Measures of waste avoidance via energy recovery in municipalities of Jordan : case study of al-Karak

Other Title(s)

تدابير تجنب النفايات عن طريق استعادة الطاقة في بلديات الأردن : دراسة حالة الكرك

Dissertant

al-Hajaya, Maryam Abduh Awdah Abu Ajur

Thesis advisor

Abu Zayd, Mahmud Zaal Hasan
al-Jabbur, Salah Hamdan Matruk

University

Mutah University

Faculty

Faculty of Engineering

Department

Mechanical Engineering Department

University Country

Jordan

Degree

Master

Degree Date

2020

Arabic Abstract

يواجه الأردن من بين الدول النامية الأخرى مشاكل خطيرة في قطاع الطاقة، حيث هناك طلب مستمر و متزايد على الطاقة و قد تسبب الوقود في تهديد لأمن الطاقة عالمياً، تحويل النفايات الى طاقة يعد مصدرا بديلا للطاقة، يستعرض العمل الحالي وضع طريقتين رئيسيتين للخيارات التكنولوجية لتحويل النفايات الى طاقة (الوقود المشتق من النفايات و الهضم اللاهوائي لاستعادة الطاقة بشكل فعال من النفايات الصلبة البلدية في مدينة الكرك.

تم تنخيل النفايات الصلبة البلدية بأربعة أحجام مختلفة.

تم تصنيف مكونات النفايات الصلبة البلدية إلى عشر مكونات رئيسية.

تم إنتاج نوعين من الوقود المشتق من النفايات بحجمين مختلفين، تم تحديد مكونات الوقود المشتق من النفايات و خصائصها من حيث القيمة الحرارية و محتوى الرطوبة و محتوى العناصر و محتوى الكلور ومحتوى الرماد والمواد المتطايرة و الثقيلة المعادن.

زادت عملية الفرز من قيمة الحرارية للنفايات الصلبة البلدية على أساس جاف من 7.39 ميجا جول / كجم إلى 23.75 ميجا جول / كجم و 19.55 ميجا جول / كجم للأنواع المنتجة من الوقود المشتق من النفايات.

و قد تم تقييم الوقود للاستخدام في تطبيقات مختلفة مثل صناعة الإسمنت و محطات الطاقة الحرارية و التحلية الحرارية و التغويز و التحلل الحراري من ناحية أخرى، تم إخضاع التركيزات المختلفة من الجزء الدقيق من النفايات الصلبة (15) و (50% ومخلفات الفاكهة و الخضروات لعملية الهضم اللاهوائي لإنتاج الغاز الحيوي.

تم نمذجة حركية الغاز الحيوي المنتجة باستخدام نموذجين مختلفين (نموذج من الدرجة الأولى ، و نموذج جومبرتز المعدل).

خلصت هذه الدراسة إلى أنه يمكن استعادة الطاقة من النفايات في مدينة الكرك و يمكن اعتبارهما مصدراً متجدداً للطاقة، مما سيلبي جزئياً الطلب على الطاقة و يضمن حماية البيئة.

English Abstract

Globally, Waste to Energy (WTE) is considered as an alternative energy source, The present research reviewed two methods of WTE technological options (Refuse-derived fuel and anaerobic digestion) for effective energy recovery from municipal solid waste (MSW) in Al-Karak city.

MSW was screened at four different size, which are fraction >100 mm (31%), fraction 50-100 mm (32%), fraction 10-50mm (23%), and fine fraction >10 mm (14%).

The components were categorized into ten main components.

Two types of the potential of RDFs were produced (>100 mm and 50-100 mm), the component of RDFs was identified and their properties in terms of calorific value, proximate and ultimate analysis, moisture content, chlorine content, ash content, volatile matter, and heavy metals.

The screening process increased the heating value of MSW at the dry basis from 7.39 MJ/kg to 23.75 MJ/kg and 19.55 MJ/kg for the produced types of RDFs.

The RDFs were evaluated to be used in different applications such as the cement industry, thermal power plants, thermal desalination, gasification, and pyrolysis.

The different concentrations of the fine fraction of municipal solid waste (FFMSW) (15% and 50%) and fruit and vegetable waste (FVW) were experimentally subjected to anaerobic digestion (AD) to produce biogas.

Biogas production has been modeled by using two different kinetics models (first-order model and, modified Gompertz model).

The kinetic study showed that the first-order kinetic produced a perfect fitting for FVW and 15% FF feedstocks, while the modified Gompertz model presented a better fit for the 50% FF feedstock.

Experimentally, the results showed that the biogas yield for FVW was 376.5 mL/gVS while the biogas yields for the 15% FF and 50% FF were 459.6 mL/gVS and 99.8 mL/gVS, respectively.

This study concluded that there are two methods in which energy can be recovered from waste in Al-Karak city and can be considered as a potential renewable source of energy, which will partially meet energy demand and present a good option for environmental protection.

Main Subjects

Mechanical Engineering

No. of Pages

63

Table of Contents

• APA
• MLA
• AMA

Language

English

Data Type

Arab Theses

Record ID

BIM-1381198