نیروگاههای زباله سوز

    در کل، زباله سوزی فرآیندی است که توسط آن زباله ها در مجاورت حرارت مشتعل شده و موادی مثل خاکستر و گازهای دودکشی را به عنوان محصولات احتراق تولید می کند. در صورتی که زائدات ورودی به مخزن احتراق به طور کامل مورد تفکیک قرار نگرفته باشند، بیشتر فلزات و ترکیبات فلزی موجود در زباله بدون تغییر باقی مانده و از خاکستر حاصل قابل استخراج می باشند. مهمترین مزایای روش زباله سوزی کاهش زیاد در حجم و وزن زباله ها بدون نیاز به مدت زمان طولانی و یا مساحت زیاد عملیات دفن، از بین رفتن اکثر زائدات خطرناک و به تبع کاهش اثرات مخرب زیست محیطی، امکان بازیافت انرژی به صورت برق و یا حرارت از گرمای آزاد شده در حین فرآیند احتراق زباله ها و همچنین امکان بازیافت فلزات اعم از فلزات آهنی و غیر آهنی از محصولات احتراق می باشد. انواع تکنولوژیهای زباله سوزی که برای تولید انرژی از زباله های جامد شهری استفاده شده یا مورد ملاحظه قرار گرفته اند، شامل موارد زیر می باشند:

1- احتراق با کمبود اکسیژن (احتراق چند مرحله ای)
2- احتراق توده ای ( تک مرحله ای)
3- احتراق به روش بستر شناور
4- احتراق به روش کوره دوار
  

نکات کلی در مورد نیروگاههای زباله سوزی

خصوصیات مواد ورودی
زباله های ورودی برای جدا شدن مواد غیر قابل قبول بررسی می شوند ( مانند زباله های بزرگ غیر قابل اشتعال و مواد حجیم). مواد ورودی برای ایجاد یک ترکیب همگن از نظر فیزیکی، شیمیایی و خصوصیات مربوط به ارزش حرارتی با یکدیگر ترکیب می شوند. برای ایجاد ذرات یکسان ( به لحاظ اندازه ) ممکن است فرآیندهای مکانیکی ( مانند خرد کردن و غربال کردن) روی زباله صورت بگیرد. این امرباعث می شود که درستی و بهینه بودن استفاده از ظرفیت طراحی  در اجزا مختلف تکنولوژی (مانند ظرفیت گرمایی احتراق و واحدهای استحصال انرژی مانند بویلرها و ظرفیت گرمایی سیستم های کنترل آلودگی هوا و غیره) حفظ شود. زباله های ورودی می توانند به طور مکانیکی و یا دستی فرآوری شوند. یکی دیگر از پیش فرآوری های زباله، ورود به تجهیزات واحد های تصفیه و هضم حرارتی با نرخ کنترل شده است. حداقل ارزش حرارتی برای زباله ورودی جهت تولید الکتریسیته 6000 کیلو ژول بر کیلوگرم است.

استحصال انرژی
مواد جامد شهری ذاتاً دارای انرژی حرارتی هستند که به علت وجود کربن در ساختمان آنها است. در اروپا، مواد زائد جامد شهری فرآوری نشده و آماده نشده معمولا دارای ارزش حرارتی در حدود 8000 تا 13000 کیلو ژول بر کیلوگرم هستند. به صورت یک قانون عمومی، تجهیزات یک زباله سوز، پس از کسر انرژی مصرفی داخلی کارخانه، می توانند 450 تا 500 کیلو وات ساعت الکتریسیته را از هر تن زباله (با ارزش حرارتی در حدود 9000 کیلو ژول بر کیلوگرم ) تولید کنند. انرژی که در 24 تن زباله وجود دارد، بعد از تصفیه حرارتی، هضم و تبدیل به الکتریسیته می تواند انرژی سالانه مورد نیاز برای یک خانه در کشورهای توسعه یافته را تامین کند.
سیستمهای بازیابی انرژی در زباله سوزی شامل بویلرهایی می شود که انرژی حرارتی آزاد شده از زباله را به بخار تبدیل می کنند و سپس به وسیله توربینها و ژنراتورها، بخار به برق تبدیل می شود. اساساً در این وضعیت، نیروگاه به جای گاز، نفت یا زغال سنگ از مواد زائد جامد شهری استفاده می کند. راندمان بازیابی الکتریکی از این سیستمها بین 20 تا 30 درصد متغیر است.

کنترل آلاینده های هوا
از یک سیستم کنترل آلودگی هوا برای تصفیه تولیدات گازی ( مخصوصاً گار دودکش ) واحد زباله سوز استفاده می شود. طراحی سیستم پالایش هوا تابعی از کیفیت مواد ورودی، تکنولوژی زباله سوزی و قوانین زیست محیطی قابل اعمال بر روی واحد زباله سوز است.

محصولات و مدیریت خاکسترها
مواد باقی مانده بعد از هضم و تصفیه حرارتی به طور عمومی شامل خاکستر کف و لجن است. این مواد به طور مکانیکی جمع آوری و سرد می شوند( ابتدا بوسیله آب ته نشین شده و سپس به بیرون زباله سوز هدایت می شوند)، آهن ربای الکتریکی برای جدا کردن مواد قابل بازیافت مانند آهن و آلومینیوم استفاده می شود. مواد باقی مانده برای بخش نهایی فرستاده می شوند(معمولاً در محل های دفن قرار داده می شوند). مواد حاصل بسته به وضعیت فیزیکی، ترکیب شیمیایی و مقررات مربوط می توانند به عنوان سنگدانه ها مورد استفاده قرار گیرند. خاکستر کف ناشی از سیستمهای تصفیه حرارتی معمولاً 10درصد حجم و 10 تا 25 درصد وزن زباله های ورودی را تشکیل می دهند.