زباله سوز پلاسما
روش انرژی پلاس یا E+ زباله سوز پلاسما کارآمد و با قابلیت های متنوع جهت مدیریت چندگانه انواع پسماند می باشد که با ترکیب روشهای متنوع سوزاندن نظیر پلاسما 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 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. سوزاندن زباله در اکثر کشورها یک روش معمول است ولی استفاده از مزیت اضافی تولید انرژی در حین انجام این فرآیند نیز میسر می باشد. 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 ۱۰۰۰۰ 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. استفاده از این روش ترکیبی (انرژی پلاس) به معنی ترکیب سایر روشهای زباله سوزی با فرآیند پلاسما، ضمن بالا بردن قابل توجه راندمان سیستم، موجب کاهش مصرف انرژی مورد نیاز برای فرآیند پلاسما شده در نتیجه فرآیند قوس پلاسما برای پالایش گاز خام حاصله به جای سوزاندن زباله‌های جامد، نتیجه بسیار کارآمدتری دارد.
تشریح فرآیند E+
ورود پسماند به زباله سوز از قسمت Fuel Input در فرم های جامد، مایع و گاز 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، «سینگس» نامیده می‌شود. از این گاز می توان برای استفاده‌های مشابه گاز طبیعی، نظیر راه‌اندازی توربین‌ها در یک نیروگاه برق بهره جست و یا 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 سنتز تولید شده پی از خروج از سیستم وارد سیکلون غبارگیر (۴) می شود و ذرات ریز معلق در گاز Fly Ash تا حد قابل قبولی از گاز جدا می شود.
در ادامه گاز سنتز جهت تنظیم pH و جداسازی سایر ذرات معلق وارد اسکرابر شده سپس در قسمت (۶) گاز خنک شده و با توجه به نیروی انتقالی 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 داشته و بهره گیری از برنامه اختصاصی E+ بهینه سازی و بروز کردن این بخش را امکانپذیر می سازد.
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 سبز تولید شده در مرحله آخر (۱۲) به بخش Flare منتقل شده و می سوزد. با سرمایه گذاری در پروسه PGP می توان از هر ۱۰۰۰ تن زباله، به صورت متوسط ۴۰ مگاوات انرژی برق تولید نمود.
گاز سنتز به سیستم وارد شده و انرژی لازم برای همه تجهیزات، از مشعل های پلاسما گرفته تا سیستم انتقالی که زباله ها را تغذیه می کند، تامین می کند. بنابراین، ایجاد یک زباله سوز حلقه ای کارآمد می باشد که به طور موثر دفن زباله را به حداقل می رساند و در عین حال هیچگونه گازهای سمی را آزاد نمی کند. توانایی فرآیند پلاسما در تجزیه مواد سمی و خطرناک مانند باتری ها و زباله های پزشکی مورد تحسین قرار گرفته است.
گاز سنتز ایجاد شده توسط PGP می تواند به عنوان منبع انرژی نیروگاههای برق مورد استفاده قرار گیرد. گاز سازی پلاسما می تواند انرژی تجدیدپذیر بیشتری نسبت به سایر روشها نظیر، انرژی خورشیدی، باد، گاز محل دفن زباله و انرژی های زمین گرمایی ایجاد کند.
مزایای تکنولوژی انرژی پلاس E+
در حالی که فرآیند زباله سوز پلاسما، در مقیاس کوچک و به صورت آزمایشی با موفقیت به کار گرفته شده است، امید آن می رود که با تکمیل فرآیند در مقیاس بزرگتر، بتوان به طور کامل عملیات مدیریت زباله شهری و بیمارستانی را برای شهرهای بزرگ عملیاتی نموده و با ادغام پتانسیل های موجود، ضمن ایجاد منابع مالی گسترده و اشتغال زایی مناسب، از این روش منحصربفرد به عنوان روشی نوین جهت مدیریت پسماند و تولید انرژی پاک بهره گرفت.
فرآیند اختصاصی گازسازی پلاسما E+، حاصل همکاری و تعامل گروه شهید چمران و مهندسی انرژی فلات، رویکرد متفاوتی را در پیش گرفته و مدعی است، با توجه به ترکیب روشهای کاربردی و متنوع می‌تواند، ضمن ارائه سرویس های چند منظوره جهت امحاء انواع پسماندهای جامد، مایع و گاز در سطوح مختلف آلودگی از شهری، صنعتی و بیمارستانی گرفته تا سمی، خطرناک و رادیواکتیو، بکار گرفته شده و در عین حال مصرف خالص انرژی در سیستم را کاهش داده و کارایی آن را تا بالاترین میزان ۹۹٫۹% افزایش دهد. این مهم می تواند ضمن ساماندهی وضعیت پسماند شهرهای مختلف کشور، از پسماندهای شهری گرفته تا خطرناکترین انواع پسماندهای تولید شده توسط صنایع مختلف، ضمن ایجاد ارزش افزوده و سود قابل توجه که در بخشهای طراحی، ساخت و بهره برداری تا تعمیر و نگهداری قابل تحقق می باشد، دستگاه مذکور را به سیستمی ارزشمند و منحصربفرد برای مقاصد صادراتی تبدیل نماید.
