشتري در ميان متخصصان مديريت پسماند داشته و در اين تحقيلق بمنظور تعيين روش بهينه استفاده شده است.

سناریو های دفن:

:Aدفن زايدات بدون استحصال انرژي

B : زباله سوزي به همراه استحصال انرژي و دفن خاکستر

: Cتوليد کود کمپوست از بخش ارگانيک و دفن ديگر زايدات

در دو دهه گذشته، افزايش جمعيت و توسعه صنعتي همراه با كاهش منابع سوخت فسيلي سبب شده تا سرمايه گذاري براي استفاده از انرژي هاي نو به روند صعودي خود ادامه دهد. يكي ديگر از چالش هاي قرن حاضر، وجود آلودگي هاي محيط زيستي، ازدياد حجم زباله هاي شهري و افزايش مشكلات دفع آن و هم چنين كمبود زمين مناسب جهت دفن است. از سوي ديگر نياز به منابع انرژي نوين با توجه به آلودگي هاي حاصل از استفاده از سوخت هاي فسيلي بيش از پيش احساس مي شود.

انرژي هاي نو و پاك علاوه بر توسعه اقتصادي و بهره وري بالا نقش مهمي در حفظ محيط زيست ايفا مي كنند و به دليل عدم آلودگي هاي زيست محيطي مي توان آينده را متعلق به اين انرژي ها دانست. يكي از راه هاي ايجاد انرژي پاك، تبديل زباله به انرژي است. توليد انرژي از طريق زباله هاي جامد مي تواند يكي از راه حل ها براي اين دو معضل در سطح جهاني و يكي از مهم ترين شاخص هاي توسعه براي كشورها باشد. اين تكنولوژي نه تنها مسأله انباشته شدن زباله و دفن آن را حل مي كند بلكه باعث رهايي از شيرابه ها، مسموميت هوا از متصاعد شدن گاز متان و انتشارگازهاي آلاينده و گازهاي گلخانه اي ناشي از مصرف سوخت فسيلي مي شود. پژوهش حاضر سعي دارد تا با در نظر گرفتن هزينه هاي خصوصي روش هاي تبديل زباله به انرژي به ارزيابي سود آوري تبديل زباله جامد به انرژي بپردازد.

2-2.ارزيابي چرخه حيات

تاريخچه اين روش به دهه 1970 ميلادي برمي‌گردد كه در آن محاسبات ساده‎اي مانند مواد زائد جامد و ميزان انرژي مورد نياز براي پردازش آن، مبناي اصلي اين روش محسوب مي‎شود.

مديريت پسماند يكي از مسائل مهم محيط زيستي است. تجزيه و تحليل اثرات محيط زيستي و فني سياستهاي مختلف مديريت پسماند رامي‎توان با ابزارهاي ارزيابي محيط زيستي انجام داد. ابزارهاي مختلفي به منظور ارزيابي سامانه مديريت پسماند وجود دارد كه مي‎توان به مميزي محيط زيست، ارزيابي اثرات محيط زيستي، ارزيابي احتمال خطر، تحليل جريان مواد و منابع و ارزيابي چرخه حيات اشاره کرد. ارزيابي چرخه حيات، يك ابزار مناسب براي ارزيابي محصولات، فرآيندها و فعاليت هاي اجرايي در يك محدوده مورد قبول است. در اين روش، كليه آثار زيست محيطي مرتبط با محصولات، فرآيندها و فعاليتها كه به صورت مستقيم و يا غير‎مستقيم آثار زيست محيطي متنوعي ازخود نشان مي‎دهند، مورد بررسي قرار مي‎گيرد.اين روش قادر است ورودي‎ها و انتشارات خروجي از يك سيستم مديريت پسماند را متناسب با چرخه عمر محصولات يا فرايندها، مورد تجزيه و تحليل قرار دهد.

تفاوت اين روش با ساير روش‎هاي ارزيابي اين است كه كل چرخه حيات يك فرآيند را مورد ارزيابي قرار مي‎گيرد.در ارزيابي چرخه حيات،هم هزينه خصوصي و هم هزينه اجتماعي را مي‎توان محاسبه كرد. ارزيابي چرخه حيات جنبه‎هاي زيست محيطي در ارتباط با يك محصول يا فرآيند يا خدمات، را در تمام طول حيات آن از مرحله به دست آوردن ماده خام در طولتوليد، استفاده، پايان عمليات حيات، بازيافت تا دفع نهايي دربرمي‎گيرد. اين روش از 30 سال گذشته به عنوان ابزار تجزيه و تحليل اثرات زيست محيطي كاربرد داشته است.اين روش تفاوت زيادي با ساير روش‎هاي ارزيابي دارد زيرا با استفاده از آن كل چرخه حيات يك فرآيند مورد ارزيابي قرار مي‎گيرد. از ديگر موارد استفاده اين ابزار مي‎توان به برنامه ريزي و تعيين نقاط ضعف چرخه حيات فرآيند توليد محصول وانتخاب گزينه مناسب و بهينه در بين انواع گزينه‎ها اشاره كرد.

3-2.ارزيابي چرخه حيات‎ انرژي از مواد زائد جامد

این روش به ارزيابي استراتژي هاي مختلف براي برخورد و بازيافت مواد زائد جامد بر اساس ديدگاه چرخه حيات پرداختند. اهداف مهم، معرفي مزايا و معايب روشهاي مختلف براي برخورد با مواد زايد جامد و معرفي عوامل بحراني در سيستم ها است، كه شامل سيستم هاي پيش بيني زمينه اي است و ممكن است به صورت اساسي نتايج را مورد تاثير قرار دهد. مواردي كه در مطالعه وارد شده اند شامل دفن زباله ها، خاكسترسازي، بازيافت، هضم و كودسازي است.آن بخش هايي از موادزائد كه در نظر گرفته شده است شامل مواد قابل احتراق، قابل بازيافت و بخش هاي قابل كودسازي و مواد زائد جامد شهري است. روش شناسي، ارزيابي چرخه حيات است. نتايج را مي توان براي تصميمات سياسي و همچنين تصيمات استراتژيك در مورد سيستم هاي مديريت مواد زائد به كار برد.

4-2.روش های تولید انرژی از پسماند

 روش‎های مختلف تولید انرژی از پسماند مبتنی بر دو رویکرد اصلی سوزاندن و استحصال بیوگاز استوار است. مهمترین و رایج‎ترین این روش ها شامل زباله سوزی، پیرولیز، پلاسما، هاضم و استخراج بیوگاز لندفیل می‎باشد؛ که هر یک از این روش ها دارای مزایا و معایبی می‎باشد. زباله سوزی اساسا شکلی از فرآیندهای شیمیایی است که شامل اکسیداسیون سریع مواد می‎باشد. به بیان دیگر سوزاندن کنترل شده و صنعتی مواد زائد جامد با اهداف کاهش حجم، احیای انرژی و گرما را زباله سوزی می‎نامند. نخستین نوع از این تاسیسات در شهر ناتینگهام انگلستان در سال 1874 احداث و راه اندازی شد. تا سال 1912 تعداد این واحدها به 300 زباله سوز افزایش یافت. در حال حاضر در بسیاری از کشورها کاربرد زباله سوز فراگیر است و به عنوان یکی از روش‎های دفع انواع زائدات بشمار می‎آید. در ایالات متحده آمریکا 6/28 درصد از زائدات جامد خانگی، 5/3 درصد مواد زاید خطرناک، 6 درصد مواد زاید صنعتی بی‎خطر، 12 درصد زایدات درمانی و 2 درصد خاکهای آلوده توسط زباله سوزها سوزانده میشود. اهداف عمده استفاده از زباله سوز، تامین گرما برای نیازهای محلی است. آمارها نشان می‎دهد که در سال 1997 سالانه در ژاپن 4 هزار تن زباله تولید می‎شده، که حدود 3/3 هزار تن از آن به واسطه زباله سوزی منهدم می‎شده است. از مهمترین ویژگی های زباله سوزی به قابلیت از بین بردن انواع پسماند، قابلیت تولید برق و حرارت، تولید میزان کم خاکستر(10 درصد)، نیاز به خرد کردن و تفکیک زباله، هزینه سرمایه گذاری و نگهداری بالا، کاهش قابل توجه حجم پسماند و امحای آن، از بین بردن خطر آلودگی آب های سطحی، کاهش گازهای گلخانه‎ای، کاهش نیاز به زمین برای دفن و از بین بردن زیستگاه جانوران و حشرات می‎توان اشاره داشت. آذرکافت یا پیرولیز فرایندی ترموشیمیایی است که طی آن مواد آلی در اثر گرما تجزیه می‎شوند.

پیرولیز، فرآیندی است حرارتی و بدون احتراق که از طریق گرما دادن به مواد در فضای بدون اکسیژن آنها را تجزیه شیمیایی می‎کنند]شکل1[. میزان تجزیه مواد در این روش، به میزان گرما، فشار و مدت زمان باقی ماندن مواد درپروسه بستگی دارد. از جمله فواید بکارگیری روش پیرولیز می‎توان به کاهش دفن پسماند، کاهش CO₂، افزایش میزان باریافتی، کاهش مصرف سوخت فسیلی، تولید الکتریسیته و ایجاد مشاغل جدید اشاره کرد. نوع موادی که می‎توانند به عنوان پسماند اولیه وارد پروسه پیرولیز شوند، دامنه گسترده‎ای را در برمی‎گیرد، در نتیجه پیرولیز نسبت به زباله سوز قابلیت

بیشتری برای انطباق با شرایط جدید دارد. از سوی دیگر، تفکیک در مبدأ در بسیاری از مکان ها به صورت مؤثر انجام نمی‎گیرد و در چنین شرایطی پیرولیز گزینه مناسبی است. به علت تنوع مواد ورودی به فرایند پیرولیز، آلاینده های انتشار یافته نیز متفاوتخواهند بود. ورودی‎های پروسه شامل لاستیکهای فرسوده، چوب، لجن فاضلاب، ضایعات پلاستیکی و مواد پلیمری اند. عمده گازهای انتشار یافته شامل H₂S،CO،CO₂،H₂و هیدروکربن های سبک   هستند که متناسب با نوع ورودی پروسه دارای نسبت‎های متفاوتی هستند این فرآیند مشتمل بر تغییر همزمان ترکیب شیمیایی و فاز فیزیکی بوده و فرایندی برگشت‌ناپذیر است.مهمترین ویژگی های پیرولیز قابلیت امحاکلیهپسماندهای جامد شهری، نیاز به تفکیک و خشک کردن زباله، مصرف بالای انرژی، انتشار میزان کمی آلاینده و هزینه سرمایه‎گذاری اولیه و نگهداری بالاتر آن نسبت به زباله سوز می‎باشد.

تبدیل پسماند به گاز با استفاده از فناوری پلاسمایکی از بهترین و پیشرفته‎ترین روش ها برای دفع پسماندهای شهری، بیمارستانی، صنعتی و سایر پسماندهای خطرناک می‎باشد. در این فناوری که برای تولید انرژی های تجدیدپذیر نیز استفاده می‎شود. عملیات حرارتی فاقد فرآیند احتراق بوده و زباله در یک محیط تقریبا خلا (محیطی با کمبود اکسیژن) در دماهای بسیار بالا به طور کامل به مولکول های ساده تجزیه می‎گردد]شکل2[. نتایج تحقیقات نشان می‎دهد که راکتورهای زباله سوز پلاسما بیشترین انرژی بازیافتی را به شکل سوخت تجدپذیر بدست می‎دهند و مقادیر بسیار ناچیز آلاینده‎های زیست محیطی را ایجاد می‎نمایند. ماده به چهار صورت در طبیعت وجود دارد: جامد، مایع، گاز و پلاسما. یک ماده در حالت پلاسما، ویژگی هایی دارد که هیچ شباهتی به خصوصیات آن در حالت‎های دیگر ندارد. پلاسما ترکیبی از یون‎های باردار شده مثبت، الکترون ها و ذرّات خنثی می‎باشد. این شکل از ماده در ستاره ها شامل خورشید، در دنبالۀ ستاره های دنباله دار، در آذرخش و همچنین در شفق قطبی نیز وجود دارد. بیش از 90% از کهکشان شناخته شده، از پلاسما ساخته شده است. مهمترین ویژگی های روش پلاسما شامل قابلیت از بین بردن انواع پسماند (جامد، مایع و گاز)، عدم تولید آلاینده، انهدام کامل تمامی ضایعات، عدم نیاز به تفکیک زباله، بالاترین میزان تولید انرژی به ازای هر تن، تخصیص فضای کم، باقیمانده بسیار ناچیز، سازگاری بالا با محیط زیست، مصرف انرژی نسبتا بالا و نیاز به نیروهای متخصص در مراحل اجرا و بهره برداری می‎باشد.

5-2.روش تحلیل هزینه – فایده 

تحليل هزينه –فايده روشي براي ارزيابي مزيت نسبي پروژه هاي سرمايه‎گذاري بر حسب تخصيص بهينه و كارآمد منابع است. هدف تحليل هزينه - فايده بهبود كارايي منابع در جهت رفاه اقتصادي است. به عبارتي ديگر، هدف از ارزيابي كمك كردن به انتخاب بهترين نوع تصميم گيري در جهت استفاده بهينه و مطلوب از منابع است.

تحليل هزينه -فايده طرحهاي اقتصادي در كشورهايي نظير ايران (كه صرفا به درآمدهاي ارزي حاصل از فروش نفت متكي هستند)با توجه به شرايط حاكم برتحولات انرژي در جهان از اهميت ويژه‎اي برخوردار است.اين روش براي تصميم گيري در سياستهاي عمومي و فوايد و هزينه هاي اجتماعي نيز به كار گرفته شده است .

تحليل هزينه فايده را مي توان نسبت سودهاي تنزيل شده به هزينه هاي تنزيل شده يك سرمايه گذاري با ارجاع به يك لحظه زماني معين تعريف كرد. چون زمان حال نقطه زماني مناسبي براي ارجاع است، تحليل هزينه فايده را اغلب بر مبناي ارزش فعلي سودها و ارزش فعلي هزينه ها محاسبه مي كنند.

در تحليل سود آوري طرحهاي سرمايه گذاري دو دسته روش وجود دارد كه عبارتند از: روشهاي ايستا و پويا. در روش هاي ايستا از معيار هاي غير تنزيلي استفاده مي‎شود و در محاسبه آنها به عامل زمان توجهي نمي‎شود. روشهاي پويا روشهايي هستند كه در آنها از معيارهاي تنزيلي استفاده شده و طول عمر طرح در نظر گرفته مي‎شود.

تحليل هزينه فايده را مي‎توان نسبت سودهاي تنزيل شده به هزينه هاي تنزيل شده يك سرمايه‎گذاري با ارجاع به يك لحظه زماني معين تعريف كرد. چون زمان حال نقطه زماني مناسبي براي ارجاع است، تحليل هزينه فايده را اغلب بر مبناي ارزش فعلي سودها و ارزش فعلي هزينه ها محاسبه مي‎كنند.

6-2.هضم بي هوازي زباله هاي آلي

این روش به بررسي روشهاي مديريت زباله هاي جامد آلي به منظور جلوگيري از تخليه منابع طبيعي، به حداقل رساندن خطر سلامت انسان، كاهش بار زيست محيطي و حفظ تعادل در اكوسيستم می‎پردازد.اين پژوهش نشان مي‎دهد كه هضم بي‎هوازي يكي از موثرترين فرآيندهاي بيولوژيكي براي تصفيه انواع زباله‎هاي آلي جامد‎است. نخستين مزاياي استفاده از اين تكنولوژي اين است كه زباله هاي آلي با متراكم كردن مواد مغذي با روش هضم تخريب شده و باعث توليد كم هزينه بيوگاز مي‎شود و براي تامين نياز روزافزون انرژي در آينده حياتي است. عوامل مختلف مثل تركيب لايه ها و كيفيت، عوامل زيست محيطي و فعاليت ميكروب‎ها منجر به بهره‎وري فرآيند هضم بي‎هوازي مي‎شود و بايد براي حداكثركردن سود از اين فناوري هم درمديريت زباله هاي آلي و هم در توليد انرژي استفاده كرد. اين تكنولوژي، با توليد انرژي نرم افزار فوق العاده اي براي پايداري محيط زيست و كشاورزي در آينده مي‎باشد.

7-2.زباله های جامد شهری یک منبع تجدید پذیر انرژی

هدف از این روش، حل مشكل دفع زباله هاي جامد شهري و نياز مبرم به توسعه انرژي هاي جايگزين است.در اين پژوهش زباله سوزي كه انرژي را از زباله هاي جامد شهري بازيابي مي‎كند و برق يا بخار براي گرمايش توليد مي‎كند به عنوان يك منبع تجديد پذير انرژي به رسميت شناخته شده و نقش مهمي در مديريت زباله هاي جامد شهري در چين بازي مي‎كند. اين مقاله يك شماي كلي از صنعت تبديل زباله به انرژي فراهم  مي‎كند و روي چالش‎هاي اصلي در گسترش زباله سوزي، يعني هزينه‎هاي عملياتي و سرمايه گذاري بالا، خوردگي تجهيزات، انتشار آلاينده هوا بحث مي‎كند. در اين روش زباله‎هاي جامد شهري به عنوان منبع انرژي تجديدپذير در نظر گرفته شده‎است. نتايج اين مطالعه نشان مي‎دهد كه با توجه به مزاياي قابل توجه در كيفيت محيط زيست، كاهش انتشار گازهاي گلخانه‎اي، سياست‎هاي دولت و مشوق‎هاي مالي به عنوان يك منبع انرژي تجديدپذير،صنعت زباله سوز رشد قابل توجهي را در دهه آينده تجربه مي‎كند و سهم بيشتري را در تامين انرژي تجدید پذیرخواهد‎داشت.

زباله سوزی: انتشارات خروجي از واحدهاي زباله سوزي را که منجر به پديده گرمايش جهاني مي‎شوند، مي‎توان در سه دسته (1 ) گاز های خروجی از دودکش N₂Oو  COبه واسطه احتراق زایدات/سوخت کمکی (2) میزان گازهای گلخانه‎ای که در نتیجه استحصال انرژی از تولید آنها اجتناب می‎شود و (3) میزان کاهشی که در اثر بازیافت فلزات موجود در خاکستر ته کوره ایجاد خواهد شد، تقسیم بندی نمود. بر اين اساس انتشار خالص گازهاي گلخانه‎اي را مي‎توان مطابق با معادله 1 محاسبه نمود. کليه واحدها برحسب تن کربن معادل بر تن پسماند می‎باشند.

 -  -

 : فاکتور انتشار خالصGHG_sبرای سوزاندن ماده i

   : انتشاراتCO₂(از منایع غیر بیولوژیکی) وN₂Oاز دودکش زباله سوز برای ماده i

  : میزان GHG_s کاهش داده شده بواسطه استحصال انرژی از سوزاندن مادهi

   : میزان کاهشGHG_s بواسطه بازیافت فلزات از خاکستر ته کوره

کربن دی‎اکسید منتشر شده از سوختن کاغذ و مقوا، چوب و زايدات باغباني و پسماندهاي غذايي، به علت بيولوژيک بودن باعث بروز اثرات گلخانه‏اي نشده و در محاسبات وارد نمي‎شوند. از طرف ديگر بازيافت فلزات موجود در خاکستر حاصله از زباله سوزي خود مي‎تواند بعنوان يک اقدام کاهنده انتشار گازهاي گلخانه‎اي محسوب گردد]جدول1[. از آنجايي که مجموعه عمليلات توليد محصولات فلزي از مواد بازيابي شده در مقايسه با فرآيندهاي توليد از مواد خام به مراتب به انرژي کمتري نياز دارند، ميزان آلودگي منتشرشده از آنها در محيط نيزکمتر خواهد بود.

ميزان توليد  CO₂ارتباط مستقيم با ترکيبات موجود در پسماند دارد بنابراين آگاهي از اجزاي تشکيل دهنده پسماند و درصد هر يک از اجزا در محاسبه ميزانCO₂تولیدی مهم است.برخلاف آن میزان انتشار CH₄و N₂Oتاحدود زیادی مستقل از ترکیباتموجود در پسماند بوده و به شرایط احتراق بستگی دارد.

جدول 1: مقادیر فاکتور انتشار گاز‎های گلخانه‎ای در پروسه های زباله‎سوزی و دفع

3.نتيجه ‌گيري

در شرایط کنونی مفهوم توسعه و پیشرفت شکل جدیدی به خود گرفته است و تنها رشد شاخص های اقتصادی به عنوان پیشرفت واقعی در نظر گرفته نمی‎شود. امروزه توسعه‎ی حقیقی، توسعه‎ی پایدار است؛ حالتی از پیشرفت که در آن اقتصاد، اجتماع و محیط زیست همگی دارای  وزن یکسانی می‎باشند و دیگر مانند گذشته بخطر انداختن یکی برای ارتقای دیگری ارزش بحساب نمی‎آید. یکی از مهمترین امور در راستای توسعه پایدار، حفظ و استفاده صحیح از منابع است. در دنیا روزانه چند ده هزار تن زباله تولید می‎شود که هرکدام نشات گرفته از منابع طبیعی مختلف می‎باشند. بدین خاطر بازیابی پسماند بصورت بازیافت و یا تولید انرژی ارزش بسیار بالایی دارد. رایج ترین روش های تولید انرژی از پسماند شامل زباله سوزی، پیرولیز، پلاسما، هاضم و استخراج بیوگاز لندفیل می‎باشد؛ که هر یک از این روش‎ها دارای مزایا و معایبی می‎باشد. پژوهش حاضر با در نظر گرفتن پنج معیار فنی، اقتصادی و زیست محیطی شامل انرژی (انرژی تولیدی نسبت به انرژی مصرفی)، میزان تولید آلاینده های هوا، هزینه های اقتصادی (ساخت، بهره برداری و نگهداری)، میزان باقیمانده فرآیند و محدودیت‎های عملکردی، گزینه‎های تولید انرژی از پسماند را مورد ارزیابی و اولویت بندی قرارداد. مطابق نتایج این تحقیق ارزش معیار هزینه در ایران بالاترین مقدار را به خود اختصاص داد (6/27 درصد) و کمترین ارزش نیز به معیار آلودگی هوا (3/10 درصد) تعلق دارد. با اعمال مقادیر و ارزش های تخصیص یافته به هریک از پارامترهای مختلف برای گزینه های مورد بررسی توسط روش تحلیل سلسله مراتبی بکارگیری بیوگاز لندفیل برترین گزینه (5/22 درصد) جهت بکارگیری در ایران می‎باشد. ترتیب اولویت گزینه ها (از بیشترین اولویت به کمترین) بکارگیری بیوگاز لندفیل، پلاسما، پیرولیز، زباله سوزی و هضم بی‎هوازی می‎باشد. در  نتیجه در صدر اولویت‎های مدیران بایستی ایجاد بستر مناسب به منظور جمع آوری بیوگاز تولید شده در لندفیل ها و تاسیسات مورد نیاز برای تصفیه و پالایش گاز مربوطه قرارگیرد.

 قدرداني

با تشکر از جناب آقای مهندس علی اعتصام که با همکاری و راهنمایی‎هایشان مارا ‎در انجام این پژوهش یاری رساندن.

مراجع‌

مقاله و پایان‌نامه فارسی:

(1)تابش، م., بهبوديان، ص.، و بيگي، س.، (1393)، "پيش‌بيني بلندمدت تقاضاي آب شرب (مطالعه موردي: شهر نيشابور)"‎، تحقیقات منابع آب ایران، 10(3)، 14-25.

(2)عنبری، م. (1392)، "تحلیل ریسک سیستم‌های فاضلاب با استفاده از شبکه‌های بیزین"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد مهندسی عمران-آب، دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده‌های فنی دانشگاه تهران، تهران، ایران.

مقالهغیرفارسی:

Pasha Zanousi, S., Ayati, B., and Ganjidoust, H., (2010)," Investigation of tubifex worms potential in mass and volume reduction of sludge wastewater treatment plants in laboratory scale", Journal of Water and Wastewater, 24(4),59-65.

مقاله منتشر نشده:

Foladori, P., Tamburini, S., and Bruni, L., (2017),"Bacteria permeabilisation and disruption caused by sludge reduction technologies evaluated by flow cytometry", Journal of Water Research, in press.

کتاب:

Briere, F.G., (2014), Drinking-water distribution, sewage, and rainfall collection, Presses Internationals Polytechnique, Paris.

بخشی از کتاب:

Meltzer, P.S., Kallioniemi, A., and Trent, J.M., (2002),"Chromosome alterations in human solid tumors", in: B.Vogelstein & K.W. Kinzler (eds.), The genetic basis of human cancer, pp. 93-113, McGraw-Hill, New York.

موسسه به جای نویسنده:

WHO, (2011), Nitrate and nitrite in drinking-water-background document for development of WHO guidelines for drinking-water quality, World Health Organ, Geneva.

مقالات کنفرانسی:

Murphy, L.J., Dandy, G.C., and Simpson, A.R., (1994),"Optimum design and operation of pumped water distribution systems",Proceeding Conference on Hydraulics in Civil Engineering, Institution of Engineers, Brisbane, Australia, pp. 149-155.

پایان‌نامه:

Hashemi, S.S., (2010),"Optimization of water networks by minimizing pumping energy", MSc. Thesis, School of Civil Engineering, Collage of Engineering, University of Tehran, Tehran.

سایت اینترنتی:

Burka, L.P., (2003),"A hypertext history of multi-user dimensions", Viewed 5 Dec 2015, http://www.ccs.neu.edu./