1 - تكنولوجيات حرق النفايات المنزلية

وتتألف تكنولوجيا توليد الطاقة من حرق النفايات المنزلية أساسا من ثلاثة روابط، وصلة جمع القمامة، وصلة توليد الطاقة من الحرق، وصلة معالجة غاز العادم.من بينها ، يتم جمع القمامة أساسًا من جمع ونقل القمامة البلدية من مختلف المناطق ؛ يتم تفريغ وتخزين القمامة المنزلية ، وبعد ذلك يتم إزالة الترشيح من خلال تكنولوجيا التخمير المعقولة ، والاحتفاظ بالقمامة القابلة للاحتراق كمواد لحرق توليد الطاقة.في الوقت نفسه ، سيتم اتخاذ تدابير فعالة لمعالجة غاز العادم أثناء عملية الحرق.أثناء الحرق ، أنابيب غاز العادم من المرجل هي الطريق الرئيسي لانبعاثات غاز العادم ، وتصريف غاز العادم في نظام التنقية أولاً ، بعد معالجة تنقية غاز العادم ، ثم تصريفها في البيئة الهوائية للحد من تلوث غاز العادم.لا تحتوي غازات العادم المنبثقة على الغبار والجسيمات الصلبة فحسب ، بل تحتوي أيضًا على العديد من الغازات الحمضية ، مثل NO2 و SO2 و HCl.

في الصين في عام 2023 تحقيق أساسا صفر دفن القمامة المنزلية الأصلية وغيرها من القيود السياسية، وسوف تحتل طريقة الحرق المهيمنة لفترة طويلة، هو الوسيلة الرئيسية المطلقة لكسر حصار القمامة، والصين بنشاط تعزيز النغمة الرئيسية للجمع بين تصنيف القمامة والحرق سوف تستمر لعدة عقود، ولن يكون هناك تعديل كبير، وحرق القمامة لتوليد الطاقة سيصبح في المستقبل الطريقة الرئيسية لمعالجة القمامة غير ضارة.“”من ناحية أخرى ، سيكون لسياسات إعادة منحدر الدعم الوطني وتصنيف النفايات وغيرها من السياسات التي تم الإعلان عنها مؤخرا تأثير مهم وعميق المدى على صناعة توليد الطاقة من حرق النفايات.وستجبر السياسة الجديدة السوق على إجراء إصلاحات مثالية في التكنولوجيا والإدارة، وتحسين ربحية شركات توليد الطاقة من خلال التقدم التكنولوجي، وتحسين سياسة رسوم معالجة القمامة، وتحسين مستوى تشغيل الشركات وصيانتها.

2 - أسباب تكوين الغازات الحمضية في محطات توليد الطاقة من حرق النفايات المنزلية

تحتوي النفايات الكيميائية الحيوية على كمية كبيرة من النفايات العضوية ، مثل بقايا الشاي ، قشرة البطيخ ، قشرة البيض ، الأغذية الصلبة ، وما إلى ذلك ، فضلا عن أسواق المياه ، أسواق الفواكه والخضروات والفواكه المهجرة ، وأوراق الخضروات والأسماك والروبيان ، وما إلى ذلك ، تحتوي هذه المواد على البروتين ، لذلك سيكون هناك حمض أميني ، أي تحتوي على عنصر N ، وفي الوقت نفسه ، تحتوي بعض البروتينات على عنصر S ، أثناء عملية الحرق ، تحتوي غاز العنف على NOx ، SO2.وبالإضافة إلى ذلك، فإن عملية حرق النفايات البلاستيكية في النفايات المنزلية يمكن أن تنتج غازات مثل الهيدروكلوريكس.من أجل السيطرة الفعالة على الغازات الحمضية ، يجب أولاً فهم أسباب إنتاج الغازات الحمضية.

(1) أسباب انتاج SO2.تعد درجة الحرارة العالية شرطًا مهمًا لإنتاج ثاني أكسيد الكبريت لأن النفايات المنزلية تحتوي على عنصر الكبريت ، وسوف تحدث تفاعلات كيميائية مع الأكسجين ، وبالتالي إنتاج ثاني أكسيد الكبريت.سيؤثر SO2 تأثيرا خطيرا على البيئة الإيكولوجية، وانبعاثاتها في البيئة يمكن أن تجعل مياه الأمطار في المناطق المحيطة حمضية، أي الأمطار الحمضية، وتضرر بشكل خطير نمو النباتات المحيطة وبناء المنازل.في الوقت نفسه ، في ظل ظروف معينة ، سيخضع كبريتيد الهيدروجين لسلسلة من تفاعلات الأكسدة ، مما ينتج ثاني أكسيد الكبريت ، كما هو الحال في الصيغة (1).

2H2S+3O2=2SO2+2H2O

S+O2 +=SO2

CL 2 + H 2 O + SO 2 = SO 2 + 2HCl

CXHYOZ + O2 CO2 + H2O + SO2 (1)→

أسباب إنتاج HCl.في حرق النفايات المنزلية ، تحتوي المواد العضوية الموجودة في القمامة على عنصر الكلور ، وبعد الحرق ، سيتم تشكيل HCl.الصيغة التفاعلية هي: CXHYClZ + O2 CO2 + H2O + HCl + المواد المحترقة غير الكاملة.→بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي النفايات المنزلية على مواد غير عضوية ، وسيتأثر عنصر الكلور الداخلي بدرجة حرارة خارجية عالية لإنتاج سلسلة من التفاعلات الكيميائية ، وبالتالي إنتاج HCL ، وصيغته التفاعلية على النحو التالي (2).

2NaCl+4SiO2+Al2O3+H2O=2HCl+Na2(SiO2)4Al2O3 

2NaCl+nSiO2 ++H2O=2HCl+Na2(SiO2)n

(n=2 أو 4)

2NaCL+SiO 2 +0.05 O 2 +H 2 O=Na 2 SO 4 +2HCl（2）•

يمكن أن يؤثر HCl تأثيرا خطيرا على البيئة المحيطة ، لأن الغاز يمكن أن تذوب في الماء ، مما يسبب حموضة المياه ، وفي الوقت نفسه يمكن أن تحفز الجهاز التنفسي البشري ، وتهدد صحة الإنسان.

(3) أسباب إنتاج أكسيد الNOx.نظرًا لأن النفايات المنزلية تحتوي على كمية كبيرة من المواد العضوية ، فإن المواد العضوية تحتوي على عناصر النيتروجين ، أثناء حرق النفايات ، سيتفاعل عنصر النيتروجين مع عنصر الأكسجين كيميائيًا ، مما ينتج كمية كبيرة من أكسيد النيتروجين.هذه أكسيد النيتروجين لا تشكل الأمطار الحمضية فحسب ، بل تسبب أيضًا عدم الراحة في جسم الإنسان وتهدد صحة الإنسان.رد فعل توليد أكسيد النيتروجين هو الصيغة (3).

CxHyNz+O2=CO2+H2O+NOx(3)

3 - تدابير مكافحة الغازات الحمضية

3-1 تكنولوجيا إزالة الحمض الرطب

باستخدام تكنولوجيا إزالة الحموضة الرطبة ، يتم عموما إزالة الجسيمات في غاز العادم بشكل كامل من خلال مزف الغبار في كيس القماش ، ثم نقلها إلى برج غسيل الدخان الرطب.أولا ، بعد دخول غاز العنف في البرج ، يتم تخفيض درجة حرارة غاز العنف تدريجيا عن طريق رش السائل ، وعندما تصل إلى درجة حرارة التشبع ، يتم التفاعل الكيميائي مع السائل الامتص القلوي الموجود في توزيع الفراغات التعبئة السفلية ، مما يجعله يمتص الغاز الحمضي.

3.2 تكنولوجيا إزالة الحمض الجافية

باستخدام تكنولوجيا إزالة الحموضة الجافة ، عادة ما يتم رش مسحوق الجيار الخام في برج الامتصاص ، بحيث يمكن لمسحوق الجيار الخام الاتصال بمساحة واسعة من الغاز الحمضي ، وبالتالي امتصاص الغاز الحمضي ، والحصول على تأثير إزالة الحموضة الجيدة.ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة غالباً ما تكون منخفضة في كفاءة إزالة الحمض ، حيث يبلغ معدل إزالة HCL حوالي 60٪ في التطبيق ، ومعدل إزالة SO2 حوالي 30٪ فقط.لتحسين كفاءة إزالة الحموضة بشكل فعال ، يجب زيادة كمية استخدام الممتص بشكل معتدل في التطبيق.

3.3 تكنولوجيا إزالة الحمض شبه الجاف

باستخدام تكنولوجيا إزالة الحمض شبه الجاف ، أساسا في تطبيق الرذاذ عالية الكفاءة ، في برج الامتصاص في رذاذ الجير المهلك ، يمكن رذاذ اتجاه من أعلى البرج إلى أسفل ، أو من أسفل البرج إلى أعلى ، لتعزيز رذاذ الجير المهلك يمكن أن تتصل بمساحة واسعة من غاز العادم ، وامتصاص الجسيمات الصلبة والغازات الحمضية في غاز العادم بكفاءة عالية.تقنية إزالة الحمض شبه الجاف لديها تأثير رذاذ جيد في التطبيق ، وغاز العنف يمكن أن يكون في اتصال كاف نسبيا مع السائل الامتصاص ، ليس فقط يساعد على خفض درجة حرارة غاز العنف ، ولكن يمكن أيضًا امتصاص الغاز الحمضي بشكل فعال ، وإزالة الجسيمات الصلبة الموزعة فيها.بعد رذاذ الجير الجاهز ، سيتم تبخر الرطوبة الموجودة فيه لتقليل كمية المياه المستعملة.في تطبيق تكنولوجيا إزالة الحمض شبه الجاف ، فإن الجهاز المعني بسيط نسبيًا ، وكمية مياه الصرف الصحي المنتجة أقل نسبيًا ، وتكاليف التشغيل ليست عالية ، ويمكن الحصول على تأثير جيد لإزالة الحمض.تقنية إزالة الحموضة شبه الجافة لديها معدل إزالة الغازات الحمضية عالية ، ومع استخدام أكياس القماش ، يمكن أن يتجاوز معدل إزالة كلوريد الهيدروجين 90 ٪.

3-4 تكنولوجيا الاحتراق المنخفض النيتروجين

في الوقت الحاضر ، تكنولوجيا الاحتراق منخفضة النيتروجين الأجنبية ناضجة نسبيا ، وخاصة تكنولوجيا الاحتراق الهواء الفعالية العالية ، والعديد من البلدان المتقدمة النمو أيضا تطوير المحترق منخفض NOx على التوالي ، الصين في هذا الصدد تولي أهمية كبيرة لتطبيق الاستثمارات الصغيرة والإضافة إلى تدابير التحكم المريحة ، في السنوات الأخيرة تطوير العديد من المحترق منخفضة النيتروجين ، مثل المحترق منخفض NOx شعاعي Tsinghua ، محترق منخفض NOx شعاعي جامعة هاربورغ الصناعية ، تأثير كبير في التطبيقات.وتشمل الموقدات المنخفضة أكسيد النيتروجين في مرحلة التطبيق الموقدات المنخفضة أكسيد النيتروجين في غرفة الاحتراق المسبقة، الموقدات المزجعة، الموقدات من نوع اللهب الفاصل، الموقدات ذاتية إعادة التدوير، إلخ.تكنولوجيا الاحتراق الهوائية المرحلية تقسم أساسا إلى مرحلة واحدة أو حتى متعددة المراحل إضافة الهواء، وإضافة جزء من الهواء في منطقة الاحتراق، وجعل معامل الهواء الزائد a<1، وإنشاء منطقة غنية بالوقود، وإنشاء جو تخفيض في وقت واحد، وبالتالي تمنع إنتاج أكسيد النيتروجين، وفي وقت واحد تخفيض أكسيد النيتروجين.بعد ذلك، إضافة كمية كافية من الهواء في منطقة الاحتراق في المرحلة الخلفية، مما يجعل a>1، لإنشاء منطقة الوقود الفقير لتحسين كفاءة الاحتراق.

3-5 تكنولوجيا إزالة النيتروجين من غاز المداخن

في الوقت الحاضر في عملية توليد الطاقة من حرق النفايات ، بسبب تطبيق تكنولوجيا احتراق منخفضة النيتروجين وتكنولوجيا 3T ، يتم التحكم بشكل فعال في الملوثات الثانوية في معالجة الحرق ، وفي الوقت نفسه ، يمكن استخدام تكنولوجيا SNCR للأمونيا كمادة تخفيض تفاعل ، وإنشاء نظام إزالة النيتروجين عالي الكفاءة والتلقائي بالكامل في الفرن في الفرن ، ويمكن تقليل انبعاثات أكسيد النيتروجين مرة أخرى ، مما يجعل الانبعاثات النهائية تتماشى مع المعايير ذات الصلة.“”بالإضافة إلى SNCR تكنولوجيا إزالة النيتروجين غاز المداخن، التقليدية أيضا SCR، في حين أن الصناعات أيضا تطوير بعض أنواع جديدة من تكنولوجيا إزالة النيتروجين غاز المداخن، مثل امتصاص الكربون المنشط، امتصاص السائل، الميكروبيوم، والشعاع الإلكتروني، على الرغم من أن التكنولوجيا ذات الصلة في الوقت الحالي غير ناضجة، ولكن التطبيقات التكنولوجية لا تزال جيدة.

3-6 عمليات إزالة الحمض الجديدة

بالإضافة إلى التقنيات المذكورة أعلاه ، يمكن أيضًا تطبيق عملية إزالة NHD وعملية غسل الميثانول في درجة حرارة منخفضة وغيرها من عمليات إزالة الأحماض الجديدة.عملية إزالة NHD تنتمي إلى استهلاك الطاقة المنخفضة ، عملية تنقية جديدة ، والمكون الرئيسي المستخدم مصنوع من مزيج من البولي إيثيلين غليكول ديميثيل الإثير ، مع تطاير أقل وضغط بخار منخفض ، ولا يحتاج المذيب إلى غسل واستعادة التدوير ، والجوهر هو امتصاص الغازات الحمضية بالطريقة الفيزيائية ؛ عملية غسيل الميثانول في درجة حرارة منخفضة هي طريقة امتصاص فيزيائي ، وتقلل من حجم الدورة باستمرار في عملية زيادة ضغط التشغيل ، ويمكن إزالة العديد من الغازات الحمضية مثل HCl و SO2 و NO.نظام معالجة غازات المداخن في محطة حرق النفايات المنزلية هو استخدام تقنيات متعددة.من خلال الدراسات العملية ، وجد أن استخدام تكنولوجيا إزالة الحموضة الجافة وشبه الجافة المشتركة ، فإن معدل إزالة SO2 يزيد عن 90 ٪ ، ومعدل إزالة HCl يصل إلى 99 ٪.

رابعا - الختام

من أجل الاستفادة الكاملة من النفايات المنزلية ، تحتاج محطات توليد الطاقة لحرق النفايات إلى إيلاء اهتمام كبير لاتخاذ تدابير تقنية فعالة لمعالجة الغازات الحمضية ، والحد من انبعاثات الغازات ذات الصلة ، والتخفيف من ضغط النفايات المنزلية الهائل الذي تواجهه المدن ، وتعزيز تطوير حماية البيئة.