Plazminio lankinimo atliekų apdorojimas

Plazminio lankinimo dujomis (PAG), atliekų apdorojimo technologija, kuriai naudojant elektros energiją ir aukštą temperatūrą, komunalines atliekas (šiukšles ar šiukšles) paversti tinkamais naudoti šalutiniais produktais jų nedeginant (nedeginant). Nors ši technologija kartais painiojama su šiukšlių deginimu ar deginimu, plazmos dujinimas atliekomis nedeginamas, kaip tai daro deginimo krosnys. Vietoj to, jis paverčia organines atliekas dujomis, kuriose vis dar yra visa jų cheminė ir šilumos energija, ir neorganines atliekas paverčia inertišku stikliniu stiklu, vadinamu šlaku. Procesas gali sumažinti į sąvartynus siunčiamų atliekų kiekį ir gaminti elektrą.

Procesas

PAG procese elektrinis lankingas dujotiekis per du elektrodus perduoda labai aukštos įtampos elektros srovę, sudarydamas tarp jų lanką. Inertinės dujos, veikiamos aukšto slėgio, per elektros lanką patenka į sandarų atliekų medžiagų konteinerį (vadinamą plazmos keitikliu). Temperatūra lanko stulpelyje gali siekti daugiau nei 14 000 ° C (25 000 ° F), tai yra karščiau nei Saulės paviršius. Esant tokiai temperatūrai, dauguma atliekų virsta dujomis, susidedančiomis iš pagrindinių elementų, o sudėtingos molekulės atskiriamos į atskirus atomus.

Šalutinius plazmos lankinio dujinimo produktus sudaro:

• Singas, kuris yra vandenilio ir anglies monoksido mišinys. Atliekų atliekose, įskaitant plastiką, yra didelis kiekis vandenilio ir anglies monoksido, o šių medžiagų virsmo singazėmis greitis gali viršyti 99 procentus. Prieš singazių naudojimą energijai, jos turi būti išvalytos nuo kenksmingų medžiagų, tokių kaip vandenilio chloridas. Išvalytos sintetinės dujos gali būti sudeginamos kaip gamtinės dujos. Dalis jų bus naudojama plazminio lankinio dujinimo gamyklai, o likusi dalis bus parduota komunalinių paslaugų įmonėms, kurios taip pat daugiausia naudoja elektrą.

• Šlaką, kuris yra kietas liekanos, primenantis obsidianą, galima išvalyti nuo teršalų, įskaitant sunkiuosius metalus, tokius kaip gyvsidabris ir kadmis, ir perdirbti į plytas ir sintetinį žvyrą.

• Liekamoji šiluma, kuri išsiskiria iš proceso ir gali būti naudojama garui gaminti, kad būtų galima gaminti elektrą.

Atliekų srauto sudėtis gali turėti įtakos dujinimo procedūros veiksmingumui. Šiukšlėse, turinčiose daug neorganinių medžiagų, tokiose kaip metalai ir statybinės atliekos, bus mažiau singas, kuris yra pats vertingiausias šalutinis produktas, ir daugiau šlako. Dėl šios priežasties gali būti vertinga tam tikrose vietose iš anksto nustatyti atliekų srautą. Jei atliekas galima susmulkinti prieš patenkant į dujinimo kamerą, PAG efektyvumas pagerėja.

Ekonominės išlaidos ir nauda

Atrodo, kad PAG turi didelį potencialą mažinti sąvartynų atliekas ir paversti šiukšles naudingais produktais. Tačiau dėl jo sąnaudų ir neaiškių padarinių aplinkai buvo sudėtinga pastatyti PAG įrenginius. Šiukšlių laidojimas sąvartynuose yra palyginti nebrangus, palyginti su PAG naudojimu, kad būtų sumažintos ten esančios kietosios atliekos. (2007 m. Sąvartynų Hamiltone, Ontarijas, Kanadoje tyrimas pažymėjo, kad savivaldybėms išlaidos buvo 35 USD už toną už laidojimą, palyginti su 170 USD už toną už PAG perdirbimą.)

Keliose šalyse veikia nedideli įrenginiai pavojingoms medžiagoms, tokioms kaip cheminis ginklas ir deginimo krosnies pelenai, šalinti. Tarp pastebimiausių eksperimentinių įrenginių galima paminėti Taivano nacionalinio Cheng Kungo universiteto Taivano mieste esančias gamyklas, kurios per dieną perdirba 3–5 metrines tonas (3,3–5,5 trumposios tonos) atliekų, ir Utashinai, Japonija, kurios apdoroja 150 metrinių tonų (165 trumpos tonos) per dieną. JAV ir kitose šalyse pasiūlyta keletas didelio masto įrenginių; tačiau bandymų etape didesnių, savivaldybių lygmens objektų plėtra nebuvo padaryta. Net jei nėra statomi didelio masto įrenginiai, šalininkai teigia, kad ši technologija gali būti ypač ekonomiška tvarkant medicinos ir naftos perdirbimo gamyklų atliekas bei statybines medžiagas, nes jos nurodo operatoriui didelius šalinimo mokesčius ir gamina aukštą šilumos kiekį, kurį galima panaudoti gaminti elektrą.