زباله سوز پلاسما (Plasma Incinerator)
زباله سوز پلاسما (Plasma Incinerator) یک فناوری پیشرفته است که با استفاده از حرارت بالا (تا ۱۰٫۰۰۰ درجه سانتیگراد)، زباله‌ها را به عناصر اولیه تجزیه می‌کند. فرآیند پلاسما، کلیه پسماند آلی و مصنوعی را به گاز سنتز و گداخته کریستالی تبدیل می کند.
زباله سوزی با پلاسما دارای مزایایی مختلفی از جمله:
کاهش حجم زباله: با استفاده از زباله سوز پلاسما، حجم زباله‌ها به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. این کاهش به معنای نیاز به فضای دفن کمتر برای خروجی است.
. تولید انرژی: از حرارت حاصل از فرآیند زباله سوزی در زباله سوزهای پلاسما، می‌توان برای تولید بخار آب و تولید برق استفاده کرد.
. کاهش آلاینده‌ها: زباله سوز پلاسما به طور موثر آلاینده‌های محیطی را کاهش می‌دهد و گازهای آلاینده حاصل از این فرآیند به نحوه قابل توجهی کمتر از سایر روشهاست.
زباله سوز پلاسما (Plasma Incinerator)
زباله سوزهای فلاتِک در انواع ذیل و در ظرفیت های مختلف قابل سفارش می باشد.
در صورت وجود چند پسماند مختلف در یک واحد صنعتی، با استفاده از فن آوری های نوین شبیه سازی و تلفیق روشهای مختلف، امکان مدیریت پسماند مختلف با استفاده از یک دستگاه امکان پذیر می باشد.
سیستم زباله سوز پلاسما
اولین زباله سوز پلاسما یا برجسته‌سازی حرارتی زباله‌ها (Waste-to-Energy) در دنیا، در دهه ۱۹۳۰ میلادی در شهر استاکهولم، سوئد، تاسیس شد. این سیستم متشکل از یک ساختمان برجسته حرارتی بود که با استفاده از فناوری احتراق زباله، انرژی حرارتی تولید می‌کرد و آن را به تولید برق و حرارت برای استفاده در شهر می‌تبدیل می‌کرد. این سیستم نوآورانه در آن زمان، نتایج مثبتی در بهره‌وری انرژی و کاهش حجم زباله‌های شهری داشت.
این فناوری امکان تبدیل زباله‌های جامد به انرژی قابل استفاده و کاهش حجم زباله را فراهم می‌کند، همچنین برای جلوگیری از آلودگی هوا و آلودگی محیط زیست موثر است. همچنین، زباله سوزی پلاسما می‌تواند به عنوان منبع انرژی قابل استفاده در شبکه‌های برق شهری استفاده شود.
E+
روش انرژی پلاس یا E+ زباله سوز پلاسما کارآمد و با قابلیت های متنوع جهت مدیریت چندگانه انواع پسماند می باشد. در این روش با ترکیب متد متنوع سوزاندن نظیر پلاسماي گرم و استفاده از مشعل های متداول همراه با گازی سازی (انواع پسماند)، ضمن کاهش میزان پسماند تا ۱%، قادر به تولید انرژی های مختلفی نظیر: برق، حرارت، بخار و… می باشد.
تبدیل زباله به انرژی از طریق تکنولوژی گازی سازی پلاسما روشی نوین برای صنعت انرژی می باشد. در واقع سوزاندن زباله، درست مانند انواع دیگر سوختها، می تواند گرمای لازم را برای راه اندازی توربین ها و تولید برق تامین نماید. زباله سوزی با استفاده از انرژی پلاسما و حرارتی بالاتر از ۵۰۰۰ درجه سانتیگراد، موجب تبدیل زباله ها به عناصر اولیه و تولید گاز سنتز می شود.
تنها مشکل این است که سوزاندن زباله‌ها، مواد شیمیایی سمی مختلفی را منتشر می‌کند که می‌توانند هوا را آلوده کرده و در صورت استفاده در مقیاس وسیع منجر به تخریب لایه ازن شوند. با این حال، همه اینها با فناوری‌های جدید که نوید تولید انرژی پاک و در عین حال زباله‌های کمتری را می‌دهند، در حال تغییر است و کاربردی ترین این فناوری‌ها فرآیند گازسازی پلاسما می باشد.
(PGP) Plasma Gasification Process
PGP جدیدترین پروسه در فناوری زباله سوز است، و برای علاقه مندان به فیزیک، چشم انداز استفاده از پلاسما “حالت چهارم ماده” به خودی خود یک چشم انداز جذاب است. اساساً، فرآیند گازسازی پلاسما (همچنین به عنوان گازسازی قوس پلاسما شناخته می‌شود) با ایجاد یک قوس الکتریکی بین دو الکترود که از هم فاصله دارند، کار می‌کند. گاز بی اثر تحت فشار از طریق قوس عبور داده می شود و به یک محفظه احتراق زباله هدایت می شود. دمای داخل این محفظه می تواند به (بالاتر از ۵۰۰۰ درجه سانتیگراد) در ستون قوس برسد.
زباله سوز چند منظوره هیبریدی
فرآیند انرژی پلاس مهندسی انرژی فلات E+
فرآیند انرژی پلاس روشی نوین می باشد. زباله سوز پلاسما با حذف هرگونه عناصر آینده موجود در زباله های شهری که به طور سنتی غیر قابل بازیافت هستند، آغاز می شود. سپس، ضایعات باقیمانده به یک گازساز وارد می‌شود که از مشعل چندگانه سوز و گرمای بازیافتی از بخشهای مختلف زباله سوز برای گازدار کردن زباله‌ها استفاده می‌کند. این فرآِیند گازهای مختلفی از جمله گازهای بسیار سمی را آزاد می کند که در مرحله بعد از طریق قوس پلاسما به صورت کامل تصفیه می شود.
تشریح فرآیند E+
ورود پسماند به زباله سوز از قسمت Waste Input در فرم های جامد، مایع و گاز صورت می پذیرد. فرآیند بارگیری از طرق مختلفی نظیر Screw Conveyor برای انتقال زباله های جامد، پمپ برای تزریق مایعات و داکت برای ورود هوای آلوده انجام می پذیرد. راکتور (۲) که در قسمت گازی سازی از یک مشعل گازسوز و یک مشعل پلاسما (۱) بهره می گیرد، عملیات تولید و تصفیه گاز را برعهده دارد.
هر گونه زباله جامد باقیمانده از فرآیند انرژی پلاس، در مرحله بعد وارد محفظه پلاسما شده واز زباله ها مایعی ذوب شده تولید می کند که پس از خنک شدن شبیه شیشه بوده و از قسمت (۳) خارج می شود. این سرباره را می تواند در کاربردهای مختلف ساختمانی استفاده نمود.
در چنین دمای بالایی، ماده به معنای واقعی کلمه در حالت گازی خنثی به اشکال عنصری اصلی خود تجزیه می‌شود. این گاز مصنوعی، «Syngas» نامیده می‌شود. از این گاز می توان برای استفاده‌های مشابه گاز طبیعی، نظیر راه‌اندازی توربین‌ها در یک نیروگاه برق بهره جست. همچنین استفاده ای مشابه گازهای هیدروژن، مانند پیل های سوختی. گاز سنتز، حتی می توان قسمت قابل توجهی از آن را به سوخت مایع تبدیل نموده و به طور بالقوه می تواند از آن در نسل های جدید وسایل نقلیه استفاده نمود.
با استفاده از سیستم گازی سازی پلاسما، تقریباً ۹۹ درصد از زباله های جامد به گاز سنتز تبدیل می شود. یک درصد باقیمانده از زباله جامد نیز به صورت “سرباره” از زباله سوز خارج می گردد. گاز پس از خروج از سیستم وارد سیکلون غبارگیر (۴) می شود و ذرات ریز معلق در گاز Fly Ash از گاز جدا می شود.
از مشاوره رایگان کارشناسان رسمی محیط زیست استفاده کنید.
فیلتراسیون
در ادامه گاز سنتز جهت تنظیم pH و جداسازی سایر ذرات معلق وارد اسکرابر می شود. سپس در قسمت (۶) گاز خنک شده و با توجه به فشار منفی ایجاد شده توسط Blower قسمت (۷) جهت تکمیل فرآیند فیلتراسیون وارد فیلترهای کیسه ای بخش (۸) می شود.
سیستم کنترل هوشمند دستگاه (۹) با بهره گیری از کنترلر PLC و نمایشگرهای HMI، وظیفه تامین ابزار لازم برای کنترل هر چه بهتر سیستم را بر عهده دارد. بهره گیری از برنامه اختصاصی E+ بهینه سازی و بروز کردن این بخش را امکانپذیر می سازد.
برق و ابزار دقیق
منبع تغذیه (۱۰) وظیفه تامین انرژی مورد نیاز برای پروسه PGP را بر عهده داشته و توصیه می شود. از یک سیستم متعادل کننده نیز برای تثبیت جریان برق استفاده نمود.
بخش (۱۱) مربوط به قرارگیری آنالیزر گاز خروجی و در صورت نیاز نمونه برداری طراحی شده است. این واحد را می توان با آنالیزر آنلاین گاز تجهیز نموده و اطلاعات مربوط به گازهای خروجی را به صورت لحظه ای پایش نمود.
گاز سنتر
وقتی که گاز سنتز با اکسیژن در حضور حرارت و سوخت مانند الکترود پر می‌شود، واکنش اکسیداسیون رخ می‌دهد. در این واکنش، گاز سنتز و هوا با یکدیگر واکنش می‌دهند و انرژی حاصل از این واکنش در شکل حرارت و نور آزاد می‌شود. این عملیات به عنوان احتراق گاز سنتز شناخته می‌شود.
احتراق گاز سنتز در برخی کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد، از جمله در موتورهای داخل سوز و سیستم‌های گرمایش صنعتی.
گاز سنتز به سیستم وارد شده و برای تامین انرژی لازم تمامی تجهیزات بکار می رود. بنابراین، ایجاد یک زباله سوز حلقه ای کارآمد می باشد. این روش به صورت موثر، دفن زباله را به حداقل رسانده و در عین حال هیچگونه گازهای سمی را آزاد نمی کند. گاز سازی پلاسما می تواند انرژی تجدیدپذیر بیشتری نسبت به سایر روشها نظیر، انرژی خورشیدی و بادی ایجاد کند.
با سرمایه گذاری در پروسه PGP می توان از هر ۱۰۰۰ تن زباله، به صورت متوسط ۴۰ مگاوات انرژی برق تولید نمود.
تعدادی شرکت های ارائه دهنده نسل نوین زباله سوزهای پلاسما عبارتند از:
- Siemens Healthineers: سیستم استریلیزاسیون مبتنی بر پلاسما زیمنس از پلاسمای فشار اتمسفر (APP) برای استریل کردن ابزار و تجهیزات پزشکی استفاده می کند.
- تکنولوژی TerraPulse: TerraPulse سیستم زباله سوز پزشکی مبتنی بر پلاسما را معرفی می کند که می تواند انواع مختلفی از زباله های پزشکی و عفونی را امحاء کند.
- پلاسماترون بین المللی: این سیستم سوزاندن زباله های پزشکی مبتنی بر پلاسما، برای بیمارستان های کوچک تا متوسط و مراکز مراقبت های بهداشتی طراحی شده است.
در حالی که فناوری پلاسما مزایای بسیاری را ارائه می دهد، ضروری است که چالش ها و محدودیت ها را قبل از اجرای این راه حل نوآورانه در استراتژی مدیریت زباله بیمارستانی خود در نظر بگیرید.
