تولید انرژی از زباله

تیم تحریریه پاکزی ۱۳۹۷/۸/۳۰

۵ دقیقه مطالعه

بنر تولید انرژی از زباله

تولید انرژی از زباله یکی از راه های استفاده مفید از زباله ها است. در مقاله های قبلی در رابطه با انواع زباله و روش های تفکیک و دفع زباله صحبت کردیم و دیدیم که زباله ها رو به دو دسته ی کلی تر و خشک تقسیم می کنند. با توجه به این دسته بندی، برای تولید انرژی از زباله دو روش کلی وجود دارد:

  • سوزاندن زباله و استفاده از انرژی گرمایی آزاد شده
  • تولید بیوگاز و استفاده مستقیم از این گاز آزاد شده

سوزاندن زباله ها عمدتا برای مواد آلی و زباله های خشک غیرقابل بازیافت استفاده می‌شود و برای تولید بیوگاز از زباله های تر استفاده می کنند. در ادامه در رابطه با هر کدوم از این روش ها توضیحاتی داده می‌شود.

تولید برق از زباله با دستگاه زباله سوز

امروزه زباله سوز ها تنها به عنوان روشی برای دفع مواد زائد جامد مطرح نیستند، چرا که نیاز به سرمایه گذاری بالایی در ابتدای شروع طرح دارند، آنچه که سبب می شود زباله سوز ها بتوانند جایگاه ویژه ای در سیستم مدیریت مواد زائد پیدا کنند، مسئله بازیافت انرژی است.

یکی از راه های اصلی تولید انرژی از زباله، سوزاندن زباله ها است که به این روش زباله سوزی یا Incineration گفته می‌شود. با سوزاندن زباله انرژی گرمایی آزاد می‌شود که معمولا در نیروگاه های زباله سوز تبدیل به برق می‌شود و مورد استفاده قرار می گیرد. خوراک اصلی برای تولید انرژی به این روش، معمولا زباله های جامد با رطوبت پایین است.

مزیت اصلی این روش ها، کاهش قابل ملاحظه حجم زباله ها، و تولید سریع تر و بیشتر انرژی است. از دیگر مزایای آن ها امکان انهدام مواد سمی و گندزدایی و غیرفعال ساختن زباله های بیماریزا (بیمارستانی) است. مسئله آلودگی هوا از جمله مشکلات عمده در این روش به شمار می‌رود. در صورتی که از تجهیزات کنترل آلودگی هوا به صورت کامل استفاده شود، هزینه های طرح افزایش قابل توجهی خواهد داشت. همچنین راه اندازی نیروگاه های زباله سوز نیاز به سرمایه گذاری بالایی دارد.

نیروگاه زباله سوز

زباله سوزی با هدف تولید برق از زباله معمولا در نیروگاه های زباله سوز صورت می گیرد. در این نیروگاه ها زباله ها جمع آوری می شوند و در کوره های زباله سوز، سوزانده می شوند. در این فرایند، گرمای تولید شده از سوزاندن زباله ها برای به جوش آوردن آب و تولید بخار استفاده می شود. بخار تولید شده برای به حرکت در آوردن توربین های بخار استفاده می شود که این توربین ها برق تولید می کنند و برق تولیدی وارد سیستم شهری می شود. در تصویر زیر نمایی از مراحل تولید انرژی از زباله به روش زباله سوزی قابل مشاهده است.

فرایند تولید برق از زباله در نیروگاه زباله سوز

فرایند تولید برق در نیروگاه زباله سوز

در برخی از نیروگاه های پیشرفته، علاوه بر تولید برق از زباله، از گرمای تولید شده در سیستم های گرمایشی شهری مورد استفاده قرار می گیرد. در این فرایند بخار ایجاد شده پس از به حرکت درآوردن توربین ها برای استفاده در سیستم گرمایش شهری هدایت می شود. این کار با هدف افزایش بازدهی سیستم صورت می گیرد.

 

تولید بیوگاز از زباله

روشی دیگر برای تولید انرژی از زباله، تولید بیوگاز یا زیست گاز (Biogas) می باشد. تولید بیوگاز از طریق فرایند های بیوشیمیایی صورت می گیرد که برای این کار نیاز به زباله های جامد قابل تجزیه زیستی و یا زیست توده تر می باشد.

فنآوری های بیوشیمیایی (یا بیولوژیکی) نسبت به فنآوری های زباله سوزی، در دماهای پایینتر، و با سرعت های کمتری عمل می کنند. خوراک این فرآیندها مواد آلی قابل تجزیه زیستی است. خوراک های با محتوای رطوبت بیش تر، عموما گزینه های بهتری برای فرآیندهای بیوشیمیایی هستند. مواد آلی غیرقابل تجزیه زیستی مانند پلاستیک ها، توسط فرآیندهای بیوشیمیایی قابل تبدیل نمی‌باشند. دو روش متداول استحصال انرژی از زباله به طریق بیوشیمیایی (یا بیولوژیکی) عبارتاند از: استفاده از گاز متان حاصل از هضم بی هوازی زباله در یک هاضم؛ و جمع آوری و استفاده از گاز متان تولید شده در دفنگاه زباله.

بیوگاز یا زیست گاز

هضم بیهوازی یک فرآیند تخمیر باکتریایی است که طی آن مواد آلی قابل تجزیه زیستی، در غیاب اکسیژن  توسط باکتریهای ویژه ای (که تنها در غیاب اکسیژن زنده میمانند) تجزیه شده، تولید یک گاز سوختی می‌نمایند. این فرآیند در محیطهای مساعد برای رشد باکتریهای بیهوازی، نظیر باتلاق ها، شالیزار های برنج، دفنگاه های زباله، تأسیسات تصفیه فاضلاب و غیره نیز، به طور طبیعی اتّفاق میافتد. گاز سوختی حاصل که بیوگاز نامیده می‌شود، عمدتا ّ متشکل از گازهای متان و دی اکسید کربن بوده و بعد از تمیز شدن میتواند به عنوان یک سوخت در موتور های احتراق داخلی، توربین های گازی، پیل های سوختی، بویلر ها و گرمکن های صنعتی، و یا در ساخت مواد شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد.

تباهی مواد فسادپذیر زباله مدفون در دفنگاه، فرآیندی است که به طور طبیعی، در اثر هضم بیهوازی صورت میگیرد. گاز دفنگاه (یا همان بیوگاز) محصول جانبی اجتنابناپذیر این فرآیند است که می‌بایست برای حفظ سلامت عمومی و رعایت الزامات زیست‌محیطی، از انتشار آن به اتمسفر ممانعت به عمل آید. با جمع آوری و استفاده از این گاز، نه تنها از انتشار آن به اتمسفر جلوگیری می‌شود، بلکه به عنوان یک منبع انرژی تجدید پذیر و ارزان مورد استفاده نیز قرار میگیرد.

انرژی بیوگاز مزایا و معایب

  • دارای قابلیت امحاء زباله های آلی شهری و لجن های فاضلاب
  • دوستدار محیط زیست
  • قابلیت تولید برق و حرارت
  • فضای لازم جهت احداث زیاد نمیباشد.
  • ته مانده شامل کود آلی مفید جایگزین کود های آلی شیمیائی
  • تفکیک زباله و خرد کردن آن ضروری و حساس می باشد.
  • ترکیب این سیستم با دفنگاه های قدیمی برقی پایدار و ثابتی را ارائه میدهد.
  • هزینه سرمایه گذاری اولیه و تعمیر و نگهداری آن تا حدودی کمتر از زباله سوز میباشد

تیم تحریریه پاکزی ۱۳۹۷/۸/۳۰

پاکزی را در شبکه های اجتماعی:
لینک فیسبوک پاکزی
لینک لینکدین پاکزی
لینک اینستاگرام پاکزی
لینک تلگرام پاکزی
لینک توییتر پاکزی

کلیه حقوق مادی و معنوی این وبسایت متعلق به شرکت اکسون ویژن سیستم میباشد.