سامانه پشتیبانی خدمات اطلاعات

  اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات162
تعداد شماره‌ها6,578
تعداد مقالات71,078
تعداد مشاهده مقاله125,706,615
تعداد دریافت فایل اصل مقاله98,940,966
ذوالفقاری, زهرا, کزازی, سینا, حاجی نژاد, احمد. (1401). ارزیابی اقتصادی پتانسیل استحصال انرژی از فاضلاب شهری: مورد مطالعه خرم‏آباد. , 1(3), 251-263. doi: 10.22059/ses.2023.344878.1011
زهرا ذوالفقاری; سینا کزازی; احمد حاجی نژاد. "ارزیابی اقتصادی پتانسیل استحصال انرژی از فاضلاب شهری: مورد مطالعه خرم‏آباد". , 1, 3, 1401, 251-263. doi: 10.22059/ses.2023.344878.1011
ذوالفقاری, زهرا, کزازی, سینا, حاجی نژاد, احمد. (1401). 'ارزیابی اقتصادی پتانسیل استحصال انرژی از فاضلاب شهری: مورد مطالعه خرم‏آباد', , 1(3), pp. 251-263. doi: 10.22059/ses.2023.344878.1011
ذوالفقاری, زهرا, کزازی, سینا, حاجی نژاد, احمد. ارزیابی اقتصادی پتانسیل استحصال انرژی از فاضلاب شهری: مورد مطالعه خرم‏آباد. , 1401; 1(3): 251-263. doi: 10.22059/ses.2023.344878.1011

ارزیابی اقتصادی پتانسیل استحصال انرژی از فاضلاب شهری: مورد مطالعه خرم‏آباد

فصلنامه سیستم های انرژی پایدار
دوره 1، شماره 3، تیر 1401، صفحه 251-263    اصل مقاله (708.38 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ses.2023.344878.1011
نویسندگان
زهرا ذوالفقاری1؛ سینا کزازی2؛ احمد حاجی نژاد* 3
1دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه انرژی‏های نو و محیط‏ زیست، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
2دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکدۀ مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی شریف
3دانشیار گروه انرژی‏های نو و محیط ‏زیست، دانشکدۀ علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران
چکیده
توسعۀ اقتصادی جهانی مستلزم افزایش تقاضا برای استفاده از آب به ‏منظور اهداف مختلف است. تصفیۀ فاضلاب در این فرایندها منجر به افزایش حجم لجن فاضلاب می‏شود. با این‏حال، مقدار قابل ‏توجهی از انرژی تجدیدپذیر را می‏توان از لجن حاصل از تصفیۀ فاضلاب بازیابی کرد. زیست‏توده، از جمله منابع انرژی است که پتانسیل جایگزینی مداوم برای سوخت‏های فسیلی را دارد که بخش قابل ‏توجهی از آن از فاضلاب‏های شهری و صنعتی تشکیل می‏شود. هضم بی‏هوازی به‏عنوان یک استراتژی برای تولید انرژی و بیوگاز، از زباله و فاضلاب شهری به کار می‏رود. در این مطالعه پتانسیل استحصال انرژی از فاضلاب تصفیه‏خانه‏های شهرستان خرم‏آباد با استفاده از داده‏های اولیه (شامل BOD) در مورد عملکرد تصفیة فاضلاب طی یک دورة یک‏ساله (1400) بررسی و ارزیابی شده است. نتایج نشان می‏دهد به طور سالیانه با استفاده از روش هضم بی‏هوازی می‏توان 2261728 مترمکعب بیوگاز تولید کرد. با استفاده از سیستم تولید هم‏زمان برق و حرارت می‏توان 24879008 مگاوات انرژی حرارتی و 476.34 کیلووات‏ساعت انرژی الکتریکی تولید کرد. همچنین، ارزیابی اقتصادی سیستم نشان می‏دهد هزینه‏های سالانه سرمایه‏گذاری و هزینه‏ های عملیاتی به‌ترتیب 103251697000 و 14620633 ریال خواهد بود. در مقابل تصفیه‏خانه قادر است تا با صرفه‏جویی مصرف گاز طبیعی، فروش کود تولید شده و فروش برق تولیدی به شبکه به طور سالیانه 44689938600 ریال درآمد کسب کند. نرخ بازگشت سرمایۀ اقتصادی برای اجرای این طرح 3 سال و 6 ماه محاسبه شده است. اجرای این طرح علاوه بر توجیه‏پذیری اقتصادی قادر خواهد بود تا از انتشارت گازهای گلخانه‏ای به طور قابل ‏توجهی جلوگیری کند.
کلیدواژه‌ها
بیوگاز؛ توسعه پایدار انرژی؛ فاضلاب شهری؛ مدیریت پسماند؛ هضم بی‌هوازی
عنوان مقاله [English]
Economic Evaluation of Energy Production Potential from Municipal Wastewater: Case Study Khorramabad City
نویسندگان [English]
Zahra Zolfaghari1؛ Sina Kazzazi2؛ Ahmad Hajinezhad3
1Master Student, Department of Renewable Energies and Environment, Faculty of New Sciences and Technologies, University of Tehran, Iran
2Master Student, Department of Energy Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
3Associate Professor, Department of Renewable Energies and Environment, Faculty of New Sciences and Technologies, University of Tehran, Iran
چکیده [English]
Global economic development requires increasing water demand for various purposes. Wastewater treatment in these processes leads to an increase in the volume of sewage sludge. However, a significant amount of renewable energy can be recovered from sludge from wastewater treatment. Biomass is one of the energy sources that has the potential of sustainable replacement for fossil fuels, a significant part of which consists of municipal and industrial wastewater. Anaerobic digestion is used as a strategy to generate energy and biogas from municipal waste and sewage. In this study, the energy production potential of wastewater treatment plants in Khorramabad city has been investigated and evaluated using preliminary data (including BOD) on wastewater treatment performance over one year (2021). The results show that annually 2261728 cubic meters of biogas can be produced using the anaerobic digestion method. Using the combined heat and power system can generate 24879008 MW of thermal energy and 476.34 kWh of electricity. Also, the economic evaluation of the system shows that the annual investment costs and operating costs will be 103251697000 and 14620633 Rials, respectively. On the other hand, the refinery can save 44689938600 Rials annually by saving natural gas consumption, selling fertilizer produced, and selling electricity generated to the network. The rate of return on economic capital for implementing this plan is calculated for 3 years and 6 months. In addition to economic justification, implementing this plan will be able to prevent greenhouse gas emissions significantly.
کلیدواژه‌ها [English]
Anaerobic Digestion, Biogas, Municipal Wastewater, Sustainable Energy Development, Waste Management
مراجع
  • Zolfaghari Z AA, Moshari A , Malekli M Direct air capture from demonstration to commercialization stage: A bibliometric analysis. International Journal of Energy Research. 2021.
  • Shokri M, Alami H. Innovation in clean energy technologies to achieve global energy and climate goals. 14th National Conference on Electrical, Computer and Mechanical Engineering2022 [Persian].
  • Mahboudi N. Evaluation of life cycle of wastewater treatment plants in South Pars Economic Energy Special Zone. The Second National Conference on Sustainable Development of the Persian Gulf: Environment on Coastal Areas2022 [Persian].
  • Lasemi S, Alaei E, Arjmandi R, Hassani AH. Environmental management of sanitary wastewater sludge (bio-solids) for compost production and comparison for replacement with conventional chemical fertilizers. 2021 [Persian].
  • Georgi Tehrani P, Mehrdadi N, Amiri MJ. Investigation and evaluation of energy production methods from wastewater with an attitude towards sustainable development. Fifth Scientific Conference on Renewable and Clean Energy2013 [Persian].
  • Britannica E. wastewater treatment | Process, History, Importance, Systems, & Technologies. 2020.
  • Tchobanoglous George LBF, Stensel David Wastewater Engineering: Treatment and Reuse Edition t, editor2002.
  • Hanum F, Yuan LC, Kamahara H, Aziz HA, Atsuta Y, Yamada T, et al. Treatment of Sewage Sludge Using Anaerobic Digestion in Malaysia: Current State and Challenges. Frontiers in Energy Research. 2019;7.
  • Bakhshi M, Khankeshizadeh MGC, saied. Evaluate the energy extraction potential of municipal wastewater and present its model. 7th National Conference on Energy (Energy Sustainability, Supply Security, Demand Management and Consumption Pattern Improvement)2009 [Persian].
  • DerakhshanFar H, Ghanei M, Hosseini SH, Shiri M. Feasibility study of extraction and biogas treatment of Isfahan wastewater treatment plant for use in combined heat and power. Second Iranian Bioenergy Conference (Biomass and Biogas)2011 [Persian].
  • Shahidi A, Dolatabadi S. Evaluation of wastewater quality of Birjand University wastewater treatment plant for reuse in agriculture. Iranian Congress of Water and Wastewater Science and Engineering2016 [Persian].
  • Jamshidi S, Ardestani M. Energy extraction from wastewater of municipal wastewater treatment plant. Second Conference on Environmental Science, Engineering and Technology2016 [Persian].
  • Salmani F, Amiri Rad E, Salimi MR. Feasibility study of constructing two combined heat and power with biogas in municipal wastewater treatment plant. Mechanical Engineering, University of Tabriz. 2017;47(3):325-31 [Persian].
  • Khodayari F, Ijadpanah Saravi H, Sayadi A, Khodadadi A. Technical and economic study of biogas extraction from municipal waste for electricity generation. National Bioenergy Conference of Iran. 2019 [Persian].
  • Talebi AH, Mohammadzadeh B. Investigating the use of CHP to extract electrical energy Case study: Tabriz Wastewater Treatment Plant. 3rd Iranian Congress of Water and Wastewater Science and Engineering2020 [Persian].
 

  • Graham N. Advanced Anaerobic Digestion: More Gas. from Sewage Sludge [Online].
  • Rayner AJ, Briggs Johnathan, Tremback R, M.C CR. Design of an organic waste power plant coupling anaerobic digestion and solid oxide fuel cell technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017;71:563-71.
  • Zhang Y, Li H, Li D. Maximize methane recovery from sludge anaeobic digestion by combining an optimal wet air oxidation process. Renewable Energy. 2021;179:359-69.
  • Zhou W, Tuersun N, Zhang Y, Wang Y, Cheng C, Chen X. Optimization and system energy balance analysis of anaerobic co-digestion process of pretreated textile dyeing sludge and food waste. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2021;9(6):106855.
  • Xu Y, Lu Y, Zheng L, Wang Z, Dai X. Perspective on enhancing the anaerobic digestion of waste activated sludge. J Hazard Mater. 2020;389:121847.
  • Demirbas A, Taylan O, Kaya D. Biogas production from municipal sewage sludge (MSS). Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects. 2016;38(20):3027-33.
  • Bachmann N, la Cour Jansen J, Bochmann G, Montpart N. Sustainable biogas production in municipal wastewater treatment plants: IEA Bioenergy Massongex, Switzerland; 2015.
  • Albatayneh A, Halaweh G, Assaf M. Evaluation of potential biogas productopn from
    construction of anaerobic digestion from WWTP in jordan2019.
  • IEA Bioenergy Country Report 2015.
  • Shafieipour R, Qureshi SM, Jazini MH, Mah Pishanian AM. Factors and methods of preprocessing affecting the increase of biogas production 8th Scientific Conference on Renewable, Clean and Efficient Energy 2015 [Persian].
  • Davoudinejad M, Biparva P, Akbarpour tolooti A. Estimation of production potential of biogas and electricity from municipal Sewage sludge in the Iran. Journal of Water Recycling. 2015;2(1): 41-8 [Persian].
  • Hajinezhad A, Servati p, Yousefi H. Effect of The Landfill Leachate to quality of Groundwater of Bojnourd City With the Approach Standard Landfill Design or Replacement of Anaerobic Digester. Eco Hydrology. 2015;2(3):301-10 [Persian].
  • Hajinezhad A, E Z. Study landfill development in Rasht And latex management in order to reduce pollution Anzali Lagoon. Eco Hydrology. 2015;2(1):11-22 [Persian].
  • Intergovernmental Panel on Climate Change. IPCC 2006 Guidelines for National Greenhouse Gas. 2006;1–20.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 438
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 326





سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب