عنوان پایان‌نامه
تحلیل اکسرژی و زیست محیطی نیروگاه زباله سوز با پیش گرمایش بیوگاز تولیدی از هاضم بیهوازی
- رشته تحصیلی
- مهندسی انرژیهای جدید پذیر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73318;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73318
- تاریخ دفاع
- ۱۳ دی ۱۳۹۴
- دانشجو
- عماد ضیائی حلیمه جانی
- استاد راهنما
- احمد حاجی نژاد, مجتبی طحانی
- چکیده
- مدیریت پسماند از جمله بزرگترین چالشها در مدیریت شهری بشمار می رود. رشد جمعیت، افزایش مصرف گرایی، محدودیت فضا و تخریب محیط زیست موجب پیچیده شدن راه حل برای این معضل گردیده است. محدودیت فضا، کم شدن دفن پسماند را سبب شده و افزایش نیاز به انرژی، استفاده از تکنولوژی های تولید توان از پسماند را ضرورت بخشیده است. نیروگاه زباله سوز از جمله راه حل های تولید انرژی از پسماند است که با آن می توان برای کل پسماندهای تولید شده برنامه ریزی نمود. رطوبت بالای پسماندهای شهری موجب کاهش ارزش حرارتی است که این امر کاهش بازده نیروگاه را سبب می شود. پسماندهای آلی که حجم بالای زباله را تشکیل می دهند، میتوانند در هاضم بیهوازی تولید گاز متان نموده و تولید انرژی را سبب شوند. از طرف دیگر سوخت مشتق شده از پسماند (RDF) را میتوان در کارخانه سیمان به عنوان سوخت جایگزین استفاده نمود. در این تحقیق پتانسیل استفاده از RDF به عنوان سوخت جایگزین بررسی شده و مقدار بازده اکسرژی سوخت جایگزین در کارخانه سیمان مشخص شده است. همچنین با آنالیز حساسیت، تاثیر انواع پسماند در بازده اکسرژی سوخت نشان داده شده است. بازده اکسرژی نیروگاه زباله سوز در صورت سوزاندن تمام پسماند محاسبه شده است. با هدایت پسماندهای آلی به هاضم بیهوازی، تحلیل اکسرژی برای نیروگاه زباله سوز و هاضم بیهوازی بار دیگر صورت گرفته است. در آخر نیز گاز تولید شده از هاضم برای پیش گرمایش پسماند ورودی به نیروگاه زباله سوز در نظر گرفته شده است. این امر موجب کاهش وزن پسماند ورودی به نیروگاه زباله سوز شده که با توجه به هزینه بالای احداث نیروگاه، موجب کاهش هزینه های اولیه برای ساخت نیروگاه زباله سوز میشود. بازده اکسرژی در نیروگاه زباله سوز در صورت انتقال پسماندهای آلی به هاضم بیهوازی به 11.67% افزایش یافت که این مقدار در صورت استفاده از همه پسماند در نیروگاه زباله سوز 9.301% محاسبه شده است. با استفاده از 0.03% از گاز متان خروجی از هاضم میتوان رطوبت موجود در پسماندهای ورودی به نیروگاه زباله سوز را از بین برد که موجب کاهش حجم ورودبه نیروگاه شد و هزینه بالای اولیه احداث نیروگاه زباله سوز را کاهش داد.
- Abstract
- Waste Management is among the biggest challenges in urban management. Population growth, consumerism increment, space limitations and environmental degradation have complicates the solution to this problem. Space limitations have led to a reduction in waste disposal and increasing energy demands have caused the need to use the waste to power technology. Incineration plants is one of the ways that can gain energy from waste. High humidity reduces the heating value of municipal waste that reduces the efficiency of power plants. Organic wastes that make up the large volume of waste, cause methane production and energy production in anaerobic digester. On the other hand, waste-derived fuel (RDF) can be used as an alternative fuel in cement factories. In this study, we investigated the potential use of RDF as alternative fuel and exergy efficiency of alternative fuel in cement factory have been identified. As well as a sensitivity analysis, the impact of component of waste on exergy fuel efficiency is shown. Exergy efficiency of incineration plant for burning all the wastes was calculated. Leading organic waste into anaerobic digester, anaerobic digestion and incineration plants exergy analysis was done again. Finally, the gas produced by the digester to preheat the incoming waste to incineration plant is considered. This reduces the weight of the incoming waste in waste incineration plants which due to the high cost of energy, thereby reducing the initial cost to build a waste incineration plant. Exergy efficiency of the incineration plant by transferring organic waste to anaerobic digester increased to 11.67%, which this amount has been calculated 9.301% in the case that all of the waste utilized. By 0.03% of the output methane of digestion can destroy the moisture in the incoming waste incineration plants. That reduces the initial high investment cost of incineration plant.
