12 research outputs found
On Regularized Trace Formula of Gribov Semigroup Generated by the Hamiltonian of Reggeon Field Theory in Bargmann Representation
No full textInternational audienceIn Intissar (J Math Anal Appl 305(2):669-689, 2005), the second author have considered the Gribov operator acting on Bargmann space where and with and . Here a and are the standard Bose annihilation and creation operators satisfying the commutation relation . In Reggeon field theory, the real parameters is the four coupling of Pomeron, is Pomeron intercept, is the triple coupling of Pomeron and . He had given an approximation of the semigroup generated by the operator . In particular, he had obtained an estimate approximation in trace norm of this semigroup by the unperturbed semigroup . In Intissar (J Math Anal Appl 437:59-70, 2016), he had regularized the operator by where , i.e he had considered where is the magic coupling of Pomeron. In this case, he had established an exact relation between the degree of subordination of the non-self-adjoint perturbation operator to the unperturbed operator and the number of corrections necessary for the existence of finite formula of the regularized trace. The goal of the work of the authors in this article consists to study the trace of the semigroup , in particular to give an asymptotic expansion of this trace as
Contrôle paramétrique et intensification de la dégradation des polluants émergents en phase aqueuse par Sonochimie, Galvano-Fenton et Sono-Galvano-Fenton
No full textThe aim of the present thesis is to study the degradation of micropollutants in water by advanced oxidation processes, namely Sonochemistry, Galvano-Fenton process and the possibility of their combination. furosemide (FSM), a drug molecule, was chosen as a model micropollutant for the sonochemical degradation in a sono-reactor operating at 3 frequencies (585, 860 and 1140 kHz) under variable acoustic power. This sono-reactor was characterised by calorimetric, pH-metric, conductimetric and ascorbic acid dosimetric methods. Maximum production of HO^• radicals was obtained by adopting a frequency of 585 kHz and an acoustic intensity of 4.3 W.cm-2. The influence of several operating parameters on the sonochemical degradation of FSM introduced at a concentration of 10 mg/L was examined. The results showed that the degradation rate of the FSM increased significantly with increasing sound intensity in the range 0.83-4.3 W.cm-2, and decreased with increasing frequency in the range 585 -1140 kHz. It was also found that a more significant degradation is obtained under acidic conditions at pH 2. In terms of saturating gas, the degradation rate of FSM decreases in the order Ar > air > N2. HO^• radical scavenging tests with tert-butyl alcohol and 2-propanol revealed that the HO^• radical is the main actor in the degradation of FSM. In addition to these results, TOC analyses indicated that inspite of the total degradation of the FSM after 60 min of sonication, the degree of mineralisation remains limited to the order of 25%. Furthermore, Malachite Green (MG) was chosen as a model micropollutant for the study of the patented Galvano-Fenton (GF) advanced oxidation process, a process that allows the production of electrical energy simultaneously. The study of the different GF design parameters revealed that the use of copper, as a low-cost material acting as the cathode in the galvanic coupling, provides the best treatment performance and energy production. The latter can reach the threshold of 220 mW.m-2 by increasing the cathode area from 6 to 36 cm2. A parametric study was carried out to optimise the conditions for VM degradation by the GF process. It was shown that maximum degradation is achieved at a pH of 2 to 3, a temperature of 25 °C, and H2O2 concentration of 3 mM. Under these conditions, complete degradation of the MG was achieved after 30 minutes at an initial concentration of 10 mg/L. Numerical modelling was carried out to complement the experimental study and to reveal the mechanism of free radical formation and consumption, and in situ generation and regeneration of the Fe2+ catalyst, in the absence of an organic substrate and in the presence of a model azo dye, namely acid orange 7 (AO7). The strongest correlation with the experimental results, up to 93.5%, was obtained with the scenario stipulating a reaction mechanism that includes the reactivity of sulphate ions as well as the formation of iron complexes. With the aim of developing a new hybrid treatment technique, it was opportune to carry out a combination of both previous processes that will allow, on the one hand, to use the electrical energy generated during the galvanic coupling and, on the other hand, to make the hybrid process partially or even completely reagent autonomous, through the in-situ production of the H2O2 reagent by the son-chemical route. Preliminary results have revealed the mechanisms of action of ultrasound in the hybrid process, and different configurations have been developed depending on the desired effect.Le présent travail de thèse vise à étudier la dégradation de micropolluants dans l’eau par des procédés d’oxydation avancés, à savoir la Sonochimie, Le procédé Galvano-Fenton et l’éventualité de leur combinaison. Le furosémide (FSM), molécule médicamenteuse, a été choisi comme micropolluant modèle pour la dégradation sonochimique dans un sono-réacteur fonctionnant à 3 fréquences (585, 860et 1140 kHz) sous puissance acoustique variable. Ce sono-réacteur a été caractérisé par des méthodes calorimétriques, pH-métriques, conductimétriques et par dosimétrie à l’acide ascorbique. Une production maximale de radicaux HO● a été obtenue en adoptant une fréquence de 585 kHz et une intensité acoustique de 4,3 W.cm-2. L'influence de plusieurs paramètres de fonctionnement sur la dégradation sonochimique du FSM introduit à une concentration de 10 mg/L a été examinée. Les résultats obtenus ont démontré que la vitesse de dégradation du FSM augmente significativement avec l'augmentation de l'intensité acoustique dans l’intervalle 0,83 - 4,3 W.cm-2, et diminue avec l’accroissement de la fréquence dans la plage 585 - 1140 kHz. Il a été également constaté qu’une dégradation plus significative est obtenue dans des conditions acides à pH 2. En termes de gaz saturant, la vitesse initiale de dégradation du FSM diminue dans l'ordre Ar > air > N2. Les essais de piégeage des radicaux HO• à l’alcool tert-butylique et le propanol-2 ont révélé que le radical HO• est le principal responsable de la dégradation des FSM. En complément de ces résultats, les analyses COT ont indiqué qu’en débit de la dégradation totale du FSM au bout de 60 min de sonication, le degré de minéralisation reste limité à un ordre de 20%. Par ailleurs, le vert de Malachite (VM) a été choisi comme micropolluant modèle pour l’étude du procédé d’oxydation avancé breveté Galvano-Fenton (GF), un procédé permettant simultanément la production d'énergie électrique. L'étude des différents paramètres de conception de GF a révélé que l'utilisation du cuivre, comme matériau à faible coût jouant le rôle de la cathode dans le couplage galvanique, fournit les meilleures performances de traitement et de production d'énergie. Cette dernière peut atteindre le seuil de 220 mW.m-2 en augmentant la surface de la cathode de 6 à 36 cm2. Une étude paramétrique a été menée en vue d’optimiser les conditions de dégradation du VM par le procédé GF. Il a été ainsi démontré qu’une dégradation maximale est atteinte pour un pH de 2 à 3, une température de 25 °C, et une concentration de H2O2 de 3 mM. Sous ces conditions, une dégradation totale du VM a été atteinte au bout de 30 minutes, pour une concentration initiale de 10 mg/L. L’étude expérimentale a été complétée par une modélisation numérique permettant de révéler le mécanisme de formation et de consommation des radicaux libres, et de génération et régénération in situ du catalyseur Fe2+, en l’absence de substrat organique et en présence d’un colorant azoïque modèle, à savoir l’acide orange 7 (AO7). La plus forte corrélation avec les résultats expérimentaux, à hauteur 93. 5%, a été obtenue avec le scénario stipulant un mécanisme réactionnel qui compte la réactivité des ions sulfates ainsi que la formation de complexes de fer. Afin d'améliorer le développement d'une nouvelle technique de traitement hybride, il était opportun de réaliser une combinaison des deux procédés qui permettra, d'une part, d'utiliser l'énergie électrique générée lors du couplage galvanique et, d'autre part, de rendre le procédé hybride partiellement, voire complètement autonome en réactif, par la production in situ du réactif H2O2 par la voie sonochimique. Les résultats préliminaires ont révélé les mécanismes d’action des ultrasons dans le procédé hybride, différentes configurations ont été mises au point en fonction de l’effet visé
Parametric control and intensification of the degradation of emerging pollutants in aqueous phase by Sonochemistry, Galvano-Fenton and Sono-Galvano-Fenton
No full textLe présent travail de thèse vise à étudier la dégradation de micropolluants dans l’eau par des procédés d’oxydation avancés, à savoir la Sonochimie, Le procédé Galvano-Fenton et l’éventualité de leur combinaison. Le furosémide (FSM), molécule médicamenteuse, a été choisi comme micropolluant modèle pour la dégradation sonochimique dans un sono-réacteur fonctionnant à 3 fréquences (585, 860et 1140 kHz) sous puissance acoustique variable. Ce sono-réacteur a été caractérisé par des méthodes calorimétriques, pH-métriques, conductimétriques et par dosimétrie à l’acide ascorbique. Une production maximale de radicaux HO● a été obtenue en adoptant une fréquence de 585 kHz et une intensité acoustique de 4,3 W.cm-2. L'influence de plusieurs paramètres de fonctionnement sur la dégradation sonochimique du FSM introduit à une concentration de 10 mg/L a été examinée. Les résultats obtenus ont démontré que la vitesse de dégradation du FSM augmente significativement avec l'augmentation de l'intensité acoustique dans l’intervalle 0,83 - 4,3 W.cm-2, et diminue avec l’accroissement de la fréquence dans la plage 585 - 1140 kHz. Il a été également constaté qu’une dégradation plus significative est obtenue dans des conditions acides à pH 2. En termes de gaz saturant, la vitesse initiale de dégradation du FSM diminue dans l'ordre Ar > air > N2. Les essais de piégeage des radicaux HO• à l’alcool tert-butylique et le propanol-2 ont révélé que le radical HO• est le principal responsable de la dégradation des FSM. En complément de ces résultats, les analyses COT ont indiqué qu’en débit de la dégradation totale du FSM au bout de 60 min de sonication, le degré de minéralisation reste limité à un ordre de 20%. Par ailleurs, le vert de Malachite (VM) a été choisi comme micropolluant modèle pour l’étude du procédé d’oxydation avancé breveté Galvano-Fenton (GF), un procédé permettant simultanément la production d'énergie électrique. L'étude des différents paramètres de conception de GF a révélé que l'utilisation du cuivre, comme matériau à faible coût jouant le rôle de la cathode dans le couplage galvanique, fournit les meilleures performances de traitement et de production d'énergie. Cette dernière peut atteindre le seuil de 220 mW.m-2 en augmentant la surface de la cathode de 6 à 36 cm2. Une étude paramétrique a été menée en vue d’optimiser les conditions de dégradation du VM par le procédé GF. Il a été ainsi démontré qu’une dégradation maximale est atteinte pour un pH de 2 à 3, une température de 25 °C, et une concentration de H2O2 de 3 mM. Sous ces conditions, une dégradation totale du VM a été atteinte au bout de 30 minutes, pour une concentration initiale de 10 mg/L. L’étude expérimentale a été complétée par une modélisation numérique permettant de révéler le mécanisme de formation et de consommation des radicaux libres, et de génération et régénération in situ du catalyseur Fe2+, en l’absence de substrat organique et en présence d’un colorant azoïque modèle, à savoir l’acide orange 7 (AO7). La plus forte corrélation avec les résultats expérimentaux, à hauteur 93. 5%, a été obtenue avec le scénario stipulant un mécanisme réactionnel qui compte la réactivité des ions sulfates ainsi que la formation de complexes de fer. Afin d'améliorer le développement d'une nouvelle technique de traitement hybride, il était opportun de réaliser une combinaison des deux procédés qui permettra, d'une part, d'utiliser l'énergie électrique générée lors du couplage galvanique et, d'autre part, de rendre le procédé hybride partiellement, voire complètement autonome en réactif, par la production in situ du réactif H2O2 par la voie sonochimique. Les résultats préliminaires ont révélé les mécanismes d’action des ultrasons dans le procédé hybride, différentes configurations ont été mises au point en fonction de l’effet visé.The aim of the present thesis is to study the degradation of micropollutants in water by advanced oxidation processes, namely Sonochemistry, Galvano-Fenton process and the possibility of their combination. furosemide (FSM), a drug molecule, was chosen as a model micropollutant for the sonochemical degradation in a sono-reactor operating at 3 frequencies (585, 860 and 1140 kHz) under variable acoustic power. This sono-reactor was characterised by calorimetric, pH-metric, conductimetric and ascorbic acid dosimetric methods. Maximum production of HO^• radicals was obtained by adopting a frequency of 585 kHz and an acoustic intensity of 4.3 W.cm-2. The influence of several operating parameters on the sonochemical degradation of FSM introduced at a concentration of 10 mg/L was examined. The results showed that the degradation rate of the FSM increased significantly with increasing sound intensity in the range 0.83-4.3 W.cm-2, and decreased with increasing frequency in the range 585 -1140 kHz. It was also found that a more significant degradation is obtained under acidic conditions at pH 2. In terms of saturating gas, the degradation rate of FSM decreases in the order Ar > air > N2. HO^• radical scavenging tests with tert-butyl alcohol and 2-propanol revealed that the HO^• radical is the main actor in the degradation of FSM. In addition to these results, TOC analyses indicated that inspite of the total degradation of the FSM after 60 min of sonication, the degree of mineralisation remains limited to the order of 25%. Furthermore, Malachite Green (MG) was chosen as a model micropollutant for the study of the patented Galvano-Fenton (GF) advanced oxidation process, a process that allows the production of electrical energy simultaneously. The study of the different GF design parameters revealed that the use of copper, as a low-cost material acting as the cathode in the galvanic coupling, provides the best treatment performance and energy production. The latter can reach the threshold of 220 mW.m-2 by increasing the cathode area from 6 to 36 cm2. A parametric study was carried out to optimise the conditions for VM degradation by the GF process. It was shown that maximum degradation is achieved at a pH of 2 to 3, a temperature of 25 °C, and H2O2 concentration of 3 mM. Under these conditions, complete degradation of the MG was achieved after 30 minutes at an initial concentration of 10 mg/L. Numerical modelling was carried out to complement the experimental study and to reveal the mechanism of free radical formation and consumption, and in situ generation and regeneration of the Fe2+ catalyst, in the absence of an organic substrate and in the presence of a model azo dye, namely acid orange 7 (AO7). The strongest correlation with the experimental results, up to 93.5%, was obtained with the scenario stipulating a reaction mechanism that includes the reactivity of sulphate ions as well as the formation of iron complexes. With the aim of developing a new hybrid treatment technique, it was opportune to carry out a combination of both previous processes that will allow, on the one hand, to use the electrical energy generated during the galvanic coupling and, on the other hand, to make the hybrid process partially or even completely reagent autonomous, through the in-situ production of the H2O2 reagent by the son-chemical route. Preliminary results have revealed the mechanisms of action of ultrasound in the hybrid process, and different configurations have been developed depending on the desired effect
Contrôle paramétrique et intensification de la dégradation des polluants émergents en phase aqueuse par Sonochimie, Galvano-Fenton et Sono-Galvano-Fenton
No full textThe aim of the present thesis is to study the degradation of micropollutants in water by advanced oxidation processes, namely Sonochemistry, Galvano-Fenton process and the possibility of their combination. furosemide (FSM), a drug molecule, was chosen as a model micropollutant for the sonochemical degradation in a sono-reactor operating at 3 frequencies (585, 860 and 1140 kHz) under variable acoustic power. This sono-reactor was characterised by calorimetric, pH-metric, conductimetric and ascorbic acid dosimetric methods. Maximum production of HO^• radicals was obtained by adopting a frequency of 585 kHz and an acoustic intensity of 4.3 W.cm-2. The influence of several operating parameters on the sonochemical degradation of FSM introduced at a concentration of 10 mg/L was examined. The results showed that the degradation rate of the FSM increased significantly with increasing sound intensity in the range 0.83-4.3 W.cm-2, and decreased with increasing frequency in the range 585 -1140 kHz. It was also found that a more significant degradation is obtained under acidic conditions at pH 2. In terms of saturating gas, the degradation rate of FSM decreases in the order Ar > air > N2. HO^• radical scavenging tests with tert-butyl alcohol and 2-propanol revealed that the HO^• radical is the main actor in the degradation of FSM. In addition to these results, TOC analyses indicated that inspite of the total degradation of the FSM after 60 min of sonication, the degree of mineralisation remains limited to the order of 25%. Furthermore, Malachite Green (MG) was chosen as a model micropollutant for the study of the patented Galvano-Fenton (GF) advanced oxidation process, a process that allows the production of electrical energy simultaneously. The study of the different GF design parameters revealed that the use of copper, as a low-cost material acting as the cathode in the galvanic coupling, provides the best treatment performance and energy production. The latter can reach the threshold of 220 mW.m-2 by increasing the cathode area from 6 to 36 cm2. A parametric study was carried out to optimise the conditions for VM degradation by the GF process. It was shown that maximum degradation is achieved at a pH of 2 to 3, a temperature of 25 °C, and H2O2 concentration of 3 mM. Under these conditions, complete degradation of the MG was achieved after 30 minutes at an initial concentration of 10 mg/L. Numerical modelling was carried out to complement the experimental study and to reveal the mechanism of free radical formation and consumption, and in situ generation and regeneration of the Fe2+ catalyst, in the absence of an organic substrate and in the presence of a model azo dye, namely acid orange 7 (AO7). The strongest correlation with the experimental results, up to 93.5%, was obtained with the scenario stipulating a reaction mechanism that includes the reactivity of sulphate ions as well as the formation of iron complexes. With the aim of developing a new hybrid treatment technique, it was opportune to carry out a combination of both previous processes that will allow, on the one hand, to use the electrical energy generated during the galvanic coupling and, on the other hand, to make the hybrid process partially or even completely reagent autonomous, through the in-situ production of the H2O2 reagent by the son-chemical route. Preliminary results have revealed the mechanisms of action of ultrasound in the hybrid process, and different configurations have been developed depending on the desired effect.Le présent travail de thèse vise à étudier la dégradation de micropolluants dans l’eau par des procédés d’oxydation avancés, à savoir la Sonochimie, Le procédé Galvano-Fenton et l’éventualité de leur combinaison. Le furosémide (FSM), molécule médicamenteuse, a été choisi comme micropolluant modèle pour la dégradation sonochimique dans un sono-réacteur fonctionnant à 3 fréquences (585, 860et 1140 kHz) sous puissance acoustique variable. Ce sono-réacteur a été caractérisé par des méthodes calorimétriques, pH-métriques, conductimétriques et par dosimétrie à l’acide ascorbique. Une production maximale de radicaux HO● a été obtenue en adoptant une fréquence de 585 kHz et une intensité acoustique de 4,3 W.cm-2. L'influence de plusieurs paramètres de fonctionnement sur la dégradation sonochimique du FSM introduit à une concentration de 10 mg/L a été examinée. Les résultats obtenus ont démontré que la vitesse de dégradation du FSM augmente significativement avec l'augmentation de l'intensité acoustique dans l’intervalle 0,83 - 4,3 W.cm-2, et diminue avec l’accroissement de la fréquence dans la plage 585 - 1140 kHz. Il a été également constaté qu’une dégradation plus significative est obtenue dans des conditions acides à pH 2. En termes de gaz saturant, la vitesse initiale de dégradation du FSM diminue dans l'ordre Ar > air > N2. Les essais de piégeage des radicaux HO• à l’alcool tert-butylique et le propanol-2 ont révélé que le radical HO• est le principal responsable de la dégradation des FSM. En complément de ces résultats, les analyses COT ont indiqué qu’en débit de la dégradation totale du FSM au bout de 60 min de sonication, le degré de minéralisation reste limité à un ordre de 20%. Par ailleurs, le vert de Malachite (VM) a été choisi comme micropolluant modèle pour l’étude du procédé d’oxydation avancé breveté Galvano-Fenton (GF), un procédé permettant simultanément la production d'énergie électrique. L'étude des différents paramètres de conception de GF a révélé que l'utilisation du cuivre, comme matériau à faible coût jouant le rôle de la cathode dans le couplage galvanique, fournit les meilleures performances de traitement et de production d'énergie. Cette dernière peut atteindre le seuil de 220 mW.m-2 en augmentant la surface de la cathode de 6 à 36 cm2. Une étude paramétrique a été menée en vue d’optimiser les conditions de dégradation du VM par le procédé GF. Il a été ainsi démontré qu’une dégradation maximale est atteinte pour un pH de 2 à 3, une température de 25 °C, et une concentration de H2O2 de 3 mM. Sous ces conditions, une dégradation totale du VM a été atteinte au bout de 30 minutes, pour une concentration initiale de 10 mg/L. L’étude expérimentale a été complétée par une modélisation numérique permettant de révéler le mécanisme de formation et de consommation des radicaux libres, et de génération et régénération in situ du catalyseur Fe2+, en l’absence de substrat organique et en présence d’un colorant azoïque modèle, à savoir l’acide orange 7 (AO7). La plus forte corrélation avec les résultats expérimentaux, à hauteur 93. 5%, a été obtenue avec le scénario stipulant un mécanisme réactionnel qui compte la réactivité des ions sulfates ainsi que la formation de complexes de fer. Afin d'améliorer le développement d'une nouvelle technique de traitement hybride, il était opportun de réaliser une combinaison des deux procédés qui permettra, d'une part, d'utiliser l'énergie électrique générée lors du couplage galvanique et, d'autre part, de rendre le procédé hybride partiellement, voire complètement autonome en réactif, par la production in situ du réactif H2O2 par la voie sonochimique. Les résultats préliminaires ont révélé les mécanismes d’action des ultrasons dans le procédé hybride, différentes configurations ont été mises au point en fonction de l’effet visé
Presentation of some elementary properties of Segal-Bargmann space and of unitary Segal-Bargmann transform with applications
No full textIn this work, we present some elementary properties of Segal-Bargmann space
and some properties of unitary Segal Bargmann transform with applications to
differential operators arising out of diffusion problem or of reggeon field
theory.Comment: arXiv admin note: text overlap with arXiv:2201.08490 by other author
Water Remediation from Recalcitrant Pollution Using the Galvano-Fenton Process: A Modeling Approach of the Hydroxyl Radical Generation and the Energy Efficiency
No full textInternational audienc
A Novel Energy-from-Waste Approach for Electrical Energy Production by Galvano–Fenton Process
No full textInternational audienceA novel approach allowing the production of electrical energy by an advanced oxidation process is proposed to eliminate organic micropollutants (MPs) in wastewaters. This approach is based on associating the Galvano–Fenton process to the generation of electrical power. In the previous studies describing the Galvano–Fenton (GF) process, iron was directly coupled to a metal of more positive potential to ensure degradation of organic pollutants without any possibility of producing electrical energy. In this new approach, the Galvano–Fenton process is constructed as an electrochemical cell with an external circuit allowing recovering electrons exchanged during the process. In this study, Malachite Green (MG) dye was used as a model of organic pollutant. Simultaneous MG degradation and electrical energy production with the GF method were investigated in batch process. The investigation of various design parameters emphasis that utilization of copper as a low-cost cathode material in the galvanic couple, provides the best treatment and electrical production performances. Moreover, these performances are improved by increasing the surface area of the cathode. The present work reveals that the GF process has a potential to provide an electrical power density of about 200 W m−2. These interesting performances indicate that this novel Energy-from-Waste strategy of the GF process could serve as an ecological solution for wastewater treatmen
Kinetic pathways of iron electrode transformations in Galvano-Fenton process: A mechanistic investigation of in-situ catalyst formation and regeneration
No full textInternational audienc
The Galvano-Fenton process: Experimental insights and numerical mechanistic investigation applied to the degradation of acid orange 7
No full textInternational audienceIn the present study, the kinetics of degradation of acid orange 7 (AO7) by the Galvano-Fenton process is assessed experimentally and simulated numerically in order to figure out the mechanism of generation and consumption of free radicals with this novel advanced oxidation process. 10 mg/L of the azo dye are degraded during 20 min by combining a copper-iron Galvanic cell to Fenton mechanism at pH 3. The electrochemical and electrolytic reactions are approached following two scenarios, whose the more complex includes the cathodic and anodic reactions, the Fenton scheme and the formation of ferric and ferrous irons complexes and salt as well as the reactivity of sulfate ions. The numerical results demonstrated a high correlation coefficient of 93.5% with experimental results using this latter scenario, while the identified pathways of generation and consumption of H O • and S O 4 •− , considering their contribution to the initiation reactions of the chain mechanism of AO7 degradation, demonstrated a significant participation of S O 4 •−. The sensitivity of the process to the corrosion current was examined numerically over the range 0.3 to 1 mA, the results exhibited the achievement of a steady state for the molar concentrations of H O • and S O 4 •−. This observation was explained by the continuous release of Fe 2 + catalyst in the Galvano-Fenton process, in contrast with the classic Fenton scheme. The comparison of both Galvano-Fenton and classic Fenton processes in one hand, and Galvano-Fenton and electro-Fenton processes in the other hand, was further investigated and discussed numerically
A Techno-Ecological Transformative Approach of Municipal Solid Waste Landfill in Upper-Middle-Income Countries Based on Energy Recovery
No full textThis paper presents several transformative scenarios of municipal solid waste landfilling sites from technical and ecological points of view, applicable to upper-middle-income countries, as per the classification of the World Bank. Our approach is based on numerical simulations of greenhouse gas (GHG) emissions in 2012 and 2025 and numerical simulations of methane emissions in a selected landfilling site, Oued Smar, in Algiers (Algerian capital city), according to the LandGem and IPCC models. Business-as-usual, landfill gas flaring, and electricity generation scenarios are considered in the numerical simulations. Finally, a novel metric dividing the recoverable electrical power by the amount of avoided greenhouse gas emissions is suggested. This paper reveals that the LandGem results were closer to reality and exhibited slightly higher values of energy recovery. A novel “techno-ecological” metric, computed as the ratio of energy recovery to avoided amounts of GHG emissions, was suggested for controlling landfill transformation. Accordingly, transitioning from uncontrolled landfilling to energy recovery could reduce GHG emissions by up to 99.87%, with a generated power of 0.89 W per ton of CO2-eq avoided by 2025
