Lakhasly

يمكن أن تكون النفايات مصدرًا رائعًا للطاقة. والنفايات التي تنتجها الصناعة ومياه الصرف الصحي الصناعية أو البلدية. مدافن النفايات هي طريقة سهلة للتخلص من النفايات. من الجزء العضوي من النفايات الموضوعة في مدافن النفايات، يمكن أن يكون غاز مدافن النفايات خطيرًا إذا لم تتم معالجته. يتم إنتاج حوالي 62 مترًا مكعبًا من الميثان من طن متري واحد من النفايات الصلبة البلدية الموضوعة في مدافن النفايات. إذا تم جمع غاز مكبات النفايات وحرقها، فإن التخلص من النفايات في مكبات النفايات غير مرغوب فيه لأن المكبات الرديئة تشكل تهديدًا للبيئة ومخاطر على صحة البشر الذين يعيشون بالقرب منها. يمكن إعادة تدوير النفايات غير العضوية ومعالجتها وتحويلها إلى أشياء قابلة لإعادة الاستخدام. فإن إعادة التدوير مستحيلة إذا كانت المادة متسخة أو ملوثة، يمكن تحويل النفايات إلى طاقة عن طريق المعالجة الحرارية. يمكن وصفها عمومًا بأنها عملية توليد الكهرباء والحرارة من المعالجة الأولية للنفايات وهي متطورة بشكل كبير في العديد من البلدان، والتحكم الصارم في تركيز الملوثات وإعادة استخدام الرماد السفلي في الأعمال المدنية. يمكن لمصنع تحويل النفايات إلى طاقة الحديث توفير ما يصل إلى 100-450 كجم من ثاني أكسيد الكربون لكل طن من النفايات المعالجة. تتم إزالة الجزء القابل لإعادة التدوير وغير القابل للاشتعال من النفايات البلدية الصلبة ويتم تقطيع النفايات المتبقية لتكوين مادة قابلة للاشتعال. يكون محتوى الطاقة في النفايات الصلبة منخفضًا. تبلغ القيمة الحرارية للنفايات الصلبة البلدية حوالي 9-10 ميجا جول / كجم، تشمل النفايات القابلة للتحلل الحيوي الحمأة الناتجة عن معالجة مياه الصرف الصحي البلدية أو الصناعية، ونفايات الطعام من الصناعة أو الأسر، والنفايات القابلة للتحلل الحيوي الموضوعة في مدافن النفايات، تؤدي معالجة النفايات القابلة للتحلل الحيوي إلى إنتاج الطاقة في شكل غاز حيوي، تعتمد طريقة إنتاج الغاز الحيوي من الهضم اللاهوائي على نفس المفهوم المستخدم في إنتاج غاز مكبات النفايات، يسمى السائل الناتج عن الهضم. فهو سماد طبيعي ممتاز. يمكن أيضًا معالجة السائل الناتج عن الهضم وتحويله إلى سماد. وبالإضافة إلى الطاقة المنتجة من النفايات القابلة للتحلل البيولوجي،

نظرًا لأنه يمكن إنتاجها في كل مكان، يمكن أن تكون النفايات مصدرًا رائعًا للطاقة. في الوقت نفسه، يعد التخلص من النفايات ومعالجتها قضية عالمية رئيسية. في عام 2011، بلغ متوسط ​​كمية النفايات الصلبة البلدية (MSW) للفرد الواحد في أوروبا 500 كجم من النفايات للشخص الواحد. الأنواع الأخرى الشائعة من مصادر النفايات هي النفايات القادمة من الزراعة والزراعة، والنفايات التي تنتجها الصناعة ومياه الصرف الصحي الصناعية أو البلدية.

مدافن النفايات هي طريقة سهلة للتخلص من النفايات. من الجزء العضوي من النفايات الموضوعة في مدافن النفايات، يتم إنتاج مزيج من الغازات المختلفة، والتي تعرف باسم غاز مدافن النفايات. يتم إنشاؤه من خلال عمل الكائنات الحية الدقيقة التي تحلل النفايات ويتكون من الميثان وثاني أكسيد الكربون، في حين قد تكون هناك كميات ضئيلة من المركبات العضوية المتطايرة والهيدروكربونات. ومع ذلك، يمكن أن يكون غاز مدافن النفايات خطيرًا إذا لم تتم معالجته. على سبيل المثال، يتم إنتاج حوالي 62 مترًا مكعبًا من الميثان من طن متري واحد من النفايات الصلبة البلدية الموضوعة في مدافن النفايات. إن هذه الانبعاثات لها أكثر من ضعف إمكانية الاحتباس الحراري العالمي مقارنة بالطن المتري الواحد من ثاني أكسيد الكربون الذي كان لينتج إذا تم حرق نفس الكمية من النفايات. ومع ذلك، إذا تم جمع غاز مكبات النفايات وحرقها، يتم إنتاج الطاقة وخفض الانبعاثات.
بشكل عام، فإن التخلص من النفايات في مكبات النفايات غير مرغوب فيه لأن المكبات الرديئة تشكل تهديدًا للبيئة ومخاطر على صحة البشر الذين يعيشون بالقرب منها. يمكن إعادة تدوير النفايات غير العضوية ومعالجتها وتحويلها إلى أشياء قابلة لإعادة الاستخدام. ومع ذلك، فإن إعادة التدوير مستحيلة إذا كانت المادة متسخة أو ملوثة، أو تتكون من أجزاء مختلفة لا يمكن فصلها. في هذه الحالة، يمكن تحويل النفايات إلى طاقة عن طريق المعالجة الحرارية.
تعتبر المعالجة الحرارية حلاً جيدًا للنفايات المتبقية. يمكن وصفها عمومًا بأنها عملية توليد الكهرباء والحرارة من المعالجة الأولية للنفايات وهي متطورة بشكل كبير في العديد من البلدان، وخاصة في وسط وشمال أوروبا. الاحتراق المباشر (الحرق) مع استعادة الطاقة هو الطريقة الأكثر شيوعًا لتحويل النفايات إلى طاقة (Wte). يعتبر حوالي نصف (50٪) من الطاقة المنتجة عن طريق المعالجة الحرارية متجددة. ومع ذلك، فهي مرتبطة بالمخاوف البيئية، مثل إمكانية دخول الملوثات مثل الجسيمات الدقيقة والمعادن الثقيلة والديوكسينات النزرة والغازات الحمضية وأكاسيد النيتروجين إلى الغلاف الجوي. تشمل التدابير البيئية في محارق النفايات الحديثة تقليل حجم النفايات الأصلية بنحو 95٪، والتحكم الصارم في تركيز الملوثات وإعادة استخدام الرماد السفلي في الأعمال المدنية. يمكن لمصنع تحويل النفايات إلى طاقة الحديث توفير ما يصل إلى 100-450 كجم من ثاني أكسيد الكربون لكل طن من النفايات المعالجة. طريقة أخرى مناسبة للنفايات البلدية الصلبة هي الوقود المشتق المرفوض (RDF). الفرق الرئيسي بينها وبين الحرق هو أن الوقود المشتق المرفوض يشمل المعالجة قبل حرق النفايات. تتم إزالة الجزء القابل لإعادة التدوير وغير القابل للاشتعال من النفايات البلدية الصلبة ويتم تقطيع النفايات المتبقية لتكوين مادة قابلة للاشتعال.
بشكل عام، يكون محتوى الطاقة في النفايات الصلبة منخفضًا. تبلغ القيمة الحرارية للنفايات الصلبة البلدية حوالي 9-10 ميجا جول / كجم، بينما يزيد محتوى الطاقة باستخدام الوقود المستصلح وقد يصل إلى 14 ميجا جول / كجم.
الطريقة الأكثر ملاءمة لمعالجة الجزء العضوي من النفايات هي المعالجة البيولوجية. تشمل النفايات القابلة للتحلل الحيوي الحمأة الناتجة عن معالجة مياه الصرف الصحي البلدية أو الصناعية، وبقايا الحدائق والمتنزهات، ونفايات الطعام من الصناعة أو الأسر، والنفايات القابلة للتحلل الحيوي الموضوعة في مدافن النفايات، بالإضافة إلى الجزء العضوي من النفايات الصلبة البلدية. تؤدي معالجة النفايات القابلة للتحلل الحيوي إلى إنتاج الطاقة في شكل غاز حيوي، وهو غاز يتكون بشكل أساسي من الميثان وثاني أكسيد الكربون. قد يصل محتوى الطاقة في الغاز الحيوي إلى 21-22 ميجا جول / كجم. ربما تكون الطريقة الأكثر شيوعًا للمعالجة البيولوجية هي الهضم اللاهوائي.
تعتمد طريقة إنتاج الغاز الحيوي من الهضم اللاهوائي على نفس المفهوم المستخدم في إنتاج غاز مكبات النفايات، حيث يتم تحلل المواد العضوية أثناء الهضم اللاهوائي أيضًا في عدة خطوات. وفي حالة الهضم اللاهوائي، يوجد منتج ثانوي إضافي إلى جانب الغاز الحيوي، يسمى السائل الناتج عن الهضم. السائل الناتج عن الهضم هو عبارة عن طين من الكسر الصلب يتكون من ما تبقى على الركيزة المعالجة ويحتوي على جميع المركبات غير العضوية المتبقية مثل العناصر الغذائية. ونتيجة لذلك، فهو سماد طبيعي ممتاز. وباستثناء استخدامه كسماد، يمكن أيضًا معالجة السائل الناتج عن الهضم وتحويله إلى سماد.
الغابات هي المصدر السائد للطاقة الحيوية، على الرغم من أنه من المتوقع أن تنخفض حصتها في المستقبل القريب. وفقًا للجدول 1، من المتوقع أن يزداد استخدام النفايات القابلة للتحلل الحيوي والمخلفات الزراعية بشكل كبير بحلول عام 2020 داخل الاتحاد الأوروبي. ومع ذلك، ستظل الغابات تمثل أكثر من نصف الطاقة المنتجة من الكتلة الحيوية.
من الواضح أن إجمالي إنتاج الطاقة الحيوية من المتوقع أن يزيد في المستقبل القريب. وفي أوروبا، من المتوقع زيادة قدرها 40% بين عامي 2012 و2020. وبالإضافة إلى الطاقة المنتجة من النفايات القابلة للتحلل البيولوجي، يتم إنتاج كمية إضافية من الطاقة المتجددة من خلال المعالجة الحرارية للنفايات المتبقية. في عام 2011، تم إنتاج حوالي 10.44 مليون طن من الطاقة من محطات تحويل النفايات إلى طاقة، نصفها متجدد. كما تتطور المعالجة الحرارية للنفايات البلدية الصلبة مع زيادة عدد المحطات وقدرتها على المعالجة.