Sự phù hợp của chất thải rắn đô thị trong các thành phố ở châu phi về chất thải nhiệt hóa chuyển đổi thành năng lượng trường hợp của harare thành phố metropolitan, zimbabwe

Sự phù hợp chất thải rắn đô thị Các thành phố Châu Phi chất thải nhiệt hóa chuyển đổi thành lượng: Trường hợp Harare Thành phố Metropolitan, Zimbabwe Giới thiệu Ngày có nhiều quốc gia phát triển cho thấy khuyến khích thu hồi lượng từ chất thải rắn đô thị (MSW) Trong Mỹ, EU số quốc gia châu Á chọn có thành cơng lĩnh vực này, công nghệ từ chất thải thành lượng (WtE) gies chưa chấp nhận hoàn toàn hầu hết thành phố châu Phi (Scarlat cộng sự, 2015) Cho đến nay, số thành cơng ghi nhận việc hệ (Namibia, Nigeria, Nam Phi) khí bãi rác (LFG) thành điện (Mauritius, Nam Phi) (Amsterdam Thopil, 2017; Ogunjuyigbe cộng sự, 2017) Một số, Cameroon, thu hồi làm bùng phát khí mê-tan sinh học từ CTRSH bãi chơn lấp chủ yếu lý an tồn môi trường (Roopnarain Adeleke, 2017) Đối với đốt CTRSH (MSWI), khơng có chức nhà máy tional chưa thành lập MSWI đầy hứa hẹn nhà máy xây dựng Addis Ababa (Năng lượng Thế giới Hội đồng (WEC), 2016) Không nghi ngờ nữa, nhu cầu đầu tư kỹ thuật WtE hệ thống lựa chọn để xử lý CTRSH hệ thống trai việc chậm áp dụng WtE thành phố Châu Phi, đặc biệt nơi có sẵn đất để xây dựng bãi chôn lấp giá rẻ (Amsterdam Thopil, 2017) Ngoài ra, hầu hết Các thành phố Châu Phi, liệu cập nhật liên quan đến chất hóa học teristics MSW tạo thiếu, điều làm cho chúng mặt kỹ thuật không chuẩn bị cho WtE Thu gom rác thải truyền thống đường thải bỏ phổ biến Châu Phi, có nhiều thiếu sót Trên tồn giới, mục tiêu đại quản lý chất thải chuyển từ xử lý chất thải sang cung cấp cho kinh tế nguyên liệu thô thứ cấp phục hồi lượng mạnh mẽ, lý WtE trở thành đổi lãi (Malinauskaite cộng sự, 2017) Để hỗ trợ trình chuyển đổi nhanh chóng theo hướng này, lượng vật liệu thu hồi từ chất thải luồng phải quảng bá Các ước tính quan trọng lượng MSW tiềm địa chất thực toàn cầu lục địa châu Phi cấp Vlaskin (2018) Scarlat et al (2015), tương ứng, công việc họ xứng đáng theo dõi với quốc gia cụ thể đánh giá Trong mục tiêu WtE chất thải kinh nghiệm quốc tế WtE nguồn lượng tái tạo để tăng cường nguồn cung cấp thông thường plies (Lombardi cộng sự, 2015; Mutz cộng sự, 2017; WEC, 2016) Trong nghiên cứu mô tả báo này, Harare, người châu Phi điển hình thành phố, chọn làm nghiên cứu điển hình MSW lấy mẫu kiểm tra cách sử dụng phương pháp luận tiêu chuẩn để báo cáo liệu đặc tính nhiệt hóa lần để ước tính tiềm năng lượng Bài báo cấu trúc sau: đầu tiên, trình bày phương pháp luận sau kiểm tra CTRSH Các đặc tính nhiệt hóa hàm lượng lượng CTRSH báo cáo so sánh với báo cáo từ thành phố khu vực bên châu Phi Một thảo luận chuyên sâu cung cấp cho quỷ chiến lược khả ứng dụng cơng nghệ WtE nhiệt hóa cơng nghệ (thiêu đốt, khí hóa nhiệt phân) cho trường hợp điều tra, bao gồm mô lý thuyết lượng tiềm phục hồi Ở cấp địa phương, mục tiêu đánh giá để hỗ trợ nỗ lực Zimbabwe việc kết hợp WtE vào Hệ thống quản lý chất thải nạo lần cung cấp liệu đặc tính vật lý hóa học CTRSH.Nhìn chung, người ta hy vọng nghiên cứu hỗ trợ việc kích thích tăng trưởng WtE nước phát triển, đặc biệt Châu Phi Nguyên liệu phương pháp 2.1 Khu vực nghiên cứu Thành phố Thủ đô Harare (sau gọi Thành phố Harare) nằm phía đơng bắc Zimbabwe thủ đô đất nước trung tâm hành thương mại Mặc dù địa lý nhỏ diện tích đồ họa khoảng 961 km , có 2,5 triệu người, đại diện cho 49,5% dân số thành thị (Zimbabwe National Báo cáo thống kê, 2012) Trong nghiên cứu tại, MSW lấy mẫu thông qua mô tả chất thải cuối đường ống ba chất thải bãi thải nằm Harare, Chitungwiza Epworth Trong Năm 2016, Zimbabwe ước tính tạo 1,9 triệu MSW từ khu dân cư, thương mại công nghiệp (Cơ quan Quản lý Môi trường (EMA), 2016) Riêng thành phố Harare tạo 371.697 MSW, 90% ước tính tái chế tái sử dụng (A Phân tích tình hình quản lý chất thải rắn Zimbabwe Trung tâm đô thị, 2013) Trong số rác thải này, 49% thức thu gom để vứt bỏ, 13,6% tái chế, 4,1% bị vứt bỏ bừa bãi môi trường, 37,6% bị đốt cháy chôn lấp nguồn (EMA, 2016) Theo khảo sát EMA thực Năm 2016 2017, thu gom CTRSH Harare giảm từ 52% năm 2011 lên 48,7% vào năm 2016 (EMA, 2016) Điều dẫn đến tích tụ nhanh chóng chất thải chờ thu gom hàng ngày hầu hết khu vực thành phố (Hình Phụ lục 1) Ba cách xử lý chất thải thức địa điểm (Pomona, Golden Quarry Chitungwiza) người bãi rác lâu năm không bảo vệ thiếu chế để ngăn chặn rò rỉ không thấm vào mạch nước ngầm Người Zimbabwe kế hoạch phủ để xây dựng bãi chơn lấp hợp vệ sinh vào hoạt động vào cuối năm 2018 (Zimbabwe Integrated Solid Kế hoạch Quản lý Chất thải, 2014) Mặc dù đạt quan trọng lợi ích việc tái chế, đặc biệt nhựa giấy gợn sóng (Hình Phụ lục 1), thành phố phải đối mặt với thách thức nghiêm trọng đối phó với số lượng chất thải ngày tăng Việc quản lý CTRSH khiến quyền Zimbabwe đề cập đến việc lập kế hoạch quản lý tổng hợp chất thải rắn (sau gọi ISWMP), công bố vào tháng năm 2014 (GOZ, 2014) Kế hoạch nêu bật số chiến lược can thiệp, có thu hồi lượng từ CTRSH Cho dù bước quan trọng này, liệu để hỗ trợ việc triển khai kế hoạch vấn đề khơng có sẵn Cơng việc tại, đó, thể bước quan trọng việc cung cấp liệu phép định sáng suốt 2.2 Thu thập mẫu, chuẩn bị phân tích Để có mẫu đại diện cho việc phân tích thơng số vật lý hóa học liên quan đến thu hồi lượng, Tiêu chuẩn Hoa Kỳ Thử nghiệm Vật liệu (ASTM) tiêu chuẩn D5231-92 (ASTM, 2016) tuân theo lấy mẫu từ ba trang web Ở Zimbabwe, tháng Bảy đánh dấu kết thúc mùa đông, mà nói chung lạnh khơ Ảnh hưởng mưa biển trai phần lớn bị loại khỏi nghiên cứu Ba mươi tám (38) mẫu thu thập phân loại thành 11 loại (Xem Bảng S1 Tài liệu bổ sung) Từ điều này, trả lời mẫu gửi tách sấy khô tủ sấy (ở 90 ± ° C đạt trọng lượng khơng đổi) sau chúng tạo thành lông nhiệt chuẩn bị cho thí nghiệm đo nhiệt trọng lượng (TG) thơng qua cắt nhỏ, nghiền sàng Độ ẩm (MC) xác định theo phương pháp người Ailen nêu EPA (Quy trình Đặc điểm Chất thải Đơ thị, 1996) Các kỹ thuật tiêu chuẩn để thực phân tích TG MSW / mẫu sinh khối dựa ASTM E872-82 (2013a) ASTM E1756-05 (2015) theo dõi để có giá trị cho chất bay hơi, cacbon cố định hàm lượng tro hoàn nguyên mẫu Phân tích cuối thực cách sử dụng CHNS / O ele máy phân tích tâm thần (PerkinElmer, 2400 series II, Utah, USA) Phân tích clo thực cách sử dụng huỳnh quang tia X Máy đo phổ (XRF) (PW2400, Philips, Hà Lan) Proce dure tuân theo ASTM E1621-13, Hướng dẫn tiêu chuẩn cho nguyên tố phân tích quang phổ huỳnh quang tia X tán sắc bước sóng etry (ASTM 2013b) Hình Thành phần vật chất CTRSH Thành phố Harare năm 2016 2017 so với trung bình thị tồn quốc năm 2011 (số liệu nguồn: 2011-2016, EMA (2016); 2017, nghiên cứu tại) Phân tích hàm lượng lượng Giá trị gia nhiệt biểu thị lượng nhiệt tỏa trình đốt cháy lượng nhiên liệu cụ thể so sánh với đơn vị trọng lượng thể tích nhiên liệu (Basu, 2010) Đối với MSW, giá trị nhiệt thấp sở ẩm ướt (LHV wb ) giá trị cao thước đo quan trọng giá trị loại nhiên liệu dựa nhiệt Các quy trình WtE phải tiêu tốn lượng để loại bỏ mois cố định nguyên liệu trước nhiệt hữu ích thu hồi từ buồng đốt (Komilis cộng sự, 2014) Trong nghiên cứu tại, Hàm lượng lượng mẫu hoàn nguyên xác định đo trực tiếp IKA C5000 (IKA-Werke GmbH & Co, Germany) điều khiển nhiệt lượng kế bom thông qua phương pháp com mềm dẻo với ASTM 5468 ước tính từ cuối liệu phân tích sử dụng phương trình Dulong sửa đổi (Hosokai cộng sự, 2016) để so sánh kết Chi tiết phân tích chuyển đổi sang LHV wb đưa vào Tài liệu bổ sung Cho rõ ràng, tính tốn ví dụ tiềm năng lượng cung cấp kết thảo luận Thành phần vật lý CTRSH Thành phần vật chất CTRSH Thành phố Harare (Hình 1) phản ánh nhiều thành phố có thu nhập thấp trung bình, nơi phần hữu chiếm phần lớn (Hoornweg Bhada-Tata, 2012) Tổng thông lượng MSW tăng gần gấp đôi khoảng thời gian bảy năm với gia tăng tỷ trọng chất hữu cơ, chất hữu tái chế (giấy, nhựa, kim loại kính) bị rơi Dữ liệu bổ sung thu thập cho thấy tăng tái chế từ 3% năm 2011 lên 13,6% năm 2017, nhiều lợi ích quan trọng thực tái chế giấy gợn sóng Hiểu xu hướng quan trọng việc lập kế hoạch WtE nhiệt không đồng CTRSH làm nguyên liệu thường xuất thách thức kỹ thuật ứng dụng nhiệt (Komilis et al., 2014) Chất bẩn incombustibles đại diện cho chất gây ô nhiễm phải loại bỏ trước xử lý nhiệt hoặc, trường hợp đốt tion, thu hồi từ tro đáy Từ Hình 1, lập kế hoạch xử lý WtE nhiệt cho trường hợp điều tra xem xét phần từ 70-80% trọng lượng Một số thành phố Châu Phi có so tỷ lệ rác dễ cháy, ví dụ Accra, Ghana (89 trọng lượng), Abeokuta, Nigeria (86,3 trọng lượng) Onitsha, Nigeria (83,1 wt%) (Miezah cộng sự, 2015; Ogunjuyigbe cộng sự, 2017) Trong vấn đề, thành phố so sánh tốt với nhiều khu vực xung quanh giới nơi hệ thống WtE thành cơng (Hình 2) Chất thải gỗ khơng đáng kể tất năm từ 2011-2017 Ở hầu hết Các nước Châu Phi, gỗ không coi chất thải sử dụng lượng sinh khối để sưởi ấm sơ cấp lượng điện lớn thâm hụt (Scarlat cộng sự, 2015) Tỷ trọng chất dẻo (13,4%) 8%, mức trung bình nước thu nhập thấp (Hoornweg Bhada-Tata, 2012), cung cấp khả bắt lửa tốt cho MSW chúng có giá trị gia nhiệt lên đến 40 MJ kg −1 (Zhou cộng sự, 2015) Hạn chế với nhựa khả tái chế hấp dẫn chúng tiềm năng, làm cho khả sẵn có lâu dài chúng WtE nhiệt ứng dụng khó dự đốn (Schwarzbưck cộng sự, 2016) Hàm lượng ẩm loại bỏ Bảng trình bày liệu bị loại bỏ MC cho Thành phố Harare Nhưdự kiến, chất thải thực phẩm ghi nhận MC cao Trong lĩnh vực khảo sát, ghi nhận hầu hết chất thải thực phẩm vứt bỏ túi nhựa, điều giúp giữ MC cao Bởi ảnh hưởng mùa khơ, thành phần chất thải cịn lại tương đối khơ, MC tổng thể thấp Nó mong đợi MC tổng thể 45% ghi lại mùa mưa tỷ lệ chất thải xanh cao xâm nhập nước mưa Điều làm giảm đáng kể tổng thể hàm lượng lượng CTRSH Vì lý này, chuyển hướng thực phẩm Hình Tổng thành phần dễ cháy (* bao gồm phần hữu chất thải rắn đô thị [OFMSW]) chất không cháy phần nhỏ cho thành phố khu vực khác bao gồm Hoa Kỳ Nguồn liệu: a, nghiên cứu tại; b, Nordi cộng (2017); c, Hla Roberts (2015); d, Eddine Salah (2012); e, Siddiqui cộng (2017); f, EPA (2016); Malinauskaite cộng (2017) Tất phân số là% wt Bảng Hàm lượng ẩm loại bỏ thành phần chất thải khác Bảng Kết phân tích gần cuối mẫu sở khô chất thải để xử lý sinh hóa (chẳng hạn phân hủy kỵ khí [AD] ủ phân) tận dụng chất thải lại để làm nhiệt chuyển đổi mal mang lại mức tăng thu hồi lượng tối ưu Hơn nữa, biện pháp để giảm xâm nhập nước mưa mùa mưa kết hợp việc thu gom xử lý chất thải sở vật chất tuổi nhằm giảm thiểu dao động MC MC điển hình phạm vi cho thành phố khu vực Eddine báo cáo Salah (2012), Ogunjuyigbe cộng (2017) Roopnarain Adeleke (2017) Thành phần hóa học CTRSH Dữ liệu từ phân tích gần cuối cho thấy chất thải có tiềm oxy hóa cao (9,8 trọng lượng% tro dễ cháy phần, 31,2% trọng lượng toàn luồng MSW) (Bảng 2) Hơn nữa, proxi- chuẩn hóa giá trị độ ẩm, tro chất dễ cháy (chất bay cacbon cố định) vẽ vào sơ đồ Tanner để tự kết hợp khả vận hành CTRSH nhiên liệu phụ (Hình 3) Khi giá trị vẽ đồ thị mẫu nằm vùng bóng mờ Makarichi cộng Hình Sơ đồ Tanner cho khả tự cháy MSW Nguồn liệu: a, nghiên cứu tại; b, d, e, Lu cộng (2017); NS, Suthapanich (2014) Lưu ý: Thành phố Harare (mẫu) biểu thị CTRSH không bao gồm chất không cháy Bảng Hàm lượng lượng phân tích kết khu vực (trong MC ⩽ 50% trọng lượng, tro ⩽ 60% trọng lượng chất dễ cháy ⩾25 wt%), MSW sử dụng làm nguyên liệu cho nhiệt phiên mà không yêu cầu nhiên liệu bổ sung (Komilis et al., 2014) Kết cho thấy CTRSH từ Harare xử lý nhiệt mà không cần thêm nhiên liệu so sánh tốt với thành phố khu vực khác nơi WtE thành công Kết cho thấy nồng độ nhỏ lưu huỳnh 0,74 0,85% trọng lượng sở khô giá trị nitơ 1,43 2,65 trọng lượng% Dấu vết Cl phát Những gợi ý khả cao diện khí axit kết thải khí thải nhà máy điện Vì lý này, lập kế hoạch WtE phải bao gồm việc lắp đặt hệ thống xử lý khí thải tiêu chuẩn để tuân thủ quy định hành khí thải.Nên đánh giá thêm để dự đốn xác tions liên quan đến phát thải khơng khí Hàm lượng lượng MSW Bảng cho thấy wb LHV trung bình tồn MSW từ Thành phố Harare tìm thấy 10,1 MJ kg −1 cách đo trực tiếp nhẩm 9,3 MJ kg −1 cách ước lượng Hosokai cộng (2016) đề cập ước tính hàm lượng lượng cho nhiên liệu rắn, Bảng Tổng quan cơng nghệ WtE nhiệt hóa áp dụng cho nghiên cứu Các thành phần không cần loại bỏ trước xử lý nhiệt † Đối với MSWI, giá trị dành cho thiết kế thận trọng với khả xử lý lên đến 200.000 năm -1 , thông số 400 ° C, 45 bar Sự thay đổi 10% chấp nhận 770 loại nhiên liệu rắn mà họ đánh giá Do đó, điều xác nhận kết báo cáo nghiên cứu ước tính chấp nhận hàm lượng lượng cho MSW Thành phố Harare LHV cao mức trung bình cho quốc gia phát triển Lý gấp đơi Đầu tiên tỷ lệ chất dẻo cao (với MC thấp nhiệt lượng cao giá trị) mang lại hàm lượng lượng tổng thể cao (Schwarzböckvà cộng sự, 2016) Việc loại bỏ nhựa trước xử lý thấp Zimbabwe, tỷ lệ lớn nhựa gửi đến bãi xử lý chất thải Thứ hai, việc lấy mẫu tiến hành thời kỳ tương đối khô hạn Zimbabwe, điều làm giảm MC tổng thể chất thải Vì lý này, WtE cuối giai đoạn lập kế hoạch phải tính đến tình xấu nơi MC cao nơi tái chế nhựa chất thải tối ưu hóa Các nghiên cứu tương tự quốc gia châu Phi chọn đồng tình rằng, LHV tổng thể trung bình cho MSW thấp tới 5,0- 6,0 MJ kg −1 , người trung tâm thị có giá trị nhiệt lượng cao ues, ví dụ Addis Ababa, Ethiopia (12,0 MJ kg −1 ), Nam Châu Phi (7,0 MJ kg −1 ) thành phố phía nam phía bắc Nigeria (13,1 11,9 MJ kg −1 , tương ứng) (Amsterdam Thopil, Năm 2017; Cambridge Industries Energy, 2017; Ogunjuyigbe cộng sự, 2017) Tính phù hợp MSW WtE cụ thểcơng nghệ nhiệt hóa Cho lưu lượng MSW ước tính 421.757 năm -1 , khoảng 11,1% hấp thụ tái chế (EMA, 2016), với LHV 10,1 MJ kg −1 lượng tiềm di truyền chất thải ước tính 3,8 × 10 GJ Trong thực tế, nhiên, tất tiềm chuyển đổi thành lượng hữu ích Sản lượng lượng thực tế phụ thuộc vào nhiệt Công nghệ WtE chọn, công suất xử lý lắp đặt, hiệu quy trình liên quan Bảng cho thấy yêu cầu bản- ments, q trình chuyển đổi nhiệt hóa sản phẩm cho công nghệ thảo luận phần sau Trong phòng thảo luận, nhà máy điển hình với cơng suất 500 ngày −1 giả định đại diện cho sở quy mơ trung bình Đốt (MSWI) có thu hồi lượng Đốt CTRSH (MSWI) tùy chọn WtE qua sử dụng hoàn thiện mặt cơng nghệ (Beyene et al., 2018) Nó áp dụng thành công nhiều quốc gia, đặc biệt nơi khan đất để xây dựng bãi chôn lấp đắt tiền Các quốc gia dẫn đầu lực bao gồm Trung Quốc, Makarichi cộng hầu hết quốc gia thành viên EU bao gồm Đức Pháp (Makarichi cộng sự, 2018) Bất chấp tranh cãi khí thải phát thải, MSWI cung cấp nhiều lợi bao gồm khối lượng chất thải giảm ume 90% giảm 70% khối lượng (Beyene cộng sự, 2018) Công suất xử lý lên đến 1500 ngày -1 nhiều nước Châu Á Châu Âu (WEC, 2016) Trong MSWI, sản xuất lượng đạt cách phục hồi phần nội dung nhiệt sản phẩm đốt cháy, thường thông qua việc sử dụng máy tạo nước tích hợp với lị đốt (Lombardi cộng sự, 2015) Cấu hình quy trình MSWI nhiệt' (yêu cầu bão hòa), 'chỉ điện' 'kết hợp nhiệt cơng suất '(CHP) Trong cấu hình nguồn CHP, nhiệt phải tạo cung cấp cho tuabin chu trình Rankine (Brown, 2011; Vlaskin, 2018) Các tiêu thụ lượng điện hệ thống MSWI thay đổi tùy thuộc chủ yếu dựa vào chất lượng nguyên liệu phạm vi 20-150 KWh -1 MSW (Chang cộng sự, 1998; Rajcoomar Ramjeawon, 2017; Tang cộng sự, 2013) Trong trường hợp LHV thấp 6,0 MJ kg −1 MC nguyên liệu nạp mức cao, lượng điện đầu vào, cần bổ sung thêm nhiên liệu phụ trợ chẳng hạn dầu diesel để cải thiện trình đốt cháy (Tang cộng sự, 2013) Điều làm cho tổng chi phí đốt rác cao làm giảm hiệu suất kinh tế hệ thống MSWI Mạng lưới suất lượng hệ thống MSWI nằm khoảng từ 350-600 KWh -1 MSW phụ thuộc chủ yếu vào LHV nguyên liệu hiệu nhà máy (Panepinto Zanetti, 2018; Rajcoomar Ramjeawon, 2017; WEC, 2016) MSW đốt ống xoắn sử dụng thông số khoảng 0,7-13,0 MPa, 250-520 ° C Lu cộng (2017) cho thấy 55-70% MSWI EU Hoa Kỳ, sử dụng thông số khoảng 3,8-5,3 MPa, 350-449 ° C Hệ thống kiểm sốt nhiễm khơng khí (APC) cho MSWI cải thiện đáng kể kể từ WtE đời SO HCl loại bỏ đạt gần 100% thơng qua chà ướt nửa khô (Dal Pozzo cộng sự, 2016) NO x công nghệ loại bỏ bao gồm hầu hết khử xúc tác chọn lọc (SCR) không xúc tác chọn lọc giảm (SNCR) Các kỹ thuật loại bỏ hạt bao gồm việc sử dụng lọc vải, kết tủa tĩnh điện kết hợp công nghệ niques (Brown, 2011) Quá trình loại bỏ Dioxin cải thiện 90% kể từ năm 1980 nghiêm ngặt ngày tăng quy định APC tions (Zhan cộng sự, 2016) Bất chấp cải tiến kỹ thuật lớn ments, nhiên, hệ thống MSWI tự tài trợ đầy đủ phải hỗ trợ nguồn doanh thu khác cổng phí, trợ cấp thuế nhập lượng bán (Mutz et al., Năm 2017; Panepinto cộng sự, 2015; WEC, 2016) Một nghiên cứu MSWI nhà máy nước châu Á phát triển kết luận vốn yêu cầu chi phí hoạt động cho chất thải dừng lại năm 2015 trung bình 81.880 la Mỹ 20 đô la Mỹ (Aleluia Ferrão, 2017) Vì lý này, quảng cáo Quy hoạch lắp đặt MSWI phải địi hỏi tính kinh tế kỹ lưỡng đánh giá khả sinh sản Ở Zimbabwe, MSWI áp dụng cho q trình trơ hóa chất thải chăm sóc sức khỏe khơng có khả thu hồi lượng (EMA, 2016; GOZ, 2014) Giới hạn tối thiểu đề xuất cho MSWI thương mại hóa 50.000 năm −1 nguồn cung cấp nguyên liệu thô khả năng, với LHV 7,0 MJ kg −1 (không nhỏ 6,0 MJ lúc nào) (Rand cộng sự, 1999) Do đó, MSW kiểm tra nghiên cứu đáp ứng giới hạn từ kỹ thuật quan điểm, MSWI áp dụng Hơn nữa, tổng thể MSW MC làm cho thích hợp để đốt cháy hàng loạt ghi chuyển động, đặc biệt quan trọng chất thải thực phẩm phân loại nguồn Định kỳ Tuy nhiên, giám sát thay đổi CTRSH cần thiết, thay đổi theo mùa MC phải xem xét đầy đủ Một nhà máy MSWI quy mô vừa với công suất 500 ngày -1 làm giảm tổng lượng MSW đến lưu lượng bãi chôn lấp Harare nửa tạo lượng điện ước tính 102,4 GWh cho năm giả sử hiệu suất nhiệt 20% (Beyene cộng sự, 2018) Mức tiêu thụ lượng điện trung bình hàng năm Zimbabwe 8200 GWh (40% số tiêu thụ ngành công nghiệp) (Quốc tế Cơ quan Năng lượng (IEA), 2017) Về mặt ISWMP, Zimbabwe nhằm cung cấp 10% nhu cầu lượng sở chọn vào năm 2020 thông qua xử lý CTRSH (GOZ, 2014) Từ ước tính trên, sản lượng lượng rịng (khoảng 87 GWh năm −1 ) đáp ứng 3,2% nhu cầu điện hàng năm quốc gia cho lĩnh vực tiềm 6,4% yêu cầu hàng năm cho thương mại cial / khu vực dịch vụ công cộng Bảng A2 cho thấy điện hàng năm tỷ trọng sản xuất lượng nhiên liệu Zimbabwe Việc bổ sung MSWI có tác động tổng thể tăng tỷ trọng nhiên liệu sinh học chất thải từ 1,3% đến 2,2% Đồng lợi ích khí hậu bao gồm lợi ích tuổi thọ lâu dài cho bãi chôn lấp giảm thiểu nhà kính phát thải khí (GHG) từ bãi chơn lấp Ngồi ra, với gia tăng Việc chuyển hướng MSWI, đổ chất thải lộ thiên diễn mạnh mẽ giảm Khí hóa với sử dụng khí tổng hợp Ngồi MSWI, khí hóa nhiệt phân hai WtE cơng nghệ thương mại hóa nhiều quốc gia (Beyene cộng sự, 2018) Ngồi tượng nóng chảy, nhiệt quy trình hóa học ưu tiên MSWI tăng hiệu quả, kiểm sốt khí thải tốt tính linh hoạt sản phẩm liên kết với họ (Matsakas cộng sự, 2017) Của chúngYêu cầu MC nằm khoảng 10-20% và, không giống MSWI ọ phải xử lý CTRSH xử lý trước (ít loại bỏ chất trơ, thủy tinh, kim loại, đá vụn, v.v., xem Bảng 4) Các sản phẩm khí hóa MSW khí tổng hợp, thông thường nhiệt phân tạo dầu sinh học sản phẩm than sinh học sản phẩm phụ (Basu, 2010) Mặc dù yêu cầu đầu vào lượng lớn so với MSWI, khí hóa có sản lượng lượng rịng cao Sudibyo cộng (2017) báo cáo sản lượng điện ròng 769 KWh CO eq 0,803 kg KWh −1 từ q trình khí hóa MSW thông thường với nhiệt trị 19,8 MJ kg −1 MC 40,2% Plasma gasifi cation có sản lượng điện ròng cao Điều chỉnh giá trị ánh sáng liệu nhiệt hóa báo cáo nghiên cứu cho sản lượng điện ròng cho MSW Thành phố Harare 656 KWh -1 (khí hóa thơng thường) 803 KWh −1 (huyết tương khí hóa) Nếu điều chỉnh xem xét, ngày 500 −1 nhà máy khí hóa sử dụng MSW Thành phố Harare có mạng lưới sản lượng lượng 119,7 GWh năm −1 Điều đủ để đáp ứng 8,8% nhu cầu điện cho thương mại Zimbabwe lĩnh vực dịch vụ công cộng 4,4% điện tiêu thụ hàng năm khu vực dân cư theo mức tiêu thụ điện ước tính IEA báo cáo (2017) 119,7 GWh năm −1 từ khí hóa thơng thường MSW làm tăng tỷ lệ sử dụng nhiên liệu sinh học chất thải để phát điện Zimbabwe từ 1,3% đến 2,5% (xem Bảng A2) Với hiệu cao hơn, khí hóa cơng nghệ WtE lựa chọn, đặc biệt nơi mà mối quan tâm lượng khí thải mức quan trọng Các thương mại hóa hệ thống khí hóa khơng phổ biến rộng rãi MSWI, nhiên, tỷ lệ lỗi hệ thống cao so sánh với MSWI (Rajaeifar cộng sự, 2017) Ít nhiều áp dụng ngồi phịng thí nghiệm quy mơ thí điểm khí plasma hư cấu, lượng rịng lợi ích phát thải cao với mà liên kết Nhiệt phân MSW Dầu sinh học, sản phẩm q trình nhiệt phân, có LHV khoảng 13-18 MJ kg −1 sở ướt theo Basu (2010), đồng đánh giá thời điểm báo cáo Nghiên cứu đặt giá trị nhiệt lượng 38 MJ kg −1 (không định cho dù LHV giá trị gia nhiệt cao (HHV), môi trường ẩm ướt sở khô) (Beyene cộng sự, 2018) Các khí khơng ngưng tụ (thành phần chủ yếu gồm CO , CO, CH , C H C H ) có LHV khoảng 11-20 MJ Nm −3 (Basu, 2010) Mặc dù cao LHV, dầu sinh học không tự cháy phải chuyển đổi thành dầu tự cháy đốt cháy nhiên liệu hydrocracking Tuy nhiên, cơng nghệ ưa thích tính linh hoạt sản phẩm, nguồn tốt hóa chất cơng nghiệp hữu ích phenol Nơi sản xuất điện, sản lượng ròng 490 KWh -1 CTRSH xử lý báo cáo (Basu, Năm 2010; Matsakas cộng sự, 2017) Trong MSW điều tra thích hợp, khí hóa, tiền xử lý MSW để thu nhiều nhiên liệu đồng làm cho trình nhiệt phân tiêu tốn nhiều lượng so với MSWI (Basu, 2010) Các công nghệ khác bao gồm carbon thủy nhiệt q trình ion hóa, khí hóa hồ quang plasma q trình nung chảy cịn giai đoạn phát triển chưa thương mại hóa hầu hết các nước phát triển (WEC, 2016) Triển vọng phục hồi lượng từ MSW thành phố tương tự Châu Phi WtE cần thiết khẩn cấp thành phố Châu Phi để hỗ trợ quản lý chất thải Hiện trạng liên quan đến quản lý chất thải Châu Phi ghi nhận nghèo (Couth Trois, 2012) Xử lý nhiệt WtE lựa chọn đầy hứa hẹn cho việc hoàn thành đề cập đến nỗ lực tái chế giảm thiểu chất thải (Snyman Vorster, 2011) Hơn nữa, thành phố châu Phi có lượng điện khổng lồ thâm hụt nguồn lượng bổ sung quan trọng Vlaskin (2018) ước tính tiềm năng lượng MSW tồn cầu 20 tỷ sư tử gigajoules, Scarlat et al (2015) ước tính người châu Phi khu vực đô thị 122 TWh năm -1 điều kiện thu gom rác thải tối ưu Các nghiên cứu bổ sung có liên quan từ thành phố Châu Phi cung cấp Bảng S2 (Tài liệu bổ sung) Nguồn cung cấp toàn cầu bị chi phối nhiên liệu hóa thạch, đó, tăng trưởng WtE đóng vai trị quan trọng khơng có vai trị việc tăng tỷ trọng lượng tái tạo (IEA, 2017) Để đáp ứng nhu cầu kỹ thuật WtE, Châu Phi coun cố gắng phải mở rộng quy mô quản lý chất thải phổ biến họ hệ thống sửa đổi sách quản lý chất thải nhấn mạnh thu gom xử lý Trong nghiên cứu liên quan đến 20 thành phố xung quanh giới, Wilson cộng (2012) kết luận rằng, trước thông qua công nghệ WtE đại, mở rộng việc thu gom rác thải cho toàn thành phố loại bỏ dần bãi thải mở bước quan trọng cho đô thị Nhiều thành phố châu Phi thiếu chức hệ thống quản lý chất thải mà từ hệ thống WtE tốt phát triển (Scarlat cộng sự, 2015) Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit, tổ chức phát triển dựa Châu Âu công ty, cung cấp hướng dẫn quan trọng để áp dụng WtE phát triển lựa chọn quốc gia Các hướng dẫn nhấn mạnh giải vấn đề WtE có nghĩa đạt đến cấp độ phức tạp tình quản lý chất thải vốn nhiều thách thức tion '(Mutz cộng sự, 2017, 10-23) Vì lý này, trước định WtE cuối thực hiện, kỹ lưỡng tài chính, mơi trường phân tích xã hội phải thực Lý tưởng mô tả đặc tính MSW đánh giá kéo dài mùa mưa mùa khô khuyến nghị giai đoạn lập kế hoạch WtE cuối ... tương tự Châu Phi WtE cần thiết khẩn cấp thành phố Châu Phi để hỗ trợ quản lý chất thải Hiện trạng liên quan đến quản lý chất thải Châu Phi ghi nhận nghèo (Couth Trois, 2012) Xử lý nhiệt WtE... Hàm lượng ẩm loại bỏ thành phần chất thải khác Bảng Kết phân tích gần cuối mẫu sở khơ chất thải để xử lý sinh hóa (chẳng hạn phân hủy kỵ khí [AD] ủ phân) tận dụng chất thải lại để làm nhiệt chuyển. .. nơi hệ thống WtE thành cơng (Hình 2) Chất thải gỗ không đáng kể tất năm từ 2011-2017 Ở hầu hết Các nước Châu Phi, gỗ không coi chất thải sử dụng lượng sinh khối để sưởi ấm sơ cấp lượng điện lớn