วิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา >>

พลังงานขยะ

ขยะเชื้อเพลิง หมายถึง ขยะมูลฝอยที่ผ่านกระบวนการจัดการต่างๆ เช่น การคัดแยกวัสดุที่เผาไหม้ออกมา การฉีกหรือตัดขยะมูลฝอยออกเป็นชิ้นเล็กๆ ขยะเชื้อเพลิงที่ได้นี้จะให้ค่าความร้อนสูงกว่า หรือมีสมบัติเป็นเชื้อเพลิงที่ดีกว่าการนำขยะมูลฝอยที่เก็บรวบรวมมาใช้โดยตรง เนื่องจากมีองค์ประกอบทั้งทางเคมีและกายภาพสม่ำเสมอกว่า ข้อดีของขยะเชื้อเพลิง คือ ค่าความร้อนสูง ง่ายต่อการจัดเก็บ การขนส่ง การจัดการต่างๆ รวมทั้งส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่ำ เราสามารถนำขยะเชื้อเพลิงไปใช้ประโยชน์ได้ เช่น การให้ความร้อนโดยตรง การผลิตไฟฟ้า ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับยานพาหนะ

การจัดการพลังงานขยะ

1. การผลิตพลังงานจากขยะมูลฝอยโดยใช้แก๊สชีวภาพจากหลุมฝังกลบขยะ

เทคโนโลยีการผลิตพลังงานจากหลุมฝังกลบขยะมูลฝอยแบบถูกหลักสุขาภิบาลเป็นการพัฒนาและปรับปรุงระบบฝังกลบขยะมูลฝอย เพื่อลดการปล่อยออกของแก๊สมีเทนที่เกิดจากกระบวนการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน ภายในหลุมฝังกลบซึ่งเป็นแก๊สเรือนกระจกที่ก่อให้เกิดปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศโลกหรือภาวะโลกร้อน การผลิตพลังงานโดยใช้แก๊สชีวภาพจากหลุมฝังกลบขยะมูลฝอยซึ่งเป็นการคืนมีเทน (methane recovery) จึงเป็นทางเลือกหนึ่งที่สามารถลดปัญหาดังกล่าวได้ และเป็นการทดแทนการใช้เชื้อเพลิงจากฟอสซิลในการผลิตพลังงาน ทั้งนี้ควรมีการพิจารณาปัจจัยหลักต่างๆ ดังนี้

ปริมาณขยะมูลฝอยในพื้นที่ฝังกลบเฉลี่ยประมาณ 20 ปี จึงจะเหมาะสมที่จะนำมาผลิตกระแสไฟฟ้า
ปัจจัยด้านความลึกของชั้นฝังกลบขยะมูลฝอย ซึ่งควรมีความลึกมากกว่า 12 เมตร
องค์ประกอบขยะมูลฝอย สภาวะไร้ออกซิเจนในพื้นที่ฝังกลบ ความชื้น สภาพความเป็นกรดและอุณหภูมิ

2. การแปรรูปขยะมูลฝอยไปเป็นพลังงานความร้อนโดยใช้เตาเผา

Incineration คือ การเผาขยะในเตาที่ได้มีการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อให้เข้ากับลักษณะสมบัติของขยะ คือ มีอัตราความชื้นสูง และมีค่าความร้อนที่แปรฝันได้ การเผาไหม้จะต้องมีการควบคุมที่ดีเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดมลพิษและการรบกวนต่อสิ่งแวดล้อม ขี้เถ้าซึ่งเหลือจากการเผาไหม้ซึ่งมีปริมาตรประมาณ 10% และน้ำหนักประมาณ 25 ถึง 30% ของขยะที่ส่งเข้าเตาเผา จะถูกนำไปฝังกลบหรือใช้เป็นวัสดุปูพื้นสำหรับการสร้างถนน ส่วนขี้เถ้าที่มีส่วนประกอบของโลหะอาจถูกนำกลับมาใช้ใหม่ได้

หัวใจของโรงเผาขยะ คือ ระบบการเผาไหม้ ซึ่งสามารถแบ่งได้ออกเป็น 2 ประเภท คือ

ระบบการเผาไหม้มวล (mass burn system) หมายถึง การเผาทำลายขยะมูลฝอยในสภาพที่รับเข้ามาโดยไม่ต้องมีกระบวนการจัดการเบื้องต้นก่อน ระบบนี้นิยมใช้กันแพร่หลาย
ระบบที่มีการจัดการเบื้องต้น (burning of preheated and homogenized waste) หมายถึง ระบบที่มีการจัดการขยะเบื้องต้นก่อนทำการเผา ซึ่งต้องมีระบบเพื่อการลดขนาด การตัดบด และการคัดแยก ทำให้มีความยุ่งยากในการปฏิบัติงาน

3. การนำพลังงานกลับมาใช้(energy recovery)

ประโยชน์หลักที่ได้รับจากการเผาไหม้ขยะมูลฝอยในเตาเผา ได้แก่ การนำเอาพลังงานที่มีอยู่ในขยะมูลฝอยกลับมาใช้ประโยชน์ใหม่ โดยการเผาทำลายขยะมูลฝอยในเตาเผาสามารถลดปริมาณการปลดปล่อยแก๊สมีเทนจากหลุมฝังกลบและสามารถใช้ทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ นอกจากนี้ยังเป็นการลดการปลดปล่อยแก๊สเรือนกระจกโดยรวมด้วย