توسعه مدل بومی ilgam برای پیش بینی تولید و انتشار گاز متان از محل دفن پسماند شهری

زمینه و هدف: مدل های مختلفی برای پیش بینی تولید و انتشار متان از محل‌های دفن توسعه داده شده است. مدل های ریاضی بر پایه معادله درجه اول به دلیل سادگی و همچنین نیاز به داده های ورودی کم، از ساده ترین و در عین حال دقیق ترین مدل ها برای پیش بینی تولید گاز در محل های دفن هستند. در این دسته از مدل ها، تولید گاز در محل دفن با استفاده از یک معادله درجه اول و سه ورودی شامل پتانسیل تولید متان پسماند ورودی به محل دفن، ضریب تجزیه و کل پسماند دفن شده در محل دفن برآورد می شود. هدف از این تحقیق، برآورد دقیق از پارامترهای مدل درجه اول و بهینه سازی برای برآورد تولید متان در محل دفن و همچنین توسعه محیط نرم افزاری ilgam  بوده است. روش بررسی: مدل ایلگام (ilgam)  دارای دو بخش است: 1) زیرمدل تخمین تولید متان که بر پایه مدل درجه اول استوار است، 2) زیرمدل تخمین اکسیداسیون متان که بر پایه مدل mot استوار است. پارامترهای مدل درجه اول در مقایسه با مدل های موجود، با استفاده از داده های موجود در جدیدترین منابع و با تاکید بر نقش فرایندهای هوازی مدلسازی شد. داده های میدانی انتشار و اکسیداسیون در محل دفن شهر کرج برداشت شد و با خروجی های مدل برای این محل دفن مقایسه شد. یافته ها: مدل ایلگام میزان انتشار متان از محل دفن کرج را با خطای 5/8 درصد برآورد کرد. در مقایسه نتایج شبیه سازی برای مدل های landgem-inventory، ipcc و cleen به ترتیب دارای خطای 74/4 درصد، 40/2 درصد، 27/1 درصد نسبت به انتشار متان از محل دفن شهر کرج است. نتیجه گیری: در مقایسه با سایر مدل های استفاده شده در این تحقیق، مدل ایلگام نزدیک ترین تخمین ها به داده های برداشت شده انتشار گاز متان و اکسیداسیون متان در محل دفن کرج را ارائه کرد. با این وجود استفاده از این مدل در مقایسه با سایر مدل ها به دلیل رابط کاربری آسان و فارسی بودن، برای کاربران ایرانی آسانتر از سایر مدل ها است و بنابراین کاربر با وارد کردن داده های قابل اندازه گیری در محل دفن، می تواند میزان انتشار و تولید متان را به سرعت و با دقت مناسبی تخمین بزند.

development of ilgam model to predict generation and methane emission from landfill

background and objective: various models have been developed to predict methane generation and emissions from landfills. due to their simplicity, the minimum number of required data, and the accuracy of the outputs, first-order decay are the most common models to predict methane generation in landfill,. three important parameters in modeling landfill gas generation using a first-order model are the total weight of waste buried in the landfill, the methane generation potential, and the methane generation rate constant. the purpose of this research was to accurately estimate the parameters of the first-order model and to optimize it for estimating methane generation in the landfill and also to develop the ilgam software.materials and methods: ilgam model consists of two submodels: 1) the gas generation sub-model and 2) the methane oxidation sub-model. the methane oxidation sub-model is based on the mot model. the gas generation sub-model is based on a first-order equation with an emphasis on the contribution of the aerobic process in the estimation of the ultimate methane potential of waste. the parameters of the equation were modeled using the latest available results in the literature. to evaluate the model, the actual methane emission and methane oxidation were measured in the karaj landfill. the results of the model, along with a few common models, were compared with actual data obtained from the karaj landfill.results: the ilgam model predicted the gas emission from the karaj landfill with an error of 5.8%. in contrast, landgem, ipcc and cleen models predicted the methane gas emission from the karaj landfill with an error of 74.4%, 40.2%, and 27.1%, respectively. conclusion: when compared to other models, the ilgam model estimated the closest values to actual measurements for methane emission and methane oxidation in the karaj landfill.  owing to its user-friend graphical user interface (gui), the model can be easily executed in a wide range of landfills by entering a few easy-to-measure data in the field.