1. Η αναγκαιότητα σχηματισμού σφαιριδίων αστικών στερεών αποβλήτων σε σφαιρίδια καυσίμου που προέρχονται από απορρίμματα
2. Διαδικασίες μετατροπής των απορριμμάτων σε θησαυρό
3. Επιτεύγματα που έχουν πραγματοποιηθεί στη διαχείριση στερεών αποβλήτων κατά τις προηγούμενες δεκαετίες στον κόσμο
Η αναγκαιότητα σχηματισμού σφαιριδίων αστικών στερεών αποβλήτων σε σφαιρίδια καυσίμου που προέρχονται από απορρίμματα
Τα στερεά απόβλητα είναι τυχόν απορριπτόμενα υλικά. Μπορούν να είναι στερεά, υγρά, ημιστερεά ή περιέχοντα αέρια υλικά. Υπό το φως μιας έρευνας που διεξήχθη από το World Watch Institute, ο συνολικός όγκος των αστικών στερεών αποβλήτων (MSW) είναι περίπου 1,3 δισεκατομμύρια τόνοι ετησίως στον κόσμο (τα MSW μετρώνται πριν από τη διάθεση, οπότε τα δεδομένα σε αυτό περιλαμβάνουν υλικό που μετατρέπεται αργότερα για ανακύκλωση). Επιπλέον, προβλέπεται ότι ο αριθμός θα διπλασιαστεί ετησίως έως το 2025.
Η διάθεση των MSW είναι θέμα αυξανόμενης ανησυχίας για κυβερνήσεις σε όλο τον κόσμο. Οι προηγούμενες διοικήσεις εξακολουθούν να έχουν υιοθετηθεί από δήμους και κυβερνήσεις. Καινοτόμες ιδέες βρίσκονται στο δρόμο.
Διαχείριση MSW
Η πυρόλυση είναι μια διαδικασία χημικής αποσύνθεσης οργανικών υλικών από θερμότητα απουσία οξυγόνου που παράγει διάφορα αέρια υδρογονάνθρακα. Κατά τη διάρκεια της πυρόλυσης, τα μόρια του αντικειμένου υπόκεινται σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες που οδηγούν σε πολύ υψηλές δονήσεις. Επομένως, κάθε μόριο στο αντικείμενο τεντώνεται και ανακινείται σε βαθμό που τα μόρια αρχίζουν να διαλύονται. Ο ρυθμός πυρόλυσης αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Η γρήγορη πυρόλυση παράγει υγρό καύσιμο γνωστό ως βιολογικό λάδι. Η αργή πυρόλυση παράγει αέρια και στερεό άνθρακα. Τα στερεά προϊόντα αυτής της διαδικασίας περιέχουν μέταλλα, γυαλί, άμμο και οπτάνθρακα πυρόλυσης που δεν μπορούν να μετατραπούν σε αέριο κατά τη διαδικασία. Η πυρόλυση χρησιμοποιείται εκτενώς στη βιομηχανία πετροχημικών και μπορεί να εφαρμοστεί στην επεξεργασία αστικών αποβλήτων όπου τα οργανικά απόβλητα μετατρέπονται σε καύσιμα αέρια και κατάλοιπα.
Η τεχνολογία αποτέφρωσης είναι η ελεγχόμενη καύση αποβλήτων με την ανάκτηση θερμότητας για την παραγωγή ατμού που με τη σειρά του παράγει ενέργεια μέσω ατμοστροβίλων. Η διαδικασία αποτέφρωσης παράγει δύο τύπους τέφρας. Η τέφρα βγαίνει από τον κλίβανο και αναμιγνύεται με σκωρία, ενώ η ιπτάμενη τέφρα προέρχεται από τη στοίβα και περιέχει συστατικά που είναι πιο επικίνδυνα. Τέτοια συστήματα βασίζονται σε ελάχιστες εγγυημένες ροές αποβλήτων. Προωθεί έμμεσα τη συνεχή παραγωγή αποβλήτων εμποδίζοντας παράλληλα την πρόληψη, την επαναχρησιμοποίηση, τη λιπασματοποίηση, την ανακύκλωση και την κοινοτική οικονομική ανάπτυξη που βασίζεται στην ανακύκλωση. Κοστίζει περισσότερο πόλεις και δήμους, παρέχει λιγότερες θέσεις εργασίας από την ολοκληρωμένη ανακύκλωση και κομποστοποίηση, και επίσης εμποδίζει την ανάπτυξη τοπικών επιχειρήσεων με βάση την ανακύκλωση.
Οι χώροι υγειονομικής ταφής ενδέχεται να προκαλέσουν προβλήματα. Η ζημιά μπορεί να περιλαμβάνει διαταραχές υποδομής, όπως βλάβη στην πρόσβαση δρόμων από βαρέα οχήματα. Μπορεί επίσης να προκληθεί ρύπανση του τοπικού περιβάλλοντος, όπως μόλυνση των υπόγειων υδάτων ή των υδροφορέων από διαρροή ή καταβόθρες ή μόλυνση του εδάφους.
Καθώς οι υφιστάμενοι χώροι υγειονομικής ταφής γεμίζουν με χωρητικότητα και είναι πιο δαπανηρή η τοποθέτηση νέων χώρων υγειονομικής ταφής, καθίσταται απαραίτητη η ανάπτυξη εναλλακτικών μεθόδων διάθεσης. Επιπλέον, τα απόβλητα που θάβονται περιέχουν σημαντικές ποσότητες ενέργειας που μπορούν να αντικαταστήσουν τα συμβατικά ορυκτά καύσιμα.
Η παραγωγή ενέργειας από σκουπίδια είναι γνωστή ως επιλογή «απόβλητα προς ενέργεια». Αρκετές τέτοιες επιλογές υπάρχουν εδώ και πολλά χρόνια και χρησιμοποιούνται ευρέως σε όλη την Ευρώπη. Μία από τις πιο συναρπαστικές επιλογές που έχει προταθεί την τελευταία δεκαετία είναι η μετατροπή των αποβλήτων σε στερεά ανακτημένα καύσιμα (SRF). Τα SRF είναι κατασκευασμένα μείγματα μη ανακυκλωμένων καύσιμων αποβλήτων (τα γενικά εύφλεκτα συστατικά του MSW είναι χαρτί, χαρτόνι, πλαστικά, υφάσματα, καουτσούκ, δέρμα, ξύλο) συμπυκνωμένα σε σφαιρίδια καυσίμου ή μπρικέτες. Εκμεταλλευόμενοι αυτά τα σφαιρίδια καυσίμου ή μπρικέτες μπορούν να ανακτηθούν για να παρέχουν περιβαλλοντικά, οικονομικά και οφέλη διατήρησης πόρων.
Πλεονεκτήματα της Pelletizing MSW σε Fell Pellets
Η θερμογόνος δύναμη του ακατέργαστου MSW είναι περίπου 1000 kcal / kg, ενώ η τιμή των σφαιριδίων καυσίμου είναι 4000 kcal / kg. Κατά μέσο όρο, περίπου 15-20 τόνοι σφαιριδίων καυσίμου μπορούν να παραχθούν μετά από επεξεργασία 100 τόνων ακατέργαστων απορριμμάτων. Δεδομένου ότι το σφαιρίδιο εμπλουτίζει την οργανική περιεκτικότητα των αποβλήτων μέσω της αφαίρεσης ανόργανων υλικών και υγρασίας, μπορεί να είναι πολύ αποτελεσματική μέθοδος για την παρασκευή εμπλουτισμένης τροφοδοσίας καυσίμου για άλλες θερμο-χημικές διεργασίες όπως η πυρόλυση / αεριοποίηση, εκτός από την αποτέφρωση. Τα σφαιρίδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη θέρμανση λεβήτων εγκαταστάσεων και για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Μπορούν επίσης να λειτουργήσουν ως ένα καλό υποκατάστατο του άνθρακα και του ξύλου για οικιακούς και βιομηχανικούς σκοπούς. Τα ποσοστά ανακύκλωσης έχουν αυξηθεί τις τελευταίες δεκαετίες, όπως στην Αμερική, τα απόβλητα 1,5 κιλών ανακυκλώνονται και άλλα 0,5 κιλά αποτεφρώνονται από τα 4,4 κιλά απορριμμάτων που παράγονται καθημερινά, αλλά εξακολουθεί να υπάρχει περίπου το 50% των τελικών αποβλήτων θαμμένος σε χώρους υγειονομικής ταφής. Τώρα, με τη χρήση της τεχνικής σβόλων, θα μπορούσαμε να μειώσουμε την ποσότητα που αποστέλλεται στους χώρους υγειονομικής ταφής κατά περίπου 10 τοις εκατό και να παράγουμε ένα καύσιμο που είναι σχετικά καθαρό και πιο πυκνό σε ενέργεια από τον άνθρακα. Αυτή η τεχνολογία είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για πλαστικά που είναι δύσκολο να ανακυκλωθούν ή που αποσυντίθενται αργά σε χώρους υγειονομικής ταφής - όπως πάνες μωρών.
Υπάρχουν σημαντικές μειώσεις των SOx, NOx και CO2, και η παγίδευση των προϊόντων καύσης χλωρίου, όπως HCI, που σχηματίζονται από τα εναπομείναντα πλαστικά στον κάδο απορριμμάτων, γεγονός που καθιστά τα πελετοποιημένα SRFs ενισχυμένα με συνδετικά μέρη μέρος της περιβαλλοντικής λύσης, παρά ένα μέρος του προβλήματος.
Τα σφαιρίδια καυσίμου MSW (κατάλληλα για κατανάλωση ανάμειξης με άνθρακα) από τη βιομηχανία ηλεκτρικού ρεύματος αντιπροσωπεύουν μια πολύ μεγάλη δυνητική αγορά για τη βιομηχανία ασβέστη. Ακόμη και με τις συντηρητικές παραδοχές που χρησιμοποιήθηκαν για τη διεξαγωγή της ανάλυσης της αγοράς, σημειώθηκε ετήσια χρήση ασβέστη άνω των 1.410.000 τόνων ετησίως. Άλλες πιθανές αγορές, όπως η βιομηχανία τσιμέντου, η βιομηχανία χαρτιού, η γεωργική επεξεργασία και οι στρατιωτικές εγκαταστάσεις.
Η δημιουργία σφαιριδίων καυσίμου από τα σκουπίδια θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά την ποσότητα απορριμμάτων που πηγαίνει σε χώρους υγειονομικής ταφής και θα μπορούσε να αντισταθμίσει τη χρήση ορυκτών καυσίμων.
Επεξεργασίες μετατροπής των απορριμμάτων σε θησαυρό
Σφαιροποίηση
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, υλικό κατάλληλο για σφαιροποίηση επιλέγεται θετικά, με μια μικρή ποσότητα υπολείμματος να διατίθεται για απόρριψη. Τα υλικά που είναι κατάλληλα για την παραγωγή σφαιριδίων καυσίμου τεμαχίζονται, ινοποιούνται και αποθηκεύονται σε σιλό αποθήκευσης.
Στην αρχική τεμαχισμό, τα υλικά χωρίζονται σε μέγεθος 25-40 για εύκολη ξήρανση και διαχωρισμό. Τα υγρανθέντα υλικά ξηραίνονται από υγρασία 50% έως 25% υγρασία, είτε σε πλακόστρωτη αυλή ξήρανσης ή σε μηχανικό στεγνωτήριο.
Τα αποξηραμένα απορρίμματα διοχετεύονται μέσω περιστροφικού κόσκινου για διαχωρισμό λεπτής βρωμιάς και άμμου. λεπτά υλικά μπορούν να σταλούν ως βελτιωτικά εδάφους για περαιτέρω επεξεργασία.
Τα φιλτραρισμένα υλικά αποβλήτων διέρχονται μέσω της φάσης διαχωρισμού πυκνότητας στον διαχωριστή πυκνότητας αέρα. Τα βαριά σωματίδια απορρίπτονται και αποστέλλονται για απόρριψη.
Το ελαφρύ fractio διέρχεται μέσω μύλου κλουβιών για περαιτέρω μείωση μεγέθους με ζεστό αέρα για ταχύτερο στέγνωμα και η ομίχλη μειώνεται από 25% -15%. Το ξηρό καύσιμο υλικό με μέγεθος 25-40mm είναι καύσιμο που προέρχεται από απορρίμματα και η θερμογόνος αξία του είναι περίπου 3000 kCal / kg.
Το προερχόμενο από απορρίμματα καύσιμο μπορεί να αλεστεί περαιτέρω σε έναν δευτερεύοντα τεμαχιστή για να το καταστήσει κατάλληλο για σφαιροποίηση, και στη συνέχεια μπορεί να συνδυαστεί αργότερα με υλικά πρόσμιξης υψηλής BTU όπως απορρίμματα ταπήτων, πολυ φιλμ ή άλλα αποδεκτά πλαστικά παράγωγα. Μεταφέρονται μέσω μύλων σφαιριδίων για την παραγωγή του τελικού σφαιριδίου καυσίμου με διαφορετικές διαμέτρους, δηλαδή 10 mm έως 25 mm, κατάλληλο για διαφορετικές χρήσεις.
Αυτά τα σφαιρίδια καυσίμου είναι σκληρά και άοσμα, μπορούν να αποθηκευτούν για έως και τρία χρόνια χωρίς σημαντική βιολογική ή χημική αποικοδόμηση, και λόγω της αυξημένης πυκνότητας χύδην, είναι πιο ανθεκτικά και μπορούν να μεταφερθούν πιο εύκολα. Η υψηλή πυκνότητα και το κανονικό μέγεθος καθιστά ευκολότερη τη μεταφορά, την αποθήκευση, τη μεταφορά και την καύση σε σύγκριση με άλλα καύσιμα.
| Οι παράμετροι των σφαιριδίων καυσίμου που προέρχονται από απορρίμματα έχουν ως εξής | |
| παράμετρος | Συγκέντρωση(%) |
| Ανθρακας | 40.12 |
| Υδρογόνο | 3.31 |
| Θείο | 0,41 |
| Αζωτο | 0.3 |
| Οξυγόνο | 25.06 |
| Υγρασία | 14.7 |
| Φλαμουριά | 16.1 |
Μπρικετοποίηση
Πριν από την ανθοδέσμη, τα αστικά απόβλητα πρέπει να υποβάλλονται σε επεξεργασία για μείωση μεγέθους, προσθήκη συνδετικών παραγόντων και μείωση της περιεκτικότητας σε υγρασία.
Γενικά, η περιεκτικότητα υγρασίας, το μέγεθος κλασμάτων, η θερμοκρασία συμπίεσης και η πίεση συμπίεσης των συμπιεσμένων αποβλήτων είναι οι πιο σημαντικές παράμετροι για την κατασκευή μπρικετών με αποδεκτή ποιότητα. Η θερμοκρασία συμπίεσης και η πίεση συμπίεσης εξαρτώνται από τον τύπο της μηχανής μπρικετοποίησης που χρησιμοποιείται. Το μέγεθος του κλάσματος έχει μεγάλη επίδραση στη διαδικασία μπρικετοποίησης. Όσο πιο χοντρό είναι το κλάσμα, τόσο υψηλότερη είναι η δύναμη συμπίεσης που απαιτείται για το μπρικετοποίηση. Η μπρικέτα έχει χαμηλότερη ομοιογένεια και σταθερότητα. Αυξάνοντας το μέγεθος του κλάσματος, οι δυνάμεις δέσμευσης στο εσωτερικό του υλικού μειώνονται οι οποίες επηρεάζουν την ταχύτερη αποσύνθεση με καύση.
Ώρα δημοσίευσης: 5 Ιουνίου-2020